Pievox
Information
Copyright
by Ernst Schmid, München
Der Studer A101 ( und A102 )
Mir bekannte Versionen des Studer A101
Operationsverstärkers
Alle Bilder sind von mir aufgenommen von Modulen in
meinem Besitz
Die
Studer A101 und A102 sind minimalistische
Transistor-Schaltungen, bestehend aus 4 Transistoren
und 5 Widerständen + 1 Tantal Elko.
Zweck
Verwendung als Audio - Operationsverstärker
Datum der ersten Ausgabe
9.6.1970 des Studer Datenblattes
Zur Verwirrung ist das
Schema kopfüber gezeichnet, also Minus Ub oben |
Das ist
das Datenblatt der diskreten Version
gezeichnet 14.12.2977 mit unbekannter Änderung
1982.
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Technische
Details
Die Eingangsstufe ist als
Differenzverstärker mit rauscharmen PNP Transistoren realisiert.
Der
Eingangstransistor des N.I. Eingangs ist im
Rauschminimum des Kollektorstromes bei ca. 60uA für 10k
Quellimpedanz betrieben.
Somit
erreicht man bei einer bestimmtem Eingangs-Quellenimpedanz sehr
niedriges Rauschen.
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NF = f
(Ic) Frequenz
= 1kHz
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NF = f
(Ic) Frequenz = 10kHz |
Die
Umsetzung vom Differenzverstärker auf die Ausgangsstufe erfolgt
mittels NPN-Transistor.
Je nach Verstärkungs-Erfordernis kann der T 3 durch einen
externen Kondensator 4,7pF ... 22pF " kompensiert "
werden, damit die
Schaltung auch bei kapazitiver Last stabil funktioniert.
Die
Ausgangsstufe ist eine - dem schon recht genialen Entwickler
Paul Zwicky zu verdankende
Trickschaltung
mit
hoher Stromfähigkeit bei Aussteuerung in beide Richtungen.
Dazu
vorbereitet ist eine Ansteuerung einer kleinen
Leistungsendstufe.
Die von mir in der Simulation
ermittelte Leerlaufverstärkung der A101 kommt je nach Transistor
- Beta auf ca. 4 000 also 72dB
Das ist für
eine Schaltung mit eigentlich nur 2 verstärkenden Transistoren
sehr beachtlich.
(Der zweite
Eingangs-Transistor ist der Antipoden Eingang - der zweite
Ausgangstransistor ist eben die Stromverstärker-Trickschaltung.
Hybrid
-
Die beiden frühen Version waren Hybrid Dickschicht - Module ,
Die erste Version war vergossen in einem schwarzen Becher, die zweite
Version sind die blauen Tauchlack - A101.
Was ist hier Hybrid?
Auf das
weiße ALO- Trägerplättchen mit den aufgedampften Metall-
Leiterbahnen wurden die Widerstände
durch
Druckverfahren (= Dickschicht ) aufgetragen.
Die
Transistoren kamen als Silizium -Plättchen und wurden auf die
Pads der Leiterbahnen aufgebondet,
oder in der
Form der heute gebräuchlichen SMD-Bauteile aufgelötet. Durch den
Tauchlack schemenhaft erkennbar.
Das Ganze dann vergossen in den
schwarzen Bechern, oder eben - später - nur in Lack getaucht.
Die Sache mit dem Punkt:
Die
fertigen Module wurden gemessen auf Rauschen und die mit dem
höheren Rauschen markiert:
Die
mit dem geringsten Rauschen als A101 für hochwertige Anwendungen
in den Eingangsbereichen.
Höheres
Rauschen ergab noch einen A101 - aber mit Farbpunkt.
In den Plänen der A80VU
MKI ist auf den Pre amps pro Geschwindigkeit im
Kanalzug je ein A101 HC ohne Punkt und einer mit Punkt
eingezeichnet.
Vorteil der
A101 bzw. grundsätzlicher Unterschied zu integrierten
Operationsverstärkern:
Der
Phasengang des A101 ist im Leerlauf in der Simulation bei
100kHz 85 grd bei C comp 10p
die Leerlauf-Verstärkung erreicht 72dB bei 1kHz
Der
Frequenzgangsplot
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Die
Simulationschaltung
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Integrierte
Audio
Op amps sind meistens intern so kompensiert, daß sie bei einigen
Hz bereits eine open loop Phasendrehung
von 45 grd
erreichen. Bei 100Hz ist 90 grd Phasenwinkel open loop erreicht,
bleibt dann konstant auf 90 grd bis 100kHz
Quelle
OPA
134
Datenblatt
Klingt die A80
wegen der Hybrid / diskreten A101 - Module so gut?
Es
sind keine integrierten OP Amps im Signalkreis.
Diese
Frage
ist eher von Schamanen oder Kondensator-Hörern zu beantworten.
Weshalb überhaupt der
Umstand mit dem Hybrid (HC) A101 -
hätte man nicht die Transistoren diskret bestücken können?
Wer sich die Verstärker der A80 R und A80 RC auf der
Lötseite ansieht, der stellt fest - alles von Hand gelötet.
Vermutlich sind auch die Einschübe der A80 VU MKI
handgelötet.
Und wenn man angesichts der gebauten Stückzahlen überschlägig
rechnet, kommen doch einige tausend Lötstellen zusammen,
die man sich mit dem Einsatz von vorgeprüften Verstärkermodulen
erspart.
Pro Verstärkerkreis reduziert sich die Anzahl der Lötstellen bei
Verwendung des A101 von 24 auf 9, Differenz = 15
Macht bei 4 HC auf jeder A80 VU
Rec Pre oder Repr Pre = 60 Lötstellen / Platine
weniger
Gesamt also bei bei einer 16
Kanal A80 VU MKI in den Rec
- und Repro Pre Verstärker = 2000 Lötstellen gespart
Und auch Nebenaspekte wie
+ keine falsche Bestückung von Transistoren
+ geprüfte Verstärkermodule
+ geringerer Platzbedarf der HC auf den
Platinen als Einzetrans und Wid.
mögen eine Rolle gespielt haben.
Und - wieder mal die Nase vorne zu haben, mit der Vorform
der "Integrierten Schaltungen"
Bei der A80 VU MKII sind
die Studer HC A101 durch erste IC -Audio OP Amps TBA931
verdrängt - nicht ganz -
bis auf einen pro Kanal auf der "Record
driver amp" und zwei A101 im Master Oszillator
Bei 240 kHz ist halt mit dem TBA nicht mehr viel los....
Der TBA 931 lt Datenblatt Grenzfrequenz 150kHz, vermutlich
in open loop gemessen.
Die Bauform - im Becher vergossen
In einem Datenbuch von Valvo von 1966 findet sich
ein Digitalmodul, das als Vorbild für die A101
gedient haben könnte,
oder es ist eine zufällige Parallelentwicklung.
Und was ist mit dem A102?
Also - der A102 ist vom Innenleben her ein A101, nur daß
die Rausch-Spezifikationen nicht eingehalten werden.
Für diese Drittklasse - A101 bleiben nur untergeordnete
Anwendungen, z.B. als Treiber in der A77 bim ORF Line out amp.
oder als Treiber für VU Meter - habe ich auch schon mal gesehen.