Modifiering/ombyggnad Sentec SE77

Per Åberg har gjort en ombyggnad av sin SE77 som han vänligt nog delar med sig av. Observera att jag inte själv har hört/sett denna modifiering och därför inte vet hur det ljudande resultatet blev. Inte heller kan jag hjälpa dig med bygget.

Per har själv skrivit texten och tagit/ritat bilderna. Alla bilder är klickbara!

Tack Per för bidraget till hemsidan!

Modifiering av förförstärkaren Sentec SE77

Författare: Per Åberg, f. 1959

Artikeln har mycket information, men är inte en EXAKT beskrivning av hur en ombyggnad bör göras. Berättelsen är i alla fall om hur jag byggt om min SE77. Vet inte hur många det är numera, drygt 30 år efter förstärkarens storhetstid, som skulle göra min beskrivna ombyggnation. Syftet är annars att erbjuda intressant läsning för den som har eller ägt en sådan här förförstärkare.

Skulle någon göra ombyggnaden är det mycket glädjande, men utförs på eget ansvar. Jag som artikelförfattare frånsäger mig allt ansvar för eventuella personskador, uppkommna fel hos förförstärkaren eller inkopplad kringutrustning.

Bilder ur elektriska schemat redovisar själva modifieringen. Det är nödvändigt att ha originalschemat för att få ihop sammanhanget.

Om Sentec SE77

Jag har alltid haft intresse för audioförstärkare, och att bygga själv. År 1975 köpte jag min första IC (operationsförstärkare) att laborera med. Det var antingen en Motorola LM1303N eller SGS-Ates TBA231, kommer inte ihåg vilken men kretsarna är ekvivalenta. 14-bens DIL-kapsel innehållande två förstärkare till audiobruk.

Jag testade att bygga ett tonkontrollsteg för linjenivå, enligt något applikationsexempel som fanns. Resultatet blev inget vidare. Mina kunskaper då var inte så stora, och sedan var applikationsexemplet inte särskilt bra har jag förstått i efterhand.

Som signalkälla hade jag en rörbestyckad rullbandspelare, och slutsteg var ett 15 Watts med transistorer. Det byggda tonkontrollsteget lät ej särskilt bra, samt kunde ibland självsvänga med kanske 50 kHz. Detta hördes givetvis inte men gick ut som effekt i högtalarsystemet.

Svinget resulterade i brända effekttransistorer hos slutsteget efter några minuters spelning. IC-kretsarna har så kallde LAG-kompenseringar, bestående av en 'output' och två 'inputs'. Är kritiskt att dimensionera. Jag använde det rekommenderade men.... Det finns flera sätt att göra kompenseringen på. Man kan lätt få självsvängning eller så förefaller kompensationsnäten belasta kretsen ganska mycket, främst vid högre frekvenser. Så nämnda krets fick "ligga på hyllan" efter ovanstående upplevelser.

Jag läste förstås HiFi-reklam och tester, och blev något år senare intresserad av förförstärkaren Sentec SE77. Den fick bra omdömen och resultat i tester, såg snygg ut och hade överkomligt pris.

Sedan var det intressant att konstruktionens två IC-kretsar var av den typen jag haft så stora problem med. Jag tänkte: "fantastiskt... den här måste ju fungera, inte självsvänga och så". Och bra kritik för sitt ljud fick förstärkaren.

Jag ville veta hur man lyckats. 1976 köpte jag min SE77 i byggsats med lösa komponenter, möjlighet fanns också att köpa med färdigmonterat kretskort. Jag byggde ihop förstärkaren, och visst fungerade den bra.

Kul att äntligen kunna använda kretsen TBA231 som tidigare gäckat mig så. rullbandspelaren hade jag kvar men skaffade nu också en skivspelare, lämpligen försedd med dynamisk (Moving Magnet) pickup. Jag använde förförstärkaren "som den var" under några år.

Störkänslighet

Bland nackdelarna märkte jag att SE77 var känslig för yttre störningar. Gåtan tog lång tid att lösa. Det kunde smälla rejält i högtalarna av att man t ex kopplade ur en nättransformator som matades från närliggande eluttag.

Denna störkänslighet beror påtagligt av en mycket tunn jordbana på kretskortet. Jordbanan går från phonoförstärkarens utgång / linjedelens ingångskomponenter och bort till nätdelens "noll volt" (gnd).

Avsevärd förbättring

Den tunna banan kapas och ersätts av en grövre entrådig ledare. Se till att dra den med lite "slack" så inte banorna släpper om kretskortet rör sig.

Ljudkvalitet

Om ljudet insåg jag motvilligt att det kunde vara metalliskt och skarpt, lite beroende på lyssningsmaterial. Ljudkaraktären kan jag nu bestämt säga formades av IC-kretsarna. Visst påverkas ljudet även utav andra komponenter, det kan man läsa om på Svalanders hemsidor. Men i SE77:s fall; det PÅTAGLIGA ljudintrycket formades alltså av operationsförstärkarna TBA231.

Det torde huvudsakligen ha rört sig om TIM-distorision (Transient Intermodulation). Kretsarna hade svårt att hänga med i snabba förlopp (komplexa diskantfrekvenser). En grammofon-pickup är kapabel till mycket höga frekvenser, särskilt vid distorsion pga spårningsfel. Det ställer stora krav på grammofonförstärkaren.

En långsam grammofonförstärkare kan då blockeras av de signaler som inte "hinner igenom". Sedan har grammofonsteget högsta förstärkningen av de kretsar som ingår i chassiet, samt ansvar för RIAA - frekvenskorrigeringen.

För bättre ljud ska alltså operationsförstärkarna bytas ut. Det förtjänar att påpekas, att då SE77 konstruerades hade inte utvecklingen av Audio-op:s hunnit så långt. Mycket har hänt sedan dess.

Ombyggnad 1, 1986

Min egen SE77 har fått större ombyggnader i två omgångar. I den första (c:a 1986) så installerade jag kretsarna TL072. Dessa har 8-bens kapsel, originalen TBA231 hade 14 ben.

Anpassningen gjordes så här: Med blanktrådar lödde jag fast en 8-bens hållare över en 14-bens komponentadapter, som passar direkt i befintliga IC-hållare. Blanktrådarnas stelhet bär upp 8-bens hållaren med krets.

Man jämför helt enkelt benkonfigurationen mellan gammal och ny krets, och gör motsvarande förbindning med blanktråd.

De tidigare nämnda LAG-kompenseringarna har lyckligtvis fristående anslutningar. Dessa låter man vara oanslutna.

Att LAG-komponenterna sitter kvar spelar ingen roll eftersom de ej är kopplade till något annat.

Vad jag mer fick ordna vid bytet till TL072 var extra belastning på nätdelen samt en liten negativ offsetstyrning på kretsarnas ingångar. Skäl till detta:

• SE77 har ostabiliserad nätdel. TL072 var betydligt strömsnålare än originalkretsarna. Utan extra belastning blev hela förstärkarens matningsspänningar för höga. Kretsarna har gemensam matningspunkt, med parallell-motstånd ordnade jag så att spänningen blev som ursprunglig. I mitt fall blev det 1560 Ohm tvärs över plus och minus på kretsarnas matning.

• Offsetstyrning: Som DC-isolation mellan förstärkarstegen samt AC-jordning i motkopplingsnäten ingår tantalkondensatorer. Dessa är polariserade, och ska ha eventuell DC-spänning från rätt håll. De ursprungliga IC-kretsarna hade en betydande styrström 'input bias current' på sina ingångar. Tillsammans med inblandade resistanser vid IC-kretsarnas ingångar bildas då en någorlunda förutsägbar offsetspänning. Därmed visste konstruktören till SE77 vilken polaritet IC-utgångens offset skulle få, och hur nämnda kondensatorer skulle vändas.

TL072 har extremt högohmig (FET) ingång med, i det här sammanhanget, obefintlig 'input bias current'. Utgångens offset-polaritet går då inte att beräkna. Resultatet blir kretsens interna offset som kan vara /- några milliVolt. Det skulle vara negativ förskjutning.

Jag fixade till en filtrerad -20 mV spänning som högohmigt matade op-förstärkarnas ingångar. Metoden valde jag bort vid senare modifiering för att styrspänningen tillförde visst brus och andra störningar.

Som konsekvens av det fick jag polvända vissa av tantalkondensatorerna. Efter att jag bestämt plats för respektive IC-individ, mätte jag upp vilken polaritet det blev över berörda kondensatorer. Vissa fick jag alltså vända på.

Märkte dessa "pol-anpassade" för att ha egen koll på varför de inte sitter enligt kretskortets märkning. Det blev några milliVolt hit eller dit. Felpolarisering med denna spänning torde knappast förstöra en tre Volts tantalkondensator men ger säkert försämrade brus och störningsprestanda.

Ljudet med TL072

Det blev behagligare att lyssna på. Inte samma hårdhet i diskanten som de gamla kretsarna kunde ge. En förklaring är att TL072 har större bandbredd. En annan att kretsen har FET-ingångar med en arbets-karakteristik som påminner om de gamla elektronrörens.

TL072:s ljud är överlag godkänt. Men svagheten var även för denna i diskantområdet. Det kunde låta lite förvrängt / otydligt hos musik med "avancerade" diskantljud, dock utan den gamla hårdheten.

SSM2139P

Jag använde TL072 i kanske fem - sex år. Sedan (tidigt 90-tal) fick jag kännedom om kretsen SSM2139P från PMI (Precision Monolithics Inc). Till det yttre är den likadan som TL072 -lika kapsel och benkonfiguration.

Innanmätet skiljer förstås, här är några fakta om SSM2139P:

• Bipolärt ingångssteg. Dock tämligen högohmigt, 'Input Bias Current' gör ingen större offset. Ovanstående text om kondensatorernas polaritet gäller även här.

• DC-förstärkning i storleksordningen 1 miljon gånger. Får inte motkopplas till lägre förstärkning än tre ggr.

• Kapabel till 40 mA utström Jag fick "lätta" på shuntningen av nätdelens spänningar. SSM2139P förbrukar mer ström än TL072, men inte så mycket som originalkretsarna.

• Och så en annan MYCKET viktig sak. Kondensatorerna C124 och C224 på 100 pF i motkopplingsnätet, behöver seriekopplas med 3.9 kOhms resistans. Varför då? Ja, efter provkörningar med små knäppningar vid vissa lägen hos volymkontrollen kom jag på det.

100 pF kondensatorn motkopplade till lägre än tre gångers förstärkning vid höga frekvenser, vilket orsakade sving. Detta markerades av de små knäpparna hos volymregleringen.

Jag visste inte först att knäpparna var sving till / från. Oscilloskop krävdes för att reda ut saken, och svinget hade liten amplitud. C:a 20 millivolt med frekvensen 1.5 MHz.

Motståndet på 3.9 kOhm råder alltså bot på detta. 100 pF kondensatorn var av typ keramisk, jag bytte till "folie" i samband med 3.9 kOhms - monteringen.

Lägre än tre gångers förstärkning är alltså 'förbjudet'. Men i SE77 blir kretsen motkopplad till 1 gångs förstärkning DC-mässigt! Detta på grund av de tidigare nämnda tantalkondensatorerna som sitter till jord i motkopplingsnäten både hos RIAA och linjesteget.

Full DC-motkoppling är tydligen inget problem. Jag har valt att behålla kondensatorerna för att de ger förstärkaren bra DC-stabilitet, samt en viss dämpning av subsoniska frekvenser. (Gungande pickup för ojämnheter i en skivas yta t ex.).

SE77 - konstruktören verkar ha dimensionerat kondensatorvärdena för att få subsonisk filtrering, vilket jag tycker är smart. Angiven nedre gränsfrekvens är 12 Hz.

Ljudet med SSM2139P

Klar och fin diskant är främsta kännetecknet. Övriga tonregister också utan anmärkning, det hörs att kretsen är av god klass. Jag använder fortfarande SSM2139P i min SE77.

Inför den här artikeln kollade jag om kretsen fortfarande finns att köpa hos Elfa. Nej! Verkar inte gå att hitta någon annanstans heller med rimliga ansträngningar. Söker man information om SSM2139P på internet benämns den som "obsolete" och liknande saker. Vid nutida modifiering av SE77 behövs alltså en annan lika bra 8-bens dubbel-op.

Det finns säkert flertalet fina kretsar som skulle fungera i stället för SSM2139P, det gäller bara att utprova. Jag kan i alla fall föreslå EN krets som fortfarande går att köpa: OPA 2134PA, tillverkare Burr-Brown / TI. En sådan krets hade jag hemma, och testade den i både phono och linjeförstärkaren hos SE77.

Gjorde inget långtidsprov, men tyckte att OPA2134PA lät och fungerade så bra man kan önska. Kunde inte höra någon ljudskillnad mellan den och SSM2139P, även om OPA2134PA har exempelvis högre ut-spänningsderivata. Slew-rate = 20 V/uS.

Som jämförelse har SSM2139P samt TL072 omkring 11 V/uS, originalkretsen TBA231 har 1 V/uS. Nätdelens spänning sjönk med OPA2134PA. Alltså lite mer "strömtörstig" än SSM2139P.

Nå, vid permanent inkoppling är det bara att anpassa nätdelens shuntning eller kanske sätta regulatorer i nätdelen. Möjligt att jag gör detta någon gång.

En krets som oväntat inte alls passade var OP275GP (Analog Devices). Förvånande nog blev det konstigt hög offset vare sig den användes som phono eller linjeförstärkare. Det verkar vara beroende på ingångsresistans till jord.

Jag förstår inte varför, enligt uppgift har kretsen FET-ingång. Sådan har också OPA2134PA vilken alltså fungerade bra.

Tonkontroll utgångssteg, byte till IC

Det befintliga transistorsteget har i sig bra ljud. Begränsning är drivförmåga. Steget kan inte driva lågohmiga hörlurar eller dito slutsteg, det senare är dock en ovanligare situation.

Fördelar som IC-bestyckning av utgången kan ge:

• Låg utimpedans, symmetrisk driv / sänkförmåga för lasten.

• Kondensatorlös utgång

• Klarar att driva hörlurar Och så nöjet av att ha byggt om utgångssteget också....

Metoden för att få dit en dubbel op-förstärkare är likartad med tidigare beskrivet. Man tar bort transistorerna samt deras tillägnade kringkomponenter. Lägger till några få komponenteroch löder fast en 8-bens DIL IC-hållare med tillräckligt stela kopplingstrådar.

Se bilder på schema samt på kretskort.

Här visas kretsen LF353 som tonkontroll-hanterare och utgångssteg. Efter prov med några andra kretsar visade sig LF353 vara bäst. Den har samma benkoppling som övriga nämnda 8-bens IC.

Tonregleringens brytfrekvenser:

Basregleringen är original. Diskantens reglering har flyttats upp något via kondensatorvärdet 1.8 nF (urspr 2.2 nF).

Om LF353

Enkelt kan nämnas att den har stora likheter med TL072, specifikationerna visar så. Att båda finns tror jag beror på konkurrensen mellan National Semiconductor (LF353) och Texas Instruments (TL072). Vem som var först med sin krets vet jag inte.

Att jag valde LF353 är för att den, enligt kretsschemat, i mitt tycke har ett mer påkostat utgångssteg.

Och så ett resonemang om ljudkvalitet: TL072 har jag ju tidigare använt och bytt ut i förstärkaren, varför då välja en snarlik krets här?

Det beror i hög grad på hur en krets används, om ljudet påverkas. Jag har förstått att TL072 kan låta sämre då "hög" förstärkning nyttjas. Så kan det vara även för LF353.

Men här används inte hög förstärkning, då bas och diskant är i mittläge blir spänningsförstärkningen 1. Sedan ökar den givetvis för frekvenserna som gäller då kontrollerna används. Jag har dock inte märkt något dåligt med LF353 i dessa sammanhang.

Har också provat med "dyrare" kretsar men dessa har inte tyckt om den stora motkopplingen som blir i tonkontrollsteget. Sving och offsetfenomen har visat sig. Min tro är att inte använda för högkvalificerade kretsar till det här "enkla" jobbet.

LF353 är stabil och ger låg offset. Har tillräckligt stor effektbandbredd, något över 100 kHz. Frekvensgången är dock betydligt större än så. Komponenterna 100 pF och 3.3 kOhm ger en frekvensberoende motkoppling som hindrar HF-sving om diskantkontrollen sätts i max-läge.

Innan användande av utgången

Kontrollera att DC-nivån hos utgången är låg, plus / minus några millivolt är acceptabelt. Verifiera också att HF-sving ej finns, sätt diskantkontrollen på max. Mät på utgången med oscilloskop eller någon bredbandig AC-voltmeter.

Seriemotstånd ska användas både till kontakten för slutsteg och för hörlurar. Till sistnämnda rekommenderar jag 150 Ohm per kanal. Till slutsteget kan man ha förslagsvis 470 till 1000 Ohm.

Ändring på bakpanel

Som kan ses på bild har jag tagit bort den fasta nätsladden och ersatt den med tvåpoligt nätintag. Där nätsladden tidigare satt är nu utgång för hörlurar.

Numera spänningsregleras min förstärkare endast i växelströmsdelen. Där ses de komponenter som både ger nätfiltrering och spänningsanpassning hos transformatorn.

Motstånden 4.7 kOhm på nätlinjen har effekten 4 Watt för att klara eventuell kortslutning, exempelvis om någon komponent skulle gå sönder.

Epilog

Numera vet vi att "digital" musikhantering dominerar. De framtagna analoga ljudspänningarna är redan höga (om de ens behöver kommas åt). Olika ljudprocessningar är redan inbyggda, vanligen är utgående signal färdig för högtalare. Ibland är till och med dessa ihopbyggda med elektroniken.

Under år 2005 har min förförstärkare fått en renässans. Och då har det digitala varit inblandat. Jag har spelat in vinylskivor liksom radioprogram från separat tuner till datorn.

SE77 har varit utmärkt till frekvenskorrigering (RIAA förstås) samt nivåanpassning.

I skrivande stund (februari 2006) är SE77 kopplad för lyssning av TV-ljud i hörlurar. Hämtar signalen från videospelarens SCART-utgång, den har bra ljudkvalitet.

Vet ej om jag kommer att göra någon mer ändring i min förförstärkare. Det skulle i så fall gälla strömförsörjningen, att ändra belastningsmotstånden och sätta dit DC-regulatorer. Men det är som sagt inget jag planerar för närvarande. Min gissning är att procentuellt av alla ljud-användare idag, är det nog inte så många som nyttjar separat förförstärkare.

Och Sentec SE77 kopplad till en vinylspelare? I alla fall finns troligen många som fortfarande KOMMER IHÅG. Och av detta kan ha nöje av den här artikeln. Kanske du har eller haft en SE77, och nu läst sådant du känner igen? Kul om du i så fall om du skickar ett mail, adressen finns nedan.

Per Åberg
per.ab@c-sam.nu