Liebe Freunde des saubererereren Stroms,
die Vorgeschichte zu diesem G-Workshop ist in wenigen Sätzen erzählt:
inspiriert durch die G-Story vom PPP, fiel mir vor genau zwei Wochen in unserem Aktiven Marktplatz das Angebot von Bernhard (alzavozes) eines Power Plant Premier auf. Nicht lange überlegt und meine ernsthaften Kaufabsichten an Bernhard per PN mitgeteilt. Glück gehabt, ich war der erste Interessent, und so bekam ich den Zuschlag. Dank seines Einsatzes bei DHL (lieber Bernhard, vielen Dank nochmal!) hatte ich den PPP noch vor dem Wochenende bei mir im Rack. Und dort überzeugten mich bereits die ersten Klänge davon, den richtigen Kauf getan zu haben. Wie es klingt? Das bringt mich in ein Dilemma, denn wer will schon die immer wieder ähnlich lautenden Formulierungen hören - aber was soll ich anderes schreiben, als dass der Bass präziser, der Raum offener und die Mitten besser durchgezeichnet sind - wenn es doch genau so ist? Noch mehr solcher Formulierungen gefällig? Na gut: Mehr Ruhe im Klangbild, bessere Detailauflösung... - so, nun reicht es aber wirklich. Der Rest ist Musik genießen.
Nun zum G-Workshop:
Da ich regelmäßig mit Gert im Austausch stehe, war er natürlich zeitnah im Bilde, dass wir nun PPP-Kollegen sind. Doch halt, so einfach kann man das nicht sagen, denn da gab es doch einen gewissen Klassenunterschied: Bei mir fehlt das "G" beim PPP. Nein, dachte ich mir, das kann so nicht bleiben, und so fragte ich an, ob er bereit sei, auch meinen PPP zu gertifizieren. Zu meiner Freude sagte er zu, und nicht nur das, er schlug mir vor, daraus einen G-Workshop zu machen. Etwas besseres konnte ich mir gar nicht wünschen.
Am vergangenen Wochenende war es dann soweit. 15 Kg Stromreinigung ins Auto gepackt und ab ins Schwabeländle. Dort angekommen, gab es erstmal einen Begrüßungscapuccino von Gert und Annette, und wir unterhielten uns über dies und das. Pünktlich um 11:45 Uhr kam der Patient in Gerts Werkstatt auf den OP-Tisch 1.
Hier die ganze Geschichte:
Wenn man nicht weiß, wie das Ding aufgeht, hat man sicher einiges zu knobeln. Hier aber folgte alles einer offenbar einstudierten Choreographie: Jede relevante Schraube ist bereits bekannt, jeder Handgriff sitzt:
Und so dauert es nicht lange, bis sich das Innenleben offenbart:
Es offenbart sich eine gewisse Assymmetrie: Während eine Seite dicht gepackt mit Elektronik ist,herrscht auf der anderen Seite gähnende Leere.
Nun geht es weiter: Das Innenleben muss extrahiert werden, sodass weitere zahllose Schrauben aus ihren Gewinden gedreht werden müssen:
Und ein wenig später hält Gert bereits die ersten Innenreien in der Hand.
Der Block mit den Kührippen und der seitlich aufgeschraubten Platine, ist die zentrale Reglereinheit, die für die Gertifizierung ausgebaut werden muss.
Der aufmerksame Betrachter bemerkt, dass überall eine knetgummiartige Masse an verschiedenen Stellen angebracht wurde. Da ich von meinem Vorbesitzer weiß, dass dieses Gerät wohl vor ihm noch durch weitere Hände gegangen ist, muss hier wohl jemand seine Knetgummireste aus alten Kindertagen entsorgt haben. Gut, man könnte einwenden, es könnte eine andere, nämlich audiophile, Absicht dahintergesteckt haben. In dem Falle käme wohl am ehesten die Resonanzdämpfung in Frage. Doch manche Stellen ließen mich daran zweifeln - z.B. ob es einem Leistungstransistor so gut bekommt, wenn die ohnehin schon kritische Wärmeableitung durch einen Knetgummi-Mantel erschwert wird. Gänzlich zweifeln ließ mich aber der Umstand, dass nach dem Entfernen aller Knetgummi-Reste, das Gerät nochmal in den Probelauf gebracht wie befreit, nein geradezu entfesselt aufspielte. Auch eine Entknetgummifizierung kann offenbar klanglich etwas bewirken.
Wohin nun mit sterblichen Überresten der audiophilen Knetmasse? Bevor sie aufwändig als Sondermüll entsorgt werden müssen, werde ich sie wohl meistbietend im Aktiven Marktplatz versteigern.
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Nun, nach diesem Intermezzo wieder zum Ernst der Lage, und die war zunächst sehr ernst. Denn Gert bemerkte beim Studium der Innereien, dass dieses Gerät an bestimmten Stellen anders aufgebaut ist, wie sein G-PPP; mein Gerät war wohl eine etwas ältere Version. "O.k.", dachte ich mir, das war's dann wohl - ausgeträumt der Traum von der Gertifizierung". Doch Gert wäre nicht genau dieser Gert, wenn er den Kasten wieder zuschrauben würde. Man erinnert sich:
Gert in seiner Einleitung zu diesem Thread hat geschrieben:Leute, Ihr kennt mich wahrscheinlich inzwischen. Es dauert einen Tag, an dem ich immer wieder an dem inzwischen wieder zusammengebauten Gerät vorbeikomme, und dann nehme ich mir die Schaltpläne (leider nicht ganz vollständig) vor und denke mich da rein. Das weckt meinen Sportsgeist, ich kann da gar nichts dagegen machen. So im Sinn von "wenn einer das wieder hinkriegt, dann ich" in maßloser Selbstüberschätzung.
Nun, um dem weiteren Verlauf ein wenig vorzugreifen, von genau dieser maßlosen Selbstüberschätzung profitierte ich außerordentlich. Denn Gert kratzte sich nachdenklich am Kopf, und dann noch einmal, und dann hatte er einen Plan - nämlich einen Schalt-Plan:
Das geübte Auge (also meines leider nicht) sieht natürlich sofort, worum es geht. Sein Plan: Um die Gertifizierung doch noch zu ermöglichen, muss er zuvor meine Version auf den neueren Stand bringen. Glücklicherweise hat er bereits eine Dokumentation mit allen Versionen und Revisionen in seinen Besitz bringen können. Dort sind alle Veränderungen gegenüber der Vorgängerversion aufgelistet. Das versprach eine Menge Zusatzarbeiten mit ungewissem Ausgang. Aber Gert war da ziemlich zuversichtlich und machte sich gleich ans Werk.
Der PPP kam nun auf OP-Tisch No. 2. Hier mussten zunächst einige SMD-Bauteile ausgelötet werden...
...manchmal musste auch noch ein zusätzlicher Bratkolben hinzugenommen werden, um dem Bauteil von beiden Seiten gleichzeitig die Hölle heiß zu machen:
Diese kleinen Bauteile sind so winzig, dass man sie auch für einen kleinen Krümel halten könnte. Das meiste geht daher nur mit Lupen-Lampe:
Andere Teile, die ausgetauscht werden mussten, sind im Vergleich dazu geradezu grobschlächtig, wie die 4 großen Keramikwiderstände, die erkennbar einiges aushalten können müssen:
So, fertig. Alle Teile sind nun drin, die fehlten, und alle anderen draußen, die nicht mehr zu dieser neueren Version gehören.
Unten im zweiten Bild sieht man übrigens die Liste aller zu erledigenden Arbeitsschritte, um die Platine zu gertifizieren. Das verspricht eine Menge Arbeit.
Und da es ja ein Workshop ist, nimmt sich Gert bei jedem Schritt auch die Zeit, genau zu erklären, wie diese Platine funktioniert, und warum es nun diesen oder jenen Arbeitsschritt braucht - für mich als wissbegierigen Amateur ein Genuss.
Denn wir wissen ja von den Forumstreffen, dass Gert ein Talent hat, komplizierte Sachverhalte so darzustellen, dass sie auch den interessierten Nichtelektroniker verständlich sind. Einiges davon hat Gert ja bereits in seinem Beitrag zur Gertifizierung seines PPP erklärt. Ganz grundsätzlich geht es ja darum, die Reglereinheit zu optimieren, die anhand des im PPP erzeugten Referenzsinus der eingehenden Wechselspannung eine Korrektur aufmoduliert, sodass am Ausgang eine Wechselspannung anliegt, die nunr noch minimale Verzerrungen bei gleichzeitig niedrigem Innenwiderstand aufweist. Also eine Aufgabe, die für ein passives Netzfilter die Quadratur des Kreises darstellt, und daher nicht selten mit einem Verlust der Dynamik einhergeht.
Ein wesentlicher Schritt der Optimierung besteht darin, den Flaschenhals zu beseitigen, der durch den bescheidenen Frequenzgang des verbauten Operationsverstärkers (OPA) verursacht wird. Gert zeigte in der Schaltungssimulation, dass im Original-OPA der -3dB-Punkt (also dort, wo die Kurve um -3dB gegenüber dem bis dahin linearen Verlauf abfällt) bei etwa 4,5 kHz liegt...
...während der von ihm vorgesehene Austausch-OPA bis 19,8 kHz (-3dB) geht:
Warum dies von so weitreichender Bedeutung für die Aufgabe der Stromreinigung ist, hat Gert in seinem Bericht ja bereits dargelegt:
Gert hat geschrieben:der Frequenzgang des Reglers endet bei 6,5kHz, der Frequenzgang der Endstufe bei ungefähr 4,5kHz. Dort gibt es dann einen derben Überschwinger im Frequenzgang, den PS Audio mit einem Kerbfilter davor versucht, auszubügeln. Das würde klingen wie durch ein altes Telefon, wie gesagt, wenn es eine Audio-Endstufe wäre. Ich mache mich an die Arbeit. Zunächst tausche ich den Regel-OP, einen unglaublich lahmen AD706, durch einen modernen OPA1642. Das verlängert den Frequenzgang des Reglers von 6,5kHz auf knapp 1MHz. Und dann mache ich mich in der Simulation daran, die Endstufe sauber in der Phase zu kompensieren. PS Audio hat da einfach in einen sehr hochohmigen Gegenkopplungszweig 47pF reingelötet und fertig. Das stellt das Gebilde zwar ruhig in Bezug auf seine Schwingneigung, aber es stellt eben auch den Frequenzgang ruhig ab 4,5kHz. Das heißt, bei höheren Frequenzen kann der Premier nichts mehr ausregeln und ist nur auf seine passiven Filter angewiesen, die aber weiter oben erst greifen. Ich modelliere vorsichtig den Frequenz- und Phasengang auf maximale Stabilität, aber bis weit über den Audiobereich hinaus. Das geht nicht einfach damit, dass man irgendwo 47pF hinlötet, dafür braucht es exakt abgestimmte RC-Glieder an den richtigen Stellen. Und dann sorge ich natürlich für einen ausreichenden Ruhestrom, so dass die Endstufe von einer reinen Class B zu einer Class AB wird. (Quelle:
viewtopic.php?p=173119#p173119
Hier ein Bild vom Einlöten des neuen OPA (beim letzten Schritt, überschüssiges Lot von den kleinen Beinchen zu nehmen, um unbeabsichtigte Kontaktnahme zweier benachbarten Beinchen auszuschließen).
Auch das geht nur über die Lupenlampe:
Es folgen weitere SMD-Operationen und das Auflöten weiterer Bauteile - alles auf engstem Raum. Wer über keine ruhige Hand verfügt, hat schnell verloren. Ein kleines Zittern und man landet mit der Lötspritze an einem anderen SMD-Bauteil, und die sind schneller ab als dran.
Zwischendurch immer wieder nachmessen, ob die Kontakte so sitzen wie sie sollen:
Dann noch eine weitere filigrane Aktion: Zwischen den jeweils mittleren von insgesamt 2x9 Beinchen eines ICs muss ein Kondensator Huckepack platziert werden:
Das sieht dann am Ende so aus:
Eine saubere Sache. Gleich rechts daneben übrigens der Quarz für die Erzeugung des Referenzsinus innerhalb des IC-Bausteins.
Am Ende ist die Hauptplatine fertig für die Montage. Man sieht, dass einige neue Teile Platz genommen haben, u.a. die leicht schräggestellten Schutzdioden mit 800V / 30A. Das sorgt für mehr Betriebssicherheit:
Oberhalb der Platine sind zwei der insgesamt vier Darlington-Leistungstransistoren zu sehen, die in den großen Kühlkörpern zur Wärmeableitung montiert werden. Darauf wird nun die Hauptplatine montiert:
Dann braucht es noch ein paar Verkabelungsarbeiten von den neuen Schutzdioden (die 4 schräg gestellten Bauteile mit Schrumpfschlauch-Überzug) zu den entsprechenden Kontakten:
Die Schrägstellung ist übrigens gewollt und notwendig - angesichts der beengten Platzverhältnisse beim Einbau in das Gehäuse.
Nun kommt noch die AC-Eingangsplatine dran, denn hier soll die Kaltgerätebuchse durch eine hochwertige von Furutech getauscht werden:
Alte Auslöten...
Die neue Einbaubuchse von Furutech mit ihren goldschimmernden Kontakten liegt schon bereit...
... einlöten, Schrumpfschlauch drüber und heißmachen. Feddisch.
Zum krönenden Abschluss hat Gert noch einen eigene DC-Filter-Platine entwickelt:
http://s19.directupload.net/images/user ... jtuck6.jpg
Und es wäre nicht ein echtes G-DC-Filter, wenn nicht auch hier eine Menge Gedanken eingeflossen sind. Vor allem ging es Gert darum, einerseits den DC effizient auszufiltern, ohne aber andererseits den Innenwiderstand des AC-Eingangs zu erhöhen, weil dies dann wieder dem Klang abträglich wäre. Wie Gert in seinem
Bericht über sein neues Kalibrierkästchen ausgeführt hat, ist der Innenwiderstand nicht nur bei DC-Stromquellen von entscheidender Bedeutung (ich kenne das dort von meinen Akku-Stromquellen) sondern auch für den Netzstrombereich.
Anhand einer Schaltungssimulation zeigte er, wie der G-DC-Filter die Gleichspannungsanteile herausfiltert und zugleich den Innenwiderstand auf ein Minimum reduziert:
Nun muss das Ding noch verbaut werden, und dies um der kurzen Kabelwege willen möglichst dicht am Eingangsbereich von AC-Input. Dazu muss genau dort, wo der DC-Filter sitzt, ein 10mm-Loch für einen DC-Filter-Bypass-Schalter in den Gehäuseboden geschaffen werden. Also schnell in die Garagen-Werkstatt.
Nach all der feinen Arbeit zum Ausgleich mal endlich etwas, wo man mal seiner Grobmotorik so richtig freien Lauf lassen kann:
Nachdem alle Metallspäne sorgsam abgesaugt wurden, dann wieder zurück zur Elektronik-Werkstatt und der DC-Filter plus Schalter eingebaut:
Das passt alles gerade so hinein, und auch nur, wenn einer der blauen Kondensatoren auf die andere Seite mit den anderen beiden per Kabelbinder verlegt wird.
Dann noch die letzten Verbindungsleitungen anstecken und anlöten ...
... Schrumpfschlauch schrumplig schrumpfen:
Zu guter letzt noch einen prüfenden Blick auf die Unterseite, ob der Schalter richtig sitzt, und Etikett aufgeklebt. Übrigens hat Gert den Schalthebel an der Schleifmaschine um einiges kürzen müssen, damit er nicht auf der Unterlage aufsetzt. Dennoch ist er lang genug, um problemlos sein Werk zu verrichten.
Und nachdem auch das Display wieder angekabelt wurde, ist es Zeit für den finalen Test. Gibt es einen großen Knall, Feuerball, aufsteigende Rauchsäulen? Werden wir den Test überleben? Und ist das hier der letzte Anruf von Gert an seine Familienangehörigen, bevor der finale Test beginnt?
Mit Todesverachtung steckt Gert den Stecker in die Steckdose, und.... nichts tat sich. Und das hat seine Richtigkeit, denn erst nach ein paar Sekunden Bedenkzeit schaltet sich der Lüfter beim Hochstarten kurz ein, um dann nach dem ersten Klicken der Relais im regulären Betriebszustand wieder zu verstummen. Die Anzeige meldet sich mit 235 Vzurück - alles bestens. Ein Aufatmen geht durch die Werkstatt. Kurz noch die Phase geprüft. Passt.
Dann bekommt der neue G-PPP noch seine Gehäuseabdeckung zurück; alles zugeschraubt. Geschafft.
Wie man auf der Uhr erkennen kann: Es ist mittlerweile 18:45 Uhr. Eine Operationsdauer von 6 Stunden - allerdings noch mit ein paar leckeren Unterbrechungen dazwischen.
Am Ende kann Gert konstatieren: Mission completed - Alle Punkte auf der Liste erledigt.
Und ich kann konstatieren: ein sehr lehrreicher und inspirierender Workshop. Und ich bin dazu nun stolzer Besitzer eines G-PPP!
Dann war erstmal Abendessen angesagt. Was Annette in der Zwischenzeit in ihrer Werkstatt - genannt Küche - zustande gebracht hat, war wirklich vom Feinsten. Um niemandem den Mund wässrig zu machen, gibt es davon keine Bilder, ich kann nur sagen: wirklich sehr, sehr lecker. An dieser Stelle nochmal vielen Dank an Annette. Das hat den G-Workshop kulinarisch auf die schönste Weise abgerundet.
Später am Abend ging es dann in den Hörraum. Zunächst einmal machten wir ein paar Messungen mittels beider G-PPPs.
Tatsächlich weisen beide G-PPPs einen THD von 0,2 % auf (0,3% im Kaltzustand). Dann wurde mein G-PPP an eine Ausgangssteckdose seines G-PPP gehängt, um zu schauen, wie weit sich die THD noch weiter reduzieren, wenn das Gerät vorgereinigten Strom erhält. Das Ergebnis: Ebenfalls 0,2% THD. Das deutet darauf hin, dass dies die unterste erreichbare Grenze darstellt - egal wie gut die Qualität des Eingangsstroms ist. Verglichen mit den 3,0 % THD in Gerts Werkstatt bzw. den 2,6% in seinem Hörraum ist dies eine Reduktion der THD um den Faktor 15 bzw. 13. Das ist wirklich beachtlich.
Was wir dann noch im G-Hörraum anstellten, werde ich in den nächsten Tagen in Gerts V-Thread beschreiben. Stattdessen mache ich an dieser Stelle einen Sprung in Zeit und Raum - nämlich einen Tag später und 210 km weiter, zurück in meinen Hörraum.
Nachdem mein neuer G-PPP wieder in meinem Rack stand und alles verkabelt war, führte ich auch hier zunächst die Messung der THD durch - diesmal zur Kontrolle auch mit meinem Steinberg-USB-Interface und einem speziellen Mess-Stecker auf Carma durch.
Eingangsstrom auf meiner Audio-Phase: 1,8 % THD:
Ausgangsstrom an den G-PPP-Steckdosen nach Warmlauf: 0,2 % THD. Perfekt.
Beide Angaben korrespondieren in etwa auch mit der Anzeige im Display des G-PPP
Und wie klingt es nun im Vergleich zu vorher? Achtung jetzt kommen sie wieder, diese unvermeidlichen Formulierungen: der Bass schlanker, der Raum noch etwas offener und freier, der Mittenbereich noch besser aufgelöst. Besonders bei Chorstimmen bessere Textverständlichkeit und statt eines Klangteppichs auch einzelne Stimmen hörbar. Keine spektakulären Welten aber so deutlich, dass ich wirklich froh über diese Umbaumaßnahme bin. Ich möchte nicht mehr anders Musik hören (müssen)
Dann noch meinen Lieblingsstromfilter LAB12 Gordian an eine freie Buchse des G-PPP angeschlossen, denn er kann ziemlich genau den DC-Anteil messen.
An der Ausgangssteckdose des G-PPP zeigt er einen DC-Anteil von ...
Das ist vertraut wenig an meiner Audio-Phase. Nun den G-DC-Filter zugeschaltet. Hier zeigt sich ein DC-Anteil von ...
Der ohnehin schon geringe DC-Anteil in meinem Stromnetz wird nochmal um mehr als den Faktor 5 reduziert. Traumhaft. Und ist das hörbar? In meinen Ohren zumindest nicht. Aber es es ist ein gutes Gefühl, meine audiophilen Schätzchen mit einem so sauberen Strom zu füttern.
Lieber Gert, vielen vielen Dank für dieses technisch-audiophile Husarenstück. Es war für mich ein echter Genuss, Dir bei Deiner Arbeit zuzuschauen und dabei auch einen tieferen Einblick in Deine technischen Gedankengänge zu bekommen. Und es ist jedes Mal eine Freude, wenn ich den G-PPP einschalte und es leuchten mir in sanftem Blau die 0,2% THD entgegen, während die Musik in bisher nicht gekannter Klarheit ertönt.
Grüße
Fujak
. Der zieht gemessene 9,03A. Eingesteckt an der 10fach-Leiste an der Werkbank in meiner Werkstatt sinkt die Spannung von momentan 235,6V auf 231,1V, er verheizt also 2.087W. Das sieht jetzt aber ganz anders aus als am Hausübergabepunkt! 4,5V Spannungsabfall bei 9,03A bedeutet:
