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Endverstärker 405
Das
Schaltungskonzept dieser Endstufe wurde von Peter Walker und dem massgeblich
an der Entwicklung beteiligten Ingenieur Mike Albinson anlässlich der 50.
Fachtagung der "Audio Engineering Society" der Fachwelt vorgestellt. Das
einfache, aber geniale Prinzip beruht, einfach ausgedrückt, darauf, dass
ein "kleiner" Präzisionsverstärker eine ganz simpel aufgebaute Endstufe steuert.
Von der Laborbezeichnung für deren Endtransistoren (den "Current Dumpers",
sinngemäss "Stromabladern") leitete man auch schliesslich den Namen für das
Schaltungsprinzip ab - Current Dumping.
Die 405 wurde in 2 unterschiedlichen Varianten auf den Markt gebracht: Von
1976 bis 1982 wurde die erste Variante 405 produziert. Ab 1982 mit Erscheinen
von 34 und FM 4 bis zum Produktionsende 1993 stellte man die 405-2 her.
Wenn die Geräte auch auf den ersten Blick beinahe identisch aussehen, gibt
es doch einige gravierende Unterschiede zwischen beiden Varianten.
Ähnlich wie auch schon der Vorgänger 303, ist die 405 eine sehr puristische
Endstufe. Optisch dominiert der grosse Kühlkörper an der Front, die ansonsten
lediglich die Betriebsanzeige beherbergt. Auf der Rückseite finden wir Anschlüsse
für Ein- und Ausgangssignale, einen Spannungswähler und eine Kaltgerätebuchse
für den Netzeingang. Während die 405-2 schon relativ modern mit Cinchbuchsen
und kombinierten Schraub-/4mm-Terminals ausgerüstet ist, finden wir an der
405 noch den "klassischen" Din 4-polstecker und versenkte 4mm-Buchsen oder
recht umständliche Klemmterminals an den Ausgängen. Die 405-2 besitzt darüberhinaus
auch einen Netzschalter auf der Rückseite - die 405 hat keinen, auch hier
sah man vor, dass der Vorverstärker die Endstufe mit ein- und ausschaltet.
Im Inneren dominieren der grosse, mittig angeordnete Netztrafo und die beiden
danebenliegenden Siebelkos. Die jeweilige Endstufenelektronik samt Leistungstransistoren
ist je Kanal auf einem Modul untergebracht, welches über ein Metallprofil
thermischen Kontakt zum Kühlkörper auf der Front hat. Die einzelnen Komponenten
und die Anschlüsse auf der Rückseite sind über einen sauber gelegten Kabelbaum
miteinander verbunden. An den Lautsprecherbuchsen findet sich - je nach Version
und Fertigunsstand - häufig noch eine kleine Platine mit wenigen Bauteilen
- es handelt sich dabei um den sogenannten "Clamp Circuit". Diese einfache,
aber sehr effiziente Schaltung schließt bei Gleichspannung am Endstufenausgang
deren Ausgang kurz - auf diese Weise erspart man sich sehr elegant das bei
sonstigen Schutzschaltungen übliche Relais im Signalweg und schützt die angeschlossenen
Lautsprecher ebenso effektiv.
Schaltungstechnisch weichen 405 und 405-2 recht signifikant voneinander ab.
So z.B. findet man in beiden Schaltungen eine Strombegrenzung; diese ist
bei der 405 diskret, bei der 405-2 mit einer Dickfilmschaltung aufgebaut.
Die 405 liefert eine Sinus-Ausgangsleistung von 100 Watt bei einer Lautsprecherimpedanz
von 4,5 bis 8 Ohm. Werden diese Grenzen über-bzw. unterschritten, sinkt die
verfügbare Ausgangsleistung dagegen recht schnell ab. Bei der 405-2 erreichte
man eine Sinusausgangsleistung von knapp über 100 W bei einer Impedanz zwischen
3 und 10 Ohm; damit erreichte man eine bessere Kompatibilität mit den damals
noch sehr verbreiteten 4-Ohm-Lautsprechern.
Apropos Begrenzung: Zum Betrieb mit dem "alten" ESL-57 kann sowohl bei 405
als auch bei der 405-2 ein Widerstand auf die Platine gesteckt(!) werden,
der den maximalen Spannungshub am Ausgang und damit die Ausgangsleistung
begrenzt. In der meistverbreiteten Endstufenversion handelt es sich um die
Positionsnummer R11 - wenn der Verstärker nicht mit Elektrostaten betrieben
wird, sollte man diese Begrenzung natürlich wieder ausbauen.
An dieser Stelle sollen sicherlich keine Diskussionen über "Tuning"
geführt werden - den Autoren ist der Themenkomplex
"High-End-Voodoo" ebenso bekannt wie gleichgültig - dennoch sollte
gerade im Zusammenhang mit der 405 ein Sachverhalt nicht unerwähnt
bleiben: Dem aufmerksamen Beobachter der Szene ist sicherlich nicht
entgangen, dass an vielen Stellen kontrovers über die
Bauteilequalität in der 405 diskutiert wird. Obwohl das Kriterium
"Zuverlässigkeit" beim Design dieser Endstufe an vorderer Stelle
stand und viele Geräte auch häufig heute noch professionell
eingesetzt werden, so sind z. T. doch recht "primitive" Bauteile
eingesetzt worden: So findet man z.B. Kohleschichtwiderstände
statt der rauschärmeren und zuverlässigeren
Metallschichttypen, und auch der (Standard-)
Eingangsoperationsverstärker kann zumindest heute durch
rauschärmere und "schnellere" Typen ersetzt werden. Vielleicht war
es gerade die ausserordentliche Zuverlässigkeit der Schaltung, die
QUAD`s Einkaufsabteilung seinerzeit dazu verführte, derart billige
und der Qualität der Endstufe nicht gerecht werdende Bauteile zur
Pflicht zu machen. Durch den Austausch einiger, weniger Bauteile
lässt sich die Performance der Endstufe sicherlich spürbar
verbessern - ob das im jeweiligen Fall nötig ist und zur
(subjektiven) Klangverbesserung hinführt, mag jeder selbst zu
entscheiden. An dieser Stelle sollten auch die Siebelkos nicht
unerwähnt bleiben: Da das Gehäuse der 405 quasi geschlossen
ist, ist die Betriebstemperatur im Inneren recht hoch; darunter leiden
die Siebelkos, die etwa alle 5-10 Jahre ausgetauscht werden
können. Wie auch bei der 303, ist hier Blasenbildung in der
Nähe der Anschlüsse der Elkos die höchste Alarmstufe
für baldigsten Austausch! Auch die je zwei roten bzw. orangen
Roederstein-Elkos auf den Endstufenmodulen selbst sollten bei dieser
Gelegenheit mit getauscht werden ("Insider" können sicherlich
bestätigen, dass diese Sorte Elkos auch in anderen
Gerätetypen immer für den einen oder anderen "lustigen"
Fehler gut war...). Ein paar Worte noch zum Netztrafo: Dieser massive,
vollvergossene Trafo wurde eigens für die 405 produziert; durch
seinen geringen Platzbedarf (im Vergleich zur Leistung) passt er ideal
in das recht kleine Endstufengehäuse. Einige Chargen des Trafos
haben jedoch offensichtlich das Problem, dass sich im Laufe der Zeit
die Blechpakete des Kerns in der Vergussmasse voneinander gelöst
haben. In der Folge brummt die Endstufe mechanisch; d.h. der Brummton
kommt nicht aus den Lautsprechern, sondern ist schon bei eingestecktem
Netzstecker (ohne jegliche anderen Anschlüsse) gut hörbar. Je
nach Stadium des Schadens ist das Brummen so laut, dass die
Musikwiedergabe nachhaltig gestört wird. In diesem Fall hilft es
leider nur, den Trafo zu ersetzen. Andere Ansätze wie z.B. das
Erhitzen des gesamten - ausgebauten - Trafos bringen allenfalls
temporär eine Besserung.
Last not least sollten noch die Geheimnisse bezüglich der Brückbarkeit gelüftet
werden: Die 405 IST BRÜCKBAR, und damit auch die einzige bis heute gebaute
QUAD-Endstufe, die dieses Kriterium erfüllt.
Also: 303, 405-2, 306, 606 sowie deren weitgehend baugleichen Nachfolger
707 und 909 sind NICHT BRÜCKBAR, zumindest nicht ohne signifikanten Umbau
der Geräte ---. Bei der 405 gibt es 2 verschiedene Arten, wie der Verstärker
gebrückt werden kann - je nachdem eignet sich die gebrückte Endstufe damit
besser für den Anschluss an niederohmige (4 Ohm) oder hochohmige (16 Ohm)
Lautsprechersysteme. Immerhin leistet die Endstufe damit "locker" bis 180
Watt an die jeweilige Impedanz! Die einfacherere Variante ist diejenige für
für niederohmige Lasten; zur Realisierung benötigt man lediglich ein Trimmpoti
und zwei 4-Watt-Zement-widerstände. Die beiden Endstufenmodule werden damit
quasi parallel geschaltet. Bei der hochohmigen Variante benötigt man einen
(ziemlich exakten) Symmetriertransformator; die beiden phasengedrehten Signale
werden dann auf je ein Modul gegeben - quasi eine Reihenschaltung. Ein entsprechender
Trafo war bzw. ist bei QUAD als Zubehör im Programm.
In der ersten Variante 405 wurden gesamt 64.000 Endstufen hergestellt, von der 405-2 wurden sogar 100.000 Stück produziert.
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