Serie di PCB universali per Amplificatore valvolare

I circuiti a valvole sono stati un passo cruciale nello sviluppo dell'elettronica. Nella maggior parte dei settori sono diventati completamente obsoleti rispetto alle tecnologie a stato solido più economiche, più piccole ed efficienti. Ad eccezione dell'audio, sia in riproduzione che in diretta. I circuiti a valvole sono relativamente semplici e il lavoro principalmente meccanico collegato alla realizzazione di un amplificatore a valvole sono ideali per l'auto-costruzione - fai-da-te. Sono sicuramente collegati ad alta tensione e quindi possono essere pericolosi, ma se vengono seguite alcune linee guida di base, la maggior parte del pericolo può essere evitata.

Il primo approccio alla costruzione di circuiti a tubi era il cosiddetto punto-punto, in cui i conduttori degli elementi venivano fissati direttamente alle prese dei tubi, alle pentole, ai jack ... con l'aiuto di vari terminali. Per facilitare la produzione di massa, le aziende hanno iniziato a collocare gli elementi su schede diverse (alcuni approcci si sono ancora definiti punto a punto, anche se in realtà non lo sono). Oggi la maggior parte dei componenti elettronici sono realizzati come PCB - circuiti stampati. Oggi, anche la maggior parte dei progetti di tubi prodotti in serie sono realizzati su PCB. Ma i PCB presentano alcuni svantaggi per il mondo dei tubi:

- i tubi producono molto calore quando sono accesi, quindi anche in condizioni normali sono inclini a ridurre notevolmente la durata del PCB

- per lo più i circuiti a valvole sono così semplici e diretti, e gli elementi usati (ad alta tensione) così grandi che non ha davvero senso produrre circuiti a valvole su intere schede - ci sarebbero principalmente spazi vuoti e poche tracce con alcuni pad - davvero uno spreco di materiale FR4

- molti componenti del circuito del tubo sono troppo pesanti o troppo ingombranti per essere montati direttamente sul PCB (trasformatori, strozzatori), altri non sono adatti per il PCB a causa di sollecitazioni meccaniche (i tubi le cui prese sono montate direttamente sul PCB devono essere scambiato con cura)

D'altra parte, a volte è difficile saldare direttamente alle parti dell'amplificatore, e alcuni tendono a danneggiarsi nel processo (sono riuscito a rovinare un bel po 'di interruttori durante la saldatura ad essi). È anche difficile risolvere i problemi e eseguire la manutenzione classica dei dispositivi punto-punto, ancora di più se non sono costruiti con una pianificazione estremamente buona. Il PCB offre un modo solido e staccabile dal telaio per fissare gli elementi.

Quindi la situazione richiede un modo di mezzo cablaggio punto a punto, simile a quello che hanno fatto in noti amplificatori per chitarra come Marshall o Fender. Molti costruttori usano ancora il loro approccio con grandi risultati. Ma l'approccio Fender - Marshall presenta alcuni inconvenienti:

- utilizzano principalmente componenti assiali, che sono rari e quindi meno accessibili

- la maggior parte degli elementi del circuito sono in parallelo, il che provoca uno spreco di spazio e può provocare rumore, oscillazioni e accoppiamento degli elementi

- ci sono cavi a lungo esposti sulle schede

- questa scheda viene quindi spesso montata al centro del telaio, spingendo fuori da esso tutto il posizionamento del tubo, che è di nuovo non ottimale

Il design semplice e abbastanza simile della maggior parte dei circuiti hi-fi e per chitarra ci consente di utilizzare un approccio modulare nella costruzione di amplificatori a valvole, utilizzando moduli PCB. Lo studio degli schemi ci aiuta a progettare PCB, dove non c'è spazio sprecato con elementi in parallelo, ma segue le regole del tracciamento delle tracce. Il design a doppia faccia ci consente di ridurre i moduli e utilizzare entrambi i lati della scheda. Siamo in grado di saldare i connettori ai PCB, il che semplifica ulteriormente la risoluzione dei problemi e l'assistenza dei dispositivi.

Per un bricolage non è pratico progettare un PCB per ogni progetto, sarebbe piuttosto costoso! Ma la semplicità e la somiglianza dei progetti di tubi comuni ci consente di progettare PCB, che sono utili per la maggior parte delle applicazioni.

Ecco una "raccolta" di alcuni PCB che ho progettato per facilitare la realizzazione di amplificatori a valvole.

  • PCB punta-punto a doppio triodo
  • PCB pila tono
  • PCB per interruttore di stomaco
  • due PCB di commutazione

Passaggio 1: PCB doppio triodo / Noval / Preamp

La sezione del preamplificatore è abbastanza simile nella maggior parte delle applicazioni di tubi e di solito consiste in una serie di doppi triodi in pacchetti novali, spesso costituiti da tubi 12AX7. A volte esiste una configurazione di follower del catodo, ma per lo più ci sono solo diverse combinazioni di stopper di griglia + resistenza della piastra + cappuccio di bypass catodo + resistenza di polarizzazione + valori del cappuccio di accoppiamento. Non è quindi un compito così impegnativo progettare un pcb, che sarebbe abbastanza universale per la parte del preamplificatore del circuito amplificatore - o per il tubo novale (le reti sono realizzate in modo tale che anche la maggior parte del triodo novale non doppio i tubi possono essere utilizzati con facilità).
Il PCB è stato progettato per adattarsi a un contenitore rack 1U (il tubo è orizzontale), altrimenti sarebbe utile renderlo un po 'più grande.
Spetta all'utente quali elementi vanno da quale parte del PCB. Serigrafia è qui solo come aiuto per l'orientamento.

Il pcb è progettato per essere abbinato alla presa Belton originale. È fissato attraverso la presa (quindi lo scambio dei tubi non è una tensione per il PCB). Deve essere fissato alle prese con alcuni distanziali in mezzo.
Un'estremità di alcuni cavi degli elementi è saldata direttamente alla presa, altri sono saldati al PCB. Ci sono alcuni gruppi pad-trace aggiuntivi (il nome comune è net ) sulla scheda per aiutare con diverse configurazioni. Per spiegare ulteriormente il PCB è probabilmente meglio passare attraverso i perni del tubo.
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- sul "sud" del PCB c'è un "bus di terra" con poche tracce che vanno nei punti corrispondenti sul PCB
- sul "nord" ci sono due reti previste per B + - ci deve essere un ponticello (linea bianca) installato per collegarli (quel dettaglio rende questo PCB utile anche per tubi novali non a doppio triodo)

1 - plate1 - (linea bianca contrassegnata con 1 sul lato opposto) - realizzata in modo da avere il filo che va alla rete contrassegnata sul pcb, quindi c'è il posto per la resistenza della piastra (contrassegnata R7) e l'accoppiamento dello stadio il cappuccio può essere saldato in una delle reti "di riserva"
2 - è grid1 (linea bianca contrassegnata con 2) - il cappuccio di accoppiamento o il fermo della griglia possono essere montati direttamente sull'aletta della saldatura della presa, se necessario - R1 è disegnato per essere un resistore di dispersione della griglia - Il pad R1 a terra può anche essere usato per collegare lo schermo dal cavo schermato
3 - è il catodo1 (linea bianca contrassegnata con 3) - progettato in modo che vi sia una resistenza catodica e un cappuccio di bypass saldato sul capocorda e nel cuscinetto di terra direttamente sull'altra estremità
4 e 5 non sono contrassegnati, 9 è contrassegnato ma non ha una rete dedicata - 4, 5 e 9 sono pin del riscaldatore - in quanto convinto sostenitore del riscaldamento DC, collego sempre solo 4 e 5 nei miei doppi triodi e suplly 12, 6 V - i fili per il riscaldatore vanno direttamente alle alette di saldatura della presa, ma passano due grandi cuscinetti come una forma di pressacavo
6 - è plate2 - stessa funzione di 1 - è fatto per avere un filo che va alla rete dedicata, quindi c'è R9 come resistore a piastra e puoi usare una delle reti "di riserva" per fissare il condensatore di accoppiamento dello stadio
7 - è grid2 - la stessa funzione di pin2, ma istintivamente c'è R8 disegnato come un posto per il resistore di perdita di rete
8 - è il catodo2 - la stessa funzione del pin3
(9 - è il rubinetto centrale del riscaldatore in configurazione a doppio triodo, in alcuni tubi novali che hanno l'altra funzione. Di solito ometto questo pin o rompo anche il capocorda dalla presa)

Dall'alambicco ho preso l'abitudine di aggiungere un condensatore di filtro di potenza come parte del circuito, quindi ho incluso alcuni grandi pad collegati sia a terra che a B + sul bordo orientale per questo. .

Passaggio 2: PCB Stack tono

Negli schemi della maggior parte degli amplificatori per chitarra a valvole notate che le "pile di suoni" sono piuttosto simili. A seconda dell'impedenza di uscita dello stadio precedente ci sono due progetti principali (con lievi variazioni, noti come Fender e Marshall). Li ho combinati entrambi in un PCB. Ho anche scritto la maggior parte dei valori comuni degli elementi utilizzati nella tabella serigrafica sul livello inferiore. (
Il motivo per cui ho progettato un PCB separato per la pila di toni è che tutte le altre parti del preamplificatore sono raccolte attorno al tubo, ma la pila di toni è realizzata attorno ai potenziometri. Dalla mia esperienza c'è abbastanza possibilità di confondere il cablaggio in questa parte del circuito. Gli elementi utilizzati nella pila di tonalità del tubo sono ad alta tensione e quindi tendono ad essere troppo grandi per essere praticamente fissati sulle alette di saldatura della pentola. Inoltre, essendo ad alta tensione, non ho la sensazione di lasciarli penzolare contro la piastra frontale (conduttiva). D'altra parte, averli insieme ad altri elementi del preamplificatore attorno al tubo porta lunghe lunghezze di cavi non necessari.
Il PCB è realizzato per potenziometri con montaggio su PCB - alcuni puristi sono contrari a questo, ma questo pcb è così piccolo e leggero che non c'è alcuna possibilità che girare le pentole aumenti la connessione. Per i deboli di cuore sono previsti tre fori di montaggio. I fori più piccoli non placcati sul pcb sono pensati per ridurre la tensione dei fili.
R1, C1, C3 e C4, insieme alle pentole VR1-3 sono parti ordinarie del circuito, pentole disposte in modo TMB.
Non c'è spazio per il potenziometro del volume - Sono stato limitato a 10 cm di larghezza dalla scheda per ottenerlo al prezzo di vendita ... E il potenziometro del volume non è sempre direttamente dopo la pila di toni - c'è J3 per collegarlo, a nord del segnale, a sud il terreno . C2 è lì per colmare C1 con capacità aggiuntiva, il che rende i medi un po 'più alti - può essere acceso su J2. Il grande pad quadrato nella rete di terra è lì per consentire la connessione dello schermo di input

Passaggio 3: cambia PCB testata

Non credo di aver mai fritto un singolo elemento elettronico con il calore di saldatura, e tutti lo avvertono così tanto. I circuiti integrati, i transistor, i diodi e così via possono subire parecchi abusi termici prima di smettere.
Ad eccezione di interruttori e potenziometri (quelli in plastica Piher). Il filo non si attacca bene, hai messo il tuo saldatore sul capocorda ancora una volta ... e il capocorda si sposta al suo posto, hai fuso la plastica morbida attorno ad esso. C'è una buona probabilità che l'interruttore inizi o si rompa prima o poi. Con tutti gli elementi, per i quali è più pratico averli saldati direttamente allo switch (ricorda di aver provato a saldare un componente in serie con lo switch) è molto più probabile che tu lo rovini. O crea un nido disordinato sulle sue alette. Il prossimo problema è la tensione dei fili: finisci il tuo progetto, metti tutti i fili in un bel ordine nitido e poi prendi uno dei fili dell'interruttore per caso e si rompe - sforzi addizionali dell'ultima ora, devi avvitarlo dalla parte anteriore piastra (o un pedale) e rivendete i fili. A volte è pratico avere la possibilità di utilizzare un normale connettore su un interruttore, non dissaldarlo ogni volta che deve essere rimosso. E se c'è una forza eccessiva usata sul filo, non si rompe, ma il connettore lascia andare - e lo ricolleghi.

Quindi, invece di un interruttore con capocorda a saldare, ne usi uno da PCB. È possibile saldare tutti i cavi in ​​posizione e saldare anche i pin senza il timore di distruggere l'interruttore.
La connessione è organizzata sotto forma di una nota intestazione da 2, 54 mm a una riga: puoi usarla per effettuare connessioni interne o installare un connettore. Esistono quattro fori passanti placcati di grandi dimensioni, che possono essere utilizzati come pressacavo per il filo in ingresso o per effettuare ulteriori collegamenti necessari.

Esistono due varianti di questo PCB, uno a bassa e uno ad alta tensione. L'alta tensione non è realizzata con un motivo di 2, 54 mm, poiché ciò viola la necessaria distanza di dispersione / isolamento standardizzata. Ho ordinato che quei PCB venissero solo segnati, non tagliati, quindi posso fare intere righe o colonne senza sforzo se si desidera l'uso di più interruttori.
Realizzato per l'interruttore DPDT (più utilizzato).

Passaggio 4: PCB Stompswitch TB

So che nessuno usa i commutatori di pressione nelle build di amplificatori valvolari, ma questo PCB era nello stesso lotto - e parte della stessa mentalità. Diciamo un aggiornamento del precedente scambio di switch DPDT. È solo il mio rendering del piccolo PCB che ogni venditore di kit di pedali offre a un prezzo nauseabondo.

Se il cablaggio degli interruttori in genere può essere un fastidio, è due volte fastidioso cablare in modo corretto un interruttore a pedale 3PDT per un vero bypass . La saldatura dell'intero circuito del pedale può richiedere lo stesso tempo necessario per realizzare i jack e il cablaggio dell'interruttore dello stoma. Ed è sempre la stessa pasta, non la bella avventura di fare un nuovo circuito.

Questa scheda PCB include:
- pad per interruttore a pedale 3PDT montato su PCB
- separare i cuscinetti di connessione del jack di entrata e di uscita con i fori antistrappo - i jack verranno infine cablati in modo ordinato e il filo non si spezzerà anche dopo aver rimosso il circuito per la decima volta dalla custodia
- Terminali a 4 fili da 2, 54 mm a linea singola. Ciò consente di inserire un connettore su un lato o l'altro della connessione con il PCB di effetto principale. Lo scarico della trazione qui è un grande rettangolo perché mi piace usare il cavo a nastro per questa connessione. La piedinatura (I-gnd-B + -O) si adatta alla mia piedinatura standard quando si eseguono pedali da zero.
- predisposizione per il resistore contagocce LED e il LED a non rendere tali collegamenti un disordine non sano appeso nella custodia del pedale
- distanza zero dal perimetro dell'interruttore sul bordo sud per consentire di montare l'interruttore il più vicino possibile alla parete dell'involucro - per posizionare altri segmenti importanti.

Passaggio 5: Voglio renderli troppo ...

google me per gerbers o PCB se ne hai bisogno.

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Quelli che chiedono gli schemi certamente non comprendono il concetto di quei PCB. Sono fatti per essere universali, multi-applicabili o come lo chiami tu. Prendi lo schema che vuoi usare, analizzalo e poi scegli quale elemento va nella mia scheda per renderlo ottimale. Non chiedi dove mettere i calzini quando acquisti il ​​cassetto.

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