Väga väikese võimsusega suure võimendusega toru võimendi: 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Minusuguste magamistoaga rokkarite jaoks pole midagi hullemat kui mürakaebused. Teisest küljest on häbi, kui 50 W võimendi külge haagitakse koormus, mis hajutab kuumuses peaaegu kõik. Seetõttu proovisin ehitada suure võimendusega eelvõimendi, mis põhineb kuulsal mesavõimendil ja kasutab miniatuurseid torusid ülimadala väljundi jaoks.

Samm: ülevaade, tööriistad ja materjalid

See juhend sisaldab järgmisi struktuure:

1. Lülituse ülevaade: Võimendi
2. Vooluahela ülevaade: SMPS
3. Osade nimekiri
4. Soojusülekanne
5. Maskeerimine
6. Söövitus
7. Viimistlus
8. Pistikupesade lisamine
9. Laudade kokkupanek
10. Trimpide reguleerimine
11. Kõigi paigaldamine korpuse sisse
12. Lõpptulemus ja Soundcheck

Selle võimendi ehitamiseks on vaja mõningaid tööriistu:

• Käsipuur, erinevate puuridega (juhul, kui soovite trükkplaati käsipuuriga puurida, vajate 0,8-1 mm puurit, mida tavaliselt komplektides ei leidu).
• Jootekolb
• Riided rauast
• Multimeeter
• Viilimisviilid
• Juurdepääs toonerprinterile
• Plastkarp söövitamiseks

Ja mõned materjalid

• Lihvimispaber (200, 400, 600, 1200)
• Pihustusvärv (must, selge)
• PCB kattepihusti
• Raudkloriidi söövituslahus
• Jootma

2. samm: ahela ülevaade: võimendi

Pisikesed torud patareidele

Selle projekti jaoks kasutasin 5678 ja 5672 toru. Neid kasutati kaasaskantavate patareide raadiodes, kus hõõgniidi vool oli probleem. Need torud vajavad oma hõõgniitide jaoks ainult 50 mA, muutes need 12AX7 -st tõhusamaks. See hoiab voolutarbimise madalal, nõudes väiksemat toiteallikat. Sel juhul tahtsin neid toita 9v 1A toiteallikaga, nagu tavaliselt kitarripedaalidel.

Torul 5678 on mu umbes 23, mis teeb sellest väikese võimendusega toru võrreldes 12AX7 -ga, kuid võib -olla mõningate muudatustega võib sellest isegi piisata. Suure võimendusega võimenditel on teadaolevalt palju filtreerimist etappide vahel, kus peaaegu enamus signaalist on maandatud. Mängimiseks võib olla õhku.

5672 seevastu on mu 10, kuid seda kasutati enamasti toitetoruna kuuldeaparaatides ja seda kasutati juba mõnes teises subminiatuurses võimendis (Murder one ja Vibratone, firmalt Frequencycentral). See võib toota kuni 65 mW puhast… Ärge kartke väikese võimsusega, see on moonutamisel ikka päris vali! Andmeleht määrab selle toru jaoks 20k väljundtrafo.

Nagu eelmistes ehitistes, kasutatakse ka 22921 reverb -trafot.

Kallutamine

Üks raskusi on nende torude kallutamine ilma erinevaid patareisid kasutamata, kuna neil on otsesed kuumutatud katoodid. Ma ei tahtnud seda keerulisemaks muuta, seega pidin kasutama fikseeritud eelarvamusega konfiguratsiooni. See aga võimaldas kasutada hõõgniite järjestikku, vähendades niitide kogutarbimist. 6 toruga, millest igaüks langes 1,25 V, jõudsin toiteallika 9 V lähedale, see nõudis lihtsalt väikest takistit, mis parandas ka esimese etapi eelarvamusi. See tähendab, et kogu hõõgniidi vool on ainult 50 mA!

Päris hea pedaalitoiteallikaks.

Et see toimiks, on mõnel etapil soovitud eelarvamuste reguleerimiseks trimp. Kallutus arvutatakse hõõgniidi (f-) negatiivse külje pinge ja toru võrgu vahena. Trimpot reguleerib alalispinget toru võrgus, võimaldades erinevaid nihkekonfiguratsioone ja sellest möödub suur kondensaator, mis töötab signaali lühisena.

Näiteks kolmas etapp on toru katkestuspunkti lähedal -1,8 V juures, mis saavutatakse erinevusena f- (tihvt 3) umbes 3,75 V ja 1,95 V võrgu vahel. See etapp jäljendab suure võimendusega võimendites, näiteks soldanos või topeltalaldis, leiduvat külma lõikamisastet. Kahekordse alaldi 12AX7 kasutab selle saavutamiseks 39k takistit. Teised etapid on peaaegu keskelt kallutatud, umbes 1,25 V juures.

3. samm: ahela ülevaade: SMPS

Kõrgepinge toide

Plaadipinge osas töötavad need torud ideaalis plaadipingega 67,5 V, kuid töötasid ka 90 V või 45 V patareidega. Need patareid olid tohutud! Neid on ka raske saada ja need on kallid. Seetõttu valisin selle asemel lülitusrežiimi toiteallika (SMPS). SMPS -i abil saan tõsta 9V kuni 70V ja lisada väljundtrafo ette mõningane massiivne filtreerimine.

Selles juhendis kasutatav vooluahel põhineb kiibil 555, mida on edukalt kasutatud eelmistes versioonides.

Samm: osade loend

Siin on vajalike osade kokkuvõte:

Emaplaat

C1 22nF / 100V _ R1 1M_V1 5678C2 2.2nF / 50V _ R2 33k_V2 5678C3 10uF / 100V _ R3 220k_V3 5678 C4 47nF / 100V _ R4 2.2M _ V4 5678 C5 22pF / 50V _ R5 520k_V5 5678C6 1nF / 100V _ R6 470k_V6 5672C7 10uF / 100V _ R7 22k_TREBBLE 250k Linear 9 mmC8 22nF / 100V _ R8 100k_MID 50k Linear 9 mm C9 10uF / 100V _ R9 220k_BASS 250k Linear 9 mmC10 100nF / 100V _ R10 470k_GAIN 250k logi / Audio 9 mmC11 22nF / 100V _ R11 80k_ PRESENCE 100k Linear 9 mm C12 470pF / 50V _ R12 100k_VOLUME 1M logi / Audio 9 mmC13 10nF / 50V _ R13 15k_B1 10k trimpotC14 22nF / 50V _ R14 330k_B2 50k trimpot C15 680pF/50V _ R15 220k_B4 50k trimpot C16 2.2nF/50V _ R16 100k_SW1 micro DPDTC17 30pF/50V _ R17 80k_J1 6,35 mm monopistik C18 220u F / 16V _ R18 50k_J2 DC JackC19 220uF / 16V _ R19 470k_J3 6,35 mm Mono-vahetusega jackC20 220uF / 16V _ R20 50k_SW2 SPDTC21 220uF / 16V _ R21 100k_LED 3 mmC22 100uF / 16V _ R22 22k_3 mm LED holderC23 100uF / 16V _ R23 15R / 25R C24 220uF / 16V _ R24 15k C25 10uF / 100V _ R25 100R C26 10uF/100V _ R26 1.8k C27 220uF/16V _ R27 1k C28 100uF/16V _ R28 10k C29 47nF/100V _ R29 2.7k (LED -takisti, reguleerige heledust) C30 22nF/100V _ R30 1.5k

Erilist tähelepanu tuleb pöörata kondensaatori pingele. Kõrgepingeahela jaoks on vaja 100 V kondensaatoreid, signaalitee pärast ühenduskondensaatoreid võib kasutada madalamat väärtust, sel juhul kasutasin 50 V või 100 V, kuna kilekondensaatoritel on sama tihvtide vahe. Hõõgniidid tuleb lahti ühendada, kuid kuna hõõgniitide kõrgeim pinge on 9 V, on 16 V elektrolüütkondensaator ohutul küljel ja palju väiksem kui 100 V. Takistid võivad olla 1/4W tüüpi.

555 SMPS

C1 330uF/16V _ R1 56k_IC1 LM555NC2 2.2nF/50V _ R2 10k_L1 100uH/3A C3 100pF/50V _ R3 1k_Q1 IRF644 C4 4.7uF/250V _ R4 470R_02R2

Tähelepanu lülitusdioodile! See peab olema ülikiire tüüpi, muidu ei tööta. SMPS -i jaoks on soovitavad ka madalad ESR -kondensaatorid. Kui kasutatakse tavalist 4.7uF/250V kondensaatorit, aitab paralleelselt täiendav keraamiline kondensaator 100nF vältida kõrgsageduslikku lülitamist.

Neid osi on lihtsam leida ja neid saab osta igast elektroonikaseadmete poest. Nüüd on keerulised osad järgmised:

OT 3,5 W, 22 k: 8 oomi trafo (022921 või 125A25B) Banzai, Tubesandmore

L1 100uH/3A induktiivpool Ebay, lihtsalt ärge ostke toroidaalset kuju. Selle leiate ka aadressilt Mouser/Digikey/Farnell.

Ärge unustage osta:

• Mõlema plaadi jaoks sobib vasest plaat, 10x10 mm
• 2x 40 -nööpnõelaga pistikupesad torude jaoks
• Korpus 1590B
• Mõned 3 mm kruvid ja mutrid
• Kummist jalad
• 5 mm kummist traadist tihendid
• Kuus 10 mm nuppu

Samm: termiline ülekanne

PCB ja korpuse ettevalmistamiseks kasutan tooneri ülekandel põhinevat protsessi. Tooner kaitseb pinda söövitamise eest ja selle tulemusena on meil pärast söövitusvanni trükiplaat koos vaskjälgedega või ilus ümbris. Tooneri ülekandmise ja söövitamise ettevalmistamise protsess koosneb:

• Printige paigutus/pilt toonerprinteriga, kasutades läikivat paberit.
• Lihvige korpuse ja vaskplaadi pinda liivapaberiga liivapaberiga 200–400.
• Kinnitage prinditud kujutis teibiga trükkplaadile/ümbrisele.
• Kuumutage ja suruge riideraudadega umbes 10 minutit. Tehke triikrauaga servades lisaliigutust, need on keerulised kohad, kuhu tooner ei jää.
• Kui paber näeb kollakas välja, visake see jahtumiseks veega täidetud plastmahutisse ja laske vett paberisse imbuda.
• Eemaldage paber ettevaatlikult. See on parem, kui see tuleb kihiti maha, selle asemel, et ühe katsega kõik eemaldada.

Puurimall aitab tuvastada komponentide positsioneerimist, peate lihtsalt lisama oma kunsti ja olete valmis minema.

6. samm: maskeerimine

Korpuse jaoks maskeerige suuremad alad küünelakiga. Kuna reaktsioon alumiiniumiga on palju tugevam kui vasel, võib suuremates piirkondades esineda mõningaid plekke.

Täiendava kaitse andmine tagab, et ümbrise rikkumiseks ei jää jälgi.

7. samm: söövitus

Söövitamisprotsessi jaoks meeldib mulle sammude vahel loputamiseks kasutada plastnõu koos söövitaja ja veega.

Esiteks mõned ohutusnõuanded:

• kasutage oma käte kaitsmiseks kummikindaid
• töötada mittemetallist pinnal
• Kasutage hästi ventileeritud ruumi ja vältige tekkivate aurude sissehingamist
• Kasutage paberit, et kaitsta töölauda võimalike lekete eest

Siin näitan ainult korpuse söövitamist, kuid PCB söövitati samas lahuses. Ainus erinevus on see, et PCB jaoks ootasin umbes tund aega, kuni kogu kaitsmata vask oli kadunud. Alumiiniumiga tuleb olla ettevaatlik, kuna tahame ainult karbi väliskülge söövitada.

Korpuse jaoks raputan karbi söövitussegus umbes 30 sekundit, kuni see reaktsiooni tõttu soojeneb, ja loputage seda vees. Korda seda sammu veel 20 korda või kuni söövitus on umbes 0,5 mm sügav.

Kui söövitus on piisavalt sügav, peske ümbrist vee ja seebiga, et kogu ülejäänud söövitus maha loputada. Kui kast on puhastatud, lihvige tooner ja küünelakk maha. Küünelaki jaoks võite säästa lihvpaberit, kasutades atsetooni, kuid pidage meeles, et ruum peab olema hästi ventileeritud!

8. samm: viimistlemine

Selles etapis kasutasin 400 -lihvpaberit puhta pinna saavutamiseks, nagu kolmandal pildil. See on puurimisetapi jaoks piisavalt puhas. Puurisin kõik erineva suurusega augud ja tegin failide abil torude pistikupesade augud. PCB tuleb ka puurida, mul on 0,8 mm puur komponentide jaoks ja 1-1,4 mm traadi aukude jaoks. Selles konstruktsioonis kasutasin ka torude pistikupesade jaoks 1,3 mm puurit.

Kui puurimine ja viilimine on tehtud, annan karbile musta värvi pihustusvärvi ja lasen sellel 24 tundi kuivada. See annab parema kontrasti söövituse ja korpuse vahel. Ilmselgelt on järgmine samm selle lihvimine. Seekord lähen 400 -lt parimale teralisusele. Ma vahetan liivapaberit, kui üks tera eemaldas eelmise jooned. Lihvimine erinevates suundades hõlbustab tuvastamist, kui kõik eelmised märgid on kadunud. Kui ümbris särab, panen 3 kihti läbipaistvat katet ja ootan, kuni see kuivab veel 24 tundi. PCB -d saab korrosiooni eest kaitsta kaitsekatte abil. Nagu näete kahel viimasel joonisel, meeldib mulle tumeroheline kate. Selle katte kuivamiseks kulub rohkem aega. Ootasin 5 päeva, et vältida komponentide jootmisel tahvlile sõrmejälgede saamist.

9. samm: pistikupesade lisamine

Pistikupesade jootmine

Paigutuse kohaselt on torud paigaldatud plaadi vasest küljest. Nii saab plaat korpusele lähemale jõuda ja saada kasu mõnest lisakaitsest SMPS -i poolt saadetud vastikute kõrgsageduslike EMI -de vastu. Kuid plaadi vasest külje kasutamisel komponentide jootmiseks on mõningaid puudusi, näiteks vask plaadilt lahti. Selle vältimiseks tegin torupesade jootmise asemel suuremad augud, kuhu pistikupesad sisse pressida. Pisut väiksema augu ja mõlema külje jootmise surve peaks probleemi lahendama. Selleks kasutasin mehaaniliselt töödeldud tihvtide pistikupesasid, ilma plastkonstruktsioonita, sundisin metallist tihvti auku ja jootsin mõlemalt poolt (komponentide poolel näeb see välja nagu jootepulk, kuid see aitab tihvti kinni hoida), nagu on näidatud 3 esimesel pildil. Neljandal ja viiendal pildil on näha kõik paigaldatud pistikupesad ja džemprid.

Teise pistikupesade komplekti joomine, seekord plastkonstruktsiooniga, torudele parandab ühendust plaadiga ja muudab selle stabiilsemaks. Torude algsed tihvtid on väga õhukesed, mis võib põhjustada halva kontakti või isegi pistikupesadest maha kukkuda. Pistikupesadesse jootmisega lahendame selle probleemi, kuna nüüd on need tihedalt kinni. Ma arvan, et need oleks pidanud tulema korralike tihvtidega, nagu suuremad torud!

10. samm: plaatide kokkupanek

Komponentide jootmiseks alustasin takistitega ja liikusin suuremate osade juurde. Elektrolüütikud on lõpus joodetud, kuna need on plaadi kõrgeimad komponendid.

Kui plaat on valmis, on aeg juhtmed lisada. Siin on palju väliseid ühendusi, alates toonerist kuni kõrgepinge- ja hõõgniitkaabliteni. Signaalijuhtmete jaoks kasutasin varjestatud kaablit, mis varjestas maandusvõrku paneeli küljel, sisendile lähemal.

Kriitilised juhtmed asuvad esimese etapi ümber, tulevad sisendpesast ja lähevad võimenduspotentsiomeetrile. Enne kui saame kõik kasti sisse ehitada, peame seda testima, et meil oleks vajadusel silumiseks juurdepääs plaadi vasest küljest.

Kõrgepingefiltreerimiseks lisasin teise RC -filtri väiksemasse plaati, mis on paigaldatud risti põhiplaadile, nagu pildil näha. Nii on maa-, kõrgepinge- ja trafoühendused kergemini ligipääsetavad korpusele paigaldatud plaadiga ja neid saab pärast jootmist.

Toonikupaki ehitamine

Kuigi kavatsesin tahvlit väljaspool korpust testida, ehitasin toonikarbi juba kasti. Nii on kõik potentsiomeetrid fikseeritud ja korralikult maandatud. Vooluahela testimine maandamata potentsiomeetritega (vähemalt väliskilp) võib põhjustada kohutavaid helisid. Jällegi kasutasin pikemate ühenduste jaoks varjestatud kaablit, mis oli maandatud sisendpistiku lähedale.

Kahjuks on selles konstruktsioonis potentsiomeetrid tõesti üksteise lähedal, mistõttu on tahvlite kasutamine koos komponentidega keeruline. Sel juhul kasutasin ahela selle osa jaoks punkt-punkti lähenemist. Teine probleem oli see, et mul oli ainult PCB stiilis 9 mm 50K potentsiomeeter, nii et pidin selle ankurdama naaberpotentsiomeetritele (paneelide paigaldamise stiil).

Nüüd on hea aeg paigaldada sisse/välja lüliti ja LED koos 2,7k takistiga.

Kahe rea potentsiomeetrite tulemusena pidin viilima kaane siseseina, nagu pildil näidatud, et karp sulguks.

Samm 11: Trimpotside reguleerimine

555 SMPS reguleerimine

Kui SMPS ei tööta, pole kõrgepinget ja ahel ei tööta korralikult. SMPS -i testimiseks ühendage see lihtsalt 9 V pistikupessa ja kontrollige väljundi pinge näitu. See peaks olema umbes 70 V, muidu tuleb seda trimpoti abil reguleerida. Kui väljundpinge on 9 V, on plaadil probleem. Kontrollige, kas mosfet on halb või 555. Kui trimpot ei tööta, kontrollige väiksema transistori ümber olevat tagasisideahelat. Selle SMPS -i eeliseks on osade vähene arv, seega on vigu või vigaseid komponente veidi lihtsam tuvastada.

Emaplaadi trimpide reguleerimine

Katseetapis on hea aeg trimpode abil eelarvamusi reguleerida. Seda saab teha ka hiljem, kuid kui toon on tume või hele, on nüüd lihtsam muudatusi teha.

Esimene trimpot kontrollib teise, kolmanda ja väljundastme eelarvamusi ning on seetõttu kõige olulisem. Reguleerisin seda trimpot, mõõtes kolmanda astme, külmalõikuri kallutatust. Kui eelarvamus on liiga suur, on lava täielikult katkestatud, andes toore, külma ja käsnja moonutuse. Kui see on kallutatud kuumem, on väljundaste liiga kuum, lisades mõningaid võimsusastme moonutusi ja suunates toru maksimumile lähemale. plaadi hajumine. Sellisel juhul tuleks põhimahu alumine pool ühendada esimese astme negatiivse poolega, nii et eelarvamus oleks endiselt umbes 5,9 V. Minu puhul kõlas see paremini, kui väljundaste töötas 5,4 V asemel 6,4 V.

Lihtsalt mõõtke eelarvamusi kolmandas etapis (keskmine toru tagumises reas) ja veenduge, et see on umbes 1,95 V.. Samamoodi reguleeritakse ka kolmas trimpot u. 1V.

Pinge näidud toru tihvtidel 1 (plaat) kuni 5 (hõõgniit) on järgmised:

V1:

V2:

V3:

V4:

V5:

V6:

Pange tähele, et 5672 hõõgniidid on tagurpidi kui 5678, nii et torusid ei saa vahetada. Teine oluline aspekt, mida tuleb arvestada, on torude tootja. Sain teada, et tung-sol torud kõlasid esimestes positsioonides paremini kui raytheon torud. Ostsilloskoobiga kontrollides oli näha, et tung-sol torudel oli rohkem kasu kui mul.

Nüüd on ka aeg testida vooluringi ja vaadata, kuidas see kõlab. Kui see on liiga bassikõva, soovitan 47nF kondensaatori vahetada teise ja kolmanda astme vahel 10nF -le, mis filtreerib mõned bassid algstaadiumist välja ja parandab heli. Kui see läks liiga õhukeseks, suurendage lihtsalt seda kondensaatorit temperatuurini 22 nF ja nii edasi.

12. samm: kõik korpuse sisse paigaldamine

Hakkasin emaplaadi kruvisid lisama. Seestpoolt lisasin kummist traadist tihendid, et jätta plaadi ja korpuse vahele vaba ruumi ning ühtlasi vähendada vibratsiooni. Pentode -režiimis esimese etapi käivitamine võib aidata, kui toru muutub mikrofoniliseks. Seejärel lisasin tahvli ja keerasin selle mutritega alla, ühendasin tooneripaki, sisestasin sisendpesa ja jootsin ülejäänud juhtmed.

Kui emaplaat oli asendis, lisasin väljundtrafo, reguleerisin juhtmete pikkust ja sisestasin väljund- ja toitepistiku.

Siinkohal nägin, et minu SMPS -plaat ei mahu soovitud asendisse (külgseina ääres, kusjuures komponendid on selle seinaga risti), kuna lisasin toitepistiku väljundpistiku valele küljele … Selle parandamiseks saagisin SMPS -plaadi sisendpoolt, eemaldades induktiivpooli ja kondensaatori, ning joodetud tükk tagasi plaadi külge, mida on pööratud 90 kraadi, nagu pildil näidatud. Testisin uuesti SMPS -i, et näha, kas see ikka töötab, ja lõpetasin, ühendades kõrgepinge RC -filtriplaadi kaudu emaplaadiga.

Samm 13: helikontroll

Nüüd ühendage lihtsalt võimendi oma lemmik 8-oomise kapiga (minu puhul 1x10 taevase rohelise värviga) ja kasutage oma pedaali toiteallikat, et mängida mitte-kõrvulukustavatel tasemetel!

Muide, kui teile meeldib võimendi tagasiside heli, kui lõpetate heli lõppedes mängimise, oodake video keskmist osa, see annab kabiini ees istudes tagasisidet üsna lihtsalt.

Tasku suurusega võistluse teine auhind