Серия универсальных плат для сборки лампового усилителя: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Ламповые схемы стали решающим шагом в развитии электроники. В большинстве областей они полностью устарели по сравнению с более дешевыми, компактными и более эффективными твердотельными технологиями. За исключением аудио - как воспроизведение, так и вживую. Ламповые схемы относительно просты и в основном механическая работа, связанная с созданием лампового усилителя, они идеально подходят для самостоятельного строительства - DIY. Они наверняка подключены к высокому напряжению и поэтому могут быть опасными, но если соблюдать некоторые основные правила, большей части опасности можно избежать.

Первым подходом к построению ламповой схемы была так называемая точка-точка, когда выводы элементов крепились непосредственно к ламповым патрубкам, горшкам, гнездам … с помощью различных клемм. Чтобы облегчить массовое производство, компании начали размещать элементы на разных платах (некоторые подходы все еще назывались «точка-точка», хотя на самом деле это не так). В настоящее время большая часть электроники изготавливается в виде печатных плат. В настоящее время даже большая часть серийно выпускаемых ламповых конструкций изготавливается на печатных платах. Но у печатных плат есть определенные недостатки для мира ламп: - лампы выделяют много тепла, когда они включены, поэтому даже при нормальной работе они склонны значительно сокращать срок службы печатных плат - в основном ламповые схемы настолько просты и понятны, а используемые (высокие напряжение) настолько велики, что на самом деле не имеет смысла создавать ламповые схемы на целых платах - в основном будет пустое пространство и мало следов с некоторыми контактными площадками - на самом деле отходы материала FR4 - многие компоненты ламповой цепи слишком тяжелые или слишком громоздкие для монтажа непосредственно на печатной плате (трансформаторы, дроссели), другие не подходят для печатной платы из-за механической нагрузки (лампы, гнезда которых устанавливаются непосредственно на печатную плату, необходимо заменять с осторожностью)

С другой стороны, иногда бывает сложно припаять непосредственно к частям усилителя, и некоторые из них имеют тенденцию быть поврежденными в процессе (мне удалось испортить довольно много переключателей при пайке к ним). Также трудно устранять неполадки и обслуживать классические устройства с двухточечным подключением, тем более, если они созданы без очень хорошего планирования. Печатная плата обеспечивает прочный и съемный способ крепления элементов.

Таким образом, ситуация требует подключения от половины точки к точке, аналогичного тому, что применялось в известных гитарных усилителях, таких как Marshall или Fender. Многие строители по-прежнему используют их подход с отличными результатами. Но подход Fender-Marshall имеет ряд недостатков:

- они в основном используют осевые компоненты, которые встречаются редко и поэтому менее доступны - большинство элементов схемы параллельны, что приводит к неэффективной трате места и может привести к шуму, колебаниям и соединению элементов - на платах есть длинные оголенные выводы - это затем плата часто устанавливается в центре шасси, выталкивая из нее все трубки, что опять же неоптимально.

Простая и довольно похожая конструкция большинства Hi-Fi и гитарных схем позволяет использовать модульный подход при построении ламповых усилителей с использованием модулей печатных плат. Изучение схем помогает нам проектировать печатные платы, где нет места, потраченного на параллельные элементы, но соблюдаются правила трассировки трассировки. Двусторонний дизайн позволяет нам делать модули меньше и использовать обе стороны платы. Мы можем припаять разъемы к печатным платам, что упрощает поиск и устранение неисправностей и обслуживание устройств.

Для домашнего мастера непрактично разрабатывать печатную плату для каждого проекта, это было бы довольно дорого! Но простота и сходство обычных конструкций ламп позволяет нам разрабатывать печатные платы, которые используются в большинстве приложений.

Вот «коллекция» некоторых печатных плат, которые я разработал для облегчения изготовления ламповых усилителей.

• двухточечная двухтриодная двухточечная печатная плата
• печатная плата тонального стека
• педальный переключатель печатной платы
• две платы переключателей

Шаг 1: Печатная плата с двойным триодом / Noval / предусилителем

Секция предусилителя очень похожа в большинстве ламповых применений и обычно состоит из серии двойных триодов в новых корпусах, часто это лампы 12AX7. Иногда используется установка катодного повторителя, но в большинстве случаев используются только различные комбинации ограничителя сетки + пластинчатого резистора + катодного байпасного колпачка + резистора смещения + значений конденсатора связи. Это не такая уж сложная задача разработать печатную плату, которая была бы достаточно универсальной для части предусилителя в схеме усилителя - или для новой лампы (цепи сделаны таким образом, что также большая часть новых недвойных триодов трубки можно использовать с легкостью). Печатная плата была разработана для установки в стойку высотой 1U (трубка расположена горизонтально) - в противном случае было бы полезно сделать ее немного больше. Какие элементы переходят на какую сторону печатной платы - решать пользователю. Шелкография здесь только для ориентации.

Печатная плата разработана для использования с розеткой noval Belton. Он фиксируется через гнездо (поэтому замена трубок не вызывает напряжения для печатной платы). Он должен быть прикреплен к розеткам с некоторыми подпорками между ними. Один конец выводов одного элемента припаян непосредственно к розетке, другой (и) припаян к печатной плате. На плате есть несколько дополнительных групп пэдов (общее название - net) для помощи в различных настройках. Для дальнейшего объяснения печатной платы, вероятно, лучше всего провести через контакты трубки. _

- на «юге» печатной платы находится «шина заземления» с несколькими дорожками, идущими в соответствующие места на печатной плате - на «севере» предусмотрены две сетки для B + - должна быть перемычка (белая линия), установленный для их соединения (эта деталь делает эту печатную плату полезной также для ламп без двойного триода)

1 - пластина 1 - (белая линия, отмеченная цифрой 1 на противоположной стороне) - сделана таким образом, чтобы провод шел к отмеченной цепи на печатной плате, затем есть место для пластинчатого резистора (обозначенного R7) и муфты каскада колпачок может быть впаян в одну из «резервных» цепей2 - это сетка1 (белая линия отмечена цифрой 2) - при необходимости соединительный колпачок или ограничитель сетки может быть установлен непосредственно на наконечник под пайку - R1 изображен как утечка сетки резистор - контактная площадка R1 к земле также может использоваться для подключения экрана от экранированного кабеля3 - это катод1 (белая линия, отмеченная цифрой 3) - спроектирован таким образом, что катодный резистор и байпасный колпачок припаяны к наконечнику гнезда и непосредственно в контактной площадке заземления на другом конце 4 и 5 не отмечены, 9 отмечены, но не имеют специальной цепи - 4, 5 и 9 - контакты нагревателя - как твердый сторонник нагрева постоянным током, я всегда подключаю только 4 и 5 в своих двойных триодах и питание 12, 6V - провода для нагревателя идут непосредственно к паяным наконечникам гнезда, но проходят через две большие контактные площадки как своего рода стабилизатор напряжения. ef6 - это plate2 - та же функция, что и 1 - предназначен для подключения провода к выделенной цепи, затем есть R9 в качестве пластинчатого резистора, и вы можете использовать одну из "резервных" цепей для фиксации конденсатора связи ступени7 - это grid2 - та же функция, что и контакт 2, но там R8 нарисован как место для резистора утечки сетки 8 - это катод 2 - та же функция, что и контакт 3 (9 - центральный отвод нагревателя в схеме двойного триода, в некоторых новых лампах есть другой функция. Обычно я опускаю этот штифт или даже отламываю наконечник припоя от гнезда)

От Alembic у меня есть привычка добавлять конденсатор фильтра мощности как часть схемы, поэтому для этого я включил несколько больших контактных площадок, подключенных как к земле, так и к B + на восточном краю..

Шаг 2: Печатная плата тонального стека

На схемах большинства ламповых гитарных усилителей вы заметите, что «звуковые стеки» очень похожи. В зависимости от выходного сопротивления предыдущего каскада существует две основных конструкции (с небольшими вариациями, известные как Fender и Marshall). Я объединил их на одной плате. Я также написал наиболее общие значения используемых элементов в таблице шелкографии на нижнем слое. (Причина, по которой я разработал отдельную печатную плату для тонального стека, заключается в том, что все остальные части предусилителя собраны вокруг лампы, а тональный стек сделан вокруг потенциометров. По моему опыту, существует большая возможность перепутать проводку в этой части Элементы, используемые в ламповом тоновом стеке, находятся под высоким напряжением и поэтому имеют тенденцию быть слишком большими, чтобы их можно было практически закрепить на наконечниках припоя. Кроме того, из-за высокого напряжения я не чувствую себя опасно оставлять их болтающимися на (проводящей) передней пластине С другой стороны, наличие их вместе с другими элементами предусилителя вокруг лампы приводит к увеличению длины ненужной проводки. Печатная плата предназначена для потенциометров для монтажа на печатную плату - некоторые пуристы против этого, но эта печатная плата настолько мала и легка, что невозможно повернуть горшки будут скручивать соединение. Для слабонервных предусмотрены три монтажных отверстия. Меньшие отверстия на печатной плате без покрытия предназначены для снятия натяжения проводов. R1, C1, C3 и C4 вместе с горшки ВР1-3 есть обычные части схемы, горшки, расположенные в стиле ТМБ. Нет места для потенциометра громкости - я был ограничен шириной 10 см до платы, чтобы получить его по продажной цене … И потенциометр не всегда находится сразу после тонального стека - есть J3 для его подключения, севернее сигнала, южнее земли. C2 предназначен для перемычки C1 с дополнительной емкостью, что делает средние частоты немного выше - его можно переключить на J2. Большая квадратная площадка в заземляющей сети предназначена для подключения входного экрана.

Шаг 3: плата заголовка переключателя

Я не верю, что когда-либо жарил хоть один электронный элемент с помощью припоя, и все об этом так много предупреждают. ИС, транзисторы, диоды и т. Д. Могут выдержать довольно много термического воздействия, прежде чем бросить вас. За исключением переключателей и потенциометров (пластиковых Piher). Проволока плохо прилипает, еще раз прикладываешь паяльник к наконечнику… и наконечник сдвигается на свое место, вокруг него расплавляется мягкий пластик. Есть большая вероятность, что выключатель рано или поздно начнет заедать и трескаться. Со всеми элементами, для которых наиболее практично припаять их непосредственно к переключателю (помните, пытаясь припаять компонент последовательно с переключателем), гораздо более вероятно, что вы его испортите. Или устроить на его ушках беспорядочное гнездо. Следующая проблема - натяжение провода - вы завершаете свой проект, аккуратно выстраиваете все провода, а затем случайно зацепляетесь за один из проводов переключателя, и он ломается - прощайте усилия последнего часа, вы должны вывернуть его спереди пластину (или педаль) и перепаять провода. Иногда практично иметь возможность использовать обычный разъем на переключателе, а не распаивать его каждый раз, когда его нужно снимать. И если к проводу прилагается чрезмерное усилие, он не ломается, но разъем отпускается - и вы просто подключаете его снова.

Таким образом, вместо переключателя под пайку вы используете переключатель для монтажа на печатную плату. Вы можете припаять все провода на место, а также припаять контакты переключателя, не опасаясь, что вы его повредите. Подключение выполнено в виде хорошо известного однорядного заголовка 2,54 мм - с его помощью можно производить внутренние соединения или устанавливать разъем. Имеются четыре больших металлических сквозных отверстия, которые можно использовать для снятия натяжения входящего провода или для дополнительных необходимых соединений.

Существует два варианта этой печатной платы: низковольтный и высоковольтный. HV не изготавливается с рисунком 2,54 мм, так как это нарушает необходимый стандартизованный путь утечки / изоляционный путь. Я приказал, чтобы эти печатные платы были только надрезаны, а не вырезаны, чтобы я мог легко создавать целые строки или столбцы, если требуется использование большего количества переключателей. Сделано для (наиболее часто используемого) переключателя DPDT.

Шаг 4: Печатная плата переключателя TB

Я знаю, что никто не использует педальные переключатели в сборках ламповых усилителей, но эта печатная плата была из той же партии - и была частью того же мышления. Допустим, обновление предыдущего стеба переключателя DPDT. Это всего лишь мой снимок маленькой печатной платы, которую каждый продавец педальных комплектов предлагает по отвратительной цене.

Если переключатели проводки обычно могут быть неудобными, то аккуратно подключать педальный переключатель 3PDT для истинного байпаса - это вдвойне неприятно. На пайку всей цепи педали у вас может уйти столько же времени, сколько на подключение разъемов и проводки педального переключателя. И каждый раз это одна и та же паста, а не приятное приключение создания новой схемы.

Эта печатная плата имеет: - контактные площадки для педального переключателя 3PDT для монтажа на печатную плату - отдельные контактные площадки для входа и выхода с отверстиями для снятия натяжения - разъемы, наконец, будут аккуратно подключены, и провод не оборвется даже после удаления цепи в 10-й раз из Корпус - 4-проводные однолинейные контактные площадки 2,54 мм. Это позволяет вам разместить разъем на той или иной стороне соединения с основной печатной платой эффектов. Разгрузка от натяжения здесь представляет собой один большой прямоугольник, потому что мне нравится использовать для этого соединения ленточный кабель. Распиновка (I-gnd-B + -O) подходит для моей стандартной распиновки при изготовлении педалей с нуля. - обеспечение светодиодного резистора и светодиода, чтобы эти соединения не превращались в нездоровый беспорядок, висящий в вашем корпусе педали - нулевое расстояние до периметра переключателя на южном крае, чтобы вы могли установить переключатель как можно ближе к стене корпуса - чтобы дать разместить другие важные сегменты.

Шаг 5. Я тоже хочу сделать их…

Погуглите меня герберы или печатные платы, если они вам нужны.

---

Те, кто спрашивает схемы, определенно не понимают концепции этих печатных плат. Они созданы, чтобы быть универсальными, универсальными, или как вы это называете. Вы берете схему, которую хотите использовать, анализируете ее, а затем выбираете, какой элемент будет размещен на моей доске, чтобы сделать его оптимальным. Вы не спрашиваете, куда положить носки, когда покупаете ящик.