Ultra Düşük Watt, Yüksek Kazançlı Tüp Amplifikatör: 13 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Benim gibi yatak odası rock'çıları için gürültü şikayetlerinden daha kötü bir şey yoktur. Öte yandan, hemen hemen her şeyi ısı yayan bir yüke bağlı 50W'lık bir amplifikatöre sahip olmak utanç verici. Bu nedenle, ultra düşük çıkış için bazı minyatür tüpler kullanan ünlü bir mesa amplifikatörüne dayanan yüksek kazançlı bir preamp oluşturmaya çalıştım.

1. Adım: Genel Bakış, Araçlar ve Malzemeler

Bu talimatlar şu şekilde yapılar olacaktır:

1. Devreye genel bakış: Amplifikatör
2. Devreye genel bakış: SMPS
3. Parça listesi
4. termal transfer
5. maskeleme
6. dağlama
7. Bitiricilik
8. Soket ekleme
9. Panoların montajı
10. Trimpotların ayarlanması
11. Her şeyi muhafazanın içine monte etme
12. Nihai sonuç ve Soundcheck

Bu amplifikatörü oluşturmak için gerekli bazı araçlar vardır:

• Farklı matkap uçlarıyla el matkabı (PCB'yi bir el matkabı ile delmek isterseniz, normalde kitlerde bulunmayan 0,8-1 mm'lik bir matkap ucuna ihtiyacınız vardır).
• Havya
• Ütü
• multimetre
• Dosyaları zımparalama
• Toner yazıcıya erişim
• Aşındırma için plastik kutu

Ve bazı malzemeler

• Zımpara kağıdı (200, 400, 600, 1200)
• Sprey boya (siyah, şeffaf)
• PCB Kaplama spreyi
• Demir Klorür Aşındırma Çözümü
• Lehim

2. Adım: Devreye Genel Bakış: Amplifikatör

Piller için minyatür tüpler

Bu proje için 5678 ve 5672 tüp kullandım. Filament akımının bir sorun olduğu taşınabilir pil radyolarında kullanıldılar. Bu tüpler, filamentleri için yalnızca 50mA gerektirir ve bu da onları 12AX7'den çok daha verimli hale getirir. Bu, daha küçük bir güç kaynağı gerektiren akım tüketimini düşük tutar. Bu durumda, gitar pedallarında yaygın olarak kullanılan 9v 1A güç kaynağı ile onlara güç vermek istedim.

5678 tüp, kabaca 23'lük bir mu değerine sahip, bu da onu 12AX7 ile karşılaştırıldığında düşük kazançlı bir tüp haline getiriyor, ancak belki bazı ince ayarlarla bu bile yeterli olabilir. Yüksek kazançlı amplifikatörlerin, sinyalin neredeyse çoğunun toprağa kısa devre yaptığı aşamalar arasında çok fazla filtrelemeye sahip olduğu bilinmektedir. Oynamak için biraz hava olabilir.

Diğer yandan 5672, 10'luk bir mu'ya sahiptir, ancak çoğunlukla işitme cihazlarında bir güç tüpü olarak kullanılmıştır ve diğer bazı minyatür amplifikatörlerde zaten kullanılmıştır (Frekanscentral'dan Murder one ve Vibratone). 65mW'a kadar temiz…ish üretebilir. Düşük watt ile korkmayın, bozuk olduğunda hala oldukça gürültülü! Veri sayfası, bu tüp için bir 20k çıkış transformatörü belirtir.

Önceki yapılarda olduğu gibi, 22921 yankı transformatörü kullanılacaktır.

önyargı

Zorluklardan biri, doğrudan ısıtılmış katotlara sahip oldukları için bu tüpleri farklı piller kullanmadan yönlendirmektir. Bunu daha karmaşık hale getirmek istemedim, bu yüzden sabit bir önyargı yapılandırması kullanmak zorunda kaldım. Bu ise filamentlerin seri olarak kullanılmasına izin vererek toplam filament tüketimini azalttı. Her biri 1.25V düşen 6 tüple, güç kaynağının 9V'una oldukça yaklaştım, sadece küçük bir direnç gerektiriyordu, bu da ilk aşamanın önyargısını iyileştirdi. Bu, toplam filament akımının sadece 50mA olduğu anlamına gelir!

Pedal güç kaynağı için oldukça iyi.

Çalışması için, bazı aşamalarda istenen önyargıyı ayarlamak için bir trimpot bulunur. Önyargı, filamanın (f-) negatif tarafındaki voltaj ile borunun ızgarası arasındaki fark olarak hesaplanır. Trimpot, tüpün ızgarasındaki DC voltajını ayarlayarak farklı öngerilim konfigürasyonlarına izin verir ve sinyal için toprağa kısa devre olarak çalışan büyük bir kapasitör tarafından baypas edilir.

Örneğin üçüncü aşama, kabaca 3.75V'de f- (pim 3) ve 1.95V'de ızgara arasındaki fark olarak elde edilen, -1.8V'de tüpün kesme noktasına yakın bir şekilde önyargılıdır. Bu aşama, soldano veya çift doğrultucu gibi yüksek kazançlı amplifikatörlerde bulunan soğuk kırpma aşamasını taklit eder. Çift doğrultucudaki 12AX7, bunu başarmak için 39k direnç kullanır. Diğer aşamalar, yaklaşık 1.25V'de neredeyse merkez önyargılıdır.

Adım 3: Devreye Genel Bakış: SMPS

Yüksek voltaj kaynağı

Plaka voltajı ile ilgili olarak, bu tüpler ideal olarak 67.5V'da plaka voltajlarıyla çalışır, ancak 90V veya 45V pillerle de çalışır. O piller çok büyüktü! Onlar da zor bulunur ve pahalıdır. Bu yüzden bunun yerine anahtarlamalı bir güç kaynağı (SMPS) seçtim. SMPS ile 9V'u 70V'a yükseltebilir ve çıkış transformatöründen önce büyük bir filtreleme ekleyebilirim.

Bu talimatta kullanılan devre, önceki yapılarda başarıyla kullanılan 555 yongasına dayanmaktadır.

Adım 4: Parça Listesi

Burada gerekli bölümlerin bir özeti var:

Anakart

C1-22nF / 100V _ R1 1M_V1 5678C2 2.2nF / 50V _ R2 33k_V2 5678C3 10uF / 100V _ R3'ün 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 Doğrusal 9 MMC8 22nF / 100V _ R8 100k_MID 50k doğrusal 9 mm C9 10uF / 100V _ R9 220k_BASS 250k Doğrusal 9 mmC10 100nF / 100V _ R10 470k_GAIN 250k Giriş / Ses 9 mmC11 22nF / 100V _ R11 80k_ BULUNMASI 100k Doğrusal 9 mm C12 470pF / 50V _ R12 100k_VOLUME 1M Giriş / Ses 9 mmC13 10nF / 50V _ R13 15k_B1 10k trimpotC14 22nF / 50V _ R14 330k_B2 50k trimpotC15 680pF/50V_R15 220k_B4 50k trimpotC16 2.2nF/50V_ R16 100k_SW1 mikro DPDTC17 30pF/50V_R17 F / 16V _ R18 50k_J2 DC JackC19 220uF / 16V _ R19 470k_J3 6,35 mm 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 Mono anahtarlamalı C26 10uF/100V_R26 1.8k C27 220uF/16V_R27 1k C28 100uF/16V_R28 10k C29 47nF/100V_R29 2.7k (LED direnci, parlaklık için ayarlayın)C30 22nF/100V_R30 1.5k

Kondansatör voltaj derecesine özellikle dikkat edin. Yüksek voltaj devresi 100V kapasitör gerektirir, kuplaj kapasitörlerinden sonraki sinyal yolu daha düşük değerler kullanabilir, bu durumda film kapasitörleri aynı pin aralığına sahip olduğu için 50V veya 100V kullandım. Filamentlerin ayrılması gerekir, ancak filamentlerdeki en yüksek voltaj 9V olduğundan, 16V eletrolitik kapasitör güvenli taraftadır ve 100V'dan çok daha küçüktür. Dirençler 1/4W tipinde olabilir.

555 SMPS

C1 330uF/16V_R1 56k_IC1 LM555NC2 2.2nF/50V_ R2 10k_L1 100uH/3A C3 100pF/50V_R3 1k_R3 1k_R3 1k_R3 1k_R3 1k_4

Anahtarlama diyotuna dikkat! Ultra hızlı tipte olmalı, yoksa çalışmaz. SMPS için düşük ESR kapasitörleri de istenir. Normal bir 4.7uF/250V kapasitör kullanılması durumunda, paralel olarak 100nF'lik ek bir seramik kondansatör, yüksek frekanslı anahtarlamayı atlamaya yardımcı olur.

Bunlar, bulunması daha kolay parçalardır ve herhangi bir elektronik parça mağazasından temin edilebilir. Şimdi, zor kısımlar:

OT 3.5W, 22k:8ohm transformatör (022921 veya 125A25B) Banzai, Tubesandmore

L1 100uH/3A indüktör Ebay, sadece toroidal şekilli satın almayın. Mouser/Digikey/Farnell'de de bulabilirsiniz.

Satın almayı unutmayın:

• Her iki pano için de 10x10 mm bakır kaplı bir pano yeterli olacaktır.
• Tüpler için 2 adet 40 pinli yudum soketi
• Bir 1590B muhafazası
• Bazı 3 mm vida ve somunlar
• Plastik ayak
• 5 mm kauçuk tel rondelalar
• Altı adet 10 mm düğme

Adım 5: Termal Transfer

PCB'yi ve muhafazayı hazırlamak için toner aktarımına dayalı bir süreç kullanıyorum. Toner, yüzeyi aşındırıcıdan korur ve sonuç olarak, dağlama banyosundan sonra, bakır raylı veya güzel bir muhafazalı PCB'ye sahibiz. Toneri aktarma ve dağlamaya hazırlanma süreci aşağıdakilerden oluşur:

• Düzeni/görüntüyü parlak kağıt kullanarak bir toner yazıcıyla yazdırın.
• 200 ila 400 kumlu zımpara kağıdı kullanarak muhafazanın ve bakır levhanın yüzeyini zımparalayın.
• Basılan görüntüyü bant kullanarak PCB/muhafazaya sabitleyin.
• Giysi ütüsüne yaklaşık 10 dakika ısı ve basınç uygulayın. Ütünün ucu kenarlardayken fazladan hareket yapın, bunlar tonerin yapışmadığı zor yerlerdir.
• Kağıt sarımsı göründüğünde, soğuması için suyla dolu plastik bir kaba koyun ve suyun kağıdın içine girmesine izin verin.
• Kağıdı dikkatlice çıkarın. Her şeyi tek bir denemede kaldırmak yerine katmanlar halinde çıkması daha iyidir.

Matkap şablonu, bileşenlerin konumunu belirlemeye yardımcı olur, sadece kendi resminizi eklemeniz yeterlidir ve hazırsınız.

Adım 6: Maskeleme

Muhafaza için daha geniş alanları oje ile maskeleyin. Alüminyum ile reaksiyon bakırdan çok daha güçlü olduğu için daha geniş alanlarda bir miktar oyuklanma olabilir.

Ekstra koruma sağlamak, muhafazayı bozacak hiçbir iz olmayacağını garanti eder.

Adım 7: Dağlama

Dağlama işlemi için, basamaklar arasında durulamak için asitli ve su içeren plastik bir kap kullanmayı seviyorum.

İlk olarak, bazı güvenlik ipuçları:

• ellerinizi korumak için lastik eldiven kullanın
• metalik olmayan bir yüzey üzerinde çalışmak
• İyi havalandırılmış bir oda kullanın ve ortaya çıkan dumanları solumaktan kaçının.
• Tezgahınızı olası dökülmelerden korumak için biraz kağıt kullanın

Burada sadece muhafazanın aşındırılmasını gösteriyorum, ancak PCB aynı çözümde kazınmıştı. Tek fark, PCB için korumasız bakırın tamamı gidene kadar yaklaşık bir saat bekledim. Sadece kutunun dışını aşındırmak istediğimiz için alüminyum ile biraz daha dikkatli olunmalıdır.

Muhafaza için, kutuyu dağlama karışımında yaklaşık 30 saniye, reaksiyon nedeniyle ısınana kadar suyla çalkalıyorum. Bu adımı 20 kez daha veya aşındırma yaklaşık 0,5 mm derinliğe gelene kadar tekrarlıyorum.

Aşındırma yeterince derin olduğunda, kalan tüm aşındırıcıyı durulamak için muhafazayı su ve sabunla yıkayın. Kutu temizlenmiş haldeyken toneri ve ojeyi zımparalayın. Oje için aseton kullanarak biraz zımpara kağıdı saklayabilirsiniz, ancak odayı iyi havalandırmayı unutmayın!

Adım 8: Bitirme

Bu adımda üçüncü resimdeki gibi temiz bir yüzey elde etmek için 400 kumlu zımpara kağıdı kullandım. Bu, delme adımı için yeterince temizdir. Tüm farklı büyüklükteki delikleri açtım ve tüp yuvaları için delikler açmak için dosyaları kullandım. PCB de delinmelidir, bileşenler için 0,8 mm matkap ucu ve tel delikleri için 1-1,4 mm. Bu yapıda ayrıca boru soketleri için 1,3 mm'lik bir matkap kullandım.

Delme ve eğelemenin ardından kutuya siyah bir kat sprey boya verip 24 saat kurumaya bıraktım. Aşındırma ve muhafaza arasında daha iyi bir kontrast sağlayacaktır. Açıkçası, bir sonraki adım onu zımparalamak. Bu sefer 400'den en iyi kuma gidiyorum. Bir kum öncekinin çizgilerini kaldırdığında zımpara kağıdını değiştiririm. Farklı yönlerde zımparalama, önceki tüm işaretlerin ne zaman kaybolduğunu belirlemeyi kolaylaştırır. Muhafaza parlarken 3 kat vernik uygularım ve 24 saat daha kurumasını beklerim. PCB, koruyucu bir kaplama kullanılarak korozyondan korunabilir. Son iki şekilde de görebileceğiniz gibi, koyu yeşil bir kaplamaya sahip olmayı seviyorum. Bu kaplamanın kuruması için daha uzun süreler gerekir. Bileşenleri lehimlerken tahtada parmak izi kalmaması için 5 gün bekledim.

9. Adım: Soket Ekleme

Soketlerin Lehimlenmesi

Düzene göre borular levhanın bakır tarafına monte edilir. Bu şekilde kart muhafazaya yaklaşabilir ve SMPS'den gelen kötü yüksek frekanslı EMI'ye karşı ekstra korumadan faydalanabilir. Ancak, bileşenleri lehimlemek için kartın bakır tarafının kullanılması, bakırın karttan gevşemesi gibi bazı dezavantajlara sahiptir. Bunu önlemek için tüp soketlerini lehimlemek yerine soketlerin basılabileceği yerlerde daha büyük delikler açtım. Biraz daha küçük bir deliğin basıncı ve her iki taraftaki biraz lehim sorunu çözmelidir. Bunun için plastik yapı olmadan işlenmiş tip pin soketleri kullandım, metal pimi deliğe zorladım ve her iki taraftan lehimledim (bileşenler tarafında bir lehim bloğu gibi görünüyor, ancak pimin sıkışmasına yardımcı oluyor), ilk 3 resimde görüldüğü gibi 4. ve 5. resimler, takılı tüm soketleri ve jumperları göstermektedir.

Bu sefer plastik yapı ile başka bir soket setini tüplere lehimlemek, tahtaya olan bağlantıyı iyileştirir ve daha kararlı hale getirir. Tüplerin orijinal pimleri çok incedir, bu da bazı kötü temaslara ve hatta soketlerin düşmesine neden olabilir. Onları soketlere lehimleyerek bu sorunu çözüyoruz, çünkü artık sıkı bir uyumları var. Daha büyük tüpler gibi ilk etapta uygun pimlerle gelmeleri gerektiğini düşünüyorum!

Adım 10: Panoların Montajı

Bileşenleri lehimlemek için dirençlerle başladım ve daha büyük parçalara geçtim. Elektrolitikler, karttaki en yüksek bileşenler oldukları için sonunda lehimlenmiştir.

Pano hazır olduğunda, telleri eklemenin zamanı geldi. Burada tonestack'tan yüksek voltaj ve filaman kablolarına kadar birçok harici bağlantı var. Sinyal kabloları için ekranlı kablo kullandım, girişe yakın panel tarafında topraklama ağını ekranladım.

Kritik teller, giriş jakından gelen ve kazanç potansiyometresine giden ilk aşamadadır. Her şeyi kutunun içine inşa etmeden önce, onu test etmemiz gerekiyor, böylece gerekirse hata ayıklamak için hala kartın bakır tarafına erişimimiz var.

Yüksek voltaj filtrelemesi için resimde görüldüğü gibi ana karta dik olarak monte edilmiş daha küçük bir panoya başka bir RC filtresi ekledim. Bu sayede panoya monte edilen pano ile toprak, yüksek gerilim ve trafo bağlantılarına daha kolay ulaşılır ve sonradan lehimlenebilir.

Ton yığınını inşa etmek

Tahtayı kasanın dışında test edecek olsam da, tonestack'i kutunun içine çoktan yerleştirmiştim. Bu şekilde tüm potansiyometreler sabitlenir ve uygun şekilde topraklanır. Devrenin topraklanmamış potansiyometrelerle (en azından dış kalkan) test edilmesi korkunç seslere neden olabilir. Yine, daha uzun bağlantılar için giriş jakına yakın topraklanmış blendajlı bir kablo kullandım.

Ne yazık ki bu yapıda potansiyometreler birbirine çok yakın, bu da bileşenlerle bir tahta kullanmayı zorlaştırıyor. Bu durumda devrenin bu kısmı için noktadan noktaya bir yaklaşım kullandım. Diğer bir sorun da, sadece 9 mm 50K PCB stilinde bir potansiyometreye sahip olmamdı, bu yüzden onu komşu potansiyometrelere (panel montaj stili) tutturmak zorunda kaldım.

Şimdi ayrıca açma/kapama anahtarını ve 2.7k dirençli LED'i takmanın tam zamanı.

İki sıra potansiyometre sonucu kutunun kapanması için resimde görüldüğü gibi kapağın iç duvarını törpülemek zorunda kaldım.

Adım 11: Trimpotların Ayarlanması

555 SMPS'yi ayarlama

SMPS çalışmıyorsa yüksek voltaj yoktur ve devre düzgün çalışmayacaktır. SMPS'yi test etmek için 9V güç jakına bağlayın ve çıkıştaki voltaj okumasını kontrol edin. 70V civarında olmalıdır, yoksa trimpot ile ayarlanması gerekir. Çıkış voltajı 9V ise kartta sorun vardır. Bozuk bir mosfet veya 555 olup olmadığını kontrol edin. Trimpot çalışmazsa, daha küçük transistörün etrafındaki geri besleme devresini doğrulayın. Bu SMPS'nin bir avantajı, düşük parça sayısıdır, bu nedenle herhangi bir hatayı veya hatalı bileşeni belirlemek biraz daha kolaydır.

Anakart trimpotlarının ayarlanması

Test aşaması sırasında trimpotlarla önyargıyı ayarlamak için iyi bir zamandır. Daha sonra yapılabilir, ancak ton koyu veya parlaksa, şimdi değişiklik yapmak daha kolaydır.

İlk trimpot, ikinci, üçüncü ve çıkış aşamalarının önyargısını kontrol eder ve bu nedenle en önemlisidir. Bu trimpotu, üçüncü aşama olan soğuk kesme makinesinin sapmasını ölçerek ayarladım. Önyargı çok yüksekse, sahne tamamen kesilir ve ham, soğuk, süngerimsi bir bozulma verir. Daha sıcak olması durumunda, çıkış aşaması çok sıcak olacak, bir miktar güç aşaması bozulması eklenecek ve boruyu maks. plaka dağılımı. Bu durumda, ana hacmin alt tarafı, önyargı hala 5,9V civarında olacak şekilde birinci aşamanın negatif tarafına bağlanmalıdır. Benim durumumda, çıkış aşaması 6.4V yerine 5.7V'de çalışırken daha iyi geliyordu.

Sadece üçüncü aşamada (arka sıradaki orta tüp) önyargıyı ölçün ve yaklaşık 1,95V olduğunu doğrulayın.. Benzer şekilde üçüncü trimpot da yakl. 1V.

Tüpün pinleri 1(plaka) ila 5 (filament) arasındaki voltaj değerleri:

V1:

V2:

V3:

V4:

V5:

V6:

5672'deki filamentlerin 5678'dekinden geriye doğru olduğuna dikkat edin, böylece tüpler değiştirilemez. Dikkate alınması gereken bir diğer önemli husus da boru üreticisidir. İlk pozisyonlarda tung-sol tüplerinin raytheon tüplerinden daha iyi ses çıkardığını öğrendim. Bir osiloskopla kontrol edildiğinde, tung-sol tüplerinin sahip olduğum raytheon tüplerinden daha fazla kazanç sağladığı görüldü.

Şimdi devreyi test etme ve nasıl ses çıkardığını görme zamanı, eğer çok bas ağırsa, 47nF kapasitörünü ikinci ve üçüncü aşama arasında 10nF'ye değiştirmenizi öneririm, bu ilk aşamalardan bazı basları filtreleyecek ve sesi iyileştirecektir. Çok inceldiyse, bu kapasitörü 22nF'ye yükseltin ve böyle devam edin.

Adım 12: Her Şeyi Muhafaza İçerisine Monte Etme

Anakart için vidaları eklemeye başladım. İçeride, pano ile muhafaza arasında biraz boşluk bırakmak ve aynı zamanda bir miktar titreşimi azaltmak için kauçuk tel rondelalar ekledim. İlk aşamayı pentot modunda çalıştırmak, tüpün mikrofona dönüşmesine yardımcı olabilir. Sonra kartı ekledim ve somunlarla vidaladım, tonestack'ı bağladım, giriş jakını yerleştirdim ve kalan kabloları lehimledim.

Anakart konumundayken çıkış transformatörünü ekledim, kabloların uzunluğunu ayarladım ve çıkış jakını ve güç jakını taktım.

Bu noktada güç jakını çıkış jakının yanlış tarafına eklediğim için SMPS kartımın istenen konuma (yan duvarda, bu duvara dik bileşenlerle) sığmayacağını gördüm… Bunu düzeltmek için gördüm. giriş tarafındaki SMPS kartı, indüktörü ve kapasitörü çıkararak ve parçayı resimde gösterildiği gibi 90 derece döndürülerek tekrar tahtaya lehimledi. SMPS'yi tekrar çalışıp çalışmadığını görmek için test ettim ve yüksek voltajı RC filtre kartı üzerinden ana karta bağlayarak bitirdim.

Adım 13: Ses Kontrolü

Şimdi amplifikatörü en sevdiğiniz 8 ohm kabine takın (benim durumumda celestion doları olan bir 1x10 ) ve sağır edici olmayan seviyelerde çalmak için pedal güç kaynağınızı kullanın!

Bu arada, bir sesin sonunda çalmayı bıraktığınızda amfinizin geri bildirim verme sesini beğendiyseniz, videonun orta kısmını bekleyin, kabin önünde otururken oldukça kolay geri bildirim veriyor.

Cep Boyu Yarışmada İkincilik Ödülü