Wpis z dnia: 2009-09-08 14:44:59

Ostatnia modyfikacja: 2009-09-14 10:50:59

Budowę wzmacniacza lampowego do gitary planowałem już od dawna. Przerobiłem kilka konstrukcji tranzystorowych i wciąż mam pewien niedosyt, więc przyszedł czas na coś zupełnie innego. Żeby było ciekawie buduję od razu dwie wersje przy czym ta powstanie z pewnością szybciej, gdyż jest prostsza i posiadam już większość elementów. Po co robić jeden jak można od razu dwa ;). Konstrukcja to dosyć popularne Soldano Atomic z jedną lampą w końcówce mocy w układzie SE (Single Ended) czyli klasa A i około 5W mocy. Główne elementy to:

• transformator sieciowy TS 30/1,
• kondensatory filtrujące do zasilacza,
• transformator głośnikowy TG 2,5,
• lampy przedwzmacniacza 2x6N2P-EW,
• lampa do końcówki mocy 6P14P-EW.

Jak widać wzmacniacz opiera się na 3 lampach. Zdecydowałem się na rosyjskie odpowiedniki ze względu na ich większą dostępność oraz niską cenę. Krążą o nich różne opinie choć w zasadzie mogą brzmieć inaczej ale nie koniecznie gorzej lub lepiej.

Konstrukcja jest prosta, gdyż nie jest to wzmacniacz high gain, więc nie powinno być problemów ze wzbudzaniem itp. Elementy, które posiadam są na szczęście prawie idealne pod ten projekt. Najbardziej obawiam się budowy chassis ale myślę, że w miarę postępu prac zdobędę odpowiednie elementy.

W kolejnych wpisach postaram się o pierwsze zdjęcia elementów oraz schematy.

Wpis z dnia: 2009-09-14 10:57:30

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-06 17:22:25

Najważniejszym elementem wzmacaniacza lampowego są oczywiście lampy. Udało mi się zdobyć komplet, więc budowa ruszy już wkrótce.

Wpis z dnia: 2009-09-19 09:39:31

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-06 17:22:46

Do budowy wzmacniacza postanowiłem wykorzystać transformator głośnikowy TG2,5. Jego parametry są wręcz idealne do takiego wykorzystania. Co prawda maksymalna moc wynosi 2,5VA, ale chodzi tutaj o moc przenoszoną bez większych zniekształceń. Maksymalna moc przy założeniu, że pewien poziom zniekształceń jest akceptowalny jest znacznie wyższa i w zastosowaniu gitarowym transformator ten jak najbardziej się sprawdza.

Jedna lampa 6P14P-EW w końcówce typu SE wymaga impedancji na uzwojeniu pierwotnym transformatora (które ma być włączone w obwód anodowy) równej 5,2k. TG2,5 posiada następujące wyprowadzenia:

Uzwojenie pomiędzy punktami 1 i 4 to uzwojenie pierwotne. Uzwojenie wtórne to styki 5, 6, 3, 7 oraz 8, przy czym uzwojenie pomiędzy 7 i 8 jest nawinięte zbyt cienkim drutem i nie może być wykorzystane do podłączenia głośnika. Pozostają więc wyprowadzenia 5, 6 i 3.

Możliwe przekładnie transformatora wynoszą odpowiednio:

• 2800/78=~36

• 2800/35=80

• 2800/(75+35)=~25

Po uwzględnieniu wymagań lampy (Ra=5,2k) dostajemy:

• 5200/(36^2)=~4

• 5200/(80^2)=~0,8

• 5200/(25^2)=~8,3

Transformator jest więc bardzo dobrze dopasowany do głośników 4 oraz 8 Ohm. Drugi sposób podłączenia jest raczej mało przydatny, gdyż potrzebny by był głośnik o impedancji 0,8 Ohm.

Wpis z dnia: 2009-09-20 07:31:26

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-06 17:23:02

Do zasilania wzmacniacza postanowiłem użyć starego transformatora TS30/1/676. Znamionowo posiada on następujące parametry (przy zasilaniu napięciem 220V):

• 190V na uzwojeniu anodowym, przy maksymalnym prądzie 0,01A,
• 6,3V dla żarzenia, przy maksymalnym prądzie 1,7A.

Łącznie maksymalna moc, którą można pobierać z transformatora to 30VA, co jest wartością wystarczającą przy tym rozwiązaniu.

Rzeczywiste napięcia nieobciążonego transformatora są następujące (przy zasilaniu napięciem 237V):

• 237V na uzwojeniu anodowym,
• 7,2V dla żarzenia.

Wyższe wartości wynikają z większego napięcia sieciowego oraz braku obciążenia i z pewnością obniżą się po jego dołączeniu.

W zasilaczu wystarczą kondensatory na 350V, gdyż wyprostowane napięcie anodowe nawet przy nieobciążonym transformatorze nie przekroczy tej wartości.

Wpis z dnia: 2009-10-24 13:10:13

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-06 17:23:29

W końcu znalazłem trochę czasu i udało mi się skończyć projekt PCB do wzmacniacza i zasilacza. Ścieżki tradycyjnie naniosłem przy pomocy termotransferu i tym razem wyszło całkiem nieźle chociaż nie idealnie. Udało mi się nawet wlutować część elementów i dobrać rezystory ustalające odpowiednie napięcie/prąd do żarzenia lamp. Odbyło się to bez większych problemów i obwody żarzenia działają poprawnie. W całym układzie brakuje jeszcze kilkunastu elementów i mam nadzieję, że już niedługo będę mógł uruchomić cały wzmacniacz.

Wpis z dnia: 2009-10-31 11:37:36

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-07 11:47:00

Właśnie wykonałem pierwsze testy złożonego wzmacniacza. Na razie jeszcze bez obudowy, ale zadziałało :). Po drodze napotkałem małe problemy z gniazdami głośnikowymi (są z odzysku), ale ostatecznie się udało. Wzmacniacz gra bardzo głośno i od pierwszego dźwięku czuć, że jest dobrze :). Pierwsze testy nie były zbyt długie, więc nie będę się jeszcze rozwodził nad brzmieniem. W każdym razie zarówno przester jak i czysta gitara brzmią bardzo obiecująco.

Oczywiście nie jest zupełnie różowo i przy ustawieniu volume i gain w pobliżu maksimum wzmacniacz się wzbudza. Sądzę jednak, że zamontowanie całości do chassis oraz założenie dobrego ekranu na pierwszą lampę (obecnie jest to prowizoryczne pazłotko) powinno pomóc. W każdym razie już w tej postaci jak najbardziej można grać.

Wpis z dnia: 2009-11-07 16:58:27

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-06 17:24:18

W związku z tym, że płytka wzmacniacza trochę się "zużyła" podczas przeróbek i testów postanowiłem wykonać nową wersję. Przy okazji wprowadziłem kilka poprawek jeśli chodzi o rozmieszczenie elementów. Zintegrowałem również zasilacz z samym wzmacniaczem chociaż nie jest to całkowite połączenie.

Pomimo licznych zmian układ zachowuje się niemal identycznie jak poprzedni. Zniknęło buczenie, które wcześniej było zauważalne w tle. Nadal jednak jest przydźwięk (szczególnie gdy głośność w gitarze ustawiona jest na połowę) i wzmacniacz się wzbudza przy jednoczesnym rozkręceniu gain i volume. Dalsza walka będzie dotyczyła pozbycia się tych problemów. Liczę również, że samo chassis zadziała jak ekran i wpłynie pozytywnie na wzmacniacz.

Wpis z dnia: 2009-12-14 14:35:49

Ostatnia modyfikacja: 2009-12-14 14:48:44

Po dłuższym przestoju udało mi się zbudować odpowiednie chassis. Całość wykonana jest z dwóch ceowników o wymiarach 25x50x25x350 i grubości 3mm oraz z kawałka blachy aluminiowej 350x180 o grubości 2mm. Nie polecam tak grubych ceowników, gdyż odpowiednią sztywność spokojnie zapewnią 2mm a dodatkowy milimetr znacznie komplikuje wiercenie. Niestety wraz ze wzrostem wymiarów standardowo rośnie również grubość takich elementów i 2,5mm to chyba minimum.

Po połączeniu całość jest bardzo sztywna i dobrze się prezentuje.

Wpis z dnia: 2010-01-12 10:31:33

Ostatnia modyfikacja: 2010-01-12 10:31:33

Obudowę postanowiłem pomalować na kolor złoty. W celu minimalizacji kosztów oraz przyśpieszenia prac użyłem farby w sprayu. Najpierw dwie warstwy szarego podkładu, a następnie pięć warstw koloru złotego.

Wyszło całkiem nieźle. Udało się bez z zacieków i z niewielką ilością mało widocznych artefaktów w postaci drobin kurzu, co niestety w amatorskich warunkach jest nie do uniknienia. Jednak najbardziej istotna jest wytrzymałość farby i mam nadzieję, że będzie ona zadowalająca chociaż w stosunku do farby w sprayu nie można mieć zbyt wielkich oczekiwań.

Wpis z dnia: 2010-02-10 12:22:00

Ostatnia modyfikacja: 2010-02-10 12:22:00

Powoli zbliżam się do końca jeśli chodzi o chassis. Udało mi się nałożyć kalkomanię z opisami i efekt jest naprawdę bardzo dobry. Co więcej sama folia od kalkomanii jest prawie niewidoczna. Na zdjęciach lampa aparatu podkreśliła przejścia i w rzeczywistości prawie ich nie widać już odległości kilkudziesięciu centymetrów.

Niestety moje plany dotyczące zabezpieczenia kalkomanii dodatkowym lakierem bezbarwnym zostały pokrzyżowane. Problem opisałem tutaj.

Wpis z dnia: 2010-02-13 09:14:56

Ostatnia modyfikacja: 2010-02-13 09:14:56

Po długich bojach związanych z wykańczaniem chassis nareszcie mogłem zainstalować w nim wzmacniacz. Operacja trwała kilka godzin, gdyż musiałem skorygować napięcie żarzenia oraz anodowe. Związane jest to ze zmianą transformatora sieciowego na TS40/16. Transformator ten posiada dużo odczepów na uzwojeniu pierwotnym, które pozwalają na dobór napięć zasilających (220/110/130/240/227/117 V). Jednak przede wszystkim różni się parametrami uzwojeń wtórnych - 225/6,3 V i odpowiednio     0,125/2,2 A. Wyższe napięcie anodowe wymagało zwiększenia wartości rezystorów redukcyjnych w zasilaczu. Podobnie musiałem postąpić w przypadku napięcia żarzenia. W związku z wyższą wydajnością prądową transformatora było ono sztywniejsze i wymagało dodatkowego obniżenia.

Środek zamierzam jeszcze trochę uporządkować, ale już teraz nie jest najgorzej. Na szczęście wszystko pasowało, a rozłożenie gniazd, potencjometrów oraz przełączników jest optymalne.

Jak widać wzmacniacz działa i to nawet tak jak powinien. Obyło się bez wybuchów i innych ekscesów. Natomiast kolejny raz zaskoczyła mnie głośność tego, jak by nie było maleństwa. Ekran w postaci chassis pozwolił na jeszcze większe rozkręcenie głośności. Co prawda wciąż nie można rozkręcić maksymalnie przy pełnym wzmocnieniu, lecz zamierzam jeszcze z tym powalczyć. Poza tym jest już tak głośno, że granie w blokowym pokoju jest już niemożliwe.

Zrobiłem również krótkie próby z Tube Screamerem i BOSS DS-1. Wszystko wskazuje na to, że będzie dobrze. Najważniejsze, że nie wzbudza się po włączeniu dodatkowych przesterów.

Wpis z dnia: 2010-02-22 12:18:02

Ostatnia modyfikacja: 2010-02-22 12:18:40

W komentarzach pojawiło się pytanie dotyczące mocowania PCB do chassis, więc może napiszę trochę na ten temat.

Sprawa jest bardzo prosta. Do mocowania użyłem plastikowych tulejek dystansowych i śrub o rozmiarze M3.

Tulejki miały wysokość 1cm, ale w związku ze stosunkowo niskim chassis przeciąłem je na pół tak, żeby zmniejszyć dystans między płytką i blachą, a tym samym zwiększyć ilość miejsca w środku głównie pod kondensatory. Można również kupić solidniejsze i nieco droższe tulejki metalowe.

Podczas mocowania warto dobrze sprawdzić, czy żadna nóżka od strony druku nie dotyka chassis. W ten sposób unikniemy zbędnych problemów często objawiających się w postaci wybuchów prowadzących do uszkodzenia układu. Druga sprawa to oczywiście bezpieczeństwo.

Warto zastosować odpowiednią ilość punktów mocowania, żeby podczas chociażby wymiany lamp płytka się nie uszkodziła. Istotna jest również odpowiednia grubość laminatu oraz podkładki, które zwiększają powierzchnię docisku i chronią farbę przed zniszczeniem przy dokręcaniu.

Wpis z dnia: 2010-08-29 03:26:24

Ostatnia modyfikacja: 2010-08-29 03:26:24

Po dłuższej przerwie przyszedł czas na obudowę. Zastosowałem MDF, gdyż mam do niego dostęp. Bardzo dobrze się go obrabia, lecz nie jest tak wytrzymały i odporny jak sklejka.

Obudowa podczas klejenia została skręcona wkrętami dla lepszego docisku. Następnie wkręty wykręciłem i przefrezowałem krawędzie. Po frezowaniu ponownie wkręciłem wkręty i zaszpachlowałem otwory. Dodatkowo wykleiłem dolną część folią aluminiową dla lepszego ekranowania. Niestety jest ona dosyć delikatna i przydałoby się coś grubszego, ale nie miałem nic innego pod ręką.

Wpis z dnia: 2010-08-29 07:44:39

Ostatnia modyfikacja: 2010-08-29 07:44:39

Obudowę po złożeniu okleiłem czarnym skajem. Jak zwykle wykorzystałem klej butapren.

Poszło szybko i sprawnie dzięki doświadczeniu zdobytemu przy oklejaniu kolumny gitarowej.

Wpis z dnia: 2010-10-16 08:47:50

Ostatnia modyfikacja: 2010-10-16 11:58:17

Po kolejnej przerwie przyszedł czas na fronty. Ponownie przydała się frezarka do zaokrąglenia krawędzi oraz wykonania podłużnych otworów.

Po frezowaniu fronty zostały obite tkaniną przy pomocy zszywek, a krawędzie podkreślone bizą.

Tył zabezpieczy czarna, wyprofilowana siatka.

Wpis z dnia: 2010-10-19 11:13:05

Ostatnia modyfikacja: 2010-10-19 11:13:05

Po dłuższej przerwie wzmacniacz doczekał się jeszcze małej modyfikacji. Transformator głośnikowy powędrował w lewą stronę, gdyż jak się okazało łapał lekkie buczenie od transformatora sieciowego. Po tym zabiegu jest kompletna cisza :).

Chassis zdążyło się już trochę zakurzyć, ale finał prac jest już bliski. Obudowa w zasadzie również jest już gotowa i całość czeka na złożenie.

Wpis z dnia: 2010-11-05 11:32:05

Ostatnia modyfikacja: 2010-11-05 11:32:05

Gotowy wzmacniacz:

Jestem bardzo zadowolony z uzyskanego efektu zarówno pod względem brzmieniowym jak i wizualnym. Po ostatecznym dopracowaniu nic nie buczy i nie brzęczy. Z kolumną na głośniku Eminence the Tonker pokazuje na co go stać i jest dosyć uniwersalny. Można ustawić zarówno czyste jak i mocno przesterowane brzmienie. To ostatnie robi się jeszcze ciekawsze przy większych poziomach głośności.

Wpis z dnia: 2010-12-03 16:59:36

Ostatnia modyfikacja: 2010-12-03 17:00:09

W moje ręce trafił miernik mocy, więc z ciekawości zmierzyłem jaką moc pobiera taki nieduży head.

Wartość skuteczna napięcia podczas pomiarów wynosiła 231,3VAC.

Przy włączonym żarzeniu bez napięcia anodowego:

• prąd: 0,12A,
• moc czynna: 16,1W,
• moc pozorna: 27,9 VA,
• cos(fi): 0,57, indukcyjny charakter obciążenia.

Przy włączonym żarzeniu wraz z napięciem anodowym:

• prąd: 0,19A,
• moc czynna: 35,0W,
• moc pozorna: 45,4 VA,
• cos(fi): 0,77, indukcyjny charakter obciążenia.

Oczywiście zmierzone wartości zależą od wielu czynników i mogą się nieco różnić przy innym transformatorze sieciowym. Zgodnie z założeniami klasy A, przy zwiększaniu mocy oddawanej przez wzmacniacz mierzone parametry nie zmieniały się. Widać również, że do tego projektu rozsądnym wyborem jest transformator potrafiący oddać moc >=40W.