Założenia projektu:
1. Dwa kanały, "Clean" i "Overdrive", przełączane z przedniego panela i footswitchem.
2. Moc wyjściowa 50W na impedancji obciążenia 4, 8 i 16 omów.
3. Wbudowana pętla efektów.
4. Układ możliwy do odtworzenia w warunkach domowych, bez użycia zaawansowanych narzędzi, z wykorzystaniem dostępnych lamp i podzespołów w maksymalnym stopniu wykorzystując przy tym elementy z odzysku i dostępne w warsztacie.
5. Koszt elementów mniejszy niż 1000zł.
Wzmacniacz w części sygnałowej składa się z::
- przedwzmacniacza "Fender" w kanale "Clean" według schematu wzmacniacza "Red Baron" 1 x 6N2P-EW http://www.fonar.com.pl/audio/fotki/red_baron/red_baron_sch.gif
- przedwzmacniacza "Marshall" w kanale "Overdrive" według schematu jak wyżej, 2 x 6N2P-EW,
- inwertera i stopnia mocy według schematu Marshall JCM800 2204, 6N2P-EW + 2 x EL34 http://mhuss.com/MyJCM/JCM800_2204.gif
Pozostałe bloki funkcjonalne wzmacniacza to:
- pętla efektów "t-loop" na lampie ECC81 z regulacją poziomu sygnału podawanego na efekt i regulacją poziomu sygnału powracającego do wzmacniacza wraz z możliwością całkowitego wyłączenia pętli z toru sygnałowego http://www.trioda.nazwa.pl/trioda/forum/download/file.php?id=25770&sid=a56a6098492561b3ba41f2e63d197798&mode=view
- zasilacz półprzewodnikowy z filtrem CRCRC dostarczający trzech napięć anodowych do zasilania anod stopnia mocy, siatek drugich lamp stopnia końcowego i anod lampy inwertera oraz anod lamp przedwzmacniacza i pętli efektów. Schemat zasilacza oparty o rozwiązania zastosowane w JCM800 2204,
- zasilacz napięcia ujemnego siatek pierwszych lamp stopnia końcowego,
- pomocniczy zasilacz stabilizowany dostarczający napięcia +12V do zasilania przekaźników i diod LED.
Zmiany dokonane w stosunku do oryginalnych schematów i rozwiązań układowych.
W przedwzmacniaczu kanału przesterowanego, zamiast równolegle połączonych rezystora 1,7k i kondensatora 22uF, zastosowano rezystor 10k włączany przełącznikiem do katody V2B. Modyfikacja zlikwidowała efekt wzbudzania się kanału "Overdrive" po włączeniu "boostera".
W zasilaczu dostarczającym napięć anodowych zastosowano rezystor 100Ω/5W zamiast dławika.
Napięcie ujemne do zasilania siatek pierwszych lamp stopnia końcowego, jest uzyskiwane z osobnego uzwojenia wtórnego 50V/10mA transformatora sieciowego i układu prostownika jednopołówkowego z filtrem CRC. Schemat podano wyżej. Zasilacz pozwala na niezależną regulację prądu spoczynkowego każdej lampy EL34.
Katody lamp EL34 są podłączone do masy przez rezystory 1 om, co pozwala na pośredni pomiar prądu spoczynkowego poprzez pomiar spadku napięcia na tych rezystorach.
W układzie pętli efektów zrezygnowano z obwodu sumującego sygnał nie poddany działaniu pętli z sygnałem wyjściowym uzyskanym z efektu, uzyskując tym samym klasyczną pętlę szeregową.
Surowe chassis wzmacniacza o wymiarach 500x190x65mm wykonane zostało z blachy aluminiowej o grubości 2mm w postaci prostej „wanny” spawanej w narożnikach. Taki kształt wymusił zastosowanie dodatkowych kątowników z oksydowanego aluminium, które umożliwiają zamocowanie chassis do obudowy wzmacniacza, z wykorzystaniem standardowych nakrętek.
Wyznaczanie położenia otworów pod elementy mechaniczne zostało dokonane po oklejeniu chassis samoprzylepną taśmą maskującą, używaną przy pracach malarskich. Daje to możliwość łatwego narysowania linii wymiarowych, obrysów otworów oraz zabezpiecza powierzchnię chassis przy wierceniu i profilowaniu otworów.
Ponieważ prace ślusarskie odbywały się na „zwiniętym” chassis, w przypadku otworów o średnicy większej niż 3mm:
- ich środki zostały wytrasowane,
- docelowe średnice zostały wykreślone cyrklem z dwoma ostrzami po tymczasowym zdjęciu taśmy maskującej z miejsca trasowania,
- zostały wywiercone otwory prowadzące o średnicy 2mm – taśma maskująca na miejscu otworu,
- zostały wywiercone otwory o średnicy o 2mm mniejszej niż docelowa średnica otworu,
- zostały wywiercone otwory wewnątrz wyznaczonego obrysu otworu; dla otworów okrągłych o średnicy większej niż 6mm i otworów prostokątnych,
- docelowe średnice otworów zostały uzyskane poprzez usunięcie naddatku materiału z wnętrza otworu i wyprowadzenie otworu do wymaganej średnicy lub wymiaru poprzez wypiłowanie.
Po wykonaniu wszystkich podstawowych otworów, chassis zostało przeszlifowane papierem ściernym o gradacji 240 na sucho i 800 na mokro, dokładnie odtłuszczone i pomalowane kilkoma warstwami srebrnego lakieru w sprayu. Przed malowaniem wszystkie otwory zostały zamaskowane od wewnętrznej strony chassis.
Chassis przygotowane do "otworowania".
Chassis "powiercone" i pomalowane.
Wstępnie zamontowane podstawowe elementy i uruchomione żarzenie lamp.
W opisywanym urządzeniu zastosowano montaż przestrzenny inaczej nazywany "punkt do punktu" lub potocznie "na pająka". Elementami wsporczymi są styki podstawek lamp, porcelanowe listwy montażowe i inne elementy o stykach wystarczająco wytrzymałych, aby przyjąć obciążenie od elementów RC i przewodów montażowych.
Wyjątek stanowią układy zasilacza napięcia anodowego, zasilacza wytwarzającego napięcie ujemne siatek pierwszych lamp stopnia mocy i zasilacza napięcia +12V, wykonane na płytkach drukowanych.
Wszystkie styki podstawek lampowych, listw montażowych i innych elementów pochodzących z odzysku, zostały dokładnie oczyszczone i pobielone lutowiem przed ich zamocowaniem do chassis.
Etapy montażu wzmacniacza.
Od lewej:
- zasilacz napięcia ujemnego siatek pierwszych,
- przełącznik impedancji głośnika,
- podstawki lamp, listwy montażowe, potencjometry, itd.,
- zasilacz napięcia anodowego.
Obwód żarzenia lamp poprowadzony skrętką i zamontowany transformator zasilacza napięcia +12V.
Szyna masy zamontowana na wspornikach izolacyjnych.
Szyna masy podłączona do chassis. W tym samym punkcie podłączony ujemny biegun pierwszego kondensatora filtru zasilacza napięcia anodowego i przewód ekranu elektrostatycznego transformatora sieciowego.
Płytka zasilacza napięcia anodowego. Układ zasilacza pochodzi z układu zasilającego JCM800 2204.
Widoczne rezystory wyrównujące napięcia na szeregowo połączonych kondensatorach filtrujących.
Transformator głośnikowy przygotowany do zamontowania. Krawędź otworu w pokrywie została zabezpieczona odcinkiem izolacji jakiegoś kabla, przeciętą wzdłuż i założoną na blachę pokrywy. To samo wykonano w przypadku pokryw transformatora sieciowego.
Montaż podstawowego układu wzmacniacza zakończony.
Kanał "Clean". Wskazano płytki drukowane z przekaźnikami, których styki zwierają do masy sygnał w kanale aktualnie nie pracującym.
Kanał "Overdrive". Strzałka wskazuje, jeszcze niewykorzystaną, podstawkę pod lampę ECC81 pracującą w układzie pętli efektów.
Zasilacz anodowy, wyłączniki i transformator zasilacza +12V.
Rezystory 100Ω symetryzujące obwód żarzenia lamp. Symetryzacja dotyczy wszystkich lamp wzmacniacza, a obwód żarzenia podzielony jest na trzy sekcje. Jedna obejmuje lampy przedwzmacniaczy i pętli efektów, druga lampę inwertera i trzecia lampy stopnia mocy.
Inwerter i stopień mocy. Widoczne rezystory 1Ω służące do pomiaru prądu spoczynkowego lamp stopnia końcowego.
Gniazda, potencjometry i przełącznik pętli efektów. Jeszcze nie wykorzystane.
Przełącznik impedancji głośnika, gniazdo głośnikowe i gniazdo do podłączenia footswitcha przełączającego kanały wzmacniacza. Widoczny rezystor 330Ω/5W zabezpieczający transformator przed skutkami przypadkowego odłączenia głośnika. Gniazdo głośnikowe zwiera do masy uzwojenie wtórne transformatora głośnikowego przy wyjętym wtyku.
Elementy zasilacza napięcia +12V.
Zasilacz napięcia ujemnego siatek pierwszych lamp stopnia końcowego. Wartość napięcia ujemnego została ustawiona tak, aby bez wysterowania sygnałem akustycznym, przez każdą lampę płynął prąd katodowy ok. 41mA. Na tę wartość składają się prąd anodowy ok. 36mA i prąd siatki drugiej ok. 5mA.
Wzmacniacz gotowy do umieszczenia w obudowie.
Widok z przodu.
Widok z tyłu. Drugie gniazdo od prawej służy do podłączenia footswitcha. Włożenie wtyku w to gniazdo powoduje rozłączenie układu przełączającego kanały wzmacniacza z przedniego panelu.
Wzmacniacz w obudowie.
Podsumowanie.
Wzmacniacz był budowany i uruchamiany etapami, obejmującymi poszczególne bloki funkcjonalne w następującej kolejności:
- zasilacze,
- obwody żarzenia lamp,
- inwerter i stopień mocy,
- przedwzmacniacz kanału "Clean",
- układ przełączania kanałów i sygnalizacji pracującego kanału,
- przedwzmacniacz kanału "Overdrive",
- pętla efektów.
Na żadnym etapie uruchamiania wzmacniacza, nie stwierdzono wadliwego lub niezgodnego z założeniami projektu działania uruchamianego bloku wzmacniacza, za wyjątkiem wzbudzania się kanału "Overdrive" po włączeniu "boostera". Problem ten rozwiązano jak podano wyżej.
Wzmacniacz ze zwartym wejściem do masy, nie generuje sam z siebie żadnych szkodliwych produktów dźwiękowych, a szum własny kanału "Overdrive" jest na poziomie nie przeszkadzającym.
Przydźwięk sieciowy wnoszony przez obwód żarzenia nie występuje.
Do wykonania pozostały opisy elementów na przednim i tylnym panelu.
Porady praktyczne dla tych co pierwszy raz.
1. Trasowanie i wiercenie otworów prowadzących przez taśmę malarską.
2. Użyj starej lampy jako „wzorzec” ustawienia wyprowadzeń podstawki lampowej przy lutowaniu doń elementów.
3. Sprawdź elementy przed montażem.
4. Przeszlifuj nakrętki mocujące potencjometry, gniazda i przełączniki. Niektóre z nich mają paskudne zadziory, które mogą zarysować chassis.
5. Plombuj farbą nakrętki.
6. Rozdziel obwody żarzenia.
7. Montuj i uruchamiaj układ blokami funkcjonalnymi.
8. Zacznij montaż elektryczny od obwodu żarzenia.
9. Zwróć uwagę na zasilanie anod lamp stopnia końcowego. Musi być stuprocentowo pewne.
10. Dbaj o czystość w miejscu pracy. Być może śmieszne, ale po kilku godzinach pracy, będziesz miał bałagan na biurku na pewno. Jeśli wierciłeś i piłowałeś na tym samym biurku/stole, na którym będziesz montował układ, użyj odkurzacza w celu dokładnego oczyszczenia miejsca pracy z wszelkich wiórów, pyłów, itp. One potrafią wleźć wszędzie.
11. Zasilacze wykonaj na płytkach drukowanych.
12. Wykonuj otwory pod śruby o 0,2 – 0,5mm większe od średnicy gwintów śrub.
13. Śruby, nakrętki i podkładki tylko nowe.
14. Skracaj śruby do wymaganej długości.
16. Zasilacz napięcia anodowego uruchamiaj przy podstawie ustawionej w pozycji roboczej. Jeśli nie masz takiej możliwości, załóż okulary ochronne. Polaryzację kondensatorów elektrolitycznych sprawdź trzy razy, a potem jeszcze raz.
17. Przewód ochronny biegnący od gniazda sieciowego, podłącz do chassis poprzez zacisk śrubowy lub inny element mocujący, przeznaczony tylko i wyłącznie do tego celu.
18. Jeśli dokonujesz pomiarów, pracuj jedną ręką.
I na zakończenie "Jak to gra?" gra czyli słowo od Użytkownika.
Fender znaczy "Clean"
Powinno więc być czysto i przyjemnie. I jest. Nie ma absolutnie żadnych oznak przesteru czy innego, zbędnego brudu. Użycie określenia „fenderowska szklanka” ma więc tu stuprocentowe uzasadnienie.
W głównej mierze gram muzykę, która odbiega od cichej i przyjemnej. Rejony o nazwie „high gain” nie są więc mi obce. Jednakże, kanał czysty jest dla mnie również bardzo ważny.
Dlatego niesamowicie zaskoczyła mnie paleta barw, jaką mogę uzyskać. Od ciepłego, z dużą ilością dołu po wysokie, ostre, charakterystyczne dla gitar czy wzmacniaczy Fendera.
Bez problemu mogę uzyskać brzmienie gitary czystej znane z dokonań Claptona, Floydów czy Metalliki, Mercyful Fate albo nawet Machine Head i Acid Drinkers. Uniwersalność i elastyczność tego wzmacniacza, to jak wkomponowuje się w aktualnie grany gatunek jest wręcz absurdalna.
Myślę, że słowo „absurdalne” jest chyba najlepszym określeniem, gdyż nie sądziłem, że istnieje wzmacniacz, na którym jestem w stanie uzyskać czyste brzmienie na przystawce 500T od Gibsona, która do słabych i spokojnych nie należy. Toteż pod względem brzmienia czystego, zadowoli on każdego. Od bluesmana, po zatwardziałego metalowca.
Warto również wspomnieć o przełączniku „Bright”, po przełączeniu którego, dostajemy dodatkową porcję wysokich tonów. Przydaje się, jeśli mamy do czynienia z gitarą, która sama z siebie brzmi dość ciemno i nawet korekcja nie wystarcza. Taki przełącznik jest więc bardzo pomocny i przydatny.
Marshall daje "Overdrive".
Dostajemy tu klasyczne, rockowe brzmienie z lat 70 i 80. Dużo środka i góry. Jest czytelne, wyraźnie słychać każdą strunę, bez względu na ilość "gainu". Wzmacniacz godny polecenia fanom AC/DC, Deep Purple czy Dire Straits. Należy wspomnieć iż mimo, że nie jest to konstrukcja typu „high gain”, sam bowiem używam zewnętrznego dopalacza, dysponuje ona wystarczającą ilością wzmocnienia, pozwalająca zadowolić fanów Iron Maiden czy Black Sabbath. Dzieje się to za sprawą przełącznika „Boost”, który dostarcza nam dodatkowych ilości "gazu" i sprawia, że brzmienie staje się odrobinę ciemniejsze.
Jak wcześniej wspomniałem, mimo iż nie jestem gitarzystą, dla którego główną inspiracją jest Slash czy Ritchie Blackmore, to kanał „overdrive” jest idealny, jeśli potrzebuję odskoczni w postaci dynamicznego i mocnego hard-rocka.
Podziękowania od Autora i Użytkownika wzmacniacza dla:
- Kacpra za transformatory sieciowy i głośnikowy,
- Czarka za obudowę,
- Filipa za chassis.
Bez Waszej nieocenionej pomocy wzmacniacz nie ujrzałby światła dziennego.
GM
Cool? Ranking DIY
Ile kosztowała Cię ta konstrukcja?
