Serie de PCB universales para la construcción de amplificadores de válvulas

Los circuitos de tubos fueron un paso crucial en el desarrollo de la electrónica. En la mayoría de las áreas se volvieron completamente obsoletas en comparación con tecnologías de estado sólido más baratas, más pequeñas y más eficientes. Con la excepción del audio, tanto de reproducción como en vivo. Los circuitos de tubos son relativamente simples y la mayoría de los trabajos mecánicos están conectados con la fabricación de un amplificador de tubos, son ideales para la autoconstrucción: bricolaje. Seguramente están conectados con alto voltaje y, por lo tanto, pueden ser peligrosos, pero si se siguen algunas pautas básicas, se puede evitar la mayor parte del peligro.

El primer enfoque para la construcción de circuitos de tubos se denominó punto a punto, donde los cables de los elementos se fijaron directamente a tomas de tubo, macetas, conectores ... con la ayuda de varios terminales. Para facilitar la producción en masa, las empresas comenzaron a colocar los elementos en diferentes tableros (algunos enfoques todavía se llamaban punto a punto, aunque en realidad no lo eran). Hoy en día, la mayoría de los componentes electrónicos se fabrican como placas de circuito impreso (PCB). Incluso la mayoría de los diseños de tubos producidos en masa se hacen en PCB hoy en día. Pero los PCB tienen ciertas desventajas para el mundo de los tubos:

- los tubos producen mucho calor cuando están encendidos, por lo que incluso en funcionamiento normal tienden a reducir en gran medida la vida útil de la PCB

- la mayoría de los circuitos de tubos son tan simples y directos, y los elementos utilizados (alto voltaje) son tan grandes que realmente no tiene sentido producir circuitos de tubos en tableros enteros; en su mayoría habría espacio vacío y pocos rastros con algunas almohadillas, realmente un desperdicio de material FR4

- muchos componentes del circuito del tubo son demasiado pesados ​​o demasiado voluminosos para montarlos directamente en la PCB (transformadores, bobinas), otros no son aptos para PCB debido a la tensión mecánica (los tubos cuyas tomas se montan directamente en la PCB tienen que estar intercambiado con cuidado)

Por otro lado, a veces es difícil soldar directamente a las partes del amplificador, y algunas tienden a dañarse en el proceso (he logrado arruinar bastantes interruptores al soldarlos). También es difícil solucionar problemas y dar servicio a dispositivos construidos punto a punto de forma clásica, incluso más si no están construidos con una planificación extremadamente buena. PCB proporciona una forma sólida y desmontable de chasis de elementos de fijación.

Entonces, la situación requiere una forma de cableado de medio punto a punto, similar a lo que hicieron en amplificadores de guitarra conocidos como Marshall o Fender. Muchos constructores aún utilizan su enfoque con excelentes resultados. Pero el enfoque de Fender - Marshall tiene algunos inconvenientes:

- En su mayoría usan componentes axiales, que son raros y por lo tanto menos asequibles

- la mayoría de los elementos del circuito están paralelos, lo que causa una pérdida de espacio y puede provocar ruido, oscilaciones y acoplamiento de elementos

- hay cables expuestos durante mucho tiempo en los tableros

- esta placa a menudo se monta en el centro del chasis, empujando toda la colocación del tubo fuera de ella, lo que nuevamente es subóptimo

El diseño simple y bastante similar de la mayoría de los circuitos de alta fidelidad y guitarra nos permite utilizar un enfoque modular en la construcción de amplificadores de válvulas, utilizando módulos PCB. Estudiar los esquemas nos ayuda a diseñar PCB, donde no se desperdicia espacio con elementos paralelos, sino que se siguen las reglas del enrutamiento de rastreo. El diseño de doble cara nos permite hacer módulos más pequeños y usar ambos lados de la placa. Podemos soldar conectores a PCB, lo que hace que sea aún más fácil solucionar problemas y reparar dispositivos.

Para un aficionado al bricolaje no es práctico diseñar una PCB para cada proyecto, ¡sería bastante costoso! Pero la simplicidad y la similitud de los diseños de tubos comunes nos permiten diseñar PCB, que son útiles para la mayoría de las aplicaciones.

Aquí hay una "colección" de algunos PCB que diseñé para facilitar la fabricación de amplificadores de válvulas.

• doble triodo de punto a punto PCB
• PCB de pila de tonos
• PCB de pedal
• PCB de dos interruptores

Paso 1: Doble Triodo / Noval / Preamplificador PCB

La sección de preamplificador es bastante similar en la mayoría de las aplicaciones de tubos y generalmente consta de series de triodos dobles en paquetes novales, que a menudo son tubos 12AX7. A veces hay una configuración de seguidor de cátodo, pero en su mayoría solo hay diferentes combinaciones de tope de rejilla + resistencia de placa + tapa de derivación de cátodo + resistencia de polarización + valores de tapa de acoplamiento. No es una tarea tan exigente diseñar un pcb, que sería bastante universal para la parte del preamplificador del circuito del amplificador, o para el tubo noval (las redes están hechas de tal manera que también la mayoría del triodo no doble noval los tubos se pueden usar con facilidad).
El PCB se diseñó para adaptarse a una carcasa de rack de 1U (el tubo es horizontal); de lo contrario, sería beneficioso hacerlo un poco más grande.
Depende del usuario qué elementos van a qué lado de la PCB. Silkscreen está aquí solo como una ayuda con la orientación.

El pcb está diseñado para combinarse con un enchufe no belton. Se fija a través del zócalo (por lo que intercambiar los tubos no es una tensión para la PCB). Se debe fijar a los enchufes con algunos separadores en el medio.
Un extremo de ciertos cables de elementos se suelda directamente al zócalo, otros se sueldan a la PCB. Hay pocos grupos de seguimiento de pad adicionales (el nombre común es net ) en el tablero para ayudar con diferentes configuraciones. Para explicar mejor el PCB, probablemente sea mejor pasar por los pasadores del tubo.
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- en el "sur" de la PCB hay un "bus de tierra" con pocos rastros que van a los lugares correspondientes en la PCB
- en el "norte" hay dos redes proporcionadas para B + - debe haber un puente (línea blanca) instalado para conectarlas (ese detalle hace que esta PCB sea útil también para tubos novales de doble triodo)

1 - placa1 - (línea blanca marcada con 1 en el lado opuesto) - hecha de manera que el cable vaya a la red marcada en el pcb, luego está el lugar para la resistencia de placa (marcada R7) y el acoplamiento de la etapa la tapa se puede soldar en una de las redes de "reserva"
2 - es grid1 (línea blanca marcada con 2) - la tapa de acoplamiento o el tope de grid se pueden montar directamente en la lengüeta de soldadura del zócalo si es necesario - R1 está diseñado para ser una resistencia de fuga de grid - También se puede utilizar R1 pad a tierra conecte la pantalla desde el cable blindado
3 - es cátodo1 (línea blanca marcada con 3) - diseñado para que haya una resistencia de cátodo y una tapa de derivación soldada en la orejeta del zócalo y en la almohadilla de tierra directamente en el otro extremo
4 y 5 no están marcados, 9 está marcado pero no tiene una red dedicada - 4, 5 y 9 son pines del calentador - como un firme creyente en la calefacción de CC, siempre conecto solo 4 y 5 en mis dobles triodos y suplly 12, 6V: los cables para el calentador van directamente a las orejetas de soldadura del zócalo, pero pasan dos almohadillas grandes como una forma de alivio de tensión
6 - es plate2 - la misma función que 1 - está hecho para que un cable vaya a la red dedicada, luego hay R9 como resistencia de placa y puede usar una de las redes de "reserva" para fijar el condensador de acoplamiento de etapa
7 - es grid2 - la misma función que el pin2, pero en su lugar se dibuja R8 como un lugar para la resistencia de fuga de la red
8 - es cathode2 - la misma función que pin3
(9 - es el grifo central del calentador en configuración de doble triodo, en algunos tubos novales que tienen la otra función. Por lo general, omito este pin o incluso rompo el terminal de soldadura del zócalo)

Desde el alambique tengo la costumbre de agregar un condensador de filtro de potencia como parte del circuito, por lo que he incluido algunas almohadillas grandes conectadas con tierra y B + en el borde oriental para esto. .

Paso 2: Tone Stack PCB

En los esquemas de la mayoría de los amplificadores de guitarra de tubo, observa que las "pilas de tonos" son bastante similares. Dependiendo de la impedancia de salida de la etapa anterior, hay dos diseños principales (con ligeras variaciones, conocidos como Fender y Marshall). Los combiné a los dos en una PCB. También escribí la mayoría de los valores comunes de los elementos utilizados en la tabla de serigrafía en la capa inferior. (
La razón por la que diseñé una PCB separada para la pila de tonos es que todas las demás partes del preamplificador se agrupan alrededor del tubo, pero la pila de tonos se realiza alrededor de los potenciómetros. Según mi experiencia, existe una gran posibilidad de mezclar el cableado en esta parte del circuito. Los elementos utilizados en la pila de tonos de tubo son de alto voltaje y, por lo tanto, tienden a ser demasiado grandes para fijarse prácticamente en las orejetas de soldadura de la olla. Además, al ser de alto voltaje, no me siento seguro de dejarlos colgando contra la placa frontal (conductora). Por otro lado, tenerlos junto con otros elementos de preamplificador alrededor del tubo trae largos tramos de cableado innecesario.
El PCB está hecho para los potenciómetros de montaje en PCB; algunos puristas están en contra de eso, pero este PCB es tan pequeño y liviano que no hay posibilidad de que al girar las macetas se afloje la conexión. Para los débiles de corazón, se proporcionan tres orificios de montaje. Los agujeros no chapados más pequeños en la placa de circuito impreso son un alivio de tensión para los cables.
R1, C1, C3 y C4, junto con las macetas VR1-3 son partes ordinarias del circuito, las macetas están dispuestas de manera TMB.
No hay lugar para la olla de volumen: estaba limitado a 10 cm de ancho en el tablero para obtenerlo al precio de venta ... Y la olla de volumen no siempre está directamente después de la pila de tonos: hay J3 para conectarlo, norte de la señal, sur el suelo C2 está allí para unir C1 con capacitancia adicional, lo que hace que los medios sean un poco más altos: se puede encender en el J2. La gran plataforma sqare en la red terrestre está ahí para permitir la conexión de la pantalla de entrada

Paso 3: Cambiar la PCB del encabezado

No creo que haya freído un solo elemento electrónico con calor de soldadura, y todo el mundo lo advierte mucho. Los circuitos integrados, los transistores, los diodos, etc. pueden sufrir una gran cantidad de abuso térmico antes de dejar de usarlo.
Con la excepción de interruptores y potenciómetros (los de plástico Piher). El cable no se pega bien, pones tu soldador en la lengüeta una vez más ... y la lengüeta se mueve en su lugar, has derretido plástico blando a su alrededor. Existe una buena posibilidad de que el interruptor comience a pegarse y agrietarse tarde o temprano. Con todos los elementos, para lo cual es más práctico soldarlos directamente al conmutador (recuerde intentar soldar un componente en serie con el conmutador) es mucho más probable que lo arruine. O haga un nido desordenado en sus orejas. El siguiente problema es la tensión del cable: termina su proyecto, coloca todos los cables en un orden bien definido y luego se engancha en uno de los cables del interruptor por accidente y se rompe: luego de los esfuerzos de la última hora, debe atornillarlo desde el frente placa (o un pedal) y resolver los cables. A veces es práctico tener la oportunidad de usar un conector normal en un interruptor, no soldarlo cada vez que sea necesario quitarlo. Y si se usa una fuerza excesiva en el cable, no se rompe, pero el conector se suelta, y simplemente vuelve a conectarlo.

Entonces, en lugar de un interruptor de terminal de soldadura, usa uno de montaje en PCB. Puede soldar todos los cables en su lugar y soldar también los pines del interruptor sin temor a destruir el interruptor.
La conexión se organiza en forma de un encabezado de 2, 54 mm de una fila bien conocido: puede usarlo para hacer conexiones internas o instalar un conector. Hay cuatro grandes agujeros pasantes chapados, que se pueden usar como alivio de tensión para el cable entrante o para hacer conexiones adicionales necesarias.

Hay dos variantes de esta PCB, una de baja y alta tensión. HV no está hecho con el patrón de 2.54 mm, ya que esto viola la distancia de aislamiento / aislamiento estandarizada necesaria. Ordené que esos PCB solo se puntuaran, no se cortaran, para poder hacer filas o columnas enteras sin esfuerzo si se desea utilizar más interruptores.
Hecho para el interruptor DPDT (más utilizado).

Paso 4: TB Stompswitch PCB

Sé que nadie usa stompswitches en las compilaciones de amplificadores de válvulas, pero este PCB estaba en el mismo lote, y era parte de la misma mentalidad. Digamos una actualización de las bromas anteriores del conmutador DPDT. Es solo mi versión de la pequeña PCB que cada vendedor de kits de pedales ofrece a un precio nauseabundo.

Si los interruptores de cableado generalmente pueden ser una molestia, es el doble de molestia conectar un pedal de 3PDT para un bypass verdadero . Puede tomarle el mismo tiempo para soldar todo el circuito del pedal como lo hace para hacer las tomas y el cableado del interruptor de pedal. Y siempre es la misma pasta, no la agradable aventura de hacer un nuevo circuito.

Esta PCB presenta:
- Almohadillas para un interruptor de pedal 3PDT de montaje en PCB
- separe las almohadillas de conexión de entrada y salida con orificios de alivio de tensión - las tomas estarán finalmente bien cableadas y el cable no se romperá incluso después de quitar el circuito por décima vez del gabinete
- Almohadillas de encabezado de pasador de 4 hilos de 2, 54 mm de línea simple Esto le permite colocar un conector en uno u otro lado de la conexión con el pcb de efecto principal. El alivio de tensión aquí es un gran rectángulo porque me gusta usar cable plano para esta conexión. El pinout (I-gnd-B + -O) se adapta a mi pinout standrad al hacer pedales desde cero.
- condición para que la resistencia del gotero LED y el LED no hagan que esas conexiones sean un desastre insalubre que cuelga en la caja de su pedal
- distancia cero al perímetro del interruptor en el borde sur para permitirle montar el interruptor lo más cerca posible de la pared del gabinete, para dar lugar a otros segmentos importantes.

Paso 5: Quiero hacerlos también ...

búscame en Google para gerbers o PCB si los necesitas.

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Los que piden los esquemas ciertamente no entienden el concepto de esos PCB. Están hechos para ser universales, multiaplicables o como se llame. Tomas el esquema que quieres usar, lo analizas y luego eliges qué elemento va a dónde en mi tablero para que sea óptimo. No preguntas dónde ponerte los calcetines cuando compras el cajón.