Penguat Tiub Ultra Rendah, Tinggi Gain: 13 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Untuk rocker bilik tidur seperti saya, tidak ada yang lebih buruk daripada aduan kebisingan. Sebaliknya, adalah memalukan apabila penguat 50W disambungkan ke beban yang menghilangkan hampir semua panas. Oleh itu, saya cuba membina preamp gain tinggi, berdasarkan penguat mesa yang terkenal menggunakan beberapa tabung subminiature untuk output ultra rendah.

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan, Alat dan Bahan

Instruksional ini akan menjadi struktur seperti:

1. Gambaran keseluruhan litar: Penguat
2. Gambaran keseluruhan litar: SMPS
3. Senarai bahagian
4. Pemindahan haba
5. Bertopeng
6. Mengukir
7. Penamat
8. Menambah soket
9. Memasang papan
10. Melaraskan potong
11. Memasang segala-galanya di dalam kandang
12. Keputusan akhir dan Pemeriksaan Suara

Terdapat beberapa alat yang diperlukan untuk membina penguat ini:

• Bor tangan, dengan bit gerudi yang berbeza (sekiranya anda ingin menggerudi PCB dengan gerudi tangan, anda memerlukan bit gerudi 0.8-1 mm, biasanya tidak terdapat dalam kit).
• Besi pematerian
• Seterika pakaian
• Multimeter
• Fail pengamplasan
• Akses ke pencetak toner
• Kotak plastik untuk ukiran

Dan beberapa bahan

• Kertas pengamplasan (200, 400, 600, 1200)
• Cat semburan (hitam, jernih)
• Semburan Salutan PCB
• Penyelesaian Etrik Ferrik Klorida
• Pateri

Langkah 2: Gambaran Keseluruhan Litar: Penguat

Tiub kapal selam untuk bateri

Untuk projek ini saya menggunakan 5678 dan 5672 tiub. Mereka digunakan dalam radio bateri mudah alih, di mana arus filamen menjadi masalah. Tiub ini hanya memerlukan 50mA untuk filamennya, menjadikannya lebih efisien daripada 12AX7. Ini menjadikan penggunaan semasa rendah, memerlukan bekalan kuasa yang lebih kecil. Dalam kes ini saya ingin memberi mereka kuasa dengan bekalan kuasa 9v 1A, seperti yang biasa digunakan dengan pedal gitar.

Tiub 5678 mempunyai mu kira-kira 23, yang menjadikannya tiub gandaan rendah dibandingkan dengan 12AX7, tetapi mungkin dengan beberapa tweak bahkan ini cukup. Penguat keuntungan tinggi diketahui mempunyai banyak penapisan antara peringkat, di mana hampir sebahagian besar isyarat dipendekkan ke tanah. Mungkin ada sedikit udara untuk dimainkan.

5672, di sisi lain, memiliki mu 10, tetapi kebanyakannya digunakan sebagai tiub kuasa pada alat bantu pendengaran, dan sudah digunakan di beberapa penguat subminiature lain (Murder one dan Vibratone, dari Frequencycentral). Ia dapat menghasilkan sehingga 65mW bersih … ish. Jangan takut dengan watt rendah, ia masih cukup kuat apabila diputarbelitkan! Lembar data menentukan pengubah output 20k untuk tabung ini.

Seperti pada binaan sebelumnya, transformer reverb 22921 akan digunakan.

Menghayati

Salah satu kesukarannya ialah bias tiub ini tanpa menggunakan bateri yang berbeza, kerana mereka mempunyai katod yang dipanaskan langsung. Saya tidak mahu menjadikannya lebih rumit, jadi saya harus menggunakan konfigurasi bias tetap. Ini, sebaliknya, membenarkan penggunaan filamen secara bersiri, mengurangkan jumlah penggunaan filamen. Dengan 6 tiub, masing-masing turun 1.25V, saya hampir hampir dengan 9V bekalan kuasa, ia hanya memerlukan perintang kecil, yang juga meningkatkan bias tahap pertama. Ini bermaksud jumlah arus filamen hanya 50mA!

Cukup bagus untuk bekalan kuasa pedal.

Agar berjaya, beberapa tahap mempunyai trimpot untuk menyesuaikan bias yang diinginkan. Bias dikira sebagai perbezaan antara voltan di sisi negatif filamen (f-) dan grid tiub. Trimpot menyesuaikan voltan DC pada grid tiub, membenarkan konfigurasi bias yang berlainan dan dilewati oleh kapasitor besar, berfungsi sebagai pemendek arus ke isyarat.

Tahap ketiga, misalnya, bias dekat dengan titik pemotongan tiub pada -1.8V, dicapai sebagai perbezaan antara f- (pin 3) pada kira-kira 3.75V dan grid, pada 1.95V. Tahap ini meniru tahap kliping dingin yang terdapat pada penguat gain tinggi, seperti soldano atau penyearah ganda. 12AX7 dalam penerus ganda menggunakan perintang 39k untuk mencapainya. Tahap yang lain hampir berat sebelah tengah, pada kira-kira 1.25V.

Langkah 3: Gambaran Keseluruhan Litar: SMPS

Bekalan voltan tinggi

Mengenai voltan plat, tiub ini berfungsi dengan ideal dengan voltan plat pada 67.5V, tetapi juga berfungsi dengan bateri 90V atau 45V. Bateri itu sangat besar! Mereka juga sukar didatangkan dan mahal. Itulah sebabnya saya memilih bekalan kuasa mod beralih (SMPS) sebagai gantinya. Dengan SMPS saya dapat meningkatkan 9V hingga 70V dan menambahkan beberapa penapisan besar sebelum pengubah output.

Litar yang digunakan dalam instruksional ini berdasarkan cip 555, berjaya digunakan pada binaan sebelumnya.

Langkah 4: Senarai Bahagian

Di sini anda mempunyai ringkasan bahagian yang diperlukan:

Papan utama

C1 22nF / 100V _ R1 1M_V1 5678C2 2.2nF / 50V _ R2 33k_V2 5678C3 10uF / 100V _ R3 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 Linear 9 mmC8 22nF / 100V _ R8 100k_MID 50k Linear 9 mm C9 10uF / 100V _ R9 220k_BASS 250k Linier 9 mmC10 100nF / 100V _ R10 470k_GAIN 250k Log / Audio 9 mmC11 22nF / 100V _ R11 80k_ PRESENCE 100k Linear 9 mm C12 470pF / 50V _R14R116KR1 / 1516RV 15KR1 / 016VR140V16VR1401 330k_B2 50k trimpotC15 680pF / 50V _ R15 220k_B4 50k trimpotC16 2.2nF / 50V _ R16 100k_SW1 micro DPDTC17 30pF / 50V _ R17 80k_J1 6.35 mm Mono jackC18 220u F / 16V _ R18 50k_J2 DC JackC19 220uF / 16V _ R19 470k_J3 6.35 mm Mono-switched 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 C26 10uF / 100V _ R26 1.8k C27 220uF / 16V _ R27 1k C28 100uF / 16V _ R28 10k C29 47nF / 100V _ R29 2.7k (perintang LED, sesuaikan untuk kecerahan) C30 22nF / 100V _ R30 1.5k

Perhatian khusus kepada penarafan voltan kapasitor. Litar voltan tinggi memerlukan kapasitor 100V, jalur isyarat selepas kapasitor gandingan dapat menggunakan nilai yang lebih rendah, dalam hal ini saya menggunakan 50V atau 100V kerana kapasitor filem mempunyai jarak pin yang sama. Filamen perlu dipisahkan, tetapi kerana voltan tertinggi pada filamen adalah 9V, kapasitor eletrolitik 16V berada di sisi yang selamat dan jauh lebih kecil daripada yang 100V. Perintang boleh menjadi jenis 1 / 4W.

555 SMPS

C1 330uF / 16V _ R1 56k_IC1 LM555NC2 2.2nF / 50V _ R2 10k_L1 100uH / 3A C3 100pF / 50V _ R3 1k_Q1 IRF644 C4 4.7uF / 250V _ R4 470R_ VR1R4R2R1R4R4R4R4

Perhatian untuk menukar dioda! Ia mestilah jenis yang sangat cepat, jika tidak, ia tidak akan berfungsi. Untuk SMPS kapasitor ESR rendah juga diinginkan. Sekiranya kapasitor 4.7uF / 250V biasa digunakan kapasitor seramik tambahan 100nF secara selari membantu memintas pertukaran frekuensi tinggi.

Ini adalah bahagian yang lebih senang dicari dan boleh didapati dari mana-mana kedai alat elektronik. Sekarang, bahagian yang sukar adalah:

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

L1 100uH / 3A induktor Ebay, jangan beli berbentuk toroidal. Anda juga dapati di Mouser / Digikey / Farnell.

Jangan lupa membeli:

• Papan berpakaian tembaga, 10x10 mm akan digunakan untuk kedua-dua papan
• Soket 2x 40 pin untuk tiub
• Kandang 1590B
• Sebilangan skru dan mur 3 mm
• Kaki getah
• Grommet dawai getah 5 mm
• Enam tombol 10 mm

Langkah 5: Pemindahan Termal

Untuk menyiapkan PCB dan penutup saya menggunakan proses berdasarkan pemindahan toner. Toner melindungi permukaan dari bahan etsa, dan sebagai hasilnya setelah mandi etsa, kami memiliki PCB dengan trek tembaga atau kandang yang indah. Proses pemindahan toner dan penyediaan etsa terdiri daripada:

• Cetak susun atur / gambar dengan pencetak toner menggunakan kertas berkilat.
• Pasir permukaan penutup dan papan tembaga menggunakan kertas pengamplasan dengan parut 200 hingga 400.
• Betulkan gambar yang dicetak ke PCB / lampiran menggunakan pita.
• Sapukan panas dan tekanan dengan seterika pakaian selama kira-kira 10 minit. Lakukan pergerakan ekstra dengan hujung besi di tepinya, itu adalah tempat yang sukar di mana toner tidak akan melekat.
• Apabila kertas kelihatan kekuningan, masukkan ke dalam bekas plastik berisi air untuk menyejukkannya, dan biarkan air meresap ke dalam kertas.
• Keluarkan kertas dengan berhati-hati. Lebih baik apabila muncul secara berlapis, bukannya membuang semuanya dalam satu percubaan.

Templat latih tubi membantu mengenal pasti kedudukan komponen, anda hanya perlu menambah seni anda sendiri, dan anda sudah bersedia.

Langkah 6: Menyamar

Untuk kandang, tutup bahagian yang lebih besar dengan cat kuku. Oleh kerana tindak balas dengan aluminium jauh lebih kuat daripada dengan tembaga, mungkin ada beberapa lubang di kawasan yang lebih besar.

Memberi perlindungan tambahan menjamin bahawa tidak akan ada tanda-tanda untuk merosakkan kandang.

Langkah 7: Melukis

Untuk proses pengukiran, saya suka menggunakan bekas plastik dengan etchant dan satu dengan air untuk membilas antara langkah.

Pertama, beberapa petua keselamatan:

• gunakan sarung tangan getah untuk melindungi tangan anda
• bekerja di permukaan bukan logam
• Gunakan bilik yang berventilasi baik dan elakkan menghirup asap yang dihasilkan
• Gunakan sebilangan kertas untuk melindungi meja kerja anda dari kemungkinan tumpahan

Di sini saya hanya menunjukkan pengukiran penutup, tetapi PCB terukir dalam penyelesaian yang sama. Satu-satunya perbezaan adalah bahawa untuk PCB saya hanya menunggu sekitar satu jam sehingga semua tembaga yang tidak dilindungi hilang. Dengan aluminium mesti ada perhatian tambahan, kerana kami hanya ingin mencetak bahagian luar kotak.

Untuk kandang saya goncangkan kotak dalam campuran etsa selama kira-kira 30 saat, sehingga ia menjadi panas kerana reaksi membilasnya di dalam air. Saya mengulangi langkah ini sebanyak 20 kali, atau sehingga permukaannya sedalam kira-kira 0,5 mm.

Apabila etsa cukup dalam, basuh kandang dengan air dan sabun untuk membilas semua sisa etsa yang tinggal. Dengan kotak yang dibersihkan pasir toner dan cat kuku mati. Untuk cat kuku, anda boleh menjimatkan kertas pengamplasan dengan menggunakan aseton, tetapi ingatlah untuk memastikan bilik sentiasa berventilasi dengan baik!

Langkah 8: Penamat

Pada langkah ini saya menggunakan kertas pengamplasan 400 grit untuk mencapai permukaan yang bersih, seperti pada gambar ketiga. Ini cukup bersih untuk langkah penggerudian. Saya menggerudi semua lubang yang berlainan ukuran, dan menggunakan fail untuk membuat lubang untuk soket tiub. PCB mesti digerudi juga, saya bit gerudi 0.8 mm untuk komponen dan 1-1.4 mm untuk lubang wayar. Dalam binaan ini saya juga menggunakan gerudi 1.3 mm untuk soket tiub.

Dengan penggerudian dan pemfailan selesai, saya memberikan kotak cat semburan berwarna hitam dan membiarkannya kering selama 24 jam. Ia akan memberikan perbezaan yang lebih baik antara etch dan kandang. Jelas, langkah seterusnya adalah membuangnya. Kali ini saya pergi dari 400 ke grit terbaik. Saya menukar kertas sandng apabila satu parut mengeluarkan garisan yang sebelumnya. Pengamplasan dalam arahan yang berbeza menjadikannya lebih mudah untuk mengenal pasti kapan semua tanda sebelumnya hilang. Dengan penutup yang bersinar, saya sapukan 3 lapisan lapisan jernih dan tunggu sehingga ia kering selama 24 jam lagi. PCB dapat dilindungi dari kakisan dengan menggunakan lapisan pelindung. Seperti yang anda lihat dalam dua angka terakhir saya suka mempunyai lapisan hijau gelap. Lapisan ini memerlukan masa yang lebih lama untuk kering. Saya menunggu 5 hari untuk mengelakkan cap jari di papan tulis semasa menyolder komponen.

Langkah 9: Menambah Soket

Memateri Soket

Menurut susun atur, tiub dipasang di sisi tembaga papan. Dengan cara ini papan dapat mendekati kandang dan mendapat keuntungan dari beberapa pelindung tambahan terhadap EMI frekuensi tinggi yang tidak baik yang berasal dari SMPS. Tetapi menggunakan sisi tembaga papan untuk menyolder komponen mempunyai beberapa kelemahan, seperti tembaga menjadi longgar dari papan. Untuk mengelakkan ini, alih-alih menyolder soket tiub, saya membuat lubang yang lebih besar di mana soket boleh ditekan masuk. Tekanan lubang yang lebih kecil dan beberapa solder di kedua-dua belah pihak harus menyelesaikan masalah. Untuk ini saya menggunakan soket pin gaya mesin, tanpa struktur plastik, memaksa pin logam di dalam lubang dan disolder di kedua sisi (di bahagian komponen ia kelihatan seperti gumpalan solder, tetapi ia membantu memastikan pin tetap tersekat), seperti yang ditunjukkan dalam 3 gambar pertama. Gambar ke-4 dan ke-5 menunjukkan semua soket dan pelompat dipasang.

Memateri set soket lain, kali ini dengan struktur plastik, ke tiub meningkatkan sambungan ke papan dan menjadikannya lebih stabil. Pin tiub yang asli sangat nipis, yang boleh menyebabkan sentuhan yang teruk atau jatuh dari soket. Dengan menyoldernya ke soket, kami menyelesaikan masalah ini, kerana sekarang mereka sangat ketat. Saya rasa mereka semestinya datang dengan pin yang tepat, seperti tiub yang lebih besar!

Langkah 10: Memasang Papan

Untuk menyolder komponen, saya mulakan dengan perintang, dan beralih ke bahagian yang lebih besar. Elektrolitik disolder pada akhir, kerana ia adalah komponen tertinggi di papan tulis.

Dengan papan siap sudah tiba masanya untuk menambah wayar. Terdapat banyak sambungan luaran di sini, dari tonestack hingga kabel voltan tinggi dan filamen. Untuk wayar isyarat saya menggunakan kabel terlindung, melindungi jala tanah di sisi panel, lebih dekat dengan input.

Kawat kritikal berada di tahap pertama, berasal dari soket input, dan menuju ke potensiometer penguatan. Sebelum kita dapat membina semua yang ada di dalam kotak, kita perlu mengujinya, supaya kita masih mempunyai akses ke papan tembaga untuk beberapa proses debug, jika perlu.

Untuk penyaringan voltan tinggi saya menambahkan penapis RC lain di papan yang lebih kecil, dipasang tegak lurus ke papan utama, seperti yang dilihat dalam gambar. Dengan cara ini sambungan tanah, voltan tinggi dan transformer lebih mudah dicapai dengan papan dipasang ke kandang dan boleh disolder selepas itu.

Membina tonestack

Walaupun saya akan menguji papan di luar kandang, saya sudah membina tonestack di dalam kotak. Dengan cara ini semua potensiometer dipasang dan dibumikan dengan betul. Menguji litar dengan potensiometer yang tidak didasarkan (sekurang-kurangnya perisai luar) boleh mengakibatkan bunyi yang mengerikan. Sekali lagi, untuk sambungan yang lebih lama, saya menggunakan kabel terlindung, dibumikan dekat dengan soket input.

Malangnya dalam binaan ini potensiometer benar-benar berdekatan, menyukarkan penggunaan papan dengan komponennya. Dalam kes ini, saya menggunakan pendekatan point-to-point untuk bahagian litar ini. Masalah lain ialah saya hanya mempunyai potensiometer gaya PCB 9 mm 50K gaya PCB, jadi saya harus menyambungkannya ke potensiometer yang berdekatan (gaya pemasangan panel).

Sekarang juga masa yang sesuai untuk memasang suis hidup / mati dan LED dengan perintang 2.7k.

Sebagai hasil dari dua baris potensiometer, saya harus memfailkan dinding bahagian dalam penutup, seperti yang ditunjukkan dalam gambar, sehingga kotak itu akan ditutup.

Langkah 11: Melaraskan Trimpots

Melaraskan SMPS 555

Sekiranya SMPS tidak berfungsi tidak ada voltan tinggi dan litar tidak akan berfungsi dengan betul. Untuk menguji SMPS, sambungkannya ke soket kuasa 9V dan periksa bacaan voltan pada output. Ia harus sekitar 70V, jika tidak, ia perlu disesuaikan dengan trimpot. Sekiranya voltan keluaran 9V ada masalah dengan papan. Periksa mosfet yang buruk atau 555. Sekiranya trimpot tidak berfungsi, sahkan litar maklum balas di sekitar transistor yang lebih kecil. Kelebihan SMPS ini adalah jumlah bahagian yang rendah, jadi lebih mudah untuk mengenal pasti kesilapan atau komponen yang salah.

Melaraskan potong papan utama

Semasa peringkat ujian adalah masa yang tepat untuk menyesuaikan bias dengan potongan. Ia boleh dilakukan kemudian, tetapi jika nada gelap atau terang, lebih mudah membuat perubahan sekarang.

Trimpot pertama mengawal bias tahap kedua, ketiga dan output dan oleh itu adalah yang paling penting. Saya menyesuaikan trimpot ini dengan mengukur bias tahap ketiga, clipper sejuk. Sekiranya biasnya terlalu tinggi, tahapnya akan sepenuhnya dipotong, memberikan herotan mentah, sejuk dan spongy. Sekiranya berat sebelahnya lebih panas maka tahap output akan menjadi terlalu panas, menambahkan sedikit distorsi tahap daya, dan menjalankan tiub lebih dekat ke maksimum. peleraian pinggan. Dalam kes ini, bahagian bawah isipadu utama harus dihubungkan ke sisi negatif tahap pertama, sehingga biasnya masih sekitar 5.9V. Dalam kes saya terdengar lebih baik ketika tahap output berjalan pada 5.7V dan bukannya 6.4V.

Cukup mengukur bias pada tahap ketiga (tiub tengah di barisan belakang) dan sahkan bahawa ia berada di sekitar 1.95V Potongan kedua hanya perlu disesuaikan dengan rasa, atau hampir pusat berat sebelah pada 1.2V (diukur antara pin 3 dan 4). Begitu juga trimpot ketiga juga disesuaikan menjadi lebih kurang. 1V.

Bacaan voltan pada pin tiub 1 (plat) hingga 5 (filamen) adalah:

V1:

V2:

V3:

V4:

V5:

V6:

Perhatikan bahawa filamen di 5672 berada di belakang daripada di 5678, sehingga tiub tidak dapat ditukar. Aspek penting lain yang perlu dipertimbangkan adalah pengeluar tiub. Saya mendapat tahu bahawa tabung tung-sol terdengar lebih baik pada kedudukan pertama, daripada tiub raytheon. Memeriksa dengan osiloskop kelihatan bahawa tiub sol tung mempunyai keuntungan lebih banyak daripada tabung raytheon yang saya miliki.

Sekarang juga masa untuk menguji litar dan melihat bagaimana kedengarannya, jika terlalu berat bass saya cadangkan menukar kapasitor 47nF antara tahap kedua dan ketiga menjadi 10nF, yang akan menyaring beberapa bass keluar dari tahap awal dan meningkatkan suaranya. Sekiranya terlalu nipis, tambah kapasitor ini kepada 22nF dan seterusnya.

Langkah 12: Melekapkan Segala-galanya di dalam Pagar

Saya mula menambah skru untuk papan utama. Di bahagian dalam saya menambahkan grommet dawai getah, untuk memberi kelonggaran antara papan dan penutup dan juga untuk meredam getaran. Dengan menjalankan tahap pertama dalam mod pentode ini dapat membantu jika tiub mendapat mikrofon. Kemudian saya menambah papan dan menyekatnya dengan kacang, menyambungkan tonestack, memasukkan jack input dan menyolder wayar yang tinggal.

Dengan papan utama dalam kedudukan saya menambahkan transformer output, menyesuaikan panjang wayar dan memasukkan jack output dan soket kuasa.

Pada ketika ini saya melihat bahawa papan SMPS saya tidak akan sesuai dengan kedudukan yang diingini (di dinding sisi, dengan komponen tegak lurus ke dinding ini) kerana saya menambah soket kuasa di bahagian yang salah dari soket output … Untuk membetulkannya, saya menggergaji papan SMPS di bahagian input, melepaskan induktor dan kapasitor, dan menyolder bahagian itu kembali ke papan yang diputar 90 darjah, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Saya menguji SMPS sekali lagi untuk melihat apakah ia masih berfungsi, dan selesai dengan menyambungkan voltan tinggi ke papan utama, melalui papan penapis RC.

Langkah 13: Pemeriksaan Bunyi

Sekarang pasangkan penguat ke kabinet 8 ohm kegemaran anda (dalam kes saya adalah 1x10 dengan cakerawala langit) dan gunakan bekalan kuasa pedal anda untuk bermain di tahap yang tidak memekakkan telinga!

Ngomong-ngomong, jika anda suka suara amp anda memberi maklum balas ketika anda berhenti bermain di hujung bunyi, tunggu bahagian tengah video, ia memberi maklum balas dengan mudah ketika duduk di depan teksi.

Hadiah Kedua dalam Peraduan Berukuran Poket