Ich habs geschafft! Ich wollte schon immer meinen eigenen Verstärker bauen und jetzt habe ich endlich einen gemacht. Es ist mein erstes "ernstes Audio" -Projekt überhaupt.

Das Starten dieses Projekts war für mich entmutigend. Es gab eine Lücke zwischen dem Kauf der Teile und der tatsächlichen Herstellung des Verstärkers ... tatsächlich eine Lücke von zwei Jahren. Ich weiß ein oder zwei Dinge über analoge Elektronik und kann elektronische Diagramme lesen und verstehen, aber ich habe nie etwas von Grund auf neu gemacht, das direkt mit einer Steckdose verbunden ist. Und normalerweise mache ich Sachen mit Elektronik entweder für Kinder oder als "Proof of Concept", wo Genauigkeit und Details nur wenig ausmachen. Mit anderen Worten, ich war mir als Hersteller von seriösen Verstärkern nur unsicher.

Was mir beim Einstieg geholfen hat, ist, dass ich nur einen Verstärker brauchte. Ich liebe es Musik zu spielen und das beste Soundsystem, das ich hatte, war mein iMac. Und das war mir nicht gut genug. Ich hatte also die Wahl, einen billigen Receiver zu kaufen, obwohl ich wusste, dass ich alle Teile für einen viel besseren Verstärker hatte, oder einfach mit dem Bau zu beginnen. Oh Mann, ich bin so froh, dass ich genau das getan habe!

Wenn Sie ab und zu davon träumen, einen Verstärker zu bauen, sich aber nicht sicher sind, wie Sie dies erreichen sollen: Lesen Sie weiter! Ich habe die Herstellung meines Serious Amp so gut wie möglich beschrieben, einschließlich der Fehler und Erfolge. Das Ergebnis ist kein perfekter Verstärker, aber es ist sicherlich ein seriöser, der nicht so schwer zu bauen ist, selbst wenn Sie noch nie einen gebaut haben.

Dieser Verstärker ist der beste, den ich je besessen habe (diese Behauptung ist nicht sehr viel wert) und ich bin wirklich sehr, sehr zufrieden damit. Selbst mit meinen gebrauchten (10 €, -) Lautsprechern klingt es ziemlich gut. Im Video wird der Ton mit dem Mikrofon auf der Kamera aufgenommen. Was Sie hören, ist weit entfernt von der realen Lebenserfahrung.

Der Verstärker ist ein sogenannter Gainclone, der einen LM3886-Operationsverstärker pro Kanal verwendet. Die Stromversorgung basiert auf einem (viel zu großen) 230VA-Ringkerntransformator. Ich habe ungefähr 32 Stunden gebraucht, um den Verstärker und das Netzteil zu bauen.

In diesem Instructable beschreibe ich, wie ich das Netzteil und den Verstärker hergestellt habe. Noch wichtiger ist, ich werde auch beschreiben, was ich anders machen würde, wenn ich das Projekt erneut machen müsste.

Schritt 1: Links: Machen Sie sich mit dem Gainclone-Universum vertraut

Ich bin kein Audiophiler und auch kein Experte für Verstärker. Als ich mich umsah, wie man einen seriösen Verstärker baut, betrat ich das Universum der Gainclone-Verstärker. Als ich mir die manchmal wunderschönen Designs ansah, wurde mir klar, dass ich eines dieser Babys selbst bauen wollte. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, sie zu erstellen. Stöbern Sie also herum und machen Sie sich mit der Welt der Gainclones vertraut ...

• Mark Hennesys Website: Sehr, sehr schöne Verstärker und großartige Informationen zu Gainclones und Netzteilen. Tolle Bilder und Kommentare, wie er es gebaut hat. Die inspirierendste Ressource, die ich gefunden habe.
• Wikipedia-Artikel über Gainclone-Verstärker und woher sie kommen.
• The Chill Amp: Gut dokumentierte Site, einschließlich Schaltpläne und Teileliste.
• Chipamp.com: Ich habe ihren Schaltplan für den Verstärker verwendet (das PDF ist auf ihrer Website verfügbar. Es enthält gute Tipps zum Aufbau von Verstärkern). Sie verkaufen auch Kits und Teile.
• DIY Chip Amps: Schöne Auflistung mehrerer DIY Gainclone Verstärker.
• Audiosector.com: Atemberaubend schöne Gainclone-Verstärker.
• Decibel Dungeon (das ist ein Audio-Nerdy-Name :-)): Schaltpläne für einen Gainclone-Verstärker und ein Netzteil.
• Decibel Dungeon Gainclone Gallery: Schöne Sammlung von DIY Gainclone-Verstärkern.

On Instructables sind nur einige Gainclone-Projekte. Ein Beispiel ist der DIY HiFi Gainclone Power Amp von ASCAS.

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass viele leicht unterschiedliche Schaltpläne und Operationsverstärkertypen verwendet werden können. Da ich kein Experte war, fiel es mir schwer, eine Wahl zu treffen. Ich wandte mich an einen Freund, den ich als Experten für Ratschläge betrachte. Er überzeugte mich, nur etwas Einfaches und Vertrauenswürdiges zu wählen. Die Unterschiede in den Schaltkreisen betreffen Details, die beim Bau Ihres ersten Verstärkers kaum relevant sind. Anfängerfehler werden gemacht und diese werden viel mehr zum Schlechten wirken als die verfeinerten Details zum Besseren.

Was ich am Gainclone wirklich mag, ist der minimalistische Ansatz. Die allgemeine Regel bei Gainclones lautet: Je weniger Komponenten, desto besser der Verstärker. Dies ist natürlich mit einem Preis verbunden: Die Qualität der Komponenten und ihre Spezifikationen werden wichtiger, da es so wenige Komponenten gibt, die den Klang erzeugen.

Schritt 2: Teile

Abhängig von der Konfiguration Ihrer Wahl benötigen Sie die Teile. Folgendes habe ich verwendet:

Energieversorgung:

• 1 Ringkerntransformator mit doppelten Sekundärwicklungen: mindestens 120 VA max. Leistung, 2x 12-18 Volt. Ich habe ein 230 VA 2x 18 V Modell verwendet, das für diesen Verstärker wirklich zu groß ist (über 300 VA werden für jeden Verstärker als Overkill angesehen, also bin ich dem ziemlich nahe :-))
• 2x 10.000 uF / 35 V Elektrolytkondensatoren
• 1x Gleichrichtermodul KBU1005
• 1x Entstörfilter für Netzversorgung: Kemo nr. M41 (Ich habe es nur benutzt, weil ich es herumliegen hatte. Ich hätte es sonst weggelassen)
• 1x Schalter. Ich hatte schon ein sehr schönes altes Modell.
• 1x Stecker, Euro-Modell. Diese Stecker werden auch mit einem integrierten Netzschalter wie diesem verkauft.
• 1x 3 Amp Sicherung mit Steckdose
• 1x 10mm rote LED
• 1x 100 kOhm Widerstand zum Dimmen der LED
• etwa zwei Meter Hochleistungskabel. Ich habe ein Lautsprecherkabel für das Netzkabel zum Verstärker und ein normales Netzkabel für die interne Verkabelung verwendet

Verstärker:
Elektronik:

• 2x LM3886 Operationsverstärker
• 1x 22kOhm Potentiometer, logarithmische Skala.
• Widerstände: 2 x 2, 7 (2 Watt), 2 x 680, 2 x 1 k, 2 x 10 k, 4 x 22 k
• Kondensatoren elektrolytisch: 2x 47 uF, 4x 100 uF
• Kondensatorfilm (MKP-Typ): 4x 0, 1 uF
• Etwas, das als Kühlkörper für die Operationsverstärker dienen kann. Ich habe ein Stück Aluminiumrohr verwendet (quadratisches Profil, 30x30 mm).

Anschlüsse:

• 1 Satz Cinch-Audio-In-Anschlüsse. Auf Niederländisch werden diese als "Tulpenstopfen" bezeichnet. Ich scherze nicht.
• 2 Sätze Laboranschlüsse zum Anschließen der Lautsprecher
• 1 Satz (männlich und weiblich) 3-Wege-XLR-Stecker zum Anschließen der Stromversorgung an den Verstärker.
• Ein Stück Aluminium zum Anbringen der Steckverbinder. Ich habe ein Stück Aluminiumblech von 150 x 60 x 2 mm von einem weggeworfenen PC geerntet.

Gehäuse:
Natürlich alles, was du magst. Ich habe Birkensperrholz verwendet, 9 mm dick und Klarlack auf Alkydbasis, für Fußböden und Treppen.

Kosten:
Insgesamt habe ich rund 100 Euro für das gesamte Projekt ausgegeben. Der Ringkerntransformator ist mit Abstand das teuerste Teil: 50 €, -. Die Operationsverstärker kosten rund 9, - €, die großen Elektrolytkondensatoren kosten ca. 4, - €. Bitte kaufen Sie ein anständiges Potentiometer. Ich habe zwei davon weggeworfen, weil sie Lärm verursachten. Die, die ich jetzt benutze, ist mittelmäßig für 6 € - (das sind PEANUTS für ein Potentiometer in Audio, aber ich habe ein geringes Budget).

Schritt 3: Größe, Stellfläche und Design des Verstärkers

Ich beschloss, separate Gehäuse für das Netzteil und den Verstärker herzustellen. So kann ich wählen, ob ich die Gehäuse stapeln oder nebeneinander stellen möchte.

Ich habe die Hüllen aus Holz gemacht, weil ich mich mit Holzbearbeitung wohler fühle als mit Metall. Außerdem habe ich etwas mit klar lackiertem Birkensperrholz. Ich habe ein Bücherregal und ein daraus hergestelltes Dressoir und meine Tochter schläft in einem überkühlen Birkensperrholzbett.

Holz ist keine sehr vernünftige Wahl, um Gehäuse für Audiogeräte herzustellen. Die meisten Teile, die durch das Gehäuse geführt werden (Steckverbinder, Schalter, Anzeigelampe usw.), sind für die Montage in Metallgehäusen vorgesehen. 9 mm Holz ist einfach zu dick, als dass die meisten Teile hervorstehen könnten. Für die Anschlüsse auf der Rückseite des Verstärkergehäuses habe ich beschlossen, sie in eine separate Aluminiumplatte einzubauen und die Platte auf die Innenseite der Rückseite des Gehäuses zu schrauben.

Um die Größe des Gehäuses in den Griff zu bekommen, ist die Größe des Netzteils führend (das PS hat bei weitem die größten Komponenten). Ich legte die Komponenten auf ein Blatt Papier und fand heraus, dass das Ganze in ein Rechteck von 148, 5 x 210 mm passen kann (das entspricht der Größe von A4, dem Dokumentenstandard in Europa).

Die Oberseite der Gehäuse besteht aus einem Lochblech. Das Blatt, das ich verwendet habe, ist 0, 8 mm dick, was etwas zu dünn ist: Die Blätter neigen dazu, ein wenig durchzuhängen. Ich halte Ausschau nach perfektionierten Aluminiumblechen von mindestens 1, 5 mm.

Anhänge

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Schritt 4: Schaltpläne

Dies sind die Schaltpläne, die ich verwendet habe. Ich habe sie ohne Leiterplatten gebaut, alle Komponenten des Verstärkers sind Punkt-zu-Punkt auf die Kabel des Chips gelötet. Für die Stromversorgung habe ich ein Lautsprecherkabel und ein normales Netzkabel verwendet, um die Komponenten anzuschließen.

Die Sekundärspulen des Transformators müssen angeschlossen werden. Um dies richtig zu machen, müssen Sie herausfinden, welche Drähte angeschlossen werden müssen. Das Anschließen der falschen Kabel führt zu einem 0-Volt-Ausgang. Bei richtigem Anschluss sollten Sie 40 bis 50 Volt Wechselstrom ablesen. Ich habe ein Oszilloskop verwendet, um die richtige Konfiguration zu finden, aber es kann auch mit einem Multimeter durchgeführt werden, das auf Wechselspannung eingestellt ist.

Die Gleichrichterbrücke (KBU1005) benötigt etwas Kühlung. Ich habe es auf ein Stück Aluminium montiert.

Für weitere Informationen über die Strecke: Ich habe einige Kommentare zu den Bildern hinzugefügt. Guck mal.

Schritt 5: Prototyp des Netzteils

Nicht sehr schwer, dieser Schritt. Das Netzteil besteht nur aus wenigen Komponenten und ist einfach zu prototypisieren. Ich verband die Teile mit Steckern und Krokodilklemmen und schloss sie an ein Oszilloskop an. Es hat sofort für mich funktioniert.

Schritt 6: Prototyp des Verstärkers

Ich fand das Prototyping des Verstärkers schwierig. Das könnte etwas mit meiner Wahl für Punkt-zu-Punkt-Löten zu tun haben. Obwohl das P2P-Löten nicht sehr schwierig ist, macht es die Verkabelung viel komplizierter. Ich musste fast einen ganzen Kanal bauen, um ihn testen zu können. Wenn Sie dies lesen: Ich hätte gerne einen Rat dazu ...

So sieht der Operationsverstärker mit den gelöteten Teilen aus:


Wenn ich wieder einen Verstärker herstellen müsste, würde ich Leiterplatten anstelle des Punkt-zu-Punkt-Lötens verwenden. Aber ich habe noch nie benutzerdefinierte Leiterplatten hergestellt, und die Stifte des Operationsverstärkers passen nicht in das Veroboard, das ich normalerweise verwende.

• Schneiden Sie die Kabel 2, 6 und 11 vom Operationsverstärker ab (Bild 1).
• Ich habe eine dritte Hand und nicht aushärtenden Ton verwendet, um die zu lötenden Teile zu fixieren.
• Beginnen Sie mit dem Löten der Teile direkt auf die Stifte:
• Löten Sie den 22k-Widerstand von Pin 3 auf Pin 9 in den Bildern 2 und 3 (dies ist der Rückkopplungspfad. Die Verbindung sollte so kurz wie möglich sein). Schneiden Sie die hervorstehenden Kabel vollständig ab.
• Löten Sie den 10k-Widerstand zwischen Pin 4 und 8 (Bild 4). Lassen Sie diesmal den Widerstand aus dem Operationsverstärkergehäuse herausragen. Sie benötigen die Länge der Widerstandsleitungen, um andere Teile zu montieren. Die Pins 4 und 8 sind ziemlich voll.
• Löten Sie die Minus-Seite der 100uF-Kappe an Pin 8 und den 10k-Widerstand (Bild 5). Versuchen Sie, die "Lötzeit" / so kurz wie möglich zu halten. Durch Erhitzen des Widerstands neigt er dazu, sich von Pin 8 zu lösen.
• Verbinden Sie Pin 7 mit einem Stück blankem Massivdraht (ich habe einen Überbrückungsdraht von einem Steckbrett verwendet) mit der Plus-Seite der 100uF-Kappe (Bild 6).
• Löten Sie den 680-Ohm-Widerstand an Pin 9. Achten Sie darauf, den 22k-Widerstand an Pin 9 nicht zu löten (Bild 7).
• Löten Sie das Minuskabel der 47uF-Kappe auf die Plus-Seite der 100uF-Kappe. Verbinden Sie das Pluskabel der 47-uF-Kappe mit dem 680-Ohm-Widerstand (Bild 8).
• Löten Sie ein Stück massiven Kernkupferdraht an die Stifte 1 und 5 (Bild 9). Ich bog die Stifte in einen kleinen Bogen, damit der Kupferdraht nicht zu leicht wegrollt. Lassen Sie den Draht hervorstehen.
• Zum Schluss die Drähte an + V, -V und Masse an resp. Pin 1 und 5, Pin 4 und Pin der Plus-Seite der 100uF-Kappe (Bilder 9 und 10).

Wiederholen Sie diesen Vorgang für den zweiten Operationsverstärker. Aber auch hier ist mein Rat, dies auf einer Leiterplatte zu tun, wenn Sie wissen, wie es geht. Ich würde jedoch den 22k-Widerstand direkt zwischen die Pins 3 und 9 des Operationsverstärkers löten. PCB oder nicht.

Schritt 7: Lautstärkeregelung, Anschlüsse und Verkabelung

Jetzt, da Sie die Verstärker haben, ist es Zeit, Strom, Masse und Signal auf der Platte anzuschließen. Ich fand das der schwierigste Teil des Projekts. Das könnte etwas mit meiner Wahl für Punkt-zu-Punkt-Löten zu tun haben, anstatt Leiterplatten zu verwenden. Es ist Weisheit, die im Nachhinein einhergeht, aber wenn ich jemals einen anderen Verstärker herstelle, werde ich mit Sicherheit Leiterplatten verwenden. Die Zeichnung in Bild 1 ist ein Versuch zu zeigen, wie ich sie eingerichtet habe.

Ich bin mit dem Ergebnis nicht sehr zufrieden. Ich bin zuversichtlich, dass die Drähte und Verbindungen keine Kurzschlüsse verursachen, aber Junge, was für ein Durcheinander! Wenn ich jemals einen anderen Verstärker mache, ist dies der Teil, den ich besser machen möchte.

So habe ich die Verkabelung organisiert:
Siehe Bilder 1 und 5. Erdung: Zuerst wollte ich alle Komponenten an einem Ort erden. Ich habe hier über "Ground Star-Konfiguration" gelesen, und es hat für mich Sinn gemacht. Aber es gibt einen Preis zu zahlen: Die vielen Drähte zur zentralen Masse verursachen einen echten Spaghetti-Vorfall in der Verkabelung. Nach ein oder zwei Fehlern entschied ich mich, die Teile an zwei verschiedenen, aber engen Stellen zu erden.

Lautstärkeregelung:
Fangen Sie einfach an. Siehe Bild 2. Die mittlere Leitung führt über einen 1k-Widerstand zu den Verstärkern. Eine andere Leitung geht nach Masse, die verbleibende Leitung muss mit dem Eingang verbunden werden. Es geht darum, aufmerksam zu sein und zwei Widerstände pro Kanal auf das Potentiometer zu löten.

Anschlüsse:
Ich habe die Stecker auf eine Aluminium-Rückplatte montiert. Das Problem mit der Verkabelung beginnt hier: Alle Steckverbinder müssen geerdet sein, was dazu führt, dass 6 Kabel zur M4-Schraube "Sternmasse" in der Rückplatte führen. Versuchen Sie, die Erdungskabel so kurz wie möglich zu schneiden. Schleifendrähte nehmen Platz ein. Siehe Bild 3. Wählen Sie zunächst einen Pin des XLR-Steckers als Masse und verbinden Sie ihn mit der Sternmasse. Verbinden Sie auch die Sternmasse in der Rückplatte mit der Sternmasse 2 auf dem "Boden".

V + und V-:
Siehe Bild 5: Ich habe Kabel für die V + - und V- -Verbindungen mit festem Kern-Elektrokabel hergestellt. Die Drähte sind in 16-A-Steckern montiert, die auf den Holzboden geschraubt sind. Löten Sie die Kabel vom XLR-Stecker zu V + und V-.

Notieren Sie sich die Pin-Nummern des XLR, die jetzt mit Masse, V + und V- verbunden sind. Sie benötigen dies, wenn Sie die andere Seite des XLR-Steckers an das Netzkabel des Netzteils anschließen!

Kühlkörper:
Ich habe ein Stück Alu-Tube (30x30 mm) mit Epoxidharz über die Breite des Bodens geklebt. Ich habe einige halbe Schnitte gemacht, um die Belüftung zu verbessern und etwas Fläche hinzuzufügen. Der Nachteil dieser Konfiguration besteht darin, dass die Line-In-Drähte und ein Erdungskabel durch den Kühlkörper geführt werden müssen. Ich habe die Drähte mit einem Schrumpfschlauch abgedeckt, um sie vor Hitze zu schützen. Sicher ist sicher.

Verbinden Sie es:
Alles ist jetzt bereit, verbunden zu werden. Schließen Sie das Potentiometer an die Leitungen an und erden Sie es über den Kühlkörper. Montieren Sie dann beide Verstärker am Kühlkörper. Verbinden Sie die Drähte nacheinander und schneiden Sie sie so kurz wie möglich. Verwenden Sie Schrumpffolie, um die Lötverbindungen nach Möglichkeit zu isolieren. Der Spaghetti-Vorfall passiert direkt unter Ihren Händen! Mit etwas Geduld und einem anständigen Lötkolben kommen Sie dorthin.

Schritt 8: Erstellen Sie die Fälle

Die Holzkisten sind ziemlich einfach herzustellen. Es ist jedoch leicht, es durcheinander zu bringen.
Ich habe die Gehäuse aus 9mm Birkensperrholz gemacht. Sie hatten drei Schichten Klarlack.
Ich habe viele Bilder von der Herstellung der Gehäuse hinzugefügt. Ich finde die Bilder ziemlich selbsterklärend ...

Hier sind einige Tipps. Ich habe einige davon auf die harte Tour gelernt ...

• Verwenden Sie anständige Werkzeuge: Scharfe Säge und Bohrer, Schraubendreher, die tatsächlich in Schrauben passen, usw.
• NICHT EILEN! Es wird Ihnen am Ende keine Zeit sparen.
• Ich erinnerte mich gerade noch rechtzeitig daran, die Paneele vor dem Sägen zu beschriften. Mit den Etiketten auf den Panels könnte ich die Körnung der Panels von einem Panel zum nächsten fortsetzen, wenn das Netzteil und der Verstärker gestapelt sind.
• Bohren Sie alle Löcher, bevor Sie die Paneele zusammenkleben.
• Ich habe keinen Cutter. Ich habe die Tischkreissäge verwendet, um die Nut in den Platten für die Aluminiumbleche zu machen. Es funktioniert gut, aber die Nut ist etwas breit (2, 5 mm).
• Das Festklemmen der Paneele unter Beibehaltung der Winkel ist für mich immer schwierig. Dieses Mal habe ich eine zusätzliche Platte mit der gleichen Größe wie die Unterseite hergestellt und diese als Platzhalter für die geklemmten Platten verwendet. Es hat ziemlich gut funktioniert.
• Tragen Sie die Beschichtung am helllichten Tag auf! Besonders bei der zweiten und dritten Schicht ist es manchmal schwer zu erkennen, ob Teile fehlen.
• Meine erste Lackschicht war zu dick. Es fing an zu tropfen, nachdem ich fertig war. Ich musste vorsichtig schleifen, um die Tropfen loszuwerden.

Schritt 9: Einbau des Netzteils in den Koffer

Im Vergleich zum Verstärker ist die Verkabelung der Stromversorgung ein Kinderspiel! Ich habe die Teile auf einem separaten Holzboden montiert. Der Netzstecker, die Sicherung, der Schalter und die Anzeige-LED sind im Gehäuse selbst angebracht.
Durchsuchen Sie die Bilder, um zu sehen, was ich getan habe. Es ist kein harter Job.

Der Ringkerntransformator wird mit einer 60 mm Schraube am Boden montiert. Ich habe ein 20-mm-Loch in den Boden des Gehäuses gebohrt, damit der Boden auf dem Gehäuseboden flach wird.

In den Boden bohrte ich zwei 35-mm-Löcher, um in die großen Kondensatoren zu passen, und ich schnitt ein Rechteck weg, um den Netzfilter zu passen.

Ich benutzte einen Kabelbinder um das Netzkabel an der Innenseite der Box als Zugentlastung. Nur für den Fall, dass sich jemand entscheidet, das Netzteil am Netzkabel anzuheben ...

Schritt 10: Spielen Sie es laut!

Das ist es! Wie gesagt, mein erster Serious Amp ist der beste Verstärker, den ich je besessen habe, und ich bin sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Es ist jedoch nicht perfekt. Wenn die Lautstärke ohne Musikwiedergabe erhöht wird, ertönt ein leises Geräusch. Es ist unhörbar, wenn man Musik spielt, aber es ist da. Ich denke, es kommt von meinem billigen Potentiometer, aber eine kleine Kappe im Line-In könnte es auch reparieren. Ich werde es mir ansehen, wenn ich etwas Zeit finde. Im Moment spiele ich total gerne Musik. Laut!

Nächstes Projekt: Ein paar anständige Lautsprecher bauen :-)

Für Leute, die dies lesen und nie einen Verstärker gebaut haben, aber immer wollten: Mach es einfach! Ich hoffe, dass ich Ihnen die Motivation und das Vertrauen geben kann, die Sie können. Wenn Sie Fragen haben, schreiben Sie diese in die Kommentare. Ich werde versuchen, sie so gut wie möglich zu beantworten.

Für Leute, die zuvor Serious Amps hergestellt haben: Bitte hinterlassen Sie Ihre Kommentare und Tipps für andere. Es wird von mir und hoffentlich vielen zukünftigen Amp-Buildern geschätzt.