Serie von Universal-Leiterplatten für den Aufbau von Röhrenverstärkern

Röhrenschaltungen waren ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung der Elektronik. In den meisten Bereichen waren sie im Vergleich zu billigeren, kleineren und effizienteren Festkörpertechnologien völlig veraltet. Mit Ausnahme von Audio - sowohl Wiedergabe als auch Live. Röhrenschaltungen sind relativ einfach und meistens mechanische Arbeiten, die mit der Herstellung eines Röhrenverstärkers verbunden sind. Sie sind ideal für den Selbstbau - Heimwerken. Sie sind sicherlich mit Hochspannung verbunden und können daher gefährlich sein. Wenn jedoch einige grundlegende Richtlinien befolgt werden, kann der größte Teil der Gefahr vermieden werden.

Der erste Ansatz zum Aufbau von Röhrenschaltungen war der sogenannte Punkt-zu-Punkt-Ansatz, bei dem Elementleitungen mit Hilfe verschiedener Anschlüsse direkt an Röhrenbuchsen, Töpfen und Buchsen befestigt wurden. Um die Massenproduktion zu erleichtern, begannen die Unternehmen, die Elemente auf verschiedene Boards zu setzen (einige Ansätze wurden immer noch Punkt zu Punkt genannt, obwohl dies nicht wirklich der Fall war). Heutzutage wird der größte Teil der Elektronik als Leiterplatten hergestellt. Sogar die meisten massenproduzierten Rohrkonstruktionen werden heutzutage auf Leiterplatten hergestellt. PCBs haben jedoch bestimmte Nachteile für die Röhrenwelt:

- Röhren erzeugen im eingeschalteten Zustand viel Wärme, sodass sie selbst bei normaler Funktion die Lebensdauer der Leiterplatte erheblich verkürzen können

- Meistens sind Röhrenschaltungen so einfach und unkompliziert, und die verwendeten (Hochspannungs-) Elemente sind so groß, dass es nicht wirklich sinnvoll ist, Röhrenschaltungen auf ganzen Platinen herzustellen - es würde meistens leeren Raum und wenige Spuren mit einigen Pads geben - wirklich eine Verschwendung von FR4-Material

- Viele Komponenten des Rohrkreises sind zu schwer oder zu sperrig, um direkt auf der Leiterplatte montiert zu werden (Transformatoren, Drosseln), andere sind aufgrund mechanischer Beanspruchung für Leiterplatten ungeeignet (Rohre, deren Buchsen direkt auf der Leiterplatte montiert sind, müssen vorhanden sein) mit Sorgfalt ausgetauscht)

Andererseits ist es manchmal schwierig, direkt an die Verstärkerteile zu löten, und einige neigen dazu, dabei beschädigt zu werden (es ist mir gelungen, eine ganze Reihe von Schaltern beim Löten zu zerstören). Es ist auch schwierig, klassische Punkt-zu-Punkt-Geräte zu beheben und zu warten, noch mehr, wenn sie nicht mit extrem guter Planung gebaut wurden. Die Leiterplatte bietet eine solide und vom Gehäuse abnehmbare Möglichkeit, Elemente zu befestigen.

Die Situation erfordert daher eine Halbpunkt-zu-Punkt-Verkabelung, ähnlich wie bei bekannten Gitarrenverstärkern wie Marshall oder Fender. Viele Bauherren verwenden ihren Ansatz immer noch mit großartigen Ergebnissen. Der Fender-Marshall-Ansatz hat jedoch einige Nachteile:

- Sie verwenden meist axiale Komponenten, die selten und daher weniger erschwinglich sind

- Die meisten Schaltungselemente sind parallel geschaltet, was Platzverschwendung verursacht und zu Rauschen, Schwingungen und Elementkopplung führen kann

- Auf den Platinen befinden sich lange freiliegende Kabel

- Diese Platine wird dann häufig in der Mitte des Gehäuses montiert, wodurch die gesamte Rohrposition herausgedrückt wird, was wiederum nicht optimal ist

Das einfache und recht ähnliche Design der meisten HiFi- und Gitarrenschaltungen ermöglicht es uns, beim Bau von Röhrenverstärkern mithilfe von Leiterplattenmodulen einen modularen Ansatz zu verwenden. Das Studieren der Schaltpläne hilft uns beim Entwerfen von Leiterplatten, bei denen kein Platz mit parallelen Elementen verschwendet wird, sondern die Regeln für das Trace-Routing befolgt werden. Das doppelseitige Design ermöglicht es uns, Module kleiner zu machen und beide Seiten der Platine zu verwenden. Wir können Steckverbinder auf Leiterplatten löten, was die Fehlerbehebung und Wartung von Geräten noch einfacher macht.

Für einen Heimwerker ist es nicht praktisch, für jedes Projekt eine Leiterplatte zu entwerfen, es wäre ziemlich teuer! Die Einfachheit und Ähnlichkeit der Rohrkonstruktionen ermöglicht es uns jedoch, Leiterplatten zu entwickeln, die für die meisten Anwendungen nützlich sind.

Hier ist eine "Sammlung" einiger Leiterplatten, die ich entwickelt habe, um die Herstellung von Röhrenverstärkern zu erleichtern.

• Doppeltrioden-Punkt-zu-Punkt-Leiterplatte
• Tonstapelplatine
• Stompswitch-Platine
• zwei Schalterplatinen

Schritt 1: Doppeltrioden- / Noval- / Vorverstärkerplatine

Der Vorverstärkerabschnitt ist in den meisten Röhrenanwendungen ziemlich ähnlich und besteht normalerweise aus einer Reihe von Doppeltrioden in neuartigen Gehäusen, häufig 12AX7-Röhren. Manchmal gibt es einen Kathodenfolger-Aufbau, aber meistens gibt es nur verschiedene Kombinationen aus Gitterstopper + Plattenwiderstand + Kathoden-Bypass-Kappe + Vorspannungswiderstand + Kopplungskappenwerten. Es ist also keine so anspruchsvolle Aufgabe, eine Platine zu entwerfen, die für den Vorverstärkerteil der Verstärkerschaltung - oder für die Noval-Röhre - ziemlich universell wäre (Netze sind so hergestellt, dass auch die meisten Noval-Nicht-Doppel-Trioden Röhren können problemlos verwendet werden).
Die Leiterplatte wurde für ein 1U-Rackgehäuse entwickelt ( Rohr ist horizontal) - andernfalls wäre es vorteilhaft, sie etwas größer zu machen.
Es ist Sache des Benutzers, welche Elemente auf welche Seite der Leiterplatte gelangen. Siebdruck ist hier nur als Orientierungshilfe.

Die Platine ist so konzipiert, dass sie mit der neuartigen Belton-Buchse zusammenpasst. Es wird durch die Buchse befestigt (so dass der Austausch der Röhren keine Belastung für die Leiterplatte darstellt). Es ist mit einigen dazwischen liegenden Abstandshaltern an den Steckdosen zu befestigen.
Ein Ende bestimmter Elementleitungen ist direkt mit der Buchse verlötet, andere mit der Leiterplatte. Auf der Karte befinden sich nur wenige zusätzliche Pad-Trace-Gruppen (allgemeiner Name ist net ), die bei verschiedenen Setups helfen. Um die Leiterplatte weiter zu erklären, ist es wahrscheinlich am besten, durch die Rohrstifte zu gehen.
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- Im "Süden" der Leiterplatte befindet sich ein "Erdungsbus" mit wenigen Spuren, die zu den entsprechenden Stellen auf der Leiterplatte führen
- Im "Norden" sind zwei Netze für B + vorgesehen. - Es muss ein Jumper (weiße Linie) installiert sein, um sie zu verbinden (dieses Detail macht diese Leiterplatte auch für Novalröhren ohne Doppeltriode nützlich.)

1 - Platte1 - (weiße Linie mit 1 auf der gegenüberliegenden Seite markiert) - so hergestellt, dass der Draht zum markierten Netz auf der Platine führt, dann gibt es den Platz für den Plattenwiderstand (markiert mit R7) und die Stufenkopplung Kappe kann in eines der "Reserve" -Netze gelötet werden
2 - ist Gitter1 (weiße Linie mit 2 markiert) - Kupplungskappe oder Gitterstopper können bei Bedarf direkt an der Lötfahne der Buchse montiert werden - R1 wird als Gitterleckwiderstand gezeichnet - R1-Pad gegen Erde kann ebenfalls verwendet werden Schließen Sie den Bildschirm vom abgeschirmten Kabel an
3 - ist Kathode1 (weiße Linie mit 3 markiert) - so konstruiert, dass ein Kathodenwiderstand und eine Bypass-Kappe an der Buchsenöse und im Erdungskissen direkt am anderen Ende angelötet sind
4 und 5 sind nicht markiert, 9 ist markiert, hat aber kein spezielles Netz - 4, 5 und 9 sind Heizungsstifte - da ich fest an Gleichstromheizung glaube, schließe ich in meinen Doppeltrioden immer nur 4 und 5 an und versorge 12 6V - Drähte für die Heizung führen direkt zu den Lötfahnen, aber führen zwei große Pads als Zugentlastung durch
6 - ist Platte2 - die gleiche Funktion wie 1 - besteht aus einem Draht, der zum dedizierten Netz führt. Dann gibt es R9 als Plattenwiderstand, und Sie können eines der "Reserve" -Netze verwenden, um den Stufenkopplungskondensator zu befestigen
7 - ist Gitter2 - die gleiche Funktion wie Pin2, aber dort ist R8 als Platz für den Gitterleckwiderstand gezeichnet
8 - ist Kathode2 - die gleiche Funktion wie Pin3
(9 - ist der zentrale Abgriff der Heizung im Doppeltrioden-Setup, in einigen Noval-Röhren mit der anderen Funktion. Normalerweise lasse ich diesen Stift weg oder breche sogar die Lötfahne aus der Buchse ab.)

Aus dem Alembic habe ich die Angewohnheit, einen Leistungsfilterkondensator als Teil der Schaltung hinzuzufügen, deshalb habe ich einige große Pads eingebaut, die sowohl mit Masse als auch mit B + am östlichen Rand verbunden sind. .

Schritt 2: Tonstapelplatine

In den Schaltplänen der meisten Röhrengitarrenverstärker stellen Sie fest, dass "Tone Stacks" ziemlich ähnlich sind. Abhängig von der Ausgangsimpedanz der vorherigen Stufe gibt es zwei Hauptkonstruktionen (mit geringfügigen Abweichungen, bekannt als Fender und Marshall). Ich habe beide auf einer Platine kombiniert. Ich habe auch die meisten gemeinsamen Werte der verwendeten Elemente in eine Siebdrucktabelle auf der untersten Ebene geschrieben. (
Der Grund, warum ich eine separate Leiterplatte für den Tonstapel entworfen habe, ist, dass alle anderen Vorverstärkerteile um die Röhre herum angeordnet sind, der Tonstapel jedoch um die Potentiometer herum. Nach meiner Erfahrung besteht die Möglichkeit, die Verkabelung in diesem Teil der Schaltung zu verwechseln. Elemente, die im Röhren-Tonstapel verwendet werden, sind Hochspannungselemente und daher in der Regel zu groß, um praktisch an den Topflötfahnen befestigt zu werden. Da ich auch Hochspannung bin, fühle ich mich nicht dumm, sie an der (leitenden) Frontplatte baumeln zu lassen. Wenn Sie sie jedoch zusammen mit anderen Vorverstärkerelementen um die Röhre herum haben, werden lange unnötige Kabel benötigt.
Die Leiterplatte ist für Potentiometer zur Leiterplattenmontage ausgelegt - einige Puristen sind dagegen, aber diese Leiterplatte ist so klein und leicht, dass keine Chance besteht, dass durch Drehen der Töpfe die Verbindung unterbrochen wird. Für schwache Nerven gibt es drei Befestigungslöcher. Die kleineren nicht plattierten Löcher in der Leiterplatte dienen als Zugentlastung für die Drähte.
R1, C1, C3 und C4 sind zusammen mit den Töpfen VR1-3 gewöhnliche Teile der Schaltung, wobei die Töpfe auf TMB-Weise angeordnet sind.
Es gibt keinen Platz für den Volumentopf - ich war auf eine Breite von 10 cm zum Board beschränkt, um ihn zum Verkaufspreis zu erhalten ... Und der Volumentopf befindet sich nicht immer direkt hinter dem Tonstapel - es gibt J3, um ihn nördlich des Signals und südlich anzuschließen der Boden . C2 dient dazu, C1 mit zusätzlicher Kapazität zu überbrücken, wodurch die Mitten etwas höher werden - es kann am J2 eingeschaltet werden. Das große Quadrat im Erdungsnetz dient dazu, die Verbindung zum Eingabebildschirm zu ermöglichen

Schritt 3: Header-Platine wechseln

Ich glaube nicht, dass ich jemals ein einzelnes elektronisches Element mit Lötwärme gebraten habe, und jeder warnt so sehr davor. ICs, Transistoren, Dioden usw. können eine Menge thermischen Missbrauchs aushalten, bevor Sie aufhören.
Mit Ausnahme von Schaltern und Potentiometern (Kunststoff-Piher). Der Draht haftet nicht gut, Sie setzen Ihren Lötkolben noch einmal auf die Nase ... und die Nase bewegt sich an ihrer Stelle, Sie haben weichen Kunststoff um sie herum geschmolzen. Es besteht eine gute Chance, dass der Schalter früher oder später anfängt zu kleben und zu knacken. Bei allen Elementen, für die es am praktischsten ist, sie direkt an den Schalter anlöten zu lassen (denken Sie daran, eine Komponente in Reihe mit dem Schalter zu löten), ist es viel wahrscheinlicher, dass Sie sie ruinieren. Oder machen Sie ein unordentliches Nest auf seinen Stollen. Das nächste Problem ist die Drahtbelastung - Sie beenden Ihr Projekt, setzen alle Drähte in eine schöne scharfe Reihenfolge und fangen dann versehentlich einen der Schaltdrähte ein und er bricht - adieu Bemühungen der letzten Stunde, müssen Sie ihn von vorne herausschrauben Platte (oder ein Pedal) und lösen Sie die Drähte. Manchmal ist es praktisch, einen normalen Stecker an einem Schalter zu verwenden und ihn nicht jedes Mal zu lösen, wenn er entfernt werden muss. Und wenn zu viel Kraft auf das Kabel ausgeübt wird, bricht es nicht, aber der Stecker lässt los - und Sie schließen es einfach wieder an.

Anstelle eines Lötfahnenschalters verwenden Sie also einen Leiterplattenhalter. Sie können alle Drähte an Ort und Stelle löten und auch die Schalterstifte löten, ohne befürchten zu müssen, dass Sie den Schalter zerstören.
Die Verbindung wird in Form eines bekannten einreihigen 2, 54-mm-Headers angeordnet. Sie können damit interne Verbindungen herstellen oder einen Steckverbinder installieren. Es gibt vier große durchkontaktierte Durchgangslöcher, die als Zugentlastung für den ankommenden Draht oder zur Herstellung zusätzlicher erforderlicher Verbindungen verwendet werden können.

Es gibt zwei Varianten dieser Leiterplatte, eine mit niedriger und eine hohe Spannung. HV wird nicht mit dem 2, 54-mm-Muster hergestellt, da dies den erforderlichen standardisierten Kriech- / Isolationsabstand verletzt. Ich habe angeordnet, dass diese Leiterplatten nur geritzt und nicht geschnitten werden, damit ich mühelos ganze Zeilen oder Spalten erstellen kann, wenn mehr Schalter verwendet werden sollen.
Gemacht für den (am häufigsten verwendeten) DPDT-Schalter.

Schritt 4: TB Stompswitch PCB

Ich weiß, dass niemand Stompswitches in Röhrenverstärker-Builds verwendet, aber diese Platine befand sich in derselben Charge - und war Teil derselben Denkweise. Angenommen, ein Upgrade des vorherigen DPDT-Switch-Banter. Es ist nur mein Render der kleinen Leiterplatte, die jeder Pedal-Kit-Verkäufer zu einem widerlichen Preis anbietet.

Wenn Verdrahtungsschalter im Allgemeinen störend sein können, ist es doppelt so störend, einen 3PDT-Stompswitch für einen echten Bypass gut zu verdrahten. Das Löten des gesamten Pedalkreises kann genauso lange dauern wie das Herstellen der Buchsen und der Stompswitch-Verkabelung. Und es ist jedes Mal die gleiche Pasta, nicht das schöne Abenteuer, eine neue Strecke zu machen.

Diese Platine verfügt über:
- Pads für einen 3PDT-Stompswitch zur Leiterplattenmontage
- Trennen Sie die Anschlusspads der Ein- und Aus-Buchse mit Zugentlastungslöchern. - Die Buchsen werden endlich sauber verdrahtet und der Draht bricht auch nach dem zehnten Entfernen des Stromkreises aus dem Gehäuse nicht ab
- 4-Draht-Einleitungs-2, 54-mm-Stiftleisten. Auf diese Weise können Sie einen Anschluss an die eine oder andere Seite der Verbindung mit der Haupteffektplatine anschließen. Die Zugentlastung hier ist ein großes Rechteck, weil ich für diese Verbindung gerne Flachbandkabel verwende. Die Pinbelegung (I-gnd-B + -O) passt zu meiner Standrad-Pinbelegung, wenn Pedale von Grund auf neu hergestellt werden.
- Stellen Sie sicher, dass der LED-Tropferwiderstand und die LED diese Verbindungen nicht zu einem unheilvollen Durcheinander in Ihrem Pedalgehäuse machen
- Null Abstand zum Schalterumfang am Südrand, damit Sie den Schalter so nah wie möglich an der Gehäusewand montieren können - um andere wichtige Segmente zu platzieren.

Schritt 5: Ich möchte sie auch machen ...

google mich nach Gerbern oder Leiterplatten, wenn du sie brauchst.

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Diejenigen, die nach den Schaltplänen fragen, verstehen das Konzept dieser Leiterplatten sicherlich nicht. Sie sind universell einsetzbar, vielseitig einsetzbar oder wie auch immer Sie es nennen. Sie nehmen das Schema, das Sie verwenden möchten, analysieren es und wählen dann aus, welches Element wohin in meinem Board geht, um es optimal zu machen. Sie fragen nicht, wo Sie Ihre Socken ablegen sollen, wenn Sie die Schublade kaufen.