ชุด PCB สากลสำหรับการสร้างแอมป์หลอด: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

วงจรหลอดเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในพื้นที่ส่วนใหญ่นั้นล้าสมัยโดยสิ้นเชิงเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีโซลิดสเตตที่ถูกกว่า เล็กกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า ยกเว้นเสียง - ทั้งการทำซ้ำและการถ่ายทอดสด วงจรหลอดค่อนข้างง่ายและงานเชิงกลส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับการทำแอมพลิฟายเออร์หลอดซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างตัวเอง - DIY พวกมันเชื่อมต่อกับไฟฟ้าแรงสูงอย่างแน่นอนและอาจเป็นอันตรายได้ แต่ถ้าปฏิบัติตามแนวทางพื้นฐานบางประการ อันตรายส่วนใหญ่สามารถหลีกเลี่ยงได้

วิธีแรกในการสร้างวงจรหลอดเรียกว่าจุดต่อจุดโดยที่ตัวนำขององค์ประกอบได้รับการแก้ไขโดยตรงกับซ็อกเก็ตหลอด, หม้อ, แจ็ค.. ด้วยความช่วยเหลือของเทอร์มินัลต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตจำนวนมาก บริษัทต่างๆ ได้เริ่มวางองค์ประกอบบนกระดานต่างๆ (วิธีการบางอย่างยังคงเรียกว่าจุดต่อจุด แม้ว่าจะไม่ได้เป็นเช่นนั้นจริงๆ) ทุกวันนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ทำขึ้นเป็น PCBs - แผงวงจรพิมพ์ แม้แต่การออกแบบหลอดที่ผลิตเป็นจำนวนมากส่วนใหญ่ก็ยังทำบน PCBs ในปัจจุบัน แต่ PCBs มีข้อเสียบางประการสำหรับโลกของหลอด: - หลอดสร้างความร้อนได้มากเมื่อเปิด ดังนั้นแม้ในฟังก์ชันปกติก็มักจะลดอายุการใช้งานของ PCB ลงได้อย่างมาก- วงจรหลอดส่วนใหญ่เรียบง่ายและตรงไปตรงมา และใช้ (สูง) แรงดันไฟฟ้า) องค์ประกอบที่ใหญ่มากจนไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะสร้างวงจรหลอดบนกระดานทั้งหมด - ส่วนใหญ่จะมีที่ว่างและมีร่องรอยเล็กน้อยกับแผ่นบาง - สิ้นเปลืองวัสดุ FR4 จริง ๆ - ส่วนประกอบจำนวนมากของวงจรหลอดคือ หนักเกินไปหรือเทอะทะเกินไปที่จะติดตั้งโดยตรงกับ PCB (หม้อแปลง, โช้ก), อื่นๆ ไม่เหมาะสำหรับ PCB เนื่องจากความเครียดทางกล (ท่อที่มีซ็อกเก็ตติดตั้งโดยตรงกับ PCB จะต้องแลกเปลี่ยนด้วยความระมัดระวัง)

ในทางกลับกัน บางครั้งมันก็ยากที่จะประสานโดยตรงกับชิ้นส่วนแอมป์ และบางส่วนมีแนวโน้มที่จะได้รับความเสียหายในกระบวนการ (ฉันทำลายสวิตช์จำนวนมากได้สำเร็จเมื่อทำการบัดกรี) นอกจากนี้ยังเป็นการยากที่จะแก้ไขปัญหาและให้บริการอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นแบบจุดต่อจุดแบบคลาสสิก มากยิ่งขึ้นหากอุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้สร้างขึ้นด้วยการวางแผนที่ดีอย่างยิ่ง PCB ให้วิธีการยึดส่วนประกอบที่เป็นของแข็งและถอดออกได้จากแชสซี

ดังนั้นสถานการณ์จึงเรียกร้องให้มีการเดินสายแบบครึ่งจุดต่อจุด คล้ายกับที่พวกเขาทำในแอมป์กีต้าร์ที่เป็นที่รู้จักอย่าง Marshall หรือ Fender ผู้สร้างจำนวนมากยังคงใช้แนวทางของตนเพื่อผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม แต่แนวทางของ Fender - Marshall มีข้อเสียบางประการ:

- ส่วนใหญ่ใช้ส่วนประกอบตามแนวแกน ซึ่งหาได้ยากและมีราคาไม่แพงนัก- องค์ประกอบของวงจรส่วนใหญ่เป็นแบบขนาน ซึ่งทำให้เปลืองพื้นที่และอาจนำไปสู่เสียงรบกวน การสั่น และการมีเพศสัมพันธ์ขององค์ประกอบ- มีลีดที่เปิดออกยาวบนบอร์ด - นี่คือ บอร์ดมักจะถูกติดตั้งไว้ที่กึ่งกลางของโครงเครื่อง ดันตำแหน่งท่อทั้งหมดออกมา ซึ่งถือว่าไม่เหมาะสมอีกครั้ง

การออกแบบที่เรียบง่ายและค่อนข้างคล้ายคลึงกันของวงจรไฮไฟและกีตาร์ส่วนใหญ่ทำให้เราสามารถใช้วิธีการแบบแยกส่วนในการสร้างแอมป์หลอดโดยใช้โมดูล PCB การศึกษาแผนผังช่วยให้เราออกแบบ PCB ได้ โดยที่องค์ประกอบแบบคู่ขนานจะไม่สูญเปล่า แต่ให้ปฏิบัติตามกฎของการกำหนดเส้นทางการติดตาม การออกแบบสองด้านช่วยให้เราสามารถทำให้โมดูลมีขนาดเล็กลงและใช้ทั้งสองด้านของบอร์ดได้ เราสามารถประสานตัวเชื่อมต่อกับ PCB ได้ ซึ่งทำให้แก้ไขปัญหาและให้บริการอุปกรณ์ได้ง่ายยิ่งขึ้น

สำหรับ DIYer การออกแบบ PCB สำหรับทุกโครงการนั้นไม่สามารถทำได้จริง มันค่อนข้างแพง! แต่ความเรียบง่ายและความคล้ายคลึงกันของการออกแบบท่อทั่วไปช่วยให้เราสามารถออกแบบ PCB ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

นี่คือ "ชุดสะสม" ของ PCB บางตัวที่ฉันออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำแอมป์หลอด

• PCB แบบจุดต่อจุดแบบไตรโอดคู่
• โทนสแต็ค PCB
• stompswitch PCB
• PCB สองสวิตช์

ขั้นตอนที่ 1: Double Triode / Noval / Preamp PCB

ส่วนพรีแอมป์นั้นค่อนข้างคล้ายกันในการใช้งานหลอดส่วนใหญ่ และมักจะประกอบด้วยชุดของไตรโอดคู่ในแพ็คเกจใหม่ ซึ่งมักจะเป็นหลอด 12AX7 บางครั้งมีการตั้งค่าตัวติดตามแคโทด แต่ส่วนใหญ่มีเพียงชุดค่าผสมที่แตกต่างกันของตัวหยุดกริด + ตัวต้านทานเพลต + แคโทดบายพาสแคป + ตัวต้านทานอคติ + ค่าคัปปลิ้ง การออกแบบ pcb ไม่ใช่เรื่องยากนัก ซึ่งค่อนข้างจะเป็นสากลสำหรับส่วนปรีแอมป์ของวงจรแอมป์ - หรือสำหรับท่อโนวาล (อวนทำในลักษณะเดียวกับโนวัลไทรโอดส่วนใหญ่ที่ไม่ใช่ดับเบิลทรีโอด) สามารถใช้ท่อได้อย่างคล่องตัว) PCB ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้พอดีกับตู้แร็ค 1U (ท่ออยู่ในแนวนอน) มิฉะนั้น จะทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยก็จะเป็นประโยชน์ ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ว่าองค์ประกอบใดจะไปอยู่ด้านใดของ PCB ซิลค์สกรีนอยู่ที่นี่เพียงเพื่อช่วยในการปฐมนิเทศ

pcb ได้รับการออกแบบให้ใช้ร่วมกับซ็อกเก็ต Belton รุ่นใหม่ มันได้รับการแก้ไขผ่านซ็อกเก็ต (ดังนั้นการแลกเปลี่ยนท่อจึงไม่เครียดสำหรับ PCB) จะต้องยึดติดกับซ็อกเก็ตโดยมีข้อขัดแย้งระหว่างกัน ปลายด้านหนึ่งของตัวนำบางตัวถูกบัดกรีเข้ากับซ็อกเก็ตโดยตรง ส่วนอื่นๆ จะถูกบัดกรีเข้ากับ PCB มีกลุ่มการติดตามเพิ่มเติมสองสามกลุ่ม (ชื่อสามัญคือเน็ต) บนกระดานเพื่อช่วยในการตั้งค่าต่างๆ เพื่ออธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PCB คุณควรเจาะผ่านพินของท่อ _

- ที่ "ใต้" ของ PCB มี "กราวด์บัส" ที่มีร่องรอยเล็กน้อยไปยังตำแหน่งที่เกี่ยวข้องบน PCB- ที่ "เหนือ" มีอวนสองอันสำหรับ B+ - ต้องมีจัมเปอร์ (เส้นสีขาว) ติดตั้งเพื่อเชื่อมต่อ (รายละเอียดนั้นทำให้ PCB นี้มีประโยชน์สำหรับหลอด noval ที่ไม่ใช่แบบ double-triode)

1 - แผ่นที่ 1 - (เส้นสีขาวที่มีเครื่องหมาย 1 อยู่ฝั่งตรงข้าม) - ทำในลักษณะที่จะให้ลวดไปที่ตาข่ายที่ทำเครื่องหมายไว้บน pcb จากนั้นจะมีที่สำหรับตัวต้านทานเพลต (ทำเครื่องหมาย R7) และข้อต่อเวที หมวกสามารถบัดกรีในตาข่าย "สำรอง" อันใดอันหนึ่งได้2 - เป็นกริด1 (เส้นสีขาวที่มีเครื่องหมาย 2) - ฝาปิดคัปปลิ้งหรือตัวหยุดกริด สามารถติดตั้งได้โดยตรงกับปลั๊กบัดกรีของซ็อกเก็ต หากจำเป็น - R1 ถูกดึงให้กลายเป็นกริดรั่ว ตัวต้านทาน - แผ่น R1 กับกราวด์สามารถใช้เชื่อมต่อหน้าจอจากสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม3 - เป็นแคโทด1 (เส้นสีขาวที่มีเครื่องหมาย 3) - ออกแบบมาให้มีตัวต้านทานแคโทดและฝาปิดบายพาสที่บัดกรีบนปลั๊กซ็อกเก็ตและในแผ่นกราวด์โดยตรง อีกด้านหนึ่ง 4 และ 5 ไม่ได้ทำเครื่องหมาย 9 ถูกทำเครื่องหมาย แต่ไม่มีตาข่ายเฉพาะ - 4, 5 และ 9 เป็นหมุดตัวทำความร้อน - ในฐานะผู้เชื่อมั่นในการทำความร้อน DC ฉันมักจะเชื่อมต่อเพียง 4 และ 5 ในทรีโอดคู่ของฉัน และ suplly 12, 6V - สายไฟสำหรับเครื่องทำความร้อนตรงไปยังปลั๊กบัดกรีของซ็อกเก็ต แต่ส่งแผ่นรองขนาดใหญ่สองแผ่นเป็นรูปแบบของความเครียด ef6 - เป็นเพลท 2 - ฟังก์ชั่นเดียวกับ 1 - ทำขึ้นเพื่อให้มีลวดไปที่ตาข่ายเฉพาะ จากนั้นมี R9 เป็นตัวต้านทานเพลต และคุณสามารถใช้ตาข่าย "สำรอง" อันใดอันหนึ่งเพื่อแก้ไขตัวเก็บประจุคัปปลิ้งสเตจ7 - คือ grid2 - ฟังก์ชันเดียวกับ pin2 แต่ insted มี R8 วาดเป็นสถานที่สำหรับตัวต้านทานการรั่วของกริด8 - เป็นแคโทด2 - ฟังก์ชันเดียวกับพิน3 (9 - เป็นก๊อกกลางของฮีตเตอร์ในการตั้งค่าไตรโอดคู่ ในหลอดโนวาลบางหลอดที่มีอีกอันหนึ่ง การทำงาน. โดยปกติฉันจะละเว้นพินนี้หรือถอดปลั๊กบัดกรีออกจากซ็อกเก็ต)

จาก Alembic ฉันมีนิสัยชอบเพิ่มตัวเก็บประจุตัวกรองกำลังเป็นส่วนหนึ่งของวงจร ดังนั้นฉันจึงรวมแผ่นรองขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับทั้งกราวด์และ B+ ที่ขอบด้านตะวันออกสำหรับสิ่งนี้.

ขั้นตอนที่ 2: Tone Stack PCB

ในแผนผังของแอมป์กีต้าร์แบบหลอดส่วนใหญ่ คุณสังเกตเห็นว่า "tone stacks" ค่อนข้างคล้ายกัน ขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของสเตจก่อนหน้า มีการออกแบบหลักสองแบบ (โดยมีการแปรผันเล็กน้อยที่เรียกว่า Fender และ Marshall) ฉันรวมพวกมันไว้ใน PCB เดียว ฉันยังเขียนค่าทั่วไปขององค์ประกอบที่ใช้บ่อยในตารางซิลค์สกรีนที่ชั้นล่าง (เหตุผลที่ฉันออกแบบ PCB แยกต่างหากสำหรับโทนสแต็กก็คือ ชิ้นส่วนพรีแอมป์อื่นๆ ทั้งหมดถูกรวบรวมไว้รอบๆ หลอด แต่โทนสแต็กถูกสร้างขึ้นรอบๆ โพเทนชิโอมิเตอร์ จากประสบการณ์ของฉัน มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่จะรวมการเดินสายในส่วนนี้ของ วงจร องค์ประกอบที่ใช้ใน tube tone stack เป็นไฟฟ้าแรงสูงและมักจะใหญ่เกินกว่าจะนำไปยึดกับ pot solder lugs ได้ นอกจากนี้ การเป็นไฟฟ้าแรงสูงฉันไม่รู้สึกว่าปล่อยให้พวกมันห้อยต่องแต่งกับจานหน้า (สื่อกระแสไฟฟ้า) ในทางกลับกัน การมีมันร่วมกับองค์ประกอบปรีแอมป์อื่นๆ รอบ ๆ ท่อทำให้การเดินสายไฟที่ไม่จำเป็นเป็นเวลานาน PCB ทำขึ้นสำหรับโพเทนชิโอมิเตอร์แบบยึด PCB - นักปราชญ์บางคนต่อต้าน แต่ PCB นี้มีขนาดเล็กและเบามากจนไม่มีโอกาสหมุน หม้อจะทำให้การเชื่อมต่อ srcrew ขึ้น สำหรับลมของหัวใจมีสามรูสำหรับยึดให้ รูเล็ก ๆ ที่ไม่ชุบบน pcb นั้นเพื่อบรรเทาความเครียดสำหรับสายไฟ R1, C1, C3 และ C4 ร่วมกับ หม้อ VR1-3 คือ ส่วนธรรมดาของวงจร กระถางจัดแบบทีเอ็มบี ไม่มีพื้นที่หม้อปริมาตร - ฉันถูก จำกัด ไว้ที่กระดานกว้าง 10 ซม. เพื่อให้ได้ราคาขาย … และหม้อปริมาณไม่ได้อยู่โดยตรงหลังจากกองเสียง - มี J3 เพื่อเชื่อมต่อสัญญาณเหนือ ใต้พื้นดิน. C2 อยู่ที่นั่นเพื่อบริดจ์ C1 ที่มีความจุเพิ่มเติม ซึ่งทำให้เสียงกลางสูงขึ้นเล็กน้อย - สามารถเปิด J2 ได้ แผ่นรอง sqare ขนาดใหญ่ในกราวด์เน็ตมีไว้เพื่อเปิดใช้งานการเชื่อมต่อหน้าจออินพุต

ขั้นตอนที่ 3: สลับส่วนหัว PCB

ฉันไม่เชื่อว่าฉันเคยทอดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นเดียวด้วยความร้อนจากบัดกรี และทุกคนก็เตือนเรื่องนี้มาก ไอซี ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และอื่นๆ อาจใช้ความร้อนในทางที่ผิดได้ค่อนข้างมากก่อนที่จะเลิกใช้งาน ยกเว้นสวิตช์และโพเทนชิโอมิเตอร์ (พลาสติก Piher) ลวดไม่ติดดี คุณใส่หัวแร้งของคุณบนตัวดึงอีกครั้ง … และตัวดึงเคลื่อนเข้าที่ คุณได้หลอมพลาสติกอ่อนรอบๆ ตัวมัน มีโอกาสดีที่สวิตช์จะเริ่มติดและแตกไม่ช้าก็เร็ว ด้วยองค์ประกอบทั้งหมด ซึ่งเป็นประโยชน์มากที่สุดที่จะบัดกรีโดยตรงไปยังสวิตช์ (อย่าลืมพยายามประสานส่วนประกอบในซีรีส์ด้วยสวิตช์) มีโอกาสมากขึ้นที่คุณจะทำลายมัน หรือทำรังยุ่งบนตะขอของมัน ปัญหาต่อไปคือความตึงของลวด - คุณทำโครงงานเสร็จแล้ว วางสายไฟทั้งหมดให้แหลมคม จากนั้นไปจับที่สายไฟสวิตช์อันใดอันหนึ่งโดยบังเอิญ และสายไฟขาด - ลาก่อน ความพยายามในชั่วโมงที่แล้ว คุณต้องขันสกรูออกจากด้านหน้า แผ่น (หรือคันเหยียบ) และบัดกรีสายไฟ บางครั้งมันก็เป็นไปได้จริงที่จะมีโอกาสใช้คอนเน็กเตอร์ธรรมดาบนสวิตช์ ไม่ใช่ขายทุกครั้งที่ต้องถอดออก และหากใช้แรงมากเกินไปกับสายไฟ ลวดจะไม่หัก แต่ขั้วต่อจะหลุด - และคุณเพียงแค่เชื่อมต่อใหม่

ดังนั้นแทนที่จะใช้สวิตช์ดึงบัดกรี คุณใช้ PCB mount หนึ่งอัน คุณสามารถบัดกรีสายไฟทั้งหมดเข้าที่และบัดกรียังสลับหมุดโดยไม่ต้องกลัวว่าคุณจะทำลายสวิตช์ การเชื่อมต่อถูกจัดเรียงในรูปแบบของส่วนหัว 2.54 มม. หนึ่งแถวที่รู้จักกันดี - คุณสามารถใช้เพื่อเชื่อมต่อภายในหรือติดตั้งตัวเชื่อมต่อ มีรูพรุนขนาดใหญ่สี่รู ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวคลายความเครียดสำหรับสายที่เข้ามาหรือเพื่อเชื่อมต่อที่จำเป็นเพิ่มเติม

PCB นี้มีสองรุ่นคือแบบไฟฟ้าแรงต่ำและแบบแรงสูง HV ไม่ได้สร้างด้วยรูปแบบ 2.54 มม. เนื่องจากเป็นการละเมิดที่จำเป็น ระยะห่างตามรอยฉนวน/ระยะห่างของฉนวน ฉันสั่งให้ PCB เหล่านั้นทำคะแนนเท่านั้น ไม่ใช่ตัด ดังนั้นฉันจึงสามารถสร้างทั้งแถวหรือคอลัมน์ได้อย่างง่ายดายหากต้องการใช้สวิตช์เพิ่มเติม สร้างขึ้นสำหรับสวิตช์ DPDT (ที่ใช้มากที่สุด)

ขั้นตอนที่ 4: TB Stompswitch PCB

ฉันรู้ว่าไม่มีใครใช้ stompswitches ในการสร้างแอมป์หลอด แต่ PCB นี้อยู่ในแบทช์เดียวกัน - และเป็นส่วนหนึ่งของความคิดเดียวกัน สมมติว่ามีการอัพเกรดการล้อเลียนสวิตช์ DPDT ก่อนหน้า มันเป็นเพียงการแสดงผลของฉันของ PCB ขนาดเล็กที่ผู้ขายชุดเหยียบทุกรายเสนอราคาที่น่าสะอิดสะเอียน

หากโดยทั่วไปแล้วสวิตช์สายไฟอาจสร้างความรำคาญได้ การต่อสายสต็อมป์สวิตช์ 3PDT อย่างดีสำหรับการบายพาสที่แท้จริง อาจใช้เวลาเท่ากันในการบัดกรีวงจรเหยียบทั้งหมดเช่นเดียวกับที่ใช้ทำแจ็คและเดินสายสต็อมป์สวิตซ์ และมันก็เป็นพาสต้าเหมือนเดิมทุกครั้ง ไม่ใช่การผจญภัยที่ดีในการสร้างวงจรใหม่

คุณสมบัติ PCB นี้: - แผ่นสำหรับยึด PCB 3PDT stompswitch- แยกแผ่นเชื่อมต่อแจ็คเข้าและออกพร้อมรูระบายความเครียด - ในที่สุดแจ็คจะถูกต่อสายอย่างเรียบร้อยและลวดจะไม่ขาดแม้หลังจากถอดวงจรเป็นครั้งที่ 10 จาก The Enclosure-4 สายเดี่ยว 2.54 มม. หัวแผ่น. สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถใส่ตัวเชื่อมต่อที่ด้านใดด้านหนึ่งของการเชื่อมต่อด้วย pcb เอฟเฟกต์หลัก การคลายความเครียดที่นี่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่เพราะฉันชอบใช้สายแพในการเชื่อมต่อนี้ พินเอาต์ (I-gnd-B+-O) เหมาะกับพินเอาต์มาตรฐานของฉันเมื่อทำคันเหยียบตั้งแต่เริ่มต้น - บทบัญญัติสำหรับตัวต้านทานหยด LED และ LED เพื่อไม่ให้การเชื่อมต่อเหล่านั้นยุ่งเหยิงไม่เป็นระเบียบที่แขวนอยู่ในกล่องเหยียบของคุณ - ระยะห่างเป็นศูนย์ถึงปริมณฑลสวิตช์ที่ขอบด้านใต้เพื่อให้คุณติดตั้งสวิตช์ได้ใกล้กับผนังตู้มากที่สุด - เพื่อให้ วางส่วนสำคัญอื่นๆ

ขั้นตอนที่ 5: ฉันต้องการทำให้พวกเขาด้วย …

google me for gerbers หรือ PCBs หากคุณต้องการ

---

คนที่ขอแผนผังไม่เข้าใจแนวคิดของ PCB เหล่านั้นอย่างแน่นอน พวกเขาทำขึ้นเพื่อเป็นสากล ใช้งานได้หลากหลายหรืออะไรก็ตามที่คุณตั้งชื่อ คุณใช้แผนผังที่คุณต้องการใช้ วิเคราะห์ แล้วเลือกองค์ประกอบที่จะอยู่ในบอร์ดของฉันเพื่อให้เหมาะสมที่สุด คุณไม่ต้องถามว่าจะใส่ถุงเท้าที่ไหนเมื่อคุณซื้อลิ้นชัก