Guten Morgen!
nun wird es Zeit für die nächsten Teile:
Teil 7: Das Preamp-BoardDer Aufbau bzw. die Planung des Preamp-Boards wird mit jeder (positiven und negativen) Erfahrung die man gemacht hat besser.Gerade hier ist es doch recht kritisch, wo man welche Bauteile und Leitungen platziert. Es hilft einfach viel Ausprobieren. Prinzipiell habe ich mir ein Basislayout für eine bestimmte Stufe erarbeitet, dass ich dann entsprechend variiere. Wenn man sich das Board ein bischen genauer anschaut dürfte man auch schon recht gut die Positionierung erkennen.
Ein paar meiner Grundregeln sind z.B.:
- Alles was im Signalweg hintereinander liegt wird auch so aufgebaut.
Damit ergibt sich in der Frontplattengestaltung das klassische "form follows function"-Prinzip.
Die einzige Abweichung die ich je davon gemacht habe war beim Nighthawk die Position der Volume-Regler, wo einfach ausnahmesweise mal das Design Vorrang hatte.
Beim Mustang werden zwei Tonestacks von der selben Röhre angetrieben, was sich dann in der räumlichen Nähe dieser beiden auf der Frontplatte wiederspiegelt.
Diese Tonestacks sind durch Relais davor und dahinter entkoppelt. Eigentlich wollte ich es wie Olaf mit nur einem Relais machen. Aufgrund der Umschaltereien
in den Stacks habe ich aber darauf verzichtet. Der Einfluss der Entkopplung wäre mir zu groß geworden.
- So kurze Wege wie möglich
Was geht kommt nach vorne Richtung Röhren auf das Board
- Kathodenbauteile müssen nicht vorne liegen
Wirds vorne zu eng kommen diese nach hinten aufs Board. Eine Kathodenleitung ist nicht so empfindlich, v.a. wenn sie nahe am Chassis verlegt ist
- Vielleicht recht wichtig
Kondensatoren die im Signalweg hintereinander liegen und dazwischen ein Regler ist auf keinen Fall nebeneinander platzieren. Das Signal das Kondensators vor dem
Regler streut in den anderen C ein. Da kommt selbst dann ein Ton durch, wenn der Regler zugedreht ist.
Um es sich aber nicht unnötig schwer zu machen sollte man sich v.a. bei komplexeren Schaltungen bereits vorher überlegen, welche Röhre man wo im Signalweg platziert. Es ist z.B. wenig sinnvoll die Eingangsstufe in die Mitte zu setzen, dann mit dem Signal nach links und danach wieder nach rechts zu gehen… Phasengleiche Leitungen verschiedener Stufen gehören nicht direkt nebeneinander aber auch um 180° verschobene Phasen sollte nicht parallel verlaufen. Dann gibt es da noch das Einstreuverhalten von Kondensatoren, das auch nochmal die genaue Position beeinflussen kann. Generell kann man noch sagen, dass sich kritische Leitungen am Besten (falls es sicht nicht vermeiden lässt) im 90° Winkel kreuzen.
Bereits beim Layouten des Boards sollte man sich sehr genau überlegen, wo später welche Leitung verläuft. Wird z.B. eine geschirmte Leitung eingesetzt, so muss evtl. neben dem Signalanschluss noch eine Masseöse für die Schirmung liegen. Auch werden zu diesem Zeitpunkt die Massen der einzelnen Stufen auf dem Board miteinander verbunden.
Nach Bereitstellung aller Unterlagen werden zuerst die Relais und Optokoppler bestückt um anschließend die Schaltlogik zu testen.
Auf der halbfertigen Unterseite sind nun alle Leitungen vorhanden, die für das Switching notwendig sind. Rechts geht dann der verdrillte Kabelbaum raus, der später an der Switches-Buchse angelötet wird.
Sämtliche Leitungen auf der Unterseite sind in 1mm Silberdraht ausgeführt, lediglich wenige Verbindungen sind mit Litze verlegt.
Zum Testen schließe ich Masse und Vcc an 5V an und schalte mit ein paar Krokoklemmen die entsprechenden Kanäle durch, indem ich abwechselnd den jeweilige Punkt an Masse lege. Eine ordentliche Auslegung der Schaltung hat sich gelohnt, die Schalterei bestehend aus 6 Relais, 5 Optokopplern und 7 Dioden (ohne die 5 Freilaufdioden) funktioniert auf Anhieb. Alle Relais schalten die Kanäle durch und die Optokoppler muten die nicht benutzten Stränge um auch das letzte Quäntchen Übersprechen stumm zu schalten.
Die Schalterei führe ich massegesteuert durch. Das hat schlichtweg folgenden Vorteil: Man steckt hinten einen Adapter von verriegelbarer DIN-Buchse auf Klinkenbuchse in den Amp. Hat man nun einen Vcc-gesteuerte Schaltung liegen 5V (oder 12V) am Gehäuse der Klinkenbuchsen. Kommt man nun mit der Buchse irgendwo ans Chassis brennt der Regler durch oder fliegt eine Sicherung oder oder ...
Anschließend habe ich die komplette Oberseite fertig bestückt und zusammen mit den Anschlusskabeln fertig verlötet. Hier noch ein Bild direkt nach dem Bestücken:
Fertig verlötet mit allen Anschlusskabeln dran sieht das dann schon so aus:
Das MassekonzeptDie eigentliche Basis bildet ein Busmassenkonzept, das leicht modifiziert wurde. Eine tolle Beschreibung findet sich inzwischen bei Valve Wizard:
http://www.freewebs.com/valvewizard2/Grounding.pdfEs werden jeweils die Massepunkte einer Stufe zusammengefasst und diese über einen Bus zu einer Zentralmasse geführt. Der Massepunkt einer lokalen Masse ist stets auch der Massepunkt des zu dieser Stufe zugehörigen Elkos. Die Funktion des Massebus übernimmt dann das Chassis. Aus diesem Grund sind auch zwei Elkos nicht als Doppelelko ausgeführt sondern einzeln im Chassis befestigt. Später hierzu mehr.
Im Gegensatz zu Valve Wizard verbaue ich jedoch am Input keine isolierte Buchse. Die Masse der Inputbuchse ist die Lebensversicherung für den Gitarristen. Kommt es aus irgendeinem erfindlichen Grund zu einem Defekt im Amp, so muss unter allen Umständen vermieden werden, dass Spannung auf die Saitenmasse der Gitarre kommt.
Dies ist realsiert durch eine durchgängige Schutzerde, die sicher ausgeführt ist. Am Netzfilter wird eine Litze, die mindestens den selben Querschnitt wie die dickste Netzleitung hat, durch die Öse durchgezogen, umgebogen, wieder um die Litze herumgewickelt und verlötet. Das andere Ende wird genauso an einer Lötöse befestigt, die an das Chassis angeschraubt wird. Wie eine sichere Schraubverbindung ausgeführt wird hat Rockopa beschrieben. Diese Schraube darf zu keinem anderen Zweck wie z.B. als Trafobefestigungsschraube verwendet werden. Alle Schutzleiterleitungen werden in grün/gelb ausgeführt. Diese Farbe darf für keine andere Litzen verwendet werden.
An der Inputbuchse wird die Masse vom Chassis wie bereits beschrieben festgelötet, als Massepunkt wird die lokale Masse von V1 verwendet. Zusätzlich wird über die nicht isolierte Montage der Buchse eine Masseverbindung ermöglicht. Nun könnte aus der Litzenverbindung und der Verbindung übers Chassis eine Masseschleife entstehen. Dies kann durch eine entsprechende Verlegung der Litze und eine Positionierung der Inputbuchse nahe von V1 vermieden werden.
Teil 8: Die ChassismontageDas Chassis besteht wie meine bisherigen Chassis auch aus gebürstetem V2A. Anfänglich hatte ich Aluminium eingesetzt, dann aber auf Edelstahl gewechselt, da diese deutlich stabiler bei gleichzeitig einfacherer Fertigung sind. Aluminium hat stets den Nachteil, dass das Eloxieren aufwändig und teuer ist. Als Dicke haben sich dabei 2mm bewährt.
Die erstellten CAD-Daten gehen dann an meinen Lieferanten zum Lasern, der sie auch für das Abkanten überarbeitet. Hierbei wird das Blech gestreckt, so dass noch Abzüge an den Maßen gemacht werden müssen. Neben den Aussparungen für die Käfigmuttern werden noch Schnitte eingebracht um Verwerfungen der Falze beim Abkanten zu vermeiden.
Aufpassen sollte man noch bei der Positionierung der Bohrungen für die Elkohalter. Je nach Durchmesser der Elkos sind die Befestigungsbohrungen und die große Öffnung für den Elko nicht genau auf einer Linie. Berücksichtigt man dies nicht, so sitzt der Elko später nicht genau zentriert über der Öffnung. So unterscheiden sich meine Chassis z.B. leicht an den Elkobohrungen, abhängig davon ob F&T Elkos oder TADs verwendet werden.
Bei den Löchern im Chassis sollte man ebenfalls immer ein bis zwei Zehntel im Durchmesser zugeben um die Toleranzen von Frontplatte und Chassis zu berücksichtigen.
Auf LEDs zur Kanalanzeige habe ich bewusst verzichtet. Der Amp steht im Regelfall hinter einem und der Fußschalter liegt vor einem am Boden. Wo schaut man dann meistens hin? Auf den Fußschalter und nicht auf den Amp…
Als ich die Chassis dann abgeholt und die Schutzfolie abgezogen hatte, konnte ich mir zum ersten mal in Ruhe diesen schweizer Käse aus Edelstahl anschauen.
Nach dem Abziehen habe ich das Chassis erst einmal komplett mit Edelstahlpflege behandelt. Danach strahlte es gleich nochmal schöner.
Damit die dicken APEM-Schalter einen besseren Halt haben und sich nicht so leicht verdrehen habe ich gleich die entsprechenden Nasen vorgesehen. Anders als bei anderen Schaltern (z.B. die kleinen Hebelschalter) oder Potis, die ein zweites Loch brauchen, das man mal schnell selber bohrt, ist das bei diesen Durchbrüchen selbst praktisch fast nicht mehr herstellbar. Ein Hoch auf den Laser, dem ist es egal wie ich die Schnitt-Linien im CAD zeichne.
Die Trafos werden nun mit M5-Schrauben und Unterlegscheiben aus Edelstahl befestigt. Ich hatte einmal einen krummen Trafo weil ich keine Unterlegscheiben verwendet hatte. Nie wieder! Alle anderen Halter etc. werden ebenfalls mit Edelstahlschrauben montiert. Hierzu verwende ich entweder Schlitzschrauben mit Zylinderkopf (Elkohalter) oder solche mit kleinerem Rundkopf (Fassungen, Abstandsbolzen). Diese passen bei den gängigen Noval-Fassungen besser, denn Normale M3 Schrauben stehen hier immer etwas schräg wenn man sie reinsteckt. Da hilft dann nur noch beherztes Geradebiegen. Die mit Rundkopf dagegen stehen schön gerade. Kleiner Tipp: Ich hatte sie bei der Suche nach kleineren Köpfen mal bei RS Components gefunden. Evtl. gibt es sowas ja auchnoch woanders.
Der Netztrafo und der Ausgangsübertrager sind so weit wie möglich entfernt und zueinander verdreht. Dabei ist der Ausgangsübertrager so orientiert, dass dessen Feldlinien nicht direkt in die davor liegenden Röhren schießen. „Es […] sollte jedoch darauf geachtet werden, daß der Abstand zwischen diesem (dem Netztrafo, d. Verf.) und dem Ausgangsübertrager nicht zu klein ist und daß außerdem die Achsen dieser beiden Transformatoren um 90° gegeneinander verdreht sind.“ (Otto Diciol, Röhren-NF Verstärker Praktikum, 2003, S.312)
Eigentlich selbstverständlich, aber dennoch erwähnenswert ist, dass an jeglicher Kabeldurchführung Gummitüllen eingesetzt werden! Niemals ein Kabel direkt durch eine Öffnung ziehen, es könnte sich aufscheuern.
Das Gitter, das später die Röhren schützen wird, ist nun nicht mehr lackiert, sondern ebenso wie die Trafokappen pulverbeschichtet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Oberfläche weicher und unanfälliger gegen Beschädigungen ist. Da das Gitter mit Inbus-M4-Schrauben befestigt ist, ist die ein klarer Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Lack. Trotzdem kommen auch da Unterlegscheiben und Sicherungsringe zum Einsatz. Durch das Festschrauben in ordentlichen Aluträgern aus 20x20mm Profil ist das ganze auch absolut dauerfest. Wie oft hatte ich schon ausgefranste Holzträger da, bei denen nach mehrmaligem Abschrauben der Rückplatte nichts mehr gehalten hatte? Einschraubgewinde wären auch noch eine Alternative aber ordentliche Träger waren mir dann doch lieber.
Alle Klinkenbuchsen werden mit einer Ausnahme (Inputbuchse) isoliert montiert. Möchte man nicht auf die meiner Meinung nach nicht so tollen Plastikbuchsen zurückgreifen bieten sich Switchcraft-Buchsen mit Isolierscheiben an. Die Bohrungen im Chassis müssen entsprechend größer gewählt werden.
Liegt das Chassis bei 2mm und wie beim Nighthawk die Frontplatte ebenfalls bei 2mm, so sind zwingend Buchsen mit langem Schaft notwendig. Da die Edenstahlfronten beim Mustang eine Dicke von 1mm haben kann ich bei der Inputbuchse, die nicht isoliert montiert ist, auf eine mit kurzen Gewinde zurückgreifen. Dadurch steht das Gewinde auch weniger aus der Mutter heraus.
Wichtig ist es bei den Switchcraft, dass zügig gelötet wird. Grillt man zu lange an den Buchsen herum verziehen sich die Schaltzungen und das Eingangssignal wird u.U. nicht mehr sauber auf Masse geschaltet.
Viele Grüße,
Marc
