µArt.cz

Před nějakou dobou jsem si pořídil elektrickou kytaru a následně mě kamarád nadchl pro výrobu elektronkového zesilovače. O elektronkách jsem nevěděl vůbec nic a neměl jsem s nimi žádné předchozí zkušenosti (a mé znalosti stále nejsou o nic větší než na začátku), proto jsem se rozhodl postavit variaci na již osvědčené zapojení, kterých je na internetu k nalezení velké množství. V tomto článku bych rád popsal zapojení a výrobu mé kopie, včetně popisu chyb, kterých jsem se dopustil. Jsem si vědom, že se na tento web článek tématicky nehodí, ale třeba si své čtenáře najde.

Schéma obvodu

Zapojení obsahuje celkem 3 elektronky, z nichž dvě jsou součástí samotného zesilovače (ECC83 a EL84) a třetí slouží jako dvoucestný usměrňovač napájecího napětí (EZ81). Základem pro celou stavbu mi bylo staré, ale plně funkční, rádio Tesla Rondo 2. Díky tomu jsem téměř zadarmo získal transformátor s jedním sekundárním vinutím 360 V proti prostřední větvi a 6.3 voltů na žhavení elekronek. Zároveň jsem získal elektronku EZ81, což je dvojitá dioda, která se dříve používala na usměrnění napájecího napětí pro další elektroniku. Na obrázku níže je schéma transformátoru a EZ81 v rádii. Schéma je převzato z originálního návodu k rádiu. Toto zapojení jsem téměř bez úprav převzal a použil v mém zesilovači.

Střídavé napětí pro žhavení elektronek není třeba nijak usměrňovat ani vyhlazovat, může se zapojit přímo na elektronky. Dále je potřeba si uvědomit, že všechny kondenzátory a rezistory musí vydržet napětí alespoň 400 V. Pokud se vám nepodaří sehnat transformátor s prostředním vynutím na sekundáru, je možné zapojení modifikovat tak, že se využije výstup na žhavení. Toto téma, jak využít elektronkových diod k usměrnění napájecího napětí je hezky popsáno v knize Vacuum Tube Rectifiers z roku 1958 (3,4 MB, PDF). Nebo pokud se vám nechce používat elektronka, můžete tuto část zhotovit z polovodičových diod a použít staré dobré můstkové zapojení.

Schéma mého zesilovače je níže, zde pak schéma v Eagle včetně použité knihovny s elektronkami. Signál z kytary jde přes rezistor R8 na mřížku triody V2A, která je v jedné baňce s druhou triodou V2B. Dohromady tvoří předzesilovací stupeň s jednou elektronkou ECC83. Již zesílený signál, který jde na mřížku V2B je možné nastavit logaritmickým potenciometrem GAIN o hodnotě 1 MΩ. Tímto potenciometrem měníme zisk celého zesilovače. Pokud bude potenciometr GAIN nastaven na maximum ( to znamená že na něm nedojde k žádnému útlumu), bude elektronka V2B pracovat za lineární částí své výstupní charakteristiky a dojde ke zkreslení signálu, kterému hudebnící říkají distortion. Občas je to chtěný efekt, jelikož deformuje špičky akustického signálu a tím pádem přidává vyšší harmonické.

Za elektronkou V2B je trojice potenciometrů (basy a výšky mají logaritmický 1 MΩ a středy 250 kΩ lineární), které jsem nazval FENDER-TONE. Ty dohromady, společně s kondenzátory C11, C12, C13 a rezistorem R16 tvoří tónovou clonu pro basy, středy a výšky. Hodnoty a zapojení této clony se podle všeho používalo/používá (?) v zesilovačích od výrobce Fender. V této části jsou také přes dvoupolohový spínač polovodičové diody LED1 až LED6. Pravověrní hifisti a muzikanti mě pravděpodobně za toto odsoudí, jak jsem si mohl dovolit použít polovodiče! :) Tyto diody, pokud jdou připojeny, nelineárně zkreslují signál a vytváří tak efekt distortion. Ten je pak mnohem výraznější, než když se použije jen zkreslení způsobené elektronkou V2B. Nevýhodou je ale mnohem menší zesílení a tím pádem i menší hlasitost zesilovače.

Výstupní stupeň je tvořen pentodou EL84, která má před mřížkou logaritmický potenciometr 1MΩ, který slouží k nastavení hlasitosti. Na výstup je pak přes výstupní/oddělovací transformátor připojen reproduktor. Použil jsem reproduktor Tesla ARO664, který se používal v rádii po drátě. Má výkon 8W, impedanci 4 Ω a pracuje na frekvencích 60 až 10000 Hz. Hraje velmi dobře, jenom se mi zdá, že basy jsou malinko nevýrazné.

Plošný spoj

Předem se přiznám, že plošný spoj jsem nenakreslil moc dobře. Nakreslil jsem jej během hodiny a na výsledku je to znát. Dal jsem si podmínku jednovrstvou desku, aby byla výroba co nejjednodušší.

S deskou se ani šířit nebudu. Je na ní několik chyb a věřím, že případný zájemce si dokáže udělat vlastní a mnohem lepší návrh. Deska má maximální velikost, kterou Eagle dovoluje pro studentskou verzi programu — 8×10 cm. Elektronky jsou zrcadleny na stranu spojů a jsou umístěny v keramických paticích Noval. Rezitory R1 a R2 mají být 5 W, tady jsem udělal chybu a do desky jsem vložil malou velikost. Na druhou stranu, kondenzátory C5, C7 a C8 mohly být menší.

Pro připojení spínače, vstupního jacku potenciometrů jsem použil šroubovací svorkovnice s roztečí 2,54 mm. Pokud budu někdy vyrábět druhou verzi této desky, bude vhodnější je vyměnit buď za větší, nebo použít faston konektory.

Pokud se vám nechce vyrábět plošný spoj, můžete použít například pájecí lištu. Ty se při výrobě těchto zesilovačů hodně používají, jsou pohodlné, pájení součástek je rychlé a nepotřebujete chemii na leptání DPS. V takovém případě si ale nakupte součástky s co nejdelšími vývody, například radiální kondenzátory nahraďte za axiální (pokud to jde).

Seznam součástek

C1	47uF, 450V	Elyt, 18×35,5 mm
C2	47uF, 450V	Elyt, 18×35,5 mm
C3	6,4nF, 400V	Radiální, vývody 7,5 mm
C4	47uF, 450V	Elyt, 18×35,5 mm
C5	100uF, 63V	Elyt, 13×21 mm
C6	1nF, 400V	Radiální, vývody 5 mm
C7	22uF, 35V	Elyt, 6,3×11 mm
C8	10uF, 63V	Elyt, 6,3×11 mm
C9	10nF, 400V	Radiální, vývody 5 mm
C10	10uF, 63V	Elyt, 6,3×11 mm
C11	250pF, 100V	Radiální, vývody 5mm
C12	0.1uF, 100V	Radiální, vývody 5mm
C13	47nF, 100V	Radiální, vývody 5mm
R1	820 Ω, 5W	Stačí i 2W
R2	820 Ω, 5W	Stačí i 2W
R3	5,6 kΩ	0,6 W
R4	1 kΩ	0,6 W
R5	220 Ω	0,6 W
R6	100 Ω	0,6 W
R7	100 Ω	0,6 W
R8	68 kΩ	0,6 W
R9	1 MΩ	0,6 W
R10	1,5 kΩ	0,6 W
R11	100 kΩ	0,6 W
R12	470 kΩ	0,6 W
R13	470 kΩ	0,6 W
R14	1,5 kΩ	0,6 W
R15	100 kΩ	0,6 W
R16	100 kΩ	0,6 W
LED1-LED6	3 mm, 20 mA	Červená, kulatá
GAIN	1 MΩ	Potenciometr log.
VOL	1 MΩ	Potenciometr log.
BASS	1 MΩ	Potenciometr log.
MID	250 kΩ	Potenciometr lin.
TREB	1 MΩ	Potenciometr log.
V1	EL84	+ patice noval, keramická
V2	ECC83	+ patice noval, keramická
V3	EZ81	+ patice noval, keramická
SX	ON-OFF-ON	2polohový spínač
INPUT	JACK 6,3 mm	mono, do panelu

Do tabulky jsem neuvedl konstrukční prvky jako barevné vodiče (lanka), smršťovací bužírky, svorkovnice s roztečí pinů 2,54 mm pro připojení spínačů a potenciometrů, dále tavnou pojistku a také reproduktor a napěťové a výstupní trafo. Tyto součásti jsem nekupoval, ale vytáhl ze svých domácích zásob.

Fotografie zesilovače

Zesilovač jsem vyrobil během Vánoc 2012. Je oživený a plně funkční. Zvuk je velmi příjemný, distortion funguje. Při maximálním zesílení slyšitelně šumí, pokud použiju snímač humbucker tak více, v případě obou single coils mnohem méně. Na tomto problému stále pracuji, ale obávám se že se jedná o šum indukovaný přímo do snímačů.

Dřevěnou bednu jsem vyrobil ze spárovky, zatím je bez povrchové úpravy. Také chybí mřížka před přeproduktorem, která je objednaná a na cestě. Panel s potenciometry chci mít ze skla a podsvícený žárovkou (takový šílený nápad, snad se původní záměr podaří a bude do vypadat dobře). Ještě musím udělat něco s tím nevzhledným klubkem drátů, které vedou k potenciometrům.

Aktualizace 24. 8. 2013: Už víc jak půl roku mi kombo doma hraje, je sice natřené a provizorně jsem před reproduktor napnul plátno, ale stále jsem neobjednal u sklenáře sklo.

Závěr

Zatím žádný závěr, jelikož na zesilovači stále pracuji. Jak budu mít skleněný panel hotový, doplním fotografie a dokončím i tento článek.