На самом деле это не точная копия проекта — кое что пришлось переделать под свои нужды и «хотелки», но оригинальность схемы сохранена на 90%
Про оригинальную версию усилителя (Mk II) ВНИМАТЕЛЬНО читаем на сайте Рода Эллиотта. Там очень подробно расписано почти все, что нужно для самостоятельной сборки, кроме одного — нет исходников печатных плат. Автор их продает — не будем претендовать на его право зарабатывать деньги — разработаем свои.
Моя версия усилителя получается MK III. Краткое описание особенностей получившегося устройства:
PREAMP
- регулировка «гейна»
- регулировка тембра (НЧ, СЧ, ВЧ)
- регулировка громкости
- вход высокой чувствительности
- вход низкой чувствительности
- выход на наушники
УСИЛИТЕЛЬ
- мощность 100W
- идеально продуманная схемотехника
- усилитель именно «гитарный» — не Hi-Fi
- защита от постоянного напряжения на выходе
- низкий уровень собственного фона
- линейный вход — напрямую в усилитель
- высочайшая надежность
БЛОК ПИТАНИЯ
- силовой трансформатор вместо ИИП
- улучшенная схема выпрямителя
- высокая надежность
- выход 9V для питания «педалей»
Часть 1. PREAMP
Придерживаясь авторской хронологии описания устройства начать следует с «преампа», тем более, тут есть о чем написать.
В своей статье автор «авторитетно» заявил, что разработал идеальный гитарный «преамп» с невероятно большим уровнем «гейна» и практически полным отсутствием собственных шумов. Сказать честно, за сознательную половину своей жизни, я спаял абсолютно все «преампы» и «примочки» размещенные в открытом доступе и в схемотехнике подобных «девайсов» разбираюсь не хуже их разработчиков. Поэтому, глядя на схему автора, у меня закрались большие сомнения в том, что этот человек понимает что такое «много гейна» и как вообще должен строится серьезный гитарный «преамп». Но, если верить написанному в оригинальной статье, ему вторил кто-то из настоящих гитаристов. Наверное очередной «блюз-дрочер», не признающий «металл» как жанр.
Авторскую схему я спроектировал в DipTrace и развел плату максимально похоже на авторский вариант, что-бы потом не было сомнений в том, что виновата неправильная разводка. Нумерация компонентов сохранена авторская — для удобства ориентировки между схемами. На схему нанес некоторые авторские рекомендации по настройке и регулировке.
«Гейна» действительно оказалось мало — «перегруза» откровенно не хватало. Добавил «гейна» следуя рекомендациям автора и немного подправил схему исходя из собственных соображений — стало заметно лучше, но все равно, для «металла» маловато: Арию можно с натягом, можно даже Metallica после «черного» альбома, но не более. Быстрые тяжелые рифы с «палммьютом», откровенно, не звучат. Фактически, это обычный «дисторшн» с пассивным регулятором тембра со всеми отсюда вытекающими особенностями и недостатками. С другой стороны, в погоне за понтами, некоторые музыканты покупают ламповый Marshall за полмиллиона рублей и потом разгоняют его обычными транзисторными «грелками». И ни чего, это считается нормальным.
Что я изменил в оригинальной схеме с целью ее субъективного улучшения, не сильно влияя на оригинал:
- Уменьшил R11 для увеличения GAIN
- Уменьшил R1 для увеличения чувствительности входа HIG
- Увеличил R2 для уменьшения чувствительности входа LOW
- Убрал R14 (перед диодами). Без него звук стал «острее», менее похожим на «овердрайв»
- Увеличил сопротивление R20 и R21 — при питании ±35V сильно грелись стабилитроны D5 и D6
- Увеличил мощность R20 и R21 — 1W-ные резисторы сильно грелись
- Увеличил емкость конденсаторов С13 и С14
- Убрал непонятную перемычку LINK
Больше в предусилителе ничего подстраивать не стал — это сильно изменит характер звучания авторского варианта. Кроме того, если нужен «преамп» получше или поинтересней — полно других готовых проектов. Зачем изобретать велосипед — подарю другу, спаяю другой.
Субъективно охарактеризовать звучание модифицированного «преампа» я могу так:
- Умеренное количество «гейна» дает довольно разборчиво рычащий «дисторшн». Играть можно и довольно неплохо, но для «металлиста» скучно и неинтересно.
- Играть на чистом звуке нет возможности — такое, похоже, просто не предусмотрено автором. Убавляя GAIN убавляется общее усиление схемы и усилитель вместо 100W-го превращается в «одноваттный». Хотя, понятие «чистый звук» у всех разное, возможно, кому-то будет в самый раз когда стандартные «аккустические» аккорды перестают быть мягкими и мелодичными и подкрашиваются легкой «хрипотцой перегруза».
- Посредственный темброрегулятор практически не дает никаких возможностей как-то приукрасить и даже вообще изменить звучание гитары. Все просто рычит чуть более-менее грубее или… как-то непонятно. Хотя, это может быть связано с особенностью моей электрогитары — модернизированный темброблок и нестандартные звукосниматели.
Часть 2. УСИЛИТЕЛЬ
Друзья, скажу вам прямо, 100W гитарного рёва в пределах комнаты — это нереально громко! Громко на столько, что «мурашки по телу» от восторга, иногда «с непривычки» аж жутко. Но именно такой «комбик» я и хотел — что-бы не ограничивать себя ни в чем. Самый крутой гитарный звук раскрывается именно на большой мощности.
Схема усилителя мощности повторена практически без изменений, не считая разработку собственной печатной платы. На моей (перерисованной) схеме отмечены некоторые нюансы настройки усилителя, а также откорректированы несуразные комментарии Р. Эллиотта. Что тут скажешь, человек творческий — дарит схему всем желающим, при этом старается максимально усложнить повторение.
Кратко об особенностях «обновленной» схемы усилителя мощности:
- Резисторы R20 и R21 (0.22Ом) состоят из двух параллельных резисторов по 0.40Ом — очень уж сильно автор боялся, что они будут греться. Вот и я решил перестраховаться.
- Резистор R26 (0.1Ом) перенесен на плату питания — все равно другой его вывод у автора приходил в схему питания — пусть не занимает место на плате усилителя.
- Транзисторы Q6 и Q12 на плате расположены так, что-бы их было удобно соединить друг с другом хомутом или «термоусадкой».
- На схеме появился HI PASS FILTER (HPF) на выходе усилителя. У такого решения две причины: 1. Необходимость «подрезать» низкие частоты, что-бы динамик не бубнил. 2. Защитить дорогущий гитарный динамит от постоянного напряжения при пробое выходных транзисторов.
- Схема кажется сложной и излишне «перестрахованной», но это именно то, что нужно для повышенной надежности. Такая схема может неограниченное время выдавать полные 100W реальной мощности, а не как Китайские «киловаттники».
- Схема усилителя «заточена» именно под гитарный звук, это не обычная «хай-фай колонка» для аудиодрочеров — mp3-ки не послушаешь. Для примера в памяти всплывает только старый ламповый телевизор (который с огромным корпусным селектором каналов) с круглым динамиком 3ГДШ в огромном фанерном корпусе — очень похожий на «ламповый» звук.
Часть 3. БЛОК ПИТАНИЯ
В авторском варианте блок питания изгорожен «навесухой» цепляясь за всевозможные более-менее крупные детали на манер настоящего лампового усилителя. Я такой метод категорически не приемлю, поэтому сразу разработал печатную плату, потом еще одну, потом еще… и так до тех пор, пока не получилось то, что мне нужно.
Надо отдать должное автору — назло аудиодрочерам, схема питания спроектирована идеально. Именно такая разводка «земли» гарантированно обеспечивает 100% отсутствие фона. Я очень удивлен удачной повторяемостью такой схемы. Не факт, что такая схема хорошо себя покажет в обычном «музыкальном» усилителе, но для гитарного — то, что нужно.
Отличия от авторского варианта схемы и несколько полезных советов:
- Предохранитель сетевого питания следует использовать на 3А — рекомендованный автором 2А не выдерживает при включении мощного трансформатора.
- Диодный мост в цепи согласования «земли» с корпусом усилителя заменен на два диода. Диодный мост в авторском варианте — странное решение.
- Силовой диодный мост следует подбирать на ток не менее 25А — такой выпрямитель даже при продолжительном использовании усилителя на максимальной мощности практически не греется даже с минимальным радиатором.
- Электролитические конденсаторы фильтра заменены на 10000мкФ — цена почти такая-же как и у 4700мкФ, а эффект заметно лучше. Особенно если учесть, что блок питания не стабилизированный и (как обычно в таких случаях) рассчитан «впритык».
- В схему добавлен светодиод индикации питания, а то как без него — усилитель-то не фонит и не слышно, что он включен.
- Отдельно спроектированы слаботочные контакты для подключения питания встроенного «преампа».
- Все «земли» естественно собираются в одну точку. В данном случае именно на плате блока питания. Отсюда же и выходит проводник на корпус усилителя. Кстати, общий провод питания усилителя и «преампа» нельзя соединять с корпусом! Так же нужно обеспечить изоляцию входных/выходных гнезд и корпусов потенциометров «преампа» от корпуса усилителя. Это важно — в этом вся «фишка».
Печатная плата получилась громоздкая несмотря на довольно плотный монтаж. В основном в этом виноваты огромные «электролиты» по 10000мкФ. Силовые дорожки нужно обязательно полудить, а лучше пропаять одножильным медным проводом.
Стоит сказать пару слов о трансформаторе питания (силовом):
- Питание усилителя изначально задумывалось именно трансформаторное, с диодным выпрямителем и нестабилизированным фильтром. Соответственно спроектирован и усилитель — именно под такой вариант питания. Учитывая, что гитарный усилитель сам по себе является сборщиком и ловцом всех на свете помех и радиосигналов, сложно предположить как он себя поведет с импульсным блоком питания.
- В моем усилителе используется самодельный трансформатор на Ш-образном железе габаритной мощностью около 180W. С большим запасом, но я так люблю. Тем более, когда трансформатор мотаешь сам, то выбирать особо не приходится — используется то, что есть.
- Не стоит использовать трансформаторы от старых ламповых телевизоров с ленточным железом типа ТС180-2 (где обмотка делится на две части). Как выяснилось, такие трансформаторы совершенно не подходят для нестабилизированного питания усилителя — невозможно устранить фон переменного тока. Даже при самом удачном стечении обстоятельств из динамика постоянно слышно гудение 100Гц.
Еще одной «особенной» особенностью моей версии усилителя является дополнительное питание для гитарных «педалей». Мне показалось, так удобнее, когда не нужно дополнительного блока питания для каждой «примочки» отдельно или не нужно каждый раз выдергивать батарейку. Все питается от одного «комбайна».
Питание «педалей» выполнено на микросхеме-стабилизаторе LM317, что позволяет настроить необходимое выходное напряжение. Все мои «педали» питаются от 9V (как от батарейки), но мало-ли, понравится педаль требующая питания именно 15V. Микросхема подключена как рекомендовано в «букваре», фильтрующие конденсаторы довольно большой емкости для такого слабого тока. Микросхема на радиатор не устанавливается — все рассчитано на ток потребления не более 40-60mA.
Все платы проекта сделаны ЛУТом, качество отличное, свою функцию выполняют на 101%. Все другие способы изготовления, на мой взгляд, излишнее самодрочерство. Заказывать изготовление заводских плат не стал потому, что пока не планирую коммерческий проект.
Часть 4. КОРПУС
Наверное, в проекте «комбоусилителя» это самая важная часть не считая того, что корпус сам по себе является проблемой для среднестатистического радиолюбителя.
Корпус усилителя полностью металлический, изготовлен из обрезков 200-литровой бочки из под ГСМ. Внутри корпуса все компоненты усилителя отгорожены друг от друга металлическими перегородками для максимального эффекта экранирования. Корпус огрунтован и окрашен черной матовой краской. Все элементы управления и подключения усилителя вынесены на переднюю панель. Декоративной отделкой корпуса заморачиваться не стал потому, что он все равно планируется быть всегда скрытым внутри «комбика».
Ниже, на фото, показано расположение компонентов внутри корпуса:
- Справа внизу — отсек для трансформатора питания. В последствии, в ходе наладки и эксплуатации усилителя, в этот отсек пришлось впихнуть плату питания «педалей». Изначально она не была запланирована, но ее необходимость показала себя с наилучшей стороны.
- Справа вверху — отсек подключения силового питания усилителя и точка заземления. Именно сюда сходятся все заземляющие провода и соединяются с корпусом в одном месте.
- Сверху посередине — отсек для выпрямителя блока питания. Сюда сходятся все «земли» от всех компонентов усилителя и здесь они коммутируются с с заземляющим проводником. Отсюда расходятся напряжения питающие все компоненты усилителя.
- Слева сверху — отсек для усилителя мощности с охлаждающим радиатором. Радиатор выбран с большим запасом — «надежность» девиз построения этого усилителя.
- Слева снизу — отсек для «преампа», входных цепей и темброблока. Отсек спроектирован с запасом, на случай замены «преампа» на более сложный.
Лицевая панель усилителя это не отдельная деталь — это фронтальная сторона металлического корпуса усилителя облагороженная «распечаткой» на принтере. А что вы хотели — такая мода! Так сейчас принято — имитировать внешний вид древнего (винтажного) лампового усилителя. Благо современные Китайские компоненты выглядят настолько красиво, что их не стыдно вкрутить прям в лицевую панель. В результате, все это, действительно, смотрится неплохо.
Фирменный логотип или другой «лейбл» обязательно должен быть на лицевой панеле любого «кастомного» «девайса». А иначе как все узнают «мастера». Ну или кого пиздить, если что :))) В будущем это место займет фирменная «брендовая» табличка из нержавейки — обещаю похвалиться.
Корпус комбоусилителя изготовлен из ЛДСП. Я не стал заморачиваться с оклеиванием обычной ДСП виниловой кожей с защитными уголками — на гастроли я с этим «комбиком» не собираюсь. Просто заказал готовые детали для сборки в мебельном магазине. Отдельное условие — толстая виниловая кромка на торцах наружных деталей — что-бы не оббивалась.
Защитная сетка динамика изготовлена из развандаленного воздушного фильтра какого-то огромного грузовика. В идеале, конечно-же, лучше купить специальную «аккустическую» сетку, но это увеличит стоимость проекта примерно… вдвое.
Все дело в том, что в комбоусилителе используется огромный, редкий и мощный 35-сантиметровый гитарный динамик FENDER. В следствии чего «комбик» получился размером с тумбу под ламповый телевизор. Хоть ламповые телевизоры всегда стояли на столе (больше ничто в доме его вес не выдерживало), представьте себе размер необходимой тумбы. И что-бы закрыть такой динамик нужна очень большая сетка нестандартного (не автомобильного) размера.
И все-же, огромный динамик дает неповторимый и несравнимый звук мощности и вседозволенности, хоть и жертвовать за это приходится свободным местом в квартире. Пэтому, для удобного передвижения «сундука» по полу, к нижней части были прикручены небольшие мебельные колесики. Мелочь, а удобно.
Внешний вид собранного «комбика» смотрим на фото ниже. Зацените мое «новое-хау» — эксклюзивный способ крепления гитары… в воздухе. Если интересно — напишу об этом.
На фото также видно готовый к продаже, очередной «шедевр» SanAmp GT2 и проект «красного канала» одного из ламповых MesaBoogie, переделанный в обычный «преамп». Но об этом в другой статье.
В общем, дизайн корпуса «комбика» имеет след. особенности:
- Габаритная ширина равна диаметру динамика + толщина ЛДСП. Я старался максимально уменьшить габариты колонки. Тем более, что нам совершенно не нужна эффективная передача низких частот. Например, если попробовать рассчитать широкополосную колонку для динамика такого размера (пусть даже с фазоинвертором), то она получится размером с холодильник! Понимаю, что настоящего «аудиофила» это не остановит, но я-то нормальный!
- Акустическое оформление динамика представляет собой на 100% «открытый ящик». Задняя стенка — чистая формальность. Внизу колонки можно удобно расположить розетки удлинителя, блоки питания «преампов» и т.п.
- В верхней части усилителя (над динамиком) располагается отсек для усилителя мощности. Корпус усилителя не встроен в корпус колонки «навсегда», как это принято делать обычно. Усилитель от туда легко «достается» и так-же легко «вставляется». При этом он не выпадает из колонки самопроизвольно за счет резиновых подложек имитирующих ножки. Так сделано умышлено потому, что усилители я продаю отдельно, колонки отдельно. И мне неудобно (да и покупателю неприятно) каждый раз разбирать/собирать готовую колонку для очередной настройки усилителя. Плюс, появляется некое подобие универсальности — покупателю не обязательно менять весь «комбик» целиком — достаточно купить только новый усилитель.
- Довольно широкая верхняя поверхность позволяет легко разместить на ней домашнее подобие «педалборда». А выступающие бурты по краям не дадут упасть любимым «педалям».
- Ну и конечно-же колесики! Учитывая масштаб «девайса» — вещь крайне полезная.
Часть 5. ПОСТСКРИПТУМ
- Данный комбоусилитель изготавливался для того, что-бы стать прирученным «домашним монстром». Что-бы стать эталоном для проверки и наладки всех разрабатываемых мной гитарных «примочек» и не только.
- Усилитель в целом, получился очень мощный, резкий и иногда кажется неуправляемым. Но, таким и должен быть настоящий гитарный усилитель.
- Усилитель не вносит собственные искажения в гитарный звук. При этом имеет на борту собственный гитарный «преамп», позволяющий играть без использования внешнего дисторшн/овердрайва.
- Встроенный «преамп» отлично согласуется абсолютно со всеми видами источника сигнала — можно подключать гитару, любые «педали» и «преампы». Да хоть «айфон»!
- Пассивный темброрегулятор не вносит никаких дополнительных искажений и эффектов в обрабатываемый сигнал — только «вежливо» приглушает все неугодное.
- Высочайшая надежность и защита от всего, что угодно — гарантируют, что Вы не облажаетесь перед слушателями в самый не подходящий момент. Для меня это особенно важно, поэтому я испытываю свои усилители в очень жестоких условиях.
Самое главное!
- Хочу поблагодарить своего друга Васю Ч. за помощь в покупке радиодеталей для проекта данного усилителя. Одно дело, когда собираешь «девайс» по заранее проверенной схеме и тебе достаточно сходить в «радиомагазодинраз». Другое, когда самостоятельно изобретаешь что-то новое, хоть и основываясь на готовый проект — постоянно нужно пополнять стратегические запасы радиодеталей. Тем более в период Хохлокризиса это стало не просто. Спасибо тебе Друг Вася за искреннее понимание моего увлечения и безотказную помощь.
- Еще хочу выразить благодарность моему новому знакомому Вадиму, с района ПЗША. Как только этот человек понял, что речь идет о хобби, не о серийном производстве — он переоснастил фрезерный станок, настроенный только для шлифовки ГБЦ, потратил свое свободное время — заварил мне радиатор для усилителя и отшлифовал плоскость. Эта кажущаяся несущественной «мелочь», позволила мне не тратить время на расчет и покупку нового радиатора. Спасибо тебе Вадим, ты хороший человек.
Здравствуйте, можете скинуть печатную плату пожалуйста?!
Скиньте пожалуйста на почту печатную плату
Приветствую. Отправил архив с исходниками по данному проекту, там сами разберетесь. Если что, пишите.