Um valvulado mais simples

Post 50 -  Guibson Falcon - Circuito quase completo

    Este é o circuito quase completo pois falta o desenho das conexões do lado do primário do transformador (onde estará o protetor de 127V/220V que ainda não resolvi o problema).

     Infelismente estes blogs do google não tem uma especie de lente ou zoom para visualizar melhor (se tem eu não sei como fazer), o desenho está num tamanho de papel “letter” e acredito que está no tamanho certo para imprimir e assim ter uma visualização melhor.

     A partir desse circuito nos próximos posts explicarei o funcionamento de cada etapa e ai o desenho de cada etapa aparecerá maior na tela. Algumas estapas são muito conhecidas pois estão em muitos esquemas encontrados e dispensa maiores detalhes (apesar que muitos nem isso sabem), mas algumas não.

   O intuito desse blog é também pra mim mesmo pois eu mesmo esqueço, as vezes esqueço a teoria, esqueço fórmula básicas, esqueço onde coloquei os desenhos impressos e as vezes dá um pau no HD de um dos computadores e perco tudo, e podem acreditar os pen-drives também dão pau pedindo pra formatar. Assim serve para mim e para quem quizer aprender alguma coisa de eletrônica voltada para guitarras enquanto o Google permitir a existência deste blog (nunca se sabe se um dia eles resolvem acabar com tudo).

  Os desenhos cercados por linhas tracejadas significam que estão em placas separadas, o desenho da unidade de potência tem inclusive a sua númeração própria dos componentes. O desenho do transformador com a fonte também está em placa separada (esqueci de tracejar em volta).

Um valvulado mais simples

 Post 49 - Guibson Falcon - Detalhes do trafo de força um pouco melhorado

    Hoje em dia esta muito comum usar software de cálculos de transformadores, mas a maioria destes softwares, quem faz o software entende muito mais de programação de computador do que propriamente de cálculos de trafos.

   Eu já usei alguns só para comparação e na maioria das vezes só bate os cálculos das correntes e fios, o resto tem tanta coisa envolvida no projeto de um transformador que os softwares ficam devendo e as chances de se ter um bom trafo são poucas.

    Um trafo para um amplificador valvulado não é um trafo comum, tem certas regras que devem ser mantidas inclusive no número de espiras, seria muita coisa pra explicar sobre transformadores seja no cálculo ou na construção.

    Como eu disse antes no post 42, este trafo para este amplificador é bastante justo no sentido de economia e tamanho pequeno e ainda assim usando uma indução mais baixa pra evitar aquecimento das lâminas por excesso de vibração. O aquecimento virá dos fios (dependendo do ajuste do bias) principalmente do primário e os fios devem ser para 180 graus Celsius de isolamento.

    A tensão de bias será fixada por um dos lados dos 12V AC que retificada estará em torno de apenas uns -13V devido a queda (não mais que uns 30mA por válvula), mais corrente do que isso o trafo ficará subdimensionado e irá aquecer bastante, ainda assim aguenta até uns -10,5V (0,36mA) mas fica muito quente com lâminas comuns, com lâminas GO não aquece muito não. O circuito com as EL84 pode aguentar um bias quente até uns 40mA (mais que isso passa da potência da potência da válvula e ela envermelha), mas ai precisaria de um trafo mais parrudo com lâminas mais largas (com lâminas de 2,8cm e fios mais grossos).

      Aqui vai as correções com alguns detalhes possiveis

  Núcleo

  Lâmina de perna central de uma polegada (2,54cm)

    O empilhamento (antes de 3,9cm) deve ser aumentado para 4,2 a 4,3cm para laminação GNO de preferência recozida (com GO dá pra ser 3,9). Em torno de 1,3Kg de ferro (a fórmula está no apostilão).

    O grande problema de trafos para a energia elétrica brasileira e ter que ser para 127V e 220V o que geralmente exige mais fio e assim lâminas maiores. Nos Estados Unidos por exemplo a tensão é apenas 120V em todo o território, o trafo do Fender Blues jr por exemplo usa este tamanho de lâmina com um empilhamento bem mais estreito.

  Enrolamento - nesta ordem

    1054 espiras, fio 31AWG, 248V, em 9 camadas com papel (0,05mm) a cada duas (em torno de 66 ôhms).

     51 CT 51 espiras, fio 33 AWG, 12V CT 12V, uma camada com espaço entre as espiras.

    511 espiras, fio 26AWG, 120V, em 9 camadas exatas com espiras juntas e mais uma camada com 30 espiras espaçadas para 127V (fio sobre fio sem papel). A opção dos 120V é porque aqui onde moro é 120V.

    396 espiras, fio 29AWG, 93V (para os 220V), em 4 camadas e meia sem papel

    1 camada incompleta de papel aluminio ou folha de cobre para aterramento isolada dos dois lados.

   14 CT 14 espiras, fio 18AWG em uma camada, ou fio 21AWG duplo em duas camadas, 3,3 CT 3,3V.

    Se voce leitor leu em algum lugar na internet que se deve inverter alguns enrolamentos na hora de enrolar, não acredite, é tudo no mesmo sentido.

    Os enrolamentos devem ser feitos bem apertados e pode-se usar uma cola de bastão nos papeis evitando assim durex ou fita crepe envolvendo os enrolamentos (durex só para emendar os papeis). Não se deve dar banho de verniz na bobina pra não fazer lambança, não precisa a menos que se enrolou tudo frouxo. Peso do bobinado em torno de 270 gramas.

    Logicamente precisa de uma pequena máquina para enrolar (pelo menos uma manivela com um eixo), dá pra enrolar na mão mas é bastante trabalhoso.

    O cálculo foi feito de forma que o carretel (feito de papelão) fica completamente cheio entrando justinho na janela. A base da forma (onde se acentam as espiras) deve ser fina (mais ou menos 0,7mm)

  Montagem

    Colocar as lâminas E e I entrelaçadas logicamente, deixar faltando algumas (para não apertar demais), colocar os parafusos (M4 de 5cm cabeça Philips) provisóriamente sem apertar muito, ligar o trafo por um tempo curto o suficiente para testar e conferir as tensões. 

    Retirar os parafusos, colocar as últimas lâminas EI, pincelar bastante com verniz poliuretano as 4 laterais do empilhamento, não estando apertado o verniz tenderá a escorrer por entre as lâminas e é essa a ideia, apertar o parafusos bem apertado agora já com as patilhas L, de preferência com a ajuda daqueles tornos em formato de C (não sei o nome exato da ferramenta) para ajudar a apertar e deixar secar 24 horas com estes tornos.

   

   O uso do verniz (ou a sua quantidade) não é obrigatório, depende da condição das lâminas na hora de apertar, porém ao ir colocando as lâminas em carater definitivo um pingo de verniz na perna central de cada uma ajuda diminuir a vibração delas no meio do núcleo (onde não há parafusos para apertar)

    Cada enrolador de trafo faz de um jeito diferente, já faço isso a décadas e a minha maneira fica perfeito, como se cálcula (pelo menos 3 maneiras diferentes) e como se constroi (tudo com desenhos) estão no meu apostilão “Trafos, o segredo dos mágicos” que para transformar em blog gastariam uns 200 posts pois é sobre trafos de força, de audio e chokes de filtro (com varios exemplos), tem cálculo lá pra tudo.

Um valvulado mais simples

Post 48 -  Guibson Falcon - Unidade de potência

  Este é o esquema definitivo da potência. A potência funciona bem e “clean”, com e sem realimentação (feedback Fb) vinda do trafo de saida. Sem realimentação há um maior ganho, as más linguas (quero dizer os livros) dizem que um amplificador nunca deve funcionar sem nenhuma realimentação, ou seja completamente aberto pois desgastam as válvulas de saida (um desgaste talvez de 0,0000...00001%), então para não contrariar os livros, põe ali no resistor R5 um resistor de uns 47K ou 100K se quizer um ganho maior, e 15K se se quizer o mesmo valor do circuito original do Falcon.

  No meu circuito o valor será 10K porque terá um LDR iluminado por um led atravez de um circuito vindo do pré que será visto mais tarde.

  O quê que esse LDR tá fazendo ali?

  A ideia em meus amplificadores é sempre ter o melhor som possivel adequado para guitarras, a ideia ali é ter um pouquinho de compressão ou uma especie de “sag” nas notas tocadas pois o som é muito brilhante e estalado, o LDR fará o serviço direto na unidade de potência. No entanto o LDR não está localizado na placa da potência e estará na placa do pré.

  Poderia até ter uma chave de compressão liga e desliga, mas como é muito pouco é melhor ficar ligado direto.

  Devo deixar claro que este caso de realimentação e ganho por ali depende muito do trafo de saida, com outro trafo diferente pode haver comportamento diferente.

  Os capacitores podem ser de cerâmico (geralmente são para 1000V como os que usei) ou de poliester para 450V (tanto faz, não vai dar diferença nenhuma no som). Os resistores alguns podem ser de 1/8W (depende de saber onde), mas quando não marcado no esquema é melhor colocar tudo de 1/4W pelo menos.

  Unidade de potência com trêmolo

  Neste amplificador é muito dificil ter um circuito de trêmolo usando LDR como fiz no amplificador anterior. O pré amplificador só terá uma 12AX7, ou seja apenas dois circuitos ativos e fica muito dificil colocar um LDR atenuando o sinal junto com outros circuitos sem perder volume (falta outra 12AX7 para compensar perdas).

  Neste caso será usado um trêmolo atuando direto no bias do circuito, é mais simples e não perde ganho. A desvantagem é que não dá para ter um ajuste do valor de bias simplesmente girando um trimpot onde ele está na placa sem afetar o trêmolo. O desenho terá que ser modificado, explicarei quando for a vez do desenho do trêmolo.

   

 O trimpot R13 e o resistor R12 simplesmente serão retirados do circuito dando lugar a um simples “jump” (um pedacinho de fio) conectando direto o -Bias nos resistores R10 e R11.

  O desenho da placa é mostrado do lado dos componentes (o traçado de cobre está por baixo) e há um furo a mais onde está o microtrimpot para se fazer o “jump”. A placa serve para montagem com os dois tipos, amplificador com trêmolo ou sem.

  Foi desenhada num software para circuito impresso e quando uso o software nunca sei se o formato salvo em .PNG ou .BITMAP está do tamanho correto, por isso coloco as medidas em centimetros. O desenho deve ser ajustado para as medidas se ao imprimir der um tamanho diferente (eu imprimo direto do software). Em outros desenhos mais simples uso simplesmente o Painter do Windows.

  Na foto R7 está com 3K9 (pois não tinha um 3K3), tanto faz.

  Esta potência usa um divisor de fase com apenas 1/2 12AX7 chamado de "concertina" e já visto como funciona no post 36 de Setembro de 2017, assim sobra 1/2 12AX7 para o amplificador de tensão aumentando o ganho e então da pra fazer um pré só com uma 12AX7.

Um valvulado mais simples

Post 47 Guibson Falcon - Erros e acertos

  De volta de viajem posso finalmente continuar minha montagem.

  Após o amplificador ligado (sem o pré) funcionou de primeira, não precisei nem ajustar o bias, com o cursor do microtrimpot no meio (como deixei) já bateu -9,5V. Não uso lâmpada em serie para teste como a maioria faz, tenho tanta certeza do que faço que não preciso usar.

  Usei um trafo de saida que eu já tinha feito muito antes baseado no trafo do Fender Blues jr que é para tensão mais alta e mais alta impedância o que certamente me daria um som bem “clean”. Deu super clean e com alto ganho, mas ainda tentarei fazer um trafo um pouco mais econômico.

  Montei então um pré ainda improvisado para ir testanto e modificando. A foto mostra uma plaquinha (a esquerda) onde está a alta tensão e na protoboard em baixo em baixo onde faço os testes (a protoboard é grande e fica com outras coisas montadas). A plaquinha onde são soldados o 4 potenciômetros (volume, agudos, médios e graves) já é definitiva e terá um post separado sobre o controle de tom e o desenho dela.

  O que deu certo e o que deu errado até agora

  O protetor automático de 120/220V simplesmente parou de funcionar não havendo os 12V no redutor de tensão a base de reatância capacitiva (eu já havia dito que não gosto desse sistema, mas é o jeito barato), assim conectei os fios do relé direto só para seguir a montagem (onde está uma fita crepe azul sobre o relé) e depois decido o que fazer nesse protetor.

  O trafo de força está esquentando muito, depois de 3 horas funcionando (ao se colocar a mão está pelando), a tensão já cai logo de cara para cerca 292V (ao invés de uns 310V) com o bias em -11V (com -9,5V cai para 288) e o filamento para cerca de 6V. Isto significa que o trafo está um pouco subdimensionado, deveria ter os fios mais grossos para mais corrente ou ter uma resistência mais baixa. Calculando então por altos a regulação, esta está em torno de 8,5% e o ideal seria algo em torno de 5%. De resto está super silencioso.

  Dá pra ficar desse jeito por enquanto pois pretendo melhorar um pouco este trafo (desenrolando e modificando) mas sem trocar os fios, pois a ideia é ter um trafo justo, pequeno e econômico que funcione satisfatoriamente. Farei isto por último usando a mesma medida de núcleo e ai então colocarei os dados melhorados, também por último colocarei os dados do trafo de audio (e mais ou menos como se enrola um) pois este ficou excelente.

  Fios dos filamentos

  Pela foto pode-se observar como deve ser a ligação dos filamentos, fio 18AWG do trafo até a última EL84, dai fio 20AWG na outra EL84 e dai fio 22AWG nas 12AX7, ou seja, vai diminuindo a bitola (usei fios vermelho e azul e vermelho e preto).

  Os fios devem ser rígidos (fios usados em parte eletrica de residências), no alto afastados do chassi (o contrário do que é dito por ai na internet que devem ficar perto ou encostado no chassi), porque?

  Rígidos para não se moverem (sendo grossos não quebrarão facilmente) apesar que na realidade varios fiozinhos juntos conduzem melhor corrente do que um único fio rígido grosso (mas aqui é mais importante ficarem bem posicionados sem mover), e não encostados no chassi porque ao contrário do que pensam (que o chassi vai blindar), não vai não, vai é ficar muito mais perto dos outros pinos das válvulas podendo gerar ruido humm.

  Devem ser trançados (ligeiramente trançados, não é preciso enrolar um no outro igual um doido não). Porque que é trançado? Tem algumas explicações diferentes por ai mas aqui vai a minha:

  A tensão dos filamento é alternada, como neste caso a tensão é dividida em duas fases (3,3V Ct 3,3V) ao se trançar tem-se uma melhor chance das fases se anularem a medida que estas estão induzido a tensão externamente nos fios.

  A tensão deve ser alternada nos filamentos, nada de retificar ou estabilizar a tensão de filamentos, isto é invenção das novas gerações que não conseguem saber o porque que está dando ruido humm no amplificador e então culpam os filamentos.

Depois continuo...

Um valvulado mais simples

Viagem a trabalho

Sem postar nada este mes devido a viagem a trabalho

Um valvulado mais simples

Post 46 - Guibson Falcon - Outros detalhes na montagem

  Observando a foto o primeiro detalhe é evitar que os fios fiquem encostados no chassi pelo menos nas partes do chassi perto das válvulas. Alguns fios fabricados atualmente têm o plástico de péssima qualidade que se derretem muito facilmente, um simples canudo feito de papel de embrulho ajuda a separar e organizar os fios.

  Enrola-se um pedaço de papel com cola branca sobre um canudo de refrigerante e puxa o canudo pra fora enquanto a cola ainda está molhada.

  A espessura dos fios é conforme a corrente do trafo, geralmente fio 20AWG ou 22AWG (usei na maioria 22AWG por ser um ampli de menor potência).

  A montagem é modular, ou seja, uma placa pra cada coisa ao invés de uma placona com todos os circuitos nela. Assim é mais facil de consertar quando estraga, porém neste ampli será exageradamente por módulos, num segundo amplificador se eu vier a montar poderei unir uma ou mais placas numa só (pré e potência por exemplo).

 

  Parafusos M4 para o trafo, e a placa da fonte aproveitando os mesmos parafusos (assim se economiza), parafusos M3 na placa do circuito protetor. Abro roscas no chassi e as porcas prendem apenas as placas. Os espaçadores de cerca de 1 cm para levantar as placas do chassi eu os faço com tiras de alumínio e alicate (vou entortando até fazer o canudinho).

  Posição dos transformadores

  O trafo de audio eu já tenho um pronto que já havia enrolado a algum tempo atraz e então já fiz os furos no chassi. Este tem impedância de primário de 6K9 mas pretendo fazer outro com 7k2 e talvez com diferente entrelaçamento que falarei a respeito em posts mais adiante.

  No desenho do circuito original do Falcon (post 41) mostra 3 trafos no desenho do chassi, o de força num canto, o de audio no meio e o de reverb no canto oposto, cada um virado ao contrário um do outro o que nem sempre é preciso, mas todo na mesma linha.

  O trafo de audio geralmente deve ficar mais ou menos no meio do chassi no mesmo alinhamento do trafo de força e se tiver a uma certa distância (pelo menos uns 10 cm) do trafo de força a laminação pode ficar do mesmo lado (nada de por um com angulação diferente um do outro).

  O lado dos trafos onde saem os fios de conexão (onde não há pernas laterais das lâminas) é aonde se fogem mais linhas de fulga de indução (e não onde há ferragem).

  Na minha montagem o lado do trafo de audio onde saem os fios (onde estão os buracos largos) fica virado para o espaço mais largo entre duas válvulas (inversora e a primeira de potência). O outro lado do trafo joga mais ou menos em direção onde estão os potênciometro de tonalidade.

  Se este trafo estivesse em ângulo diferente ele iria jogar linhas de indução para o lado pre-amplificador (o que não seria uma boa ideia) e do outro lado jogaria no trafo de força (o que não importa muito). Assim o lado do trafo é conforme onde ele joga linhas de indução ou capta. Onde ele tem as pernas laterais está isolado, e não porque é obrigatorio se ter um trafo com ângulo ao contrário um do outro (a menos que um estivesse quase agarrado um no outro).

  Ainda conforme a maneira de enrolar o trafo não precisa de ter canecas laterais (que só aumenta o peso) nem sequer cintas metálicas (como nos Fenders), não precisa nada disso. O ideal é que se possa ficar um pouco distante das válvulas (para evitar pegar aquecimento) e distante da primeira válvula pré-amplificadora.

  Ali já está a plaquinha da unidade de potência (ainda faltando um ou outro componente) mais ou menos aonde irá ficar no chassi.

  Os fios grossos vermelho e azul são os de filamentos e devem conectar primeiro na válvula de potência mais próxima da válvula inversora (e não na última válvula), assim se divide melhor a corrente nos fios de filamentos para cada válvula.

 

Um valvulado mais simples

Post 45 - Guibson Falcon - Protetor automático 120V 220V - outra vez

  Placa do circuito

    Como isso funciona já foi visto no post 39, deixei com Led/LDR mesmo pois estraga menos que chip fotoacoplador, mas lá não tinha placa pois ainda era experimental.

   A placa é vista do lado dos componentes, sendo assim já está do lado para imprimir se for usado a técnica do ferro de passar. 

   Tem que recopiar, apagar os componentes e alargar um pouquinho o traçado em volta do buracos dos componentes, mas o mais dificil já está feito para se alguem quizer montar este circuito.

   Eu já fiz placas de todas as outras maneiras, mas a mais facil e rápida para placa simples  é a do ferro de passar. Na placa da fonte fiz a máscara de solda mas dá muito trabalho e assim como é um ampli mais simples e a ideia é ser barato não farei.

    Essa placa está um pouquinho diferente da vista na foto que estará no próximo post (melhorei ela um pouco mais). 

    Tem dois espaços para R1 que pode ser dois R1 em paralelo de 47K por 2W cada na horizontal no desenho (acho essa melhor opção), ou um R1 de 22K por 5W na vertical (usei dessa maneira por que já tinha o resistor). O esquema ao lado é o mesmo do post 39 só que com menos uma chave HH.

     O espaço para C1 tem furo a mais na trilha se caso for usado um capacitor mais largo pois esse valor tem de 15mm e 20mm. Na minha montagem usei dois do dobro do valor em serie por 250V pois não tinha de 400V, mas é facil de achar um de 1,5uF por 400V.

  Plaquinha da chave HH

      Essa plaquinha tem trilha para o led indicador de 220V que fica no painel trazeiro do lado que o botão da chave HH mostrar 220V e tem espaço para o led se a chave for colocada em pé, e outro espaço se a chave for colocada deitado (usei essa opção).

    Os fios de 120V, 127V, e 220V do trafo vão todos nessa plaquinha e dela sai para a placa do protetor. A conexão de 127V está num ponto trilha a espera (não tem nada ligado a não ser o fio de 127V do trafo), o fio de 120V é o que está sendo usado no meu caso (pois onde moro é 120V).

    Para trocar definitivo para opção 127V/220V é só inverter o fio laranjado (127V) com fio branco (120V) que está soldado na ponta da chave (solda o laranja no lugar do branco e deixa o branco no ponto de espera, os fios laranjados ficariam juntos na foto). Fiz desse modo pra evitar duas HHs no painel como fiz no outro amplificador. Logicamente o trafo não precisa ter 3 tensões pois no Brasil é só 127V e 220V.

   O desenho está no lado cobreado da fenolite e portanto o desenho deve ser invertido para imprimir se for usado a técnica do ferro de passar.