DIY ενισχυτής κιθάρας

[yianemma]

Καλησπέρα. Σκέφτηκα να ξεκινήσω αυτό το θέμα εδώ, μου φάνηκε το πιο κατάλληλο μέρος μιας και από εδώ μπήκα δειλά δειλά στο χώρο του diy.


Μέχρι πριν από λίγο καιρό δεν είχα ενισχυτή κιθάρας, αλλά -ας είναι καλά ο adr1anos- ολοκλήρωσα έναν noisy cricket. Προς το παρόν με συνοδεύει μια χαρά, αλλά θα ήθελα κάτι πιο δυνατό.


Για να μην πλατιάζω, αυτό που έχω στο μυαλό μου είναι το εξής (περίπου):


προενισχυτής με καθαρό-βρώμικο κανάλι --> tonestack --> poweramp, αν βέβαια έχω καταλάβει σωστά τον τρόπο που λειτουργεί ένας ενισχυτής κιθάρας. Θα ήθελα το κόστος να μην ξεπερνά τα 50 ευρώ, μιας και σε αυτά τα χρήματα θα μπορούσα να βρω έναν οικονομικό μεταχειρισμένο ενισχυτή.


Για power amp σκέφτομαι κάτι σε tda 2030 που μου φαίνεται αρκετά απλό, μαζί με το τροφοδοτικό που βρήκα εδώ, για tonestack το tonemender από εδώ, αλλά δεν έχω κάτι για προενισχυτή. Δεν με ενδιαφέρει να τα βάλω όλα σε ένα κουτί, μου αρκεί να τα φτιάξω και σαν πετάλια.


Απλά θα ήθελα να ξέρω αν τελικά θα δουλέψει, αν έχει δοκιμάσει κανείς κάτι παρόμοιο και αν όλα αυτά μπορούν να γίνουν με κόστος γύρω στα 50 ευρώ.


Ευχαριστώ εκ των προτέρων.

[vegos]

Για power amp σκέφτομαι κάτι σε tda 2030 που μου φαίνεται αρκετά απλό, μαζί με το τροφοδοτικό που βρήκα εδώ, για tonestack το tonemender από εδώ, αλλά δεν έχω κάτι για προενισχυτή. Δεν με ενδιαφέρει να τα βάλω όλα σε ένα κουτί, μου αρκεί να τα φτιάξω και σαν πετάλια.

Το έχω δοκιμάσει εγώ αυτό το κομμάτι. Το οδήγησα με ένα TL072.
Έχω σχεδιάσει κάτι -αλλά δεν το έχω υλοποιήσει ακόμα- οπότε δεν το εμφανίζω.

Εντωμεταξύ, τώρα που το είπες, είχα βρει αυτόν
http://www.epemag3.com/lib/free_projects/audio/0202%20-%20Guitar%20Practice%20Amp.pdf
κι έχω δώσει σε ένα φίλο από πέρσι να μου φτιάξει το pcb, αλλά μάλλον με έγραψε 

Για τροφοδοτικό, αν και θα κάνεις δουλειά με τα δύο voltage regulators, είμαι υπέρ του μετασχηματιστή με 2 πηνία. Αφού θα χρειαστείς που θα χρειαστείς μετασχηματιστή (εκτός αν το δουλεύεις με μπαταρίες), πάρε μετασχηματιστή με δύο δευτερεύοντα. Δεν θα έχεις και πρόβλημα με υπερθέρμανση των voltage regulators (τα 78ΧΧ/79ΧΧ πχ χρειάζονται ~ +1,5 με +2V παραπάνω τάση από αυτή που θες να βγάλεις. Για τα 7809 πχ πρέπει να του δώσεις ~11V. Όσο περισσότερα volts τους δίνεις, τα απάγουν σε θερμοκρασία).

[yianemma]

Φίλε κατ' αρχάς ευχαριστώ που με συνοδεύεις και σε αυτό το post. Ειλικρινά η πρότασή σου μου φάνηκε σαν "κινέζικα" μιας και οι γνώσεις μου είναι λίγες και δεν καταλαβαίνω τι μου προτείνεις.


Έψαξα λίγο στο net για "voltage regulators vs transformers" μήπως και μάθω κάτι. Νομίζω -αν τα keywords που έβαλα είναι σωστά- πως πάνω κάτω κατάλαβα τι μου προτείνεις.


Στο κομμάτι του τροφοδοτικού θα με βοηθήσει φίλος που κατέχει από αυτά μιας και δεν θέλω να ακουμπήσω οτιδήποτε έχει να κάνει μεγάλες τάσεις. Ο ίδιος μου είπε - αφού του έδειξα το σχηματικό - πως κάνει μια χαρά τη δουλειά του και επιπλέον μπορεί να μου προμηθεύσει δωρεάν τα υλικά.


Θα ήθελα όμως να μου δώσεις ένα keyword η link ωστε να διαβάσω πάνω στη θεωρία των τροφοδοτικών και μετασχηματιστών, κατά προτίμηση στα ελληνικά. Βασικά έχω μπερδευτεί λίγο από την εναλλαγή αγγλικής και ελληνικής ορολογίας και θα ήθελα να τα ξεκαθαρίσω...


OK! βρήκα μερικά πολύ κατατοπιστικά που με βοήθησαν να καταλάβω τι κάνει ένα τροφοδοτικό και τα στοιχεία του. Νομίζω ότι λόγω κόστους θα πάω στην προτεινόμενη από το guitar gadgets λύση.


Για να καταλάβω, η άλλη λύση είναι αυτή;

[vegos]

Θα προσπαθήσω να στα ξεκαθαρίσω λίγο:

Αρχικά, ξεκινάμε από τα ζητούμενα και τα δεδομένα που έχουμε:

Θες να τροφοδοτήσεις έναν ενισχυτή με +Χ Volts και με -X Volts.
Έχεις 220V A/C.

Χρειάζεσαι λοιπόν αρχικά έναν μετασχηματιστή από 220V A/C σε X Volts AC.
Μετά, από αυτά τα Χ Volts AC θα πρέπει να τα μετατρέψεις σε +X και -X.

Η σωστή (κατ' εμέ, όχι απόλυτα) λύση είναι ένας μετασχηματιστής με δύο εξόδους.
Θέλεις δύο εξόδους προκειμένου από αυτές να κρατήσεις από την μία μόνο τα +Χ και από την άλλη μόνο τα -Χ volts. Επίσης πρέπει αυτός να έχει ίδιες εξόδους (καθώς υπάρχουν μετασχηματιστές που βγάζουν ταυτόχρονα πχ και 9 αλλά και 15V).

Για να πάρεις τα +/- volts, το κάνεις με απλό τρόπο. Με μια γέφυρα ανόρθωσης (4 δίοδοι). Στην είσοδο (AC) της γέφυρας (bridge rectifier που λέμε και στο χωριό μου  ) συνδέεις την κάθε έξοδο του μετασχηματιστή.
Το + της γέφυρας θα σου δώσει τα +Χ volts, το - της γέφυρας τα -Χ volts. Η κοινή έξοδος του μετασχηματιστή θα είναι η γη*.

Φυσικά τα ampers που θα μπορεί να δώσει στο τέλος το τροφοδοτικό, εξαρτώνται από την δυνατότητα του μετασχηματιστή και της γέφυρας.

Η δεύτερη υλοποίηση είναι με έναν απλό μετασχηματιστή από 220V AC σε X Volts AC.
Κι εδώ θα χρειαστείς μια γέφυρα για να ανορθώσεις το ρεύμα (από εναλλασσόμενο->συνεχές).
Μετά θα συνδεθεί η έξοδος της γέφυρας παράλληλα σε ένα 78XX και σε ένα 79XX.
Τα 78XX/79XX είναι ολοκληρωμένα που παράγουν σταθεροποιημένο συνεχές ρεύμα, το μεν 78ΧΧ θετική τάση, το δε 79ΧΧ αρνητική. Η γείωση τους θα είναι κοινή, οπότε θα έχεις +Χ, -Χ και γη.

Σημείωση #1
Τα voltage regulators (πχ 78XX/79XX) παράγουν σταθεροποιημένο συνεχές ρεύμα. Χρειάζονται περίπου 1,7V με 2V παραπάνω από αυτό που ζητάμε. Δηλαδή το 7805 που βγάζει 5V, θα χρειαστεί να τροφοδοτηθεί από 6,7V μέχρι 7V. Φυσικά αυτό είναι το ελάχιστο. Μπορούμε να του δώσουμε πχ 12V. Όμως η διαφορά αυτή απάγεται ως θερμοκρασία.

Σημείωση #2
O voltage regulator (πχ 78ΧΧ) δίνει νομίζω μέχρι 1Α. Αν έχεις κάτι που ζητάει παραπάνω, θα χρειαστεί λίγο πιο πολύπλοκο κύκλωμα (υπάρχουν voltage regulators που δίνουν παραπάνω, πχ LM1085 στα 3Α, LM117 στο 1,5Α κλπ).

Σημείωση #3
Οι μετασχηματιστές με δύο δευτερεύοντα πηνία είναι λίγο πιο ακριβοί από τους άλλους.

Σημείωση #4
Αν σκοπεύεις να τροφοδοτήσεις με μία μπαταρία, μπορείς να πας με τη λύση των voltage regulators. Μπορείς επίσης να το τροφοδοτήσεις χωρίς voltage regulators με χρήση δύο μπαταριών (το + της μία μπαταρίας πάει στα +Χ volts, το - της άλλης μπαταρίας πάει στα -Χ volts και οι δύο πόλοι που περισσεύουν, ενώνονται και δίνουν τη γη).

Σημείωση #5
Στην ουσία δεν είναι γη (ground) αλλά common.


Τώρα, όσον αφορά το σχέδιο που έβαλες, ναι, θα δώσει και + και -, αλλά όχι πλήρως ανορθωμένα. Στην ουσία αυτό που κάνουν οι δίοδοι του κυκλώματος, είναι να κόβουν την αρνητική τάση. Σκέψου την κυματομορφή του εναλλασόμενου. Η μία δίοδος κόβει το κάτω μέρος της κυματομορφής και σου δίνει μόνο το πάνω, άρα το +, και η άλλη κόβει το πάνω μέρος, και σου δίνει το κάτω, άρα το -.

Το voltage regulator για παράδειγμα, θα σου δώσει δύο φλατ γραμμές. Μία που θα είναι η "γη/common" και μία του + ή του - αντίστοιχα.

Με τροφοδοτικό με δύο πηνία στην έξοδο και γέφυρα ανόρθωσης, θα έχεις πχ στην έξοδο του + μια κυματομορφή που θα είναι μόνο προς τα επάνω. Το κάτω κομμάτι, θα είναι αντίστροφο, επάνω. Πιο πυκνό κύμα δηλαδή. Εκεί μπαίνει κι ένας πυκνωτής εξομάλυνσης, προκειμένου να μην αφήνει το κύμα να πέσει.

Ελπίζω να τα έγραψα κατανοητά -και το βασικότερο, σωστά- και περιμένω τον @adr1anos να μας διορθώσει, μπας και ξεστραβωθούμε...

Γενικά, ψάξε -αν έχεις κουράγιο για διάβασμα- για λέξεις κλειδιά όπως:
transformer, primary winding, secondary winding, full wave, half wave, rectifier, rectifier diode, bridge rectifier, voltage regulator, LM7809, LM7909.

ΥΓ1
Σε κάθε περίπτωση, θα χρειαστείς κι άλλα εξαρτήματα στο κύκλωμα του τροφοδοτικού.
Θα χρειαστείς πχ πυκνωτές για εξομάλυνση, αλλά κι επειδή προορίζεται για audio, σίγουρα θέλεις και για φιλτράρισμα.

ΥΓ2
Θα πρέπει από πριν να γνωρίζεις περίπου τις καταναλώσεις του ενισχυτή. Έτσι θα βρεις το ιδανικό για σένα κύκλωμα. Αν πχ ο ενισχυτής έχει κατανάλωση 5Α στα 5V, μάλλον δε θα σε βολέψουν τα Voltage Regulators. Τυχαία τα νούμερα κι εκτός πραγματικότητας, απλά τα γράφω για να μπεις στο κλίμα.

ΥΓ3
Επειδή το είχα ψιλο-ψάξει για το TDA2030 και παλιότερα (και με διάφορα άλλα TDA):
Θέλει +/- 18V για να δώσει 14W στα 4Ω ή 8W στα 8Ω.
Επίσης μπορεί να παίξει και μόνο με +36V, αλλά δε μπορώ να θυμηθώ γιατί το είχα ακυρώσει αυτό το σενάριο.
Τέλος, θα χρειαστείς ένα κύκλωμα για την προενίσχυση. Στις δοκιμές μου κατέληξα σε ένα απλό κύκλωμα με TL072 του Jack Orman (http://www.muzique.com/lab/buffers.htm).

Έχε υπόψιν σου ότι μπαίνεις σε πιο βαθιά νερά, χωρίς να θέλω να σε επηρεάσω αρνητικά, αντιθέτως, όμως το κόστος δεν θα είναι noisy-cricket. Όπου ακούς μετασχηματιστή, να γνωρίζεις ότι το κόστος ανεβαίνει.

[yianemma]

Ευχαριστώ, ήδη στρώθηκα στο διάβασμα.


Δυο ερωτήσεις αν μου επιτρέπεις, για να δω αν είμαι στο σωστό δρόμο.


α. Για τη λύση που προτείνεις χρειάζομαι έναν centered tapped transformer?

β. Με τον τρόπο που προτείνεις θα είναι σταθεροποιημένο το dc? Χωρίς voltage regulator?

[adr1anos]

Παιδιά, συγνώμη αλλά έχετε βάλει πολλά στο κεφάλι σας. Πολύπλοκα και κοστοβόρα.
Keep it simple.
Ας αγοράσει ο φίλος ένα έτοιμο κινέζικο τροφοδοτικό από το ebay.
Αποφασίστε για ένα απλό σχέδιο, μαζί pro και post. Δεν χρειάζεται μέσα σε όλα να ταιριάζουμε και ανόμοια συστήματα.
Επίσης απ'ότι κατάλαβα ο φίλος θέλει και παραμόρφωση, όχι απλά μία γραμμική προενίσχυση.
Κάντε πρώτα μία έρευνα τι θα φτιάξετε, απλό και ολοκληρωμένο, και μετά βάλτε το κάτω από θέμα κόστους.

[yianemma]

Έχεις δίκαιο, είχα αρχίσει να ζαλίζομαι με το σερφάρισμα και τις σημειώσεις, αλλά τελικά μου βγήκε σε καλό. Αν δεν καταχράζομαι πολύ το χρόνο σας, κατέληξα στο παρακάτω σχηματικό που συνοδεύεται και από verolayout, για να απλοποιήσω - για μένα - τα πράγματα.

Ο προενισχυτής βασίζεται στο OPA134 opamp, ο τελικός στο tda 2030. Δεν έχει παραμόρφωση, δεν με ενοχλεί προς το παρόν, απλά θέλω να το ξεκινήσω και έχω μόνο μια ερώτηση (προς το παρόν) μιας και αύριο πάω να αγοράσω τα υλικά αφού ο δρόμος μου με βγάζει στο κέντρο της Αθήνας. Υπάρχουν ήδη πολλά από τα υλικά (vero, jacks, αντιστάσεις, καλώδια και μάλλον και κουτί), οπότε εκτιμώ ότι αν εξαιρέσω το μετασχηματιστή, το κόστος θαπρέπει να κυμαίνεται κάτω από τα 20 ευρω.

Θα με καλύψει ένας μετασχηματιστής τροφοδοσίας 2Χ24 Volt/στο 1 ή στα 2 Αμπερ?

[vegos]

Αν είναι αυτός:
http://www.paulinthelab.com/2012/05/tda2030-based-amplifier-veroboard.html

Τότε κάτω στα σχόλια γράφει ο τύπος:
8 ohm speaker and at least an amp for the transformer (I used a 1.7 amp transformer)

[yianemma]

Πράγματι αυτός είναι ο ενισχυτής. Το είχα διαβάσει στα σχόλια, όπως και για τις τάσεις των πυκνωτών, αλλά στο vero έγγραφε για 850mA or over transformer και δεν ήξερα τι να προτιμήσω.


Τα υλικά αγοράστηκαν σήμερα, κόστος με το μετασχηματιστή που ήταν ο ακριβότερος, 24 ευρώ(Βέβαια αν δεν είχα κάποια από τα υλικά θα έφτανε το 30άρι άνετα). Θα ξεκινήσω σιγά σιγά και αν υπάρχει ενδιαφέρον (ή απορίες  ) θα ενημερώνω το thread.


Ευχαριστώ vegos.

[yianemma]

Λοιπόν η κατασκευή προχωράει, ετοιμάστηκε το vero και μπήκαν μερικές αντιστάσεις. Επίσης ξεκίνησα να τρυπάω το κουτί και θα ήθελα να σας κουράσω με δυο ερωτήσεις αρχαρίου, ώστε να αποφασίσω για τις υπόλοιπες τρύπες και τη διαμόρφωση του κουτιού.


Στο πίσω μέρος του κουτιού θα έχω τα in και out για κιθάρα και ενισχυτή, ένα fuse hoder, την υποδοχή του καλωδίου ρεύματος και το διακόπτη (rocker switch) με το οποίο θα ανοίγει ο ενισχυτής. Θα ήθελα όμως να βάλω έναν spdt διακόπτη και led λειτουργίας στο μπροστινό μέρος.


α. Απ' ότι καταλαβαίνω θα πρέπει αυτό να κόβει το κύκλωμα από την πλευρά του δευτερεύοντος πηνίου. Είναι ασφαλές αυτό; Αν ναι σε ποιο σημείο του παρακάτω κυκλώματος μπορώ να βάλω τον διακόπτη;



β. Ο μετασχηματιστής που πήρα είναι 2Χ24V, ενώ ο τύπος χρησιμοποιεί μονό Μ/Σ. Τον πήρα έτσι γιατί μελλοντικά μπορεί να υλοποιήσω το κύκλωμα με τη διπλή τάση που έχει το tda 2030 στο datasheet. Θα μου δημιουργήσει πρόβλημα θορύβου το πηνίο που δε θα χρησιμοποιήσω;

[yianemma]

Λοιπόν ο ενισχυτής είναι έτοιμος!!!


Έτοιμο το κουτί, έτοιμη η πλακέτα και γίναν οι πρώτες δοκιμές με την πλακέτα εκτός κουτιού. Υπάρχει κάποιο ελαφρύ βουητό, ίσως να οφείλεται στο ότι είναι εκτός κουτιού.


Έχω όμως το εξής πρόβλημα:
Μου φαίνεται ότι η ένταση του ήχου είναι πολύ χαμηλή, περίπου ίση με αυτή που παίρνω από τον noisy cricket. Το θέμα είναι πως το ποτενσιόμετρο μετά το 1/4 της διαδρομής του με κάποιο τρόπο εξαφανίζει τον ήχο, δηλαδή ξεκινώντας τέρμα αριστερά δεν ακούγεται τίποτε (ορθώς) καθώς το γυρίζω μέχρι το 1/4 της διαδρομής του η ένταση αυξάνεται και μετά ο ήχος εξαφανίζεται... Παίζει να φταίει η καλωδίωση; Χρησιμοποίησα πολύκλωνο θωρακισμένο καλώδιο αλλά άναγκάστηκα από λάθος να τα απογυμνώσω αφού τα είχα κολλήσει στην πλακέτα. Μπορεί να είναι αυτή η αιτία;


Θα μπορούσε να μη δουλεύει ο προενισχυτής(ΟΡΑ134) και να δουλεύει ο τελικός κανονικά;


Παρακαλώ ρίχτε καμιά ιδέα, ανυπομονώ να τον χρησιμοποιήσω.

[vegos]

Από μια πρόχειρη ματιά που έριξα, το volume φεύγει από την έξοδο του op-amp και πάει στην είσοδο του tda.

Κατάργησε το προσωρινά να δεις τι γίνεται με πλήρη ένταση/χωρίς να επιδρά το ποτενσιόμετρο.

[yianemma]

OK, θα το κοιτάξω το συντομότερο. Vegos παίζει να έχω βάλει ανάποδα το 7809. Στον ενθουσιασμό μου δεν κοίταξα το pinout και τώρα είδα ότι το Vin είναι το είναι το ποδαράκι 1, οπότε πρέπει να το στρίψω 180 μοίρες. Μάλλον παίζει χωρίς προενισχυτή. Θα μπορούσε να συμβαίνει αυτό;

[yianemma]

OK, θα το κοιτάξω το συντομότερο. Vegos παίζει να έχω βάλει ανάποδα το 7809. Στον ενθουσιασμό μου δεν κοίταξα το pinout και τώρα είδα ότι το Vin είναι το είναι το ποδαράκι 1, οπότε πρέπει να το στρίψω 180 μοίρες. Μάλλον παίζει χωρίς προενισχυτή. Θα μπορούσε να συμβαίνει αυτό;

DONE!!! Αντέστρεψα το 7809, άλλαξα την καλωδίωση στο pot αφού πρώτα δοκίμασα χωρίς για να δω τη μέγιστη ένταση και όλα ΟΚ. Μπαίνει λίγος θόρυβος όσο η πλακέτα είναι έξω από το κουτί, αλλά κατά τα άλλα όλα καλά. Ελπίζω σύντομα να ανεβάσω και φωτογραφίες.


@vegos: Φίλε ευχαριστώ πολύ.