Głowa gitarowa (Head) Red Baron (końcówka PP)

Na budowę tego heada zdecydowałem się, gdyż oprócz brzmienia Soldano Atomic chciałbym również poznać co potrafi kanał czysty Fendera oraz przesterowany typu Marshall. Red Baron jest właśnie kompilacją tych dwóch rozwiązań. Elementy, które zgromadziłem początkowo miały posłużyć do budowy Soldano Atomic w konfiguracji Push-Pull. Stwierdziłem jednak, że nie ma potrzeby budowy w zasadzie dwóch takich samych headów różniących się wyłącznie ostatnim stopniem mocy, czyli tak naprawdę większą maksymalną mocą, która w domu będzie tylko przeszkadzać. Jak się okazało zgromadzone elementy pasują wręcz idealanie do Red Barona opartego na tym schemacie. Sam wzmacniacz nie wymaga również stosowania specyficznego transformatora głośnikowego przeznaczonego do układu PP. Zgromadziłem już następujące części:

• transformator sieciowy ze starego radia AGA,
• lampy przedwzmacniacza 3x6N2P-EW,
• lampy do końcówki mocy 6P14P-EW,
• lampa prostownicza AZ1 (duodioda).

Jak widać również w tym projekcie górują rosyjskie odpowiedniki lamp. Dodatkowo zdecydowałem się na prostownik lampowy, gdyż trafo posiada odpowiednie uzwojenie żarzenia (4V) i pracowało z tą lampą. Oryginalna konstrukcja zawiera prostownik krzemowy ale dodatkowa lampa nie powinna zaszkodzić a może nawet pomoże w kreowaniu oczekiwanego brzmienia. Wzmacniacz będzie zatem pełną lampą (jak niektóre MESY i inne drogie konstrukcje). Pozwoli to również na utratę części napięcia anodowego na lampie prostowniczej, gdyż z prostownikiem krzemowym mogłoby być ono zbyt wysokie (transformator daje bez obciążenia około 300V). Całość będzie się, więc opierać na 5 lampach. Transformator natomiast powinien wystarczyć z niewielkim zapasem.

Praca nad wzmacniaczem Soldano Atomic i Red Baron odbywa się równolegle i obecnie zakończyłem etap kompletowania lamp. Przyznam, że zaskoczyła mnie lampa AZ1. Nie spodziewałem się takiego potwora :).

Pozostałe lampy wyglądają przy niej trochę niepoważnie. Z popularnych lamp chyba tylko specyficzne „diabełki” mogłyby ją onieśmielić. Wstępne analizy wykazują, że lampa AZ1 powinna sprostać wymaganiom wzmacniacza pod względem prądowym (przy Soldano PP obawiałem się prądu pobieranego przez dwie lampy mocy).

• 

• 

W przeciwieństwie do Soldano, ten wzmacniacz postanowiłem wykonać w montażu przestrzennym. Za tym rozwiązaniem przemawia chociażby to, że podstawka do AZ1 jest przeznaczona do chassis i nie chciałbym mieszać wykonania przestrzennego z konstrukcją na PCB.

Przy tym projekcie zdecydowałem się na montaż przestrzenny, lecz nie będzie to zwykły pająk. Postanowiłem przygotować odpowiednie PCB, z punktami lutowniczymi, do których będą mocowane elementy (bez przewlekania, od strony druku). Pozwoli to na zachowanie porządku, trwałości i bezpieczeństwa. Jedynie podstawki pod lampy zostały tradycyjnie wlutowane. Pola lutownicze są rozmieszczone dowolnie, więc dopiero przy montowaniu elementów okaże się, czy ich położenie się sprawdzi. Jedynie długie ścieżki masy i zasilania są bardziej przemyślane, gdyż to wokół nich skupia się większa część elementów.

• 

• 

Płytkę po wytrawieniu pokryłem warstwą kalafonii, rozdrobnionej a następnie rozpuszczonej w spirytusie. Dzięki temu miedź nie śniedzieje tak szybko a lutowanie przebiega bardzo sprawnie, gdyż cyna doskonale „łapie” ścieżki.

Niestety budowa idzie bardzo powoli w związku z brakiem chassis. Jednak pracuję nad tym i mam nadzieję, że niedługo będę mógł rozpocząć montaż elementów. Tymczasem zamieszczam zdjęcie sporego transformatora sieciowego, którego zamierzam użyć w tym wzmacniaczu. Jego cechą charakterystyczną jest to, że posiada dzielone uzwojenie wtórne, co pozwoli na zastosowanie prostownika lampowego na lampie AZ1. Transformator posiada również dodatkowe uzwojenie do żarzenia tej lampy.

Na zdjęciu widać również transformator głośnikowy TG2,5-1 oraz podstawkę do lampy prostowniczej AZ1.

Nareszcie mogę ruszyć z dalszą budową, gdyż udało się stworzyć chassis. Wykonane jest z dwóch ceowników o wymiarach 25x50x25x450 i grubości 3mm oraz z kawałka blachy aluminiowej 450×180 o grubości 2mm. Okazało się, że szerokość 450mm daje bardzo mało miejsca przy wzmacniaczu dwukanałowym. Na szczęście udało mi się wykonać odpowiednią ilość otworów przy zachowaniu rozsądnych odstępów.

• 

• 

Muszę przyznać, że wyjdzie z tego kawał heada i chociaż sporo mu brakuje do wymiarów typowych headów Marshall o szerokości ~750mm to i tak widać, że będzie co nosić :).

Podobnie jak w Atomicu obudowę pomalowałem na kolor złoty przy pomocy farby w sprayu. Zastosowałem dwie warstwy szarego podkładu, a następnie pięć warstw koloru złotego.

Postanowiłem również wrócić do koncepcji ostatniego stopnia w konfiguracji Push-Pull. Stąd dwa dodatkowe otwory na lampy w lewym górnym rogu. Będą tam zainstalowane dwie lampy mocy 6P14P-EW, a w miejsce, które miała zająć pojedyncza lampa dla układu SE wstawiony będzie układ inwertera zbudowany na dodatkowej duotriodzie. Najprawdopodobniej będzie to kolejna 6N2P-EW. Na powrót do pierwotnego pomysłu zdecydowałem się, gdyż zdobyłem transformator TG2,5-1 z odczepem na uzwojeniu pierwotnym, który sprawdzi się w takim układzie. Dodatkowo transformator sieciowy ma duże gabaryty, co pozwala stwierdzić, że da on sobie radę z większą ilością lamp i mocniejszą opcją końcówki mocy. Również stosunkowo wysokie napięcie anodowe, które zapewnia transformator przemawia za takim rozwiązaniem.

Jako, że ostatecznie zdecydowałem się na układ push-pull z dwiema lampami dobudowałem dodatkowy moduł, na którym znajdą się lampy końcowe. Znalazłem kawałek laminatu i na szybko wytrawiłem płytkę oraz wlutowałem elementy. Wyszła średnio estetycznie, ale ważne, że spełnia swoje zadanie.

Równolegle powstaje główna płytka z kanałem czystym, przesterowanym oraz inwerterem. Niestety chassis czeka jeszcze na napisy, więc umieszczenie całości w obudowie na razie nie jest możliwe.

Jako, że prace idą równolegle, chassis od Red Barona również jest już prawie gotowe. Kalkomania prezentuje się naprawdę bardzo dobrze i folia jest prawie niewidoczna. Na zdjęciach lampa aparatu podkreśliła przejścia i w rzeczywistości prawie ich nie widać już odległości kilkudziesięciu centymetrów.

• 

• 

Po wykończeniu chassis prace wciąż trwają. Robię już przymiarki i powoli instaluję moduły. Sporo elementów jeszcze brakuje, więc na razie zająłem się regulacją napięć.

 Przy pomocy rezystorów dobrałem już napięcie żarzenia dla wszystkich lamp. Na razie transformator spokojnie się wyrabia. Zastosowałem nawet rezystory redukcyjne, więc nawet wymiana lampy prostowniczej AZ-1 na bardziej wymagającą AZ-4 nie powinna być problemem.

Do uruchomienia jeszcze dosyć daleko, ale po obsadzeniu lampami myślę, że całość już teraz nieźle się prezentuje.

Po dłuższej przerwie wznowiłem prace nad Red Baronem. Udało mi się skończyć niemal całą elektronikę, więc mam nadzieję, że niedługo będę w stanie przeprowadzić pierwsze uruchomienie. Na chassis pojawił się już dławik oraz transformator głośnikowy. Jako, że zbudowałem już korektory, pojawiły się potencjometry z gałkami.

• 

• 

Przedni panel jest trochę ciasny, ale na szczęście udało się wszystko zamontować. Jedynie potencjometr MASTER VOLUME nie znajduje się w linii z pozostałymi. Jednak jest on wspólny dla obu kanałów i w zasadzie to, że się w ten sposób wyróżnia jest wręcz zaletą.

Wzmacniacz odpalił :). Były małe problemy z przekaźnikiem do przełączania kanałów, ale po wymianie na sprawny całość zadziałała.

• 

• 

Jak widać transformator głośnikowy jest ułożony inaczej. Okazało się bowiem, że przy  pierwszym uruchomieniu pojawił się bardzo duży przydźwięk i to jeszcze przed załączeniem napięcia anodowego. Zacząłem szukać gdzie leży problem i po wyjęciu bezpiecznika od napięcia żarzenia okazało się, iż przydźwięk 50Hz pozostał. Zdziwienie było duże, gdyż wszystkie obwody wzmacniacza były w zasadzie odłączone łącznie z żarzeniem. Transformator sieciowy nie był obciążony, lecz i tak generował zakłócenia, które przenosiły się na transformator głośnikowy i trafiały do głośnika. Zacząłem obracać transformator na wszystkie sposoby i okazało się, że prostopadłe ustawienie rdzeni transformatora sieciowego i głośnikowego zupełnie zlikwidowało problem.

Niestety wciąż toczę walkę z przydźwiękami, które pojawiają sie po włączeniu napięcia anodowego. Obecnie przy średnich poziomach głośności jest już całkiem nieźle i ewentualne brzęczenie nie jest bardzo dokuczliwe. Między innymi postanowiłem odizolować gniazdo wejściowe od chassis i przenieść punkt połączenia masy z chassis na początek zasilacza anodowego. Obecnie żarzę wszystkie lampy prądem zmiennym, więc przesiadka na prąd stały powinna przynieść dodatkową poprawę.

Jeśli chodzi o brzmienie to jednak dwa kanały robią swoje. Kanał czysty daje piękną szklankę, a przester jest mocny. Po załączeniu przełącznika BOOST robi się już niemal high gain. Niestety wzrasta również poziom szumów i przydźwięku. Jednak tak duże podbicie wzmocnienia jednego ze stopni niesie za sobą pewne wady. Więcej na temat brzmienia napiszę po dopieszczeniu wzmacniacza :).

Dalsza walka z przydźwiękiem wykazała, że to wejście dławikowe było przyczyną wszystkich problemów. Po przełączeniu dławika na standardową konfigurację CLC nieprzyjemne brzęczenie ucichło.

Zdecydowałem się również na całkowitą przebudowę przedwzmacniacza i zastosowanie podstawek mocowanych do chassis. Podstawki mają ekran i po przebudowie pozbyłem się zupełnie wzbudzeń przy dużym poziomie GAIN/VOLUME.

• 

• 

• 

Już niedługo chassis zostanie umieszczone w dedykowanej obudowie :).

Po dopracowaniu chassis wraz z elektroniką przyszedł czas na obudowę. Podobnie jak w przypadku kolumny wykorzystałem MDF.

Obudowa podczas klejenia została skręcona wkrętami dla lepszego docisku. Po sklejeniu i wykręceniu wkrętów wszystkie krawędzie zostały przefrezowane. Po frezowaniu ponownie wkręciłem wkręty dla zwiększenia wytrzymałości połączeń. Na koniec wgłębienia zostały zaszpachlowane. Dodatkowo dolną część wykleiłem folią aluminiową dla lepszego ekranowania przed zakłóceniami.

• 

• 

Tradycyjnie obudowę wykończyłem czarnym skajem. Kolejny raz wykorzystałem klej butapren, który nie zawiódł. Jeszcze kilka detali i koniec :).

Fronty wykonałem również z płyty MDF. Postanowiłem przefrezować krawędzie dla lepszego wyglądu oraz środek płyty żeby poprawić wentylację. Następnie użyłem czarnego tuszu do zabarwienia płyty. Całość wykończyłem czarnym materiałem oraz białą bizą.

• 

• 

Tylna część wzmacniacza będzie zabezpieczona czarną siatką, którą odpowiednio wyprofilowałem dla poprawienia sztywności.

Gotowy wzmacniacz:

• 

• 

Środek niestety nie zachwyca i widać, że sporo się wewnątrz działo. Wzmacniacz jest swego rodzaju polem do eksperymentów i nie wykluczam dalszych przeróbek w przyszłości.

• 

• 

• 

Przy okazji dokonałem pomiarów z użyciem miernika mocy. Wartość skuteczna napięcia w sieci wynosiła 234VAC.

Przy włączonym żarzeniu (łącznie z lampą prostowniczą) i bez napięcia anodowego:

• prąd: 0,2A,
• moc czynna: 35,2W,
• moc pozorna: 47,4VA,
• cos(fi): 0,74, indukcyjny charakter obciążenia.

Przy włączonym żarzeniu (bez lampy prostowniczej) i bez napięcia anodowego:

• prąd: 0,19A,
• moc czynna: 30,3W,
• moc pozorna: 43,9VA,
• cos(fi): 0,69, indukcyjny charakter obciążenia.

Przy włączonym żarzeniu wraz z napięciem anodowym (prostownik lampowy):

• prąd: 0,33A,
• moc czynna: 68,2W,
• moc pozorna: 78,2VA,
• cos(fi): 0,87, indukcyjny charakter obciążenia.

Przy włączonym żarzeniu wraz z napięciem anodowym (prostownik krzemowy):

• prąd: 0,35A,
• moc czynna: 69,8W,
• moc pozorna: 83,1VA,
• cos(fi): 0,84, indukcyjny charakter obciążenia.

Wzmacniacz pobiera większą moc przy prostowniku krzemowym, pomimo odłączenia żarzenia lampy prostowniczej. Spowodowane jest to wzrostem napięcia anodowego o około 50V.