Głowa basowa (Head)

Zacznę od tego, że niedawno w mojej kolekcji gitar zagościł pierwszy bas. Już po kilku dniach ćwiczeń zrozumiałem, że szybko z niej nie zniknie :). Na razie do nagłośnienia w domowych warunkach używam czystego kanału ze wzmacniacza gitarowego Red Baron. Sprawdza się on całkiem nieźle, ale kusi chęć posiadania sprzętu dedykowanego z korekcją zaprojektowaną właśnie pod bas. Kolejną sprawą jest odpowiednia kolumna, lecz to już inna historia (Eminence Kappa 15 już czeka…:)).

Pierwszym założeniem jest tym razem rezygnacja z lamp na rzecz tranzystorów zarówno w przedwzmacniaczu, jak i w końcówce mocy. W stopniu mocy postanowiłem zastosować tranzystory, gdyż pozwalają one stosunkowo łatwo uzyskać duże moce wyjściowe oraz odpowiednie pasmo, co jest istotne w przypadku gitary basowej. Odpada zatem problem transformatora głośnikowego. Konstrukcja hybrydowa z lampowym przedwzmacniaczem była kusząca, ale ostatecznie przedwzmacniacz będzie również tranzystorowy i oparty na projekcie, który udostępnił Albert Kreuzer. Oferuje on wszystkie niezbędne funkcje wraz z dodatkami takimi jak wyjście na tuner, wskaźnik przesterowania oraz kilka innych udogodnień.

Chassis

Tym razem zdecydowałem się na chassis wykonane profesjonalnie według mojego projektu. Dwa charakterystyczne otwory w górnej części posłużą do „wpuszczenia” transformatorów. Liczba mnoga wynika z faktu, że planuję wykorzystać dwa posiadane transformatory, których symetryczne uzwojenia wtórne o podobnej wydajności prądowej połączone będą szeregowo. Pozwoli to na uzyskanie odpowiedniego napięcia oraz zapasu mocy dla wzmacniacza.

• 

• 

Chassis ma wymiary 448x180x65mm.

Zasilacz

Zasilacz w zasadzie jest już gotowy. Odpowienie połączenie uzwojeń dwóch transformatorów pozwoliło uzyskać napięcie symetryczne +-50V o dużej wydajności prądowej. Oprócz zasilacza końcówki mocy jest jeszcze mniejszy, dający stabilizowane +-15V, które zasili przedwzmacniacz.

• 

• 

Końcówka mocy i układy pomocnicze

Zdecydowałem się na zastosowanie układu, który oferuje opóźnione załączenie kolumny przy włączaniu, szybkie odłączanie kolumny przy wyłączaniu oraz ochronę przed napięciem stałym na wyjściu oraz przegrzaniem. Ewentualne problemy sygnalizowane są przy pomocy dwóch diod na froncie. Podstawowym zadaniem układu było wyeliminowanie dokuczliwego „pukania” w głośniku przy włączaniu i wyłączaniu wzmacniacza. Jego uruchomienie udało się bez większych problemów. Oprócz zabezpieczeń wstępnie uruchomiłem końcówkę mocy. Padło na niesławny i nieco przestarzały układ Jabel J-35. Osobiście nigdy się na nim nie zawiodłem, przy czym w tym przypadku zdecydowałem się na niego z racji posiadanych radiatorów oraz tranzystorów końcowych. Pozostałe elementy również miałem, przy czym z racji wyższego napięcia zasilania tranzystory wymieniłem na takie z odpowiednim zapasem napięcia (chociażby MJE15030 jako T4 pracujący w klasie A oraz para MJE15030 i MJE15031 jako sterujące, czy 2N3773 w końcówce). Tranzystory sterujące są z dużym zapasem, ale to im nie zaszkodzi. Dołożyłem również dodatkowe dwa tranzystory w końcówce mocy, bo przy tych napięciach dwa miałyby bardzo ciężko. Po uruchomieniu udało mi się ustawić rozsądny prąd spoczynkowy, zbliżony co do wartości dla wszystkich tranzystorów.

• 

• 

Przewody docelowo zostaną uporządkowane. Jeśli chodzi o minusy, to nie podobają mi się dosyć długie przewody łączące tranzystory mocy z PCB, ale taki już urok wybranego rozwiązania. Jestem jednak zadowolony, że wszystko mieści się w chassis i na niej tak, jak zaplanowałem. Do zainstalowania pozostał chyba najistotniejszy układ jakim jest przedwzmacniacz…

Udało mi się jednak wstępnie sprawdzić końcówkę mocy i gra bardzo czysto, więc wszystko jest ok. Wysterowałem ją bezpośrednio z gitary, więc głośność była niewielka. Poprawiłem również błąd w oryginalnym układzie zabezpieczeń związany z zabezpieczeniem termicznym, który powodował, że układ stawał się niestabilny. Była duża szansa, że nie zadziała poprawnie. Po przeróbce zamiast zwykłego termistora jest układ KTY 81-210. Jego nota katalogowa podaje dokładne rezystancje jakie ma on przy różnych temperaturach, zatem niewygodna kalibracja poprzez pomiar temperatury i ustawienie progu potencjometrem jest zbędna. Łatwo można wyliczyć jakie rezystory dobrać, aby zabezpieczenie zadziałało przy odpowiedniej temperaturze (w tym wypadku 70 stopni).

• 

• 

• 

Udało mi się również przesymulować końcówkę mocy w programie PSPICE. Dzięki temu wiem jak zachowuje się układ przy większym napięciu zasilania oraz z dodatkowymi tranzystorami w końcówce. Dodatkowo dostosowałem zabezpieczenie do nowych warunków pracy. W tym układzie wzmacniacz powinien oddać około 200W do obciążenia równego 4 omy i około 110W do obciążenia 8 omów.

Przedwzmacniacz

Dosyć długo walczyłem z przydźwiękiem, który pojawił się po połączeniu wszystkich komponentów. Niestety okazało się, że masa układu nie była optymalnie poprowadzona, ale po pewnych przeróbkach zakłócenia zniknęły. Między innymi usunąłem zasilacz przedwzmacniacza zasilany z „odczepów”, a jego miejsce zajął prosty zasilacz na diodach Zenera i rezystorach, który w zupełności wystarcza jeśli chodzi o filtrację napięcia.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Po pozbyciu się problemów zacząłem etap dostrajania. Ostatecznie rezystor ograniczający prąd LED we wskaźniku limitera zmieniłem na 5k (zamiast 680 omów). W ten sposób prąd pobierany przez przedwzmacniacz oraz jego wahania bardzo zmalały, co ma pozytywny wpływ na filtrację zasilania. Po zamianie diody LED na superjasną efekt jest nadal bardzo dobry. Rezystory w źródłach tranzystorów BF245 w dwóch pierwszych stopniach przedwzmacniacza zaproponowane przez autora nie mają u mnie kompletnie racji bytu. Zamiast R5=1,8k mam 3,6k, a zamiast R10=2,7k mam 1,6k. Przy zasilaniu +-14V daje mi to odpowiednio 8,7V i 8,9V na drenach oraz 1,9V i 1,8V na źródłach. Takie napięcia powinny być optymalne na podstawie obliczeń, ale również na słuch przy takich wartościach przester jest możliwie najmniejszy. Przy pierwotnych wartościach na drenie T1 miałem 5V, więc to kompletna pomyłka, co było słychać.

Po dobraniu rezystorów zacząłem dobierać ustawienie potencjometru czułości i ostatecznie suwak jest w okolicach połowy. W tej pozycji mój aktywny bas przy maksymalnym wzmocnieniu zaczyna delikatnie i ledwo słyszalnie przesterowywać wejście low. Wskaźnik obcinania ustawiłem tak, że kiedy przester zaczyna być słyszalny to dioda zaczyna migać. W sumie jest to ciekawa rzecz. Na wejściu high, przester z moim basem zaczyna się wcześniej, ale chcę mieć na nim zapas dla pasywnych/cichszych basów.

Jestem bardzo zadowolony z brzmienia, a możliwości jego regulacji są duże zwłaszcza dzięki przełącznikowi przy sekcji tonów średnich. Muszę tylko założyć na niego jakąś pasującą gałkę.

Udało mi się zmierzyć moc pobieraną przez wzmacniacz w stanie jałowym. Wartość skuteczna napięcia podczas pomiarów wynosiła 230,0 VAC:

• prąd: 0,24A,
• moc czynna: 28,0W,
• moc pozorna: 55,6 VA,
• cos(fi): 0,5, indukcyjny charakter obciążenia.

Przy wysterowaniu wartości te oczywiście znacznie rosną.

Korektor

W wolnym czasie postanowiłem przesymulować działanie układu korektora.

Poniższe wykresy przedstawiają zakres regulacji basu:

tonów średnich:

oraz wysokich:

• 

Zakres regulacji dla każdego z pasm jest duży. Widać również, że zmiany w zakresie tonów średnich powodują również przesunięcie częstotliwości centralnej filtru.

Postanowiłem również przesymulować działanie korektora w zależności od ustawienia przełącznika regulacji tonów średnich (na wykresach widać ustawienie wszystkich potencjometrów od minimum do maksimum, przy jednoczesnych i identycznych zmianach). W moim przypadku ma on sześć pozycji, czyli o jedną więcej niż w oryginalnym układzie.

• pozycja pierwsza (C11=15n, C12=68n):

• pozycja druga (C11=10n, C12=47n):

• pozycja trzecia (C11=6,8n, C12=33n):

• pozycja czwarta (C11=4,7n, C12=22n):

• pozycja piąta (C11=3,3, C12=15n):

• pozycja szósta (C11=2,2n, C12=10n):

Dodanie dodatkowej pozycji było dobrym krokiem, gdyż zwiększyła ona nieco możliwości kreowania brzmienia. Po porównaniu z wcześniejszym wykresem regulacji dla samych tonów wysokich można dostrzec, że zmiany w zakresie tonów średnich wpływają na głębokość korekcji tonów wysokich.

Ostatnie szlify

Wzmacniacz doczekał się jeszcze kilku poprawek i wymiany gałek na docelowe. Jedno z wyjść wymieniłem na speakon, gdyż takie złącza znajdą się również w kolumnie. Całość sprawuje się znakomicie. Jest dużo opcji korekcji dźwięku, więc jest bardzo uniwersalny. Ostateczny schemat przedwzmacniacza można zobaczyć tutaj.

• 

• 

• 

• 

Efekt końcowy

W ostatecznej obudowie brakuje już jedynie paneli. Zrobiłem nawet projekt, ale jakoś nie znalazłem czasu na wykonanie, więc postanowiłem złożyć wszystko w całość i nanieść jedynie tymczasowe opisy markerem.

• 

•