DIY-Pedals - Alles easy oder was? Ein Baubericht

camus
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zeppelinlab designs quaverato.jpg


Hey,
dieser Thread soll sich an jene richten, die sich gerne mal selbst ein Effektpedal-Bausatz zusammenlöten wollen, aber sich nicht so recht trauen, weil sie denken: Bin doch kein Elektriker! Ob ich das hinbekomme?
So schwierig ist das allerdings gar nicht, das wichtigste Werkzeug ist im Grunde genommen eine ruhige Hand. Die Bausätze, die man z.B. auf Musikding.de kaufen kann, sind auch fertig konzipiert und kommen mit einer Bauanleitung. Befolgt man diese genauestens, ist eigentlich auch kein Vorwissen über Elektrotechnik von Nöten.

Kurz noch zu mir: Ich habe Anfang der 90er eine Ausbildung zum Elektromechaniker absolviert, allerdings lag der Schwerpunkt eher auf der Mechanik. Gearbeitet als E-Mechaniker habe ich allerdings nie, ich habe das Abitur nachgeholt und andere Wege eingeschlagen. Trotzdem habe ich natürlich das Löten erlernt (mein Gesellenstück war auch noch eine 100% selbst konzipierte und gebaute Lötstation) und kenne die Grundlagen der Elektronik und der Bauteile. Dennoch wäre ich nicht in der Lage, einen Schaltkreis zur Audiosignalbearbeitung zu entwerfen und mir einfach so ein z.B. Delay-Pedal zu bauen. Davon habe ich keine Ahnung.

Zu dem vorliegenden Projekt:
Ich hab vor rund einem Jahr ein YT-Video zu dem Quaverato Harmonic Tremolo Pedal von Zeppelin Design Labs (ZDL) gesehen und wollte es kaufen. Man bekommt es aber nur als Bausatz, bei ZDL selbst und einigen anderen Shops in den Staaten, und in Europa bisher nur in England. Wegen Zollgebühren und so weiter hatte ich da wenig Lust darauf, nun gibt es aber auch in Frankreich einen Shop, der den Bausatz anbietet. Also hab ich zugeschlagen.

ZDL wurde gegründet von Brach und Glen aus Chicago, die selbst ein Haufen Kits gebaut haben und wohl oftmals enttäuscht von fehlerhaften Produkten und unzureichenden Designs waren. Also gründeten sie ihre eigene kleine Firma und bieten nicht viele, aber recht durchdachte Produkte als DIY-Kits an. Auch ein kleiner 2-Watt-Amp ist zum Beispiel dabei. Ein Besuch auf ihrer Webseite lohnt sich allemal und macht Spass.
Selbstverständlich kommen die ZDL-Produkte auch mit einer Bauanleitung, und hier bin ich das erste Mal positiv überrascht. Man kann sich auf der Homepage eine 20-seitige Owner's Manual, eine 56-seitige Assembly Instruction sowie einen 10-seitigen Troubleshooting Guide herunterladen.

DSC_0007.JPG


Die Bauanleitung beinhaltet 188 Fotos und ist so ausführlich, daß meiner Meinung nach wirklich jeder dieses Pedal bauen kann, auch wenn es eine recht komplexe und beladene PCB (printed circuit board) zu löten gilt.
Ich werde hier die einzelnen Schritte ein wenig dokumentieren und mich beim Bau grundsätzlich an die Anleitung halten. Da ich ja im Pedalbau kein Profi bin: ich freue mich natürlich über jegliche Ergänzungen und Korrekturen von Usern, die sich im Thema besser auskennen als ich.

Hier erstmal der Bausatz:

bausatz 1.JPG

bausatz 2.JPG


Diese Werkzeuge werden zum Löten benötigt:

werkzeug.JPG



- Lötstation 15-50 Watt, mit Ablegespirale und Abstreichschwamm
- Lötzinn, max. 0,8mm
- Lötfett
- kleiner Saitenschneider
- Entlötpumpe, nicht zwingend notwendig, kann aber helfen
- Platinenhalter, zum stressfreien Löten unabdingbar
Es gibt bessere Modelle, die eine noch einfachere Handhabung gewährleisten, z.B. eine solche:

Platinenhalter.jpg


Nicht auf dem Foto aber dennoch sehr hilfreich: eine kleine Spitzzange sowie ein digitales Multimeter.
Ich habe meine Lötspitze noch ein wenig angespitzt, einfach gleichmäßig mit einer Feile bearbeitet. Die Lötpunkte auf der Platine liegen teilweise nur zwei Millimeter auseinander, da ist eine sehr dünne Lötspitze von Vorteil.

DSC_0006_Kopie.jpg


Desweitern empfiehlt es sich, die Bauteile nicht auf der Arbeitsfläche auszubreiten, sondern ein wenig vorsortiert in Bechern oder kleinen Schüsseln zu bewahren. So kommt nichts weg. Man nimmt sich immer nur die Bauteile heraus, die im jeweiligen Arbeitsschritt verbaut werden.

DSC_0012.JPG


So, los geht's mit den Widerständen. Zum einen, weil sie auf der Platine verlötet wenig Platz wegnehmen, und weil man sich mit ihnen ein wenig aufwärmen kann. Im Gegensatz zu anderen Bauteilen kann man sie (fast) nicht kaputtlöten, da Hitze ihnen wenig ausmacht. Die Werte der Widerstände sind durch farbliche Ringe in verschiedenen Kombinationen festgelegt. Jede gute Anleitung erklärt einem die Farbkombination, zur Not findet man da auch im Netz die nötigen Erläuterungen.

widerstände.JPG


Ich platziere zunächst alle Widerstände. Dazu schaue ich mir ihren Platz auf der Platine an, es geht dabei um den Abstand der beiden Lötpunkte. Diesen beachtend, knicke ich beide Beinchen mit Hilfe der Spitzzange um 90° in eine Richtung und stecke sie von der Oberseite der Platine her (die Seite, die mit allen Bauteilbezeichnungen bedruckt ist) durch ihre Lötpunkte und knicke die Beinchen auf der Rückseite um ca 45° ab. Zu beachten ist, daß die Widerstände auf der Platine aufliegen. Einige der Widerstände müssen stehend verlötet werden, dazu wird ein Beinchen vorab um 180° gebogen. Widerstände haben auch keine bestimmte Einbaurichtung, also egal, welches Beinchen durch welches Loch.
Die Wertebestimmung der Widerstände sollten nicht bei Kerzenschein vorgenommen werden. So sind z.B. braune und rote Farbringe nur bei Tageslicht oder unter weissem LED-Licht vernünftig zu unterscheiden.

Anmerkung: Beim Biegen der Beinchen mit der Spitzzange fiel mir auf, daß die Zange magnetisiert ist. Ich tausche sie gegen eine andere Zange aus, weil ich nicht weiß, ob der Magnetismus bei anderen Bauteilen vielleicht schädlich sein könnte.

schritt 1.JPG

schritt 2.JPG


Nun sind alle Widerstände an ihrem Platz und der Lötkolben wird geheizt. Beim Weichlöten, wie es in der Elektronik beim Platinenlöten der Vorgang ist, brauchen wir eine Temperatur von 180° bis 250°. Da ich Rechtshänder bin, steht die Lötstation rechts von mir, so ist mir das Kabel am wenigsten im Weg. Ausserdem habe ich den Schwamm befeuchtet, um die Lötspitze bei Bedarf mit einem Abstreichen über den Schwamm säubern zu können. Dazu ist übrigens auch die Entlötpumpe u.A. geeignet.



Zuerst verlöte ich also die Punkte, an die ich gut rankomme. Mit dem Saitenschneider knippse ich die verlöteten Beinchen ab, so hab ich Platz für die restlichen Punkte. Dies wiederhole ich so oft wie nötig.
Nachdem alle Beinchen abgeschnitten sind, prüfe ich mit dem Multimeter alles auf kalte Lötstellen. Die Messspitzen auf die Lötpunkte gesetzt, muss mir das Messgerät den entsprechenden Wert des Widerstandes anzeigen. Tut es das nicht, ist der Lötpunkt nicht ausreichend verlötet. Ich konnte so feststellen, daß ein 100kOhmer nur 92kOhm auswies. Ich habe beide Lötpunkte noch einmal heiß gemacht um das Lötzinn besser fließen zu lassen. Nun zeigt mir das Messgerät 99,4 kOhm an, somit bin ich hier in der Toleranz von einem Prozent.

So, weiter mit den Dioden. Da eine Diode den Stromfluss in nur einer Richtung zulässt, muss hier auf die Einbaurichtung geachtet werden. Dioden sind in der Regel schwarz mit einem weissen Ring an einer Seite. Auf der Platine findet man dementspechend eine Markierung, z.B. einen aufgedruckten Punkt oder Strich.

_20220130_235152.JPG


(Generell mal sorry für die teils miese Fotoqualität. Hab hier nur mein olles Handy...)

Am Rande: Auf der Diode erkennt man die Aufschrift 1N4007. Es handelt sich um ein Silizium-Halbleiter-Diode mit einer Durchlassspannung von 0,7 Volt. Muss man aber eigentlich gar nicht so genau wissen. Einfach gemäß Anleitung verfahren und gut ist. Nur wenn ein Bausatz verschiedene Dioden benötigt (das wäre aus der Stückliste zu erfahren), ist es ratsam, auf die Beschriftung zu achten.

Auch die Dioden kann ich mit dem Multimeter auf kalte Lötstellen prüfen. Hierzu das Messgerät auf Durchgangsprüfung stellen (Symbol ist ein Pfeil mit einem Querstrich an der Spitze). Die Messspitzen wieder auf die Lötpunkte setzten. Display sagt "-" oder "1" oder nichts (je nach Multimeter), das bedeutet kein Durchgang. Nun die beiden Messspitzen tauschen. Nun sollte ein Wert angezeigt werden. Ist in beiden Richtungen kein Wert zu ermitteln, sollte nachgelötet werden. Sieht das so aus, wie in diesem kurzen Clip, ist alles schick und wir können zu den Kondensatoren kommen.



Kondensatoren speichern elektrische Ladung und es gibt sie in verschiedenen Bauarten, z.B. Keramikkondensatoren, Folienkondensatoren oder Elektrolytkondensatoren. Bei Letzteren, die aussehen wie ein schwarzes Tönnchen auf zwei Beinen, ist meistens, nicht immer, auf die Einbaurichtung zu achten. Auf diesen Kondensatoren ist eine Seite (die Kathode oder Minuspol) weiß markiert, auf der Platine sollten ebenfalls Markierungen vorhanden sein. Bei der vorliegenden Platine des Quaverato sind die markierten Lötpunkte eckig anstatt rund. Befindet sich auf einem Schwarzen-Tönnchen-Kondensator keine Markierung der Kathode, ist die Einbaurichtung egal. Die Beschriftung ist manchmal sehr eindeutig, z.B. 1µF = 1 Mikrofarad, manchmal auch etwas kryptisch wie 2A223J = 22 Nanofarad. Hier hilft die Bauanleitung oder das Internet. So sieht die Kathodenseite aus:

kondensator.JPG


Ein Prüfen der Lötstellen mit dem Multimeter ist hier nicht möglich, man muss wohl oder übel auf seine bisher erworbenen Lötskills bauen.

Ich habe nun noch einen Kristalloszillator (noch nie gesehen, so'n Ding) und Adapterpins für späteres Updaten des Microcontrollers (dazu später mehr) verlötet. Bisher sieht es also so aus:

schritt 3.JPG


Nun wäre laut Anleitung der Bau der Oktokoppler dran und ich muss leider feststellen, daß die beiden dazu benötigten 5mm-LED's fehlen. Prompt fiel mir auf, daß ich einen wichtigen Schritt der Vorbereitung schlicht vergessen habe: Die Prüfung des Kits auf Vollständigkeit. Nun bleibt es leider nicht bei den LED's, deren Ersatz schnell zu besorgen ist, auch das Volume-Poti fehlt leider. Grmpf.
Ich hab gleich eine Mail an ZDL verfasst, um zu fragen, ob das Poti linear oder logarhythmisch sein muss. Ich würde schon versuchen wollen, hier in lokalen Geschäften fündig zu werden. Online hab ich auf die Schnelle erstmal kein baugleiches Poti gefunden, entweder ist die Achse zu lang oder die Länge der Lötpins passt nicht oder die Achse ist gezahnt, oder oder oder. Ich finde es nicht sinnvoll, mir Material von 8 Gramm aus Amerika herschicken zu lassen. Mal sehen, wie sich das lösen lässt. Daher ist für heute erstmal Schluss.
Fortsetzung folgt, Gruß camus
 
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Klasse Bericht, aber mußtest Du Deinen Katzen die Freßnäpfe wegnehmen?
 
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Selber bauen rockt. Links zu erwähnten Herstellern und dem Shop wären nett gewesen.

Die Potis sind laut Anleitung übrigens alle linear. Das sieht man am "B" in der Bezeichnung auf den Fotos der Bauteile. Schade das sowas grundlegendes nicht in de rausführlichen Anleitung steht. Auch, dass keine Sockel für die Transistoren vorhanden sind, finde ich persönlich nicht so prima. Unterm Strich kann man aber doch froh sein, denke ich, dass es solche Nischenprodukte überhaupt gibt.

Weiterhin viel Freude und Erfolg!
 
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Ich weiss ja nicht wie viele Dekaden Deine Ausbildung her ist, aber: Lötfett? Du nutzt echt Lötfett?
 
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also eigentlich ist das bereits im Lötzinn enthalten
 
camus
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Wie gesagt, das Lötzinn ist bestimmt auch noch aus den Neunzigern. Ich merke schon, wie nach drei, vier Lötpunkten das Zinn nicht mehr so geschmeidig andockt. Hab schon zig Kabel so gelötet und hat immer bestens funktioniert.
 
chris_kah
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Macht man das nicht mehr so?
Nein! Schon lange nicht mehr. Lötzinn hat häufig das Flussmittel mit drin. Wenn du das aufschneidest, solltest du innen eine dunklere Seele sehen. Schau dir das Bild auf der Wikipedia Seite mal an.
Mit altem Spengler-Lötfett bastelst du dir eine hygroskopische Schicht, die Feuchtigkeit anzieht und korrodiert.
Das mindeste ist nach dem Löten alles sauber mit Alkohol zu reinigen.

Aber so wie es im Video aussieht, tauchst du den Lötkolben da nur ein.
Sinnvoller ist es, die Spitze immer wieder an einem feuchten Schwamm abzustreifen (oder mit so einem Stahlwollbüschel zu reinigen)

Auch bei den Temperaturen muss man aufpassen. Bleihaltiges Lot schmilzt bei etwa 180 Grad, bleifreies etwa 30-40 Grad höher.
Der Lötkolben muss auch etwas heißer eingestellt sein, weil die Temperatur von Lötspitze zum Lötpunkt abfällt, vor allem bei dickeren Leiterbahen oder Masseflächen.
Bei bleihaltigem Lot bin ich häufig bei 300 - 350 Grad, bleifrei bei 400 Grad.
So um die 200 Grad nutze ich, wenn ich das Lot zähflüssig modellieren will - sprich eine Lötbrücke einbauen will, wo keine vorgesehen ist. Sonst zieht sich das Lot durch die Oberflächenspannung gerne zurück und die (gewollte) Lötbrücke entsteht nicht. Aber das sind eher dreckige Anwendungen, wenn ich etwas an existierenden Designs modifiziere.
 
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@chris_kah
Danke für die Ergänzung!
Wieder was gelernt...
 
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+1: Kein Lötfett für Elektronikarbeiten verwenden.
Falls das Flussmittel in der Lötzinnseele mal nicht ausreicht (für solche einfachen kleinen Lötstellen tut es das), soetwas verwenden:
Flux Pen, no clean
 
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Camus, Respekt, wer's selber macht und die Ruhe dazu hat. (y) Ich würde wahrscheinlich Teile vertauschen und dann kommt ein Phaser raus. ^^

Wie lange hast für das Pedal gebraucht und wie lange bräuchte da wohl ein Anfänger?
 
camus
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Nun ja, das Pedal ist ja noch lange nicht fertig. Hätte ich nicht nebenbei den Text auf meinem Rechner verfasst und nebenbei dürftige Fotos gemacht, hätte die reine Zeit des Bestückens und Verlötens so anderthalb bis zwei Stunden bei entspannter Arbeitsweise in Anspruch genommen. Also so weit, wie auf dem letzten Foto zu sehen ist.
 
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Schöne Beschreibung!
Und ärgerlich mit den fehlenden Teilen - gerade weil es im Moment so schwierig ist, manche (selbst ganz "normale") Bauteile zu bekommen.
Noch eine Bemerkung, falls hier Lötanfänger lesen:
Dass man sich die Lötspitze irgendwie "zurechtfeilt", ist keinesfalls übliche Praxis.
Normalerweise versucht man da die Oberfläche nicht zu zerstören.
Für PCBs wie das hier gezeigte in Through-Hole-Bauweise ist eine besonders feine Lötspitze auch gar nicht erforderlich bzw. bringt nicht unbedingt Vorteile.
Ich löte seit einiger Zeit mit einem Antex AT CS-18 mit einer feinen Meißel-Spitze und habe festgestellt, dass dies wegen der besseren Wärme-Übertragung viel einfacher geht und schönere Lötstellen ergibt als vorher mit einer Nadelspitze. Da muss jeder selbst schauen, was einem am besten liegt.
Wichtiger ist, dass der Lötkolben selbst handlich ist - und nicht so klobiges Baumarkt-Teil. Auch reichen < 20 Watt für diese Arbeiten locker aus.
Ansonsten:
Neben einer helfenden Hand und einem feinen Seitenschneider sind auch selbstschließende Pinzetten äußerst praktisch, die es in verschiedenen Formen gibt.
Damit kann man die Platine oder Bauteile beim Löten zusätzlich fixieren und von Kabeln, die man lötet, die Wärme abführen, so dass die Isolierung nicht wegschmilzt.
Beim Lötzinn nehme ich 0.5 mm - noch dünneres wird zum Löten unpraktisch, weil man mit dem Nachführen an der Lötstelle dann schlecht nachkommt.
Und als Heimanwender tut man sich ungleich leichter, wenn man noch bleihaltiges Lötzinn zur Verfügung hat.
Löten mit bleitfreiem Lötzinn ist wesentlich heikler (braucht mehr Hitze, der nutzbare Temperaturbereich ist kleiner, die Dämpfe sind aufgrund enthaltener Zusatzstoffe noch mal ungesünder).
Dass man gut lüftet und die Dämpfe nicht direkt einatmet und die Augen schützt, sollte auch klar sein.
 
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camus
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@mynodeus
Auch dir ein herzliches Dankeschön für die wertvollen Tipps. Die kann ich alle gut gebrauchen.
Gruß camus
 
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Beim Lötzinn nehme ich 0.5 mm - noch dünneres wird zum Löten unpraktisch, weil man mit dem Nachführen an der Lötstelle dann schlecht nachkommt.
Und als Heimanwender tut man sich ungleich leichter, wenn man noch bleihaltiges Lötzinn zur Verfügung hat.
Na, da möchte ich widersprechen. Für solche relativ grobe THT Technik empfehle ich 1mm. Es lötet sich durch die größere Menge Flußmittel angenehmer und man führt entspannter nach. 0.5mm nur für kleinere SMD Technik.
Und verbleit wollen wir doch nicht mehr wirklich raten. Einfach vor dem ersten echten Objekt mal eine Spielwiese aus gekreuzten Drähten o.ä. zusammen löten, um das Gefühl für den Prozess zu entwickeln. Eine sinnvolle Temperatur von 320° oder leicht höher an der Station einstellen und das ganze ist kein Hexenwerk mit einer vernünftigen Lötspitze.
 
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Nach Deinem Bericht musste ich direkt mal meine des Packung aufreißen und mal alle Bauteile zählen: Vollständig.
Dann kann es am Wochenende ja bei mir losgehen.
 
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Ich hab mich jetzt mal ein wenig mit den vorhandenen Potis und den Drehknöpfen ausprobiert. Die Knöpfe werden mit Madenschrauben befestigt. Die Potis haben eine nur 3,5mm kurze Achse und die Knöpfe halten erstens nicht sehr gut darauf und zweiten eiern sie und drittens schleifen sie dadurch auch ein wenig am Gewinde. Das würde 'ne ätzende Fummelei werden die Knöppe da ordentlich drauf zu kriegen.
Da ich ja sowieso mindestens ein Poti kaufen muss, hab ich jetzt beschlossen, mir 7 Potis mit geriffelter Achse zu besorgen und Knöpfe zum Aufstecken.
Ausserdem hab ich mir den Wink von DerThorsten zu Herzen genommen und kaufe gleich noch Sockelpins für die Transistoren und auch einen für den kleinen IC. Ausserdem modernes Lötzinn... :D
Und den Antex AT CS-18 von mynodeus würd ich ja auch gern mal testen. Schließlich wird das hier nicht mein letztes Pedal.
 
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