[Workshop] - Bass Amuser

von AK, 29.05.08.

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  1. AK

    AK HCA Bass/Elektronik HCA

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    Erstellt: 29.05.08   #1
    11.01.2012 Aktualisierung von verlinkten Schaltplänen und Bauteilwerten im Text




    Workshop - Bass Amuser

    Teil 1 - Theorie und Schaltungstechnik

    Vorab: es gab wohl noch zu keinem Elektronik-Projekt im Musikerboard so viele Anregungen und Wünsche - das kann man auch an dem mittlerweile auf über 200 Posts angewachsenen Thread dazu nachvollziehen.
    Generell ist das jetzt entstandene Gerät wohl ein Kompromiss zwischen Baubarkeit und möglichen Features.
    Vermutlich wird der Bass Amuser eher weniger Nachbauer finden als das Vorgängerprojekt Chaos Fuzz. Das liegt vor allem an dem generell höheren Aufwand und an der für Viele abschreckenden Wirkung von Röhren.
    Der Prototyp des Bass-Amusers wurde von Ulrich (Elkulk) nachgebaut und mit ihm zusammen entstanden auch die zahlreichen Versuchsvarianten und letztlich die finale Version. Von ihm wird auch die Lochrasterrealisierung vorgestellt werden.

    Noch ein Wort bevor es losgeht. Die Sprache des Workshops ist durchaus einfach gehalten und es wurde darauf verzichtet Zusammenhänge auf Hochschulniveau zu erklären - das ist Absicht! Es ist sehr wohl klar, dass viele Einzelheiten sehr einfach und vielleicht auch oberflächlich erklärt werden, aber wir wollen keinen Workshop für Ingenieure sondern für Elektroniklaien.

    Röhren röhren…
    Was ist denn nun dran an Röhren…vor allem für uns Bassisten?
    Die wenigsten werden sich an Zeiten erinnern in denen es nur Röhren gab - schon allein altersbedingt…
    Unbestritten haben Bass-Verstärker in Vollröhrentechnik immer noch ihren Reiz - es zeichnet sich sogar inzwischen eine gewisse Renaissance ab. Neben dem Dauerbrenner SVT von Ampeg drängen wieder neue Vollröhren-Tops auf den Markt (Fame, Traynor, Fafner etc.).
    Egal wie sehr man auf solche Vollröhrenlösungen schwört, der Hauptanteil des Röhrensounds kommt aus der Vorstufe. Sicher trägt auch die Endstufe einen Teil dazu bei, vor allem in Bezug auf das Übertragungsverhalten der angeschlossenen Lautsprecher, aber der so oft angepriesene seidige Charakter, das sanfte harmonische Übersteuern kommt aus der Vorstufe.
    Während in Gitarrentops ein Übersteuern der Vorstufe generell immer möglich ist, tun wir uns da bei Bass-Verstärkern eher schwerer. Die Idee zum Bass-Amuser baut nun genau darauf auf - ein Effektgerät, das es uns erlaubt das Bass-Signal röhrengemäß zu übersteuern.

    Sanfte Kompression oder Bass-Säge
    Was möchten wir denn nun? Nun es wird wohl auch hier sehr kontroverse Meinungen geben denn die Geschmäcker sind verschieden.
    Der Übergang von sanft zu heftig ist bei Röhren sehr fließend und vielfältig. Relativ früh beginnt eine sehr sanfte Röhrenkompression, die von Vielen gar nicht bewusst wahrgenommen wird, aber sehr rund und musikalisch klingt. Nach und nach wird das Signal ausgerundet und vor allem gerade Harmonische treten heraus - dieser Bereich wird von den meisten als der typische Röhrensound bezeichnet. Bei weiterer Übersteuerung werden die für das menschliche Ohr als sehr angenehm eingestuften geradzahligen Harmonischen mit weiteren Oberwellen ergänzt und der Sound geht allmählich in eine "sägende" Richtung. Hier trennen sich die Geschmäcker wohl am meisten, denn bei Bass-Signalen ist diese Übersteuerung nicht jedermanns Sache. Durch die tiefe Grundfrequenz von Basstönen bekommt man ein sehr viel komplexeres Gemisch als bei höheren Tönen.
    Hier ein einfach gehaltenes Beispiel: A-Saite Bass Grundton 55Hz Oberwellen 110Hz, 165Hz, 220Hz, 275Hz, 330Hz, 385Hz, 440Hz usw., A-Saite Gitarre Grundton 110Hz Oberwellen 220Hz, 330Hz, 440Hz usw. - einfach zu sehen beim Basston erhalten wir alleine 7 Oberwellen (verschiedener Ausprägung) bis 440Hz, während wir beim Gitarrenton nur mit 3 Oberwellen rechnen müssen.
    Trotz allem klingt auch das Extrem immer noch sehr viel runder und wärmer als ein entsprechend übersteuerter Transistor oder Operationsverstärker.


    Warum es so ist wie es ist…
    Es gab im Laufe der Diskussionsphase mehrere Varianten des Bass-Amuser - ok damals hieß er noch gar nicht so.
    Einige werden der Vollröhrenvariante hinterher trauen, aber für die nun umgesetzte Lösung gibt es gute Gründe.
    Für eine gute Bass-Lösung benötigen wir mehrere verstärkende Stufen, d.h. Triodensysteme - eine Röhre enthält zwei Systeme. Mit Vorverstärkung, Cleansignal, Overdrive und Summierung benötigt man 5-6 Systeme, also 3 Röhren. Ein weiteres Problem sind die mit Röhren nur eher schwerfällig realisierbaren aktiven Filter, auch der Summierer ist in Röhrentechnik nicht ganz einfach.
    Ein Ansatz war nun nur die eigentliche Übersteuerung mit Röhren zu realisieren und das gesamte Drumherum bei dem eine Röhre sowieso nur wenig oder keine Vorteile beisteuern kann mit Operationsverstärkern aufzubauen.


    Wie geht denn das?

    Eingangsstufe
    Das Bass-Signal kommt zunächst auf den Eingangsvorverstärker, der das Signal auf einen Pegel bringt mit dem man die folgende Röhrenstufe vernünftig "anblasen" kann. C1, R1 und R2 dienen als Entstör- und Koppelelemente für den Eingang. Durch den doch großen Signalunterschied zwischen aktiven und passiven Bässen ist es notwendig eine entsprechende Anpassung vorzunehmen. Diese erfolgt über einen Schalter S1 der den Widerstand R3B kurz schließt.

    [​IMG]

    Es ergeben sich also zwei Verstärkungen für die erste Stufe:

    V1=R3A/R4 + 1 für aktive Bässe

    V2=(R3A+R3B)/R4 + 1 für passive Bässe

    Die Dimensionierung von R3A=4,7kOhm und R4=1,5kOhm hat sich bei Tests mit aktiven Bässen als praktikabel erwiesen (V1=4,1)
    Bei passiven Bässen zeigte sich vor allem durch die Test von Ulrich, dass der ursprünglich geplante Wert R3B=4,7kOhm zu klein ist und nicht ausreichende Signalgrößen für den Overdrive zur Verfügung stellt.
    Bedenkt man, dass passive Bässe in der Regel um Faktor 10 kleinere Signale liefern, ist ein Wert von R3B=47kOhm realistisch.
    Generell kann man mit den Widerständen R3A und R3B selbst bestimmen wie dramatisch maximale Verzerrung sein soll.

    [​IMG]

    Rot: aktive Bässe (R3A=4k7)
    Blau: passive Bässe (R3B=47k)



    Aufpassen muss man allerdings, dass die Verstärkung nicht so groß gewählt wird, dass der OP übersteuert. Unerfahrene Bastler können da leicht in Versuchung kommen dies als gewünschten Effekt zu interpretieren. Durch die Versorgung des Amusers mit einem Laptop-Netzteil (dazu kommen wir später noch ausführlich) ergibt sich ein sehr schöner ausnutzbarer Headroom, d.h. der OP kann durchaus bis zu ca. +/-7,5V ausgesteuert werden. Ein Eingangssignal mit z.B. 200mVss (realistisch für einen passiven Bass) würde auch bei R3B=47kOhm noch locker im saubereren Bereich liegen (V2=35,5 -> 7,1Vss).
    Mit den Kondensatoren C2 und C3 wird der Frequenzgang nach oben und auch nach unten begrenzt um so Einstreuungen, Rauschen und Trittschall zu unterdrücken.
    Bei der höheren Verstärkung erfolgt die Beschneidung der Höhen etwas deutlicher, wen das stört, kann den Kondensator C2/330p einfach verkleinern auf 100pF.
    Eine weitere Möglichkeit zur Modifikation wäre es anstelle des Schalters S1 und des Widerstandes R3B ein Poti mit 50k einzubauen - damit wäre die Empfindlichkeit stufenlos regelbar (würde aber auch ein Einstellelement mehr bedeuten).
    Noch eine Anmerkung - vielleicht ist die Bezeichnung passiv/aktiv in Bezug auf die Signalgröße etwas unglücklich, man müsste eher sagen Bässe mit kleinem und großem Signaloutput. Es hat sich immer wieder gezeigt, dass auch passive Bässe, je nach PUs, durchaus ein sehr großes Signal liefern können.

    Aufsplittung
    Wir Bassisten wissen nur zu gut, dass Verzerrungseffekte ohne Zumischung eines Cleananteils sehr viel Druck aus dem Bass-Signal nehmen und sehr matschig klingen (siehe dazu auch den Effekte Workshop). Aus diesem Grund wird das Signal nun in einen Clean- und einen Overdrivezweig aufgesplittet.

    Clean-Zweig
    Der Cleanzweig bietet die Möglichkeit nur den tief-frequenten Anteil des Bass-Signals weiter zu verarbeiten.

    [​IMG]


    Dazu dient ein einfacher Tiefpass 1.Ordnung mit Potentiometer P1, R20 und C16.

    [​IMG]

    Rot: P1 auf minimaler Stellung - keine Tiefpasswirkung
    Blau: P1 auf maximaler Stellung - maximale Tiefpasswirkung



    In maximaler Stellung werden die hohen Frequenzen abgeschnitten, in minimaler Stellung passiert das Bass-Signal im Prinzip ohne Beeinflussung. Der als Spannungsfolger geschaltete OP entkoppelt das Filter vom folgenden Summierer.

    Overdrive-Zweig
    Der Overdrive-Zweig bietet zunächst eine überaus vielseitige Klangbeeinflussung bevor das Signal endgültig verzerrt wird. Der aus IC2 gebildete semi-parametrische Equalizer erlaubt eine Anhebung und Absenkung des Signals im Frequenzbereich von 120-1000Hz.

    [​IMG]

    P2 dient zu Anhebung bezw. Absenkung, in Mittelstellung passiert das Signal den EQ ohne Beeinflussung. Mit P3 wird die Mittenfrequenz eingestellt. Wem der Regelbereich zu groß ist, kann anstelle des 500k ein 250k Poti einsetzen.

    [​IMG]

    Rot: Anhebung und Absenkung bei maximaler Frequenz
    Blau: Anhebung und Absenkung bei minimaler Frequenz


    Naturgemäß wird bei steigender Mittenfrequenz die Bandbreite des Bandpasses größer, das kommt aber unseren Klanvorstellungen durchaus zu Gute.
    Auch hier ist zu bedenken, dass eine zu starke Anhebung gepaart mit hohem Eingangssignal den OP übersteuern könnte - also bereits eine Verzerrung vor der Röhre erfolgt. Das mag für viele durchaus interessant klingen und vielleicht auch eingesetzt werden, ist aber natürlich nicht ganz Sinn der Schaltung.

    Das so klanggeregelte Signal führt nun über das Potentiometer P4, welches den Grad der Übersteuerung bestimmt, auf den eigentlichen Röhren-Overdrive. Im Prinzip eine einfache zweistufige Verstärkerkette mit zwei Triodensystemen. Die Kondensatoren C9 und C11 dienen der Rauschunterdrückung und gleichzeitig der HF-Entstörung.

    [​IMG]


    Die beiden Stufen generieren eine theoretische Verstärkung von ca. 30dB. Theoretisch deswegen, weil natürlich durch die Übersteuerung der Röhren (vor allem der zweiten Stufe) die theoretische Signalhöhe nicht erreicht wird und die von uns so gewünschte Ausrundung eintritt.

    [​IMG]

    Rot: theoretischer Amplitudengang der Overdrivesektion

    Das so übersteuerte Signal wird mit dem Spannungsteiler R23/R24 wieder auf eine für OPs verarbeitbare Größe gebracht und dem Summierer zugeführt.
    Halt! Werden nun vielleicht ein paar Leser sagen…eine Röhre ohne Hochspannung…geht das? Die Antwort darauf ist nicht ganz einfach: Ja es geht, allerdings nicht mit jeder Röhre und mit manchen besser als mit anderen…was heißt das schon wieder? Eine Röhre benötigt im Prinzip schon eine relativ hohe Spannung um generell zu funktionieren. Schaut man sich Kennlinienfelder in Datenblättern an, sieht man, dass die meisten Röhren unter 100V gar keine Einträge mehr haben. Was passiert wenn man die Röhre nun mit einer niedrigen Spannung betreibt? Einfach gesagt - und im Workshop geht es nicht um detaillierte Erklärungen - betreiben wir die Röhre in einem speziellen Modus (Starved Plate Betrieb). Durch die niedrige Spannung wird die Linearität im Arbeitspunkt stark beeinflusst (das produziert mehr Oberwellen), der Headroom geht sehr stark zurück und vieles mehr aber, und das ist für uns das Wichtigste, bei einer Übersteuerung bleiben viele der für uns relevanten Eigenschaften so bestehen, dass wir sie nutzen können.
    Die 12AU7 ist ganz gut für diesen Betrieb geeignet, bei einer 12AX7 wird es schon kritischer, da sind schon gute 60V nötig (das war ja auch mal eine Variante in der Entstehung).




    Summierung und Ausgang
    Ebenfalls eine einfache Grundschaltung ist der Summierer mit IC3B. Mit dem Potentiometer P5 können Clean und Overdrive-Anteil stufenlos gemixt werden. Das Potentiometer P6 dient als Ausgangs-Signalregler zu Lautstärke-Anpassung für das gesamte Signal.

    [​IMG]



    Mit R27 könnte man das gesamte Signal durchaus noch mehr verstärken (R27 vergrößern), aber auch wiederum hier die Gefahr den OP zu übersteuern.




    Spannungsregelung
    Die Idee mit dem Laptopnetzteil kann man durchaus als sehr gut bezeichnen - billig, gut verfügbar handlich. Einziges Problem ist die Bauart eines solchen Netzteils. Durch die Taktung entstehen meistens störende "Brummspannungen" zugegebenerweise allerdings meist im nicht hörbaren Frequenzbereich doch durchaus sehr oft mit einem fiesen Rauschen verbunden. Um etwaigen Störungen vorzubeugen wurde relativ viel Aufwand in die Aufbereitung der Spannungen gesteckt.

    [​IMG]

    Generell wird die Netzteilspannung über die Eingangskondensatoren C23, C19 und vor allem über das Superfilter (Q1, R28, C20) geglättet und entstört. Die OPs werden über ein zusätzliches RC-Filter (R29, C22) versorgt. Damit bleibt noch die Heizung der Röhre. Diese Spannung ist sehr wohl kritischer als eine OP-Versorgung, denn die von uns benutzen Röhren sind sehr wenig tolerant. Zu kleine Heizspannung führen zu Funktionsproblemen zu hohe Heizspannungen lassen die Röhre schnell verschleißen oder zerstören sie gar. Der 12V-Regler wird über eine Diode um 0,7V nach oben gelegt und stellt eine optimale Heizspannung zur Verfügung. Über das Laptopnetzteil und die gesamte Reglerbeschaltung ist damit auch ein sehr sanfter Anlauf der Röhre gewährleistet (d.h. es fließt im Einschaltmoment kein überhöhter Heizstrom).
    Der Regler muss dabei schon kräftig arbeiten, d.h. er muss mit einer nicht unerheblichen Leistung fertig werden. Bei 18V Versorgungsspannung fallen über dem Regler 18-12,7V=5,3V ab. Bei einem Heizstom von ca. 250mA muss der Regler eine Leistung von 5,3V*0,25A=1,325W "verbraten" - da ist ein kleiner U-Kühlkörper angebracht.


    Nullpunkt für OP
    Da wir noch einen OP übrig haben, wurde dieser für einen sauberen virtuellen Nullpunkt der OP-Schaltung eingesetzt. Die mit R5/R6 halbierte Versorgungsspannung wird mit einem Spannungsfolger entkoppelt und damit optimal aufbereitet.

    [​IMG]




    Laptopnetzteil
    Schaltnetzteile für Laptops liefern in der Regel Spannungen zwischen 18 und 20V. Warum ist nun ein Laptopnetzeil eine gute Wahl. Hauptgrund ist die geregelte Heizungsspannung. Wenn wir eine Spannung von 12,6V (das ist der Nominalwert der Röhrenheizung) stabilisieren wollen, dann benötigen wir gut 2,5-3V Regeldifferenz, d.h. eine entsprechend höhere Spannung von 15-15,5V. Es gibt nun leider nicht sehr viele Klein-Netzteile die so eine Spannung günstig zur Verfügung stellen. Ein Laptopnetzteil ist hier die preislich absolut beste Alternative. Die relativ hohe Spannung von 18-20V gibt uns neben genügend Spielraum für den Regler auch noch einen hervorragenden Headroom für die OPs und tut auch den sowieso mit Unterspannung betriebenen Röhren sehr gut.
    Im Prinzip müsste jedes Laptopnetzteil funktionieren, allerdings muss auch erwähnt werden, dass es durchaus verschieden "verseuchte" Ausführungen gibt.

    Das ganze Bild…
    Hier die gesamte Schaltung auf einen Blick (beim Klicken auf die Grafik wird diese vergrößert dargestellt):

    [​IMG]



    Weitere Aussichten
    Im Prinzip waren dies die Ausführungen für den ersten Teil des Workshops. Die Schaltung lässt durchaus sehr viele Modifikationen zu und man darf bestimmte Dimensionierungen nicht zu eng sehen. Allein eine Röhre eines anderen Herstellers wird klanglich ein anders Verhalten zeigen. Röhren sind dabei wesentlich mehr klangprägend als Halbleiter.
    Es kann als sein, dass für ein optimales Ergebnis gewisse Anpassungen notwendig sind - das sind dann im Prinzip alternative Widerstandswerte.
    Also wäre es kein Fehler ein paar Widerstandswerte in petto zu haben.

    Die folgenden Teile werden sich mit dem konkreten Aufbau befassen. Dabei werden wir eine Lochrasterversion und eine Eagle-Layout Version vorstellen. Beim mechanischen Aufbau kann dann wiederum sehr viel eigene Phantasie einfließen - es sei jedoch jetzt schon gesagt, das wir die Röhre generell stehend vorgesehen haben - aber auch hier gilt: nicht von Experimenten abschrecken lassen…
     
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  2. elkulk

    elkulk Bass-Mod & HCA Bass/Elektronik Moderator HCA

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    Erstellt: 04.06.08   #2
    Teil 2 - Bauteile

    Entsprechend der in Teil 1 gezeigten Schaltung, zu der noch der Hardware-Bypass, die Status-LED und natürlich das Gehäuse hinzukommen, werden folgende Bauteile benötigt (die Links dienen nur als Hinweis, wo die einzelnen Teile beispielsweise zu finden sind).

    edit (08.09.2009):
    Seit kurzem wird vom Online-Versand www.musikding.de eine Bauteilesammlung zum Bass Amuser angeboten, welche folgendes enthalten soll: "... alle Teile, um den Bass Amuser zu bauen. Auch ein 18V Netzteil und das BB Gehäuse sind inklusive. Es sind keine Drehknöpfe mit dabei ... Auch nicht mit dabei ist Folie zur Beschriftung des Gehäuses ..."
    Link: http://www.musikding.de/Bass-Amuser

    Wir, AK und elkulk, versichern, dass wir weder in irgendeiner geschäftlichen oder privaten Beziehung zum Musikding-Versand stehen noch irgendwelche finanziellen oder sonstigen Vorteile aus der Bauteilesammlung ziehen.
    Auch eine Gewähr für den Inhalt der Bauteilesammlung kann von uns nicht übernommen werden.

    Metallschichtwiderstände (1% Toleranz, 0,25W/0,6W, Typ 207): http://www.musikding.de/index.php/cat/c175_Metallschicht-0-6W.html
    R1 1k
    R2 1M
    R3A 4k7
    R3B 47k
    R4 1k5
    R5,R6,R12,R13,R16,R17,R21,R22,R24,R25,R26 100k
    R7,R8,R11 10k
    R9 470R
    R10 820R
    R14,R18 2k7
    R15,R19 270k
    R20 100R
    R23 330k
    R27 220k
    R28 100R
    R29 47R
    LED-Vorwiderstand (RV) ~5k (z. B. 2k2 - 6k8; bei LED mit UF=3V, IF=20mA und Netzteil mit 19V min. ca. 800R; Berechnung: RV = [U - UF] / IF)

    Potentiometer (Ø 16mm): http://www.musikding.de/index.php/cat/c54_Alpha-Potentiometer-16mm.html
    P1,P3,P4 500k log
    P2 50k lin
    P5 250k lin
    P6 100k log

    Kondensatoren (RM=Rastermass, bei Elko RM=2 oder 2,5mm, bei MKT RM=5mm):
    C1,C7,C16 10n MKT http://www.musikding.de/product_info.php/info/p517_MKT-10nF.html
    C6 330n MKT http://www.musikding.de/product_info.php/info/p728_MKT-0-33uF.html
    C8,C10,C13,C14,C15,C18,C23 100n MKT http://www.musikding.de/product_info.php/info/p521_MKT-0-1uF.html
    C2 330p Keramik http://www.musikding.de/product_info.php/info/p329_Keramik-330-pF.html
    C5,C17 100p Keramik http://www.musikding.de/product_info.php/info/p422_Keramik-100-pF.html
    C9,C11 220p Keramik http://www.musikding.de/product_info.php/info/p327_Keramik-220-pF.html
    C3,C4,C12,C22,C24,C25 10µ/25V http://www.musikding.de/product_info.php/info/p216_10uF-radial.html
    C19 220µ/25V Elko http://www.conrad.de/goto.php?artikel=442015
    C20,C21 100µ/25V Elko http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1364_100uF-63V-radial.html
    alle Elkos: Höhe max. 12mm

    Halbleiter:
    IC1,IC2,IC3 TL072 Dual-Opamp http://www.musikding.de/product_info.php/info/p258_TL072.html
    IC4 7812 Festspannungsregler http://www.musikding.de/product_info.php/info/p878_7812CKC.html
    Q1 BC337/40 npn-Silikon-Transistor http://www.conrad.de/goto.php?artikel=155918
    D1 1N4148 Diode http://www.musikding.de/product_info.php/info/p145_1N4148.html
    D2,D3 1N4001 (1N4004) Dioden http://www.musikding.de/product_info.php/info/p499_1N4001.html
    LED 3MM/5mm http://www.musikding.de/index.php/cat/c55_LED.html

    Sonstiges:
    Loch-/Punktrasterplatine 100x100mm http://www.musikding.de/product_info.php/info/p388_Lochrasterplatine-100x100mm.html
    4x 3mm Distanzrollen zur Platinenmontage, Innendurchmesser ca. 3,6mm http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1296_Distanzrolle-3mm.html
    4x 3mm-Gewindeschrauben mit Senkkopf, min. 10mm Länge
    4x 3mm-Muttern
    V1 12AU7/ECC82 Röhre http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1089_JJ-ECC82.html
    Röhrensockel Noval (für den Aufbau der Schaltung auf Lochraster wurde von mir ein Sockel mit Lötösen http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1360_Sockel-Noval-Ring.html speziell präpariert; für die geätzte Platine kann ein Sockel mit Printanschlüssen verwendet werden: http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1196_Sockel-Noval-print.html)
    3x IC-Sockel DIL08 http://www.musikding.de/product_info.php/info/p590_8-Pin-Sockel-Praezision.html
    Kühlkörper für 7812 Festspannungsregler http://www.conrad.de/goto.php?artikel=188565
    Wärmeleitpaste http://www.conrad.de/goto.php?artikel=189154
    3pdt Fußschalter 3xUM http://www.musikding.de/product_info.php/info/p177_3PDT-Fu-schalter.html
    1pst/1pdt Kippschalter Ein-Aus oder 1xUM http://www.musikding.de/product_info.php/info/p989_Kippschalter-SPDT-1x-UM.html
    DC-JACK (nicht isoliert) http://www.musikding.de/product_info.php/info/p124_DC-Buchse-2-1mm.html
    2x Mono-Klinkenbuchse http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1140_6-3mm-Klinkenbuchse-Mono-m--Schalter.html
    6x Poti-Knöpfe, Außen-Ø max. 13/14mm http://www.musikding.de/index.php/cat/c36_Drehknoepfe.html
    LED-Halterung nach Wunsch http://www.musikding.de/index.php/cat/c55_LED.html
    Alu-Druckguss-Gehäuse Typ BB (LxBxH ca. 119x94x34mm) http://www.musikding.de/index.php/cat/c169_Aluminium-Gu--Gehaeuse.html
    verschiedenfarbige Litzen http://www.musikding.de/index.php/cat/c160_Litze.html


    Vorschau:
    Im nächsten Teil des Workshops folgt die Anfertigung und Bestückung der Lochrasterplatine.
     
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  3. elkulk

    elkulk Bass-Mod & HCA Bass/Elektronik Moderator HCA

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    Erstellt: 07.06.08   #3
    Teil 3a - Lochrasterplatine

    In diesem Teil soll die Bestückung der Lochrasterplatine bis zu einem ersten Test der korrekten Spannungsversorgung gezeigt werden.

    Vorbereitung

    Zunächst muss die Lochrasterplatine auf die richtige Größe von 29 x 24 Lötpunkten gebracht werden.
    Dafür eignet sich z. B. eine Laubsäge, eine feine Stichsäge oder eine kleine Trennscheibe an einer Miniaturbohrmaschine ("Dremel").

    Danach werden die vier Befestigungslöcher mit entsprechendem Durchmesser (nach Bauteileliste >=3mm) gemäß der folgenden Abbildung gebohrt:

    [​IMG]

    Jetzt kann mit der Bestückung der Platine begonnen werden. Dabei kommen alle Bauteile auf die Oberseite der Platine; auf der Unterseite befinden sich die Kupfer-Lötpads.
    Auf die Verbindung der Bauteile mit Leiterbahnen wird zunächst verzichtet. Diese werden kurz vor dem Ende der gesamten Bestückung gezogen (s. u.).


    Bestückung der Platine

    Als erstes werden die Dioden, Widerstände und die eine Drahtbrücke entsprechend der folgenden Abbildung eingelötet:

    [​IMG]

    Dann folgen die Kondensatoren; hier bitte v. a. bei den Keramikkondensatoren darauf achten, dass diese nicht mehr als 10-13mm über die Platinenoberfläche herausragen (vgl. http://hpbimg.someinfos.de/workshops/paraQ/transistor_keramik-c_verloeten_auss1.JPG):

    [​IMG]

    Für den nächsten Abschnitt muss zuerst der Spannungsregler mit dem Kühlkörper versehen werden (Wärmeleitpaste nicht vergessen) und seine Lötpins um 90° umgebogen werden:

    [​IMG]

    In der folgenden Abbildung ist zu sehen, wo die IC-Sockel, der Transistor und der präparierte Spannungsregler auf der Platine zu verlöten sind (Spannungsregler und Kühlkörper sind jeweils als "IC4" beschriftet); auch hier wieder auf die max. Bauhöhe von 10-13mm achten:

    [​IMG]

    Um einen ersten Test der Spannungsversorgung zu ermöglichen, müssen zwei Litzen für den Anschluss an die DC-Buchse angelötet und dann die Leiterbahnen zur Verbindung der Bauteile mit Lötzinn gezogen werden.
    Die nächste Abbildung zeigt den Anschluss der Litzen (Länge jeweils ca. 12 cm), die darauf folgende Abbildung zeigt die Leiterbahnen, zur Erleichterung beim Löten von der Platinenunterseite aus gesehen !! (spiegelverkehrt zur Oberseite):

    [​IMG]

    [​IMG]

    Ist das alles soweit vollbracht, können die Litzen mit dem 18-19V-DC-Netzteil verbunden werden.

    Erster Test der Spannungen

    Mit dem Multimeter sollte dann zwischen Gnd und dem Punkt i16 (vgl. nachfolgende Abbildung) eine Spannung von ca. 12,6V (für die Röhrenheizung) zu messen sein.
    Zwischen Gnd und den Punkten w17, t9, n9 (alle drei gut auf den IC-Sockeln zu erreichen) sowie d4 sollte eine um ca. 0,7V geringere Spannung als die vom Netzteil gelieferte Spannung anliegen; bei einem 19V-Netzteil also ca. 18,3V.

    [​IMG]


    Vorschau:

    Im nächsten Teil 3b wird dann die Vorbereitung des Röhrensockels und sein Verlöten auf der Platine gezeigt.
     
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  4. elkulk

    elkulk Bass-Mod & HCA Bass/Elektronik Moderator HCA

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    Erstellt: 07.06.08   #4
    Teil 3b - Lochrasterplatine

    Mit dem im Folgenden beschriebenen Einbau des Röhrensockels ist die Platine bis auf die Verdrahtung mit dem Fußschalter und den Potentiometern dann weitgehend fertiggestellt.


    "Quadratur des Kreises" - oder: Wie bekommt man ´nen Röhrensockel auf´s Lochraster?
    Und für Fußballfans, weil die EM heute begonnen hat: Das Runde muss ins Eckige!

    Wie in der Überschrift angedeutet folgt der, für mich jedenfalls, schwierigste Teil des Amuser-DIYs: Der Röhrensokel muss auf der Lochrasterplatine verlötet werden.

    Ein Problem ist dies deshalb, weil Röhrensockel soweit ich weiß (nur) in 2 Versionen erhältlich sind:
    1. zum Gehäuseeinbau versehen mit Lötösen an der Unterseite
    2. als "Print"-Version für gedruckte Schaltungen.

    Leider passen beide nicht in das verwendete Lochraster, weshalb wir mit den Lötanschlüssen des Sockels etwas nachhelfen müssen.

    In meinem Amuser habe ich die Version 1 mit Lötösen verwendet und diese Lötösen mit einem kleinen Seitenschneider zurechtgestutzt.
    Wie in der folgenden Abbildung zu erkennen sein sollte, habe ich die eine Hälfte der Lötöse entfernt, so dass ein relativ dünner Lötpin übrig blieb, der durch die Bohrungen des Lochrasters passt.
    Aber auch dann müssen diese Lötpins noch etwas gebogen werden, da deren Anordnung in Kreisform nicht so recht zur rechtwinkligen Anordnung der Löcher im Lochraster passen mag.
    Hier ist jeder, der den Amuser auf Lochraster aufbaut, selbst gefordert, mit etwas Überlegung die Lötpins des Röhrensockels entsprechend vorzubereiten!!!

    [​IMG]

    Zur Orientierung, wie die Pins auf dem Lochraster verlötet werden, die folgende Abbildung, in der die entspechenden Löcher auf dem Lochraster mit roten Kreisen/Pads versehen sind:

    [​IMG]

    Haben die beschnittenen Pins des Röhrensockels dann glücklich ihren Weg durch die Platinelöcher gefunden und wurden sie dann auch sogleich "mit heißem Lötkolben fixiert" (verlötet), fehlen nur noch die Lötverbindungen, die den Kontakt des Röhrensockels zur restlichen Schaltung herstellen (hier wiederum zur leichteren Orientierung die Abbildung von der Platinenunterseite aus gesehen !! - spiegelverkehrt zur Oberseite, der Bestückungsseite):

    [​IMG]

    Und zum Abschluss dieses Teil 3 noch die Ansicht von der Oberseite, komplett mit Röhrensockel, in der zu sehen ist, wie schlecht der Röhrensockel eigentlich zum Lochraster passt:

    [​IMG]


    Und in der nächsten Folge sehen Sie:

    AK und die Kür des Lötens: Amuser als gedruckte Schaltung. ;)
     
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  5. elkulk

    elkulk Bass-Mod & HCA Bass/Elektronik Moderator HCA

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    Erstellt: 17.06.08   #5
    Teil 4 - Gehäuse und Verdrahtung

    Sry, Ihr müsst doch erst noch mit mir vorlieb nehmen; AK meldet sich dann wohl abschließend mit der geätzten Platine.

    Also zuerst die Gehäusebearbeitung, die Verdrahtung mit dem Fußschalter und den Potentiometern sowie der komplette Zusammenbau.


    Gehäusebearbeitung

    Beginnen wir mit dem Gehäuse. Dabei
    • müssen die Löcher für die Potis, den Kippschalter, die Buchsen, den Fußschalter, die LED, die Röhre, die Netzteilbuchse und den/die Schutz(-bügel) für die Röhre gebohrt
    • eine Beschriftung vorgenommen und
    • das Gehäuse lackiert werden.

    Zum Bohren sind verschiedene Vorgehensweisen denkbar. Ich persönlich bevorzuge es, zum Bohren im Bohrständer die Bohrmarkierungen mit einem Stift zuvor selbst auf das Gehäuse aufzubringen.
    Dazu hier eine Grafik mit den von mir verwendeten Bohrungen auf der Oberseite (die Koordinaten beziehen sich auf die exakte Mitte der Gehäuseoberseite):

    [​IMG]

    Genauso ist es aber auch denkbar, die Bohrschablone maßstabsgetreu auszudrucken, auf dem Gehäuse zu fixieren und mit einem Körner die Mitte der Bohrlöcher zu markieren.
    Oder die Folie mit der Gehäusebeschriftung auszudrucken - ich habe dazu eine mit Tintenstrahldrucker bedruckbare Klebefolie verwendet (http://www.musikding.de/product_inf...-selbstklebende-Folie-14-8x10-5-cm-Tinte.html , gibt es auch für Laserdrucker) - diese auf das vorbereitete Gehäuse (abschleifen, reinigen) zu kleben und dann vorsichtig durch die Folie hindurch zu bohren. (Wie gut letzteres funktioniert, weiß ich nicht, deshalb dazu keine Empfehlung von mir.)

    Wer letztere Alternative anwenden möchte, findet im Folgenden dafür geeignete Dateien mit dem von mir verwendeten Design für die Beschriftung: http://hpbimg.someinfos.de/workshops/amuser/amuser_design.pdf oder die Originaldatei für den Frontplattendesigner der Schaeffer AG, http://www.schaeffer-ag.de/de/download/frontplatten-designer.html: http://hpbimg.someinfos.de/workshops/amuser/amuser_design.fpd


    Fehlen noch die Löcher für die Klinkenbuchsen und die Netzteilbuchse sowie die Schutzbügel (auf letztere wird hier nicht weiter eingegangen, das muss jeder individuell regeln) .

    Für die Klinkenbuchsen habe ich an den beiden Längsseiten des Gehäuseoberteils grob betrachtet jeweils links und rechts in Höhe des Fußschalters Löcher gebohrt:

    Durchmesser: 9mm*
    Lochmitten-Abstand zum vorderen Rand des Gehäuses: 20mm*
    Lochmitten-Abstand zum unteren Rand der Gehäuseoberseite: 12mm*
    * ... je nach Einbaudurchmesser und Abmessungen der verwendeten Klinkenbuchsen

    Die Netzteilbuchse ist für die Stirnseite des Gehäuses vorgesehen, rechts versetzt neben den Kippschalter bzw. die Röhre:
    Durchmesser: 12mm*
    Lochmitten-Abstand vom rechten Rand des Gehäuses: 30mm
    Lochmitten-Abstand zum unteren Rand der Gehäuseoberseite: 18mm


    Spätestens nach dem Bohren sollte die Beschriftung und Lackierung des Gehäuses vorgenommen werden. Für die Beschriftung kann die oben verlinkte fpd-Datei oder die pdf-Datei wie bereits erwähnt auf eine Klebefolie ausgedruckt werden.
    Nach dem Abschleifen und Reinigen des Gehäuses wird diese dann möglichst ohne Blasenbildung und ohne Staub dazwischen auf die Gehäuseoberseite geklebt und mit einem geeigneten Klarlack übersprüht. Ich habe einen Klarlack für Autofelgen verwendet. Auch den Gehäuseseiten und dem Boden kann etwas Klarlack nicht schaden.


    Einbau und Verdrahtung von LED, Klinkenbuchsen und Fußschalter

    Nach dem Bohren der Löcher bietet es sich an, die LED, die Klinkenbuchsen und den Fußschalter ins Gehäuse einzubauen und untereinander zu verdrahten.

    Zunächst klebe ich die LED mit einem guten Klebstoff (ich verwende Pattex) in das dafür vorgesehene Loch, wobei darauf zu achten ist, dass die Anschlüsse der LED nicht Kontakt zum Alu-Gehäuse haben dürfen (mit Multimeter bzw. Durchgangsprüfer nachmessen!).

    Die verschraubten Klinkenbuchsen und der Fußschalter werden dann entsprechend folgendem Schema untereinander verdrahtet (Ansicht in die Gehäuseoberseite von unten):

    [​IMG]

    Ein entsprechender Blick ins Gehäuse, auf dem man auch sieht, wie der Fußschalter richtig gedreht ist (LED-Kathode hier am falschen Pin angeschlossen - ups ;) ):

    [​IMG]


    Montage und Verkabelung der Poti und des Kippschalters

    Als nächstes können die Potis und der Kippschalter an die jeweilige Position im Gehäuse verschraubt und mit der Platine verdrahtet werden.
    Das folgende Bild kann dabei zur Anschauung dienen (Litzen auf entsprechende Länge bringen; die längste, im Bild gelbe Litze hat ungefähr eine Länge von 16cm, die kürzeste von der Platine zum Gain-Poti ca. 5-6cm):

    [​IMG]

    In welche Löcher in der Platine die Litzen verlötet werden, ist auf folgender Grafik zu erkennen, wobei
    "G" für Gain-/Drive-Poti (P4 500k log)
    "T" für Tone-Poti (P2 50k lin)
    "Fr" für (Tone-)Freq-Poti (P3 500k log)
    "Cl" für Clean-Freq-(High-Cut-)Poti (P1 500k log) und
    "Bal" für Balance/Mix-Poti (P5 250k lin) steht.

    Die Ziffern 1 bis 3 werden jeweils entsprechend der kleinen Grafik (rechts neben der großen) mit den Potis verbunden (Poti von der Rückseite betrachtet); also z. B. G1 mit Pin 1 am Gain-Poti usw.. Beim Fr-Poti und beim Cl-Poti bleibt jeweils Pin 1 frei.
    Pin 3 des Level-Poti (P6 100k log) wird mit "Out" auf der Platine verbunden, Pin 1 mit GND (z. B. GND-Anschluss der Output-Klinkenbuchse) und Pin 2 mit dem Fußschalter (s. Grafik weiter oben).
    Beim Einlöten der Litzen auf der Platine bitte daran denken, die Verbindungen zu den Lötbahnen an diesen Anschlüssen zu vervollständigen!!

    [​IMG] [​IMG]


    Einbau und Verdrahtung der Netzteilbuchse

    Der Einbau und die Verdrahtung können entsprechend dem folgenden Bild vorgenommen werden:

    [​IMG]


    Anschluss der LED


    Die LED wird mit ihrer Kathode (kürzerer Lötpin) nun mit dem Fußschalter (vgl. Grafik weiter oben) verbunden.
    Zwischen den LED-Anschluss auf der Platine und die Anode der LED (längerer Pin der LED) wird der LED-Vorwiderstand RV (vgl. Bauteileliste) eingelötet und zur Isolation am besten mit Schrumpfschlauch überzogen. So ein Schrumpfschlauch kann auch dem Kathodenpin der LED nicht schaden. Bild:

    [​IMG]


    Somit sollten alle Bauteile verdrahtet sein. Wer will, kann sein Werk nun testen (ICs richtig herum einsetzen - Markierung beachten! - und Röhre sockeln nicht vergessen ;) ).

    Ansonsten bleibt noch die


    Befestigung der Platine auf dem Gehäuseboden

    Neben der Vorbereitung des Röhrensockels ist dies eine handwerklich wieder sehr anspruchsvolle Aufgabe, bei der es sich lohnt, jeden Schritt mehrmals zu überprüfen, um keine Fehler zu machen.

    1. Zunächst sollte die genaue Mitte des Gehäusebodens, passend zur Mitte des Gehäuseoberteils, ausgemessen und markiert werden.
    2. Dann empfehle ich, nochmals zu überprüfen, wo genau sich der Mittelpunkt des Loches für die Röhre auf der Gehäuseoberseite befindet (Koordinaten).
    3. Diese Koordinaten werden entsprechend auf der Gehäuseunterseite markiert.
    4. Als Nächstes sollten die Abstände der Befestigungslöcher der Platine (deren Mittelpunkt) vom Mittelpunkt des Röhrensockels auf der Platine ausgemessen werden.
    5. Diese Anstände werden nun auf dem Gehäuseboden eingezeichnet und bilden somit die Bohrmarkierungen für die Befestigungslöcher.
    6. Nochmal: Vor dem Bohren sollten alle Schritte, Messungen, Berechnungen und Markierungen wieder und wieder überprüft werden! Ein Befestigungloch an der falschen Position kann den Einbau evtl. unmöglich machen.

    Sind die Befestigungslöcher für die Platine dann gebohrt und von unten evtl. für die Senkkopfschrauben angesenkt, kann hoffentlich die Platine ohne Biegen und Brechen :eek: mit den Schrauben, Abstandshaltern und Mutter auf dem Gehäuseboden befestigt werden.
    Ebenso noch die Schutzbügel für die Röhre montieren.

    (Noch) Mal ein Test ? - Gehäuse zuschrauben, fertig.

    [​IMG]
     
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  6. AK

    AK Threadersteller HCA Bass/Elektronik HCA

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    Erstellt: 17.06.08   #6
    Teil 5 – Platinenlayout

    Nachdem im Teil 3 + 4 des Workshops ein Lochrasteraufbau und die Verdrahtung beschrieben wurden, folgt nun die luxuriösere, aber auch etwas aufwendigere Variante – das Layout.
    Hier ist hier der Aufwand in eine völlig andere Richtung verlagert. Während bei Lochraster die Hauptarbeit darin liegt, akribisch und mit viel Sorgalt jedes Bauteil einzeln zu verbinden dabei immer wieder zu überprüfen ob alles richtig gemacht wurde, liegt der Aufwand beim Layout in der Herstellung der Leiterplatte.
    Vorteile sind hier klar das vorgegebene (idealerweise) fehlerfreie Layout bei dem man rein verbindungstechnisch nichts falsch machen kann - lediglich beim Bestücken muss aufgepasst werden.


    Fly like an Eagle…
    Für private Anwendung gibt es eine sehr schöne Freewareversion des Layoutprogrammes Eagle (Eagle Light).

    http://www.cadsoft.de/freeware.htm


    Klar sind die Funktionen in dieser Version eingeschränkt – doch bis zu einer Größe von 80x100mm kann man mit dem Programm sehr feine Layouts mit zwei Lagen erstellen.
    Kann man – muss man natürlich nicht, denn für unseren Workshop haben wir ein Layout bereits komplett vorbereitet.
    Da es wenig Sinn gibt ein „Bild“ des Layouts zu veröffentlichen, ist hier das brd-File verlinkt – brd-Files enthalten das Layout, welches mit Eagle ausgedruckt werden kann.

    bass-amuser.brd


    Wohl gemerkt – wie man auch auf der Homepage des Herstellers Cadsoft lesen kann – Eagle Light ist nur für nicht-kommerzielle Benutzung beschränkt!


    Platine ätzen – oder bestellen?
    Nun bestellen kann man im Prinzip vergessen – selbst billigste Lieferanten gehen preislich weit aus dem für private Bastler interessanten Rahmen hinaus.
    Über Foren, Ebay und ähnliches, kann man Kontakt zu dem einen oder anderen Bastler oder Hobbyelektroniker finden der einem für wenig Geld eine Platine ätzt – hier in diesem Workshop möchte ich keine dieser Kontakt veröffentlichen, da ich nicht weiß, wie seriös und brauchbar diese Angebote sind.
    Selber ätzen kommt für den Einmal-Täter sicher nicht in Frage, wer jedoch immer wieder Elektronikprojekte auf dem Plan hat, kann sich durchaus überlegen, ob er ein paar kleinere Investitionen für die Leiterplatten-Herstellung tätig.


    Das ist echt ätzend…
    Wer es nicht vorhat kann dieses Kapitel getrost überspringen.
    Vorab die Hinweise hier garantieren keine Spitzenergebnisse ohne gewisse Übung oder Versuche – des weiteren gibt es viele Wege nach Rom und die hier beschriebenen sind wohl subjektiv, allerdings basieren sie auf praktischen Erfahrungen für den „Heimbereich“.
    Als Entwicklungsingenieur habe ich, zu Zeiten als man Prototypen noch manchmal selber geätzt hat, auf professionelles Equipment zurückgegriffen – Belichtungstisch, beheizte Großraum-Schaumätzanlage etc. – aber es geht auch anders…
    Noch ein Hinweis: auf die Beschreibung der „Bügelmethode“ werde ich mangels persönlicher Erfahrung verzichten – sicher könnte dieses Verfahren mit ein paar praktischen Test auch eine Alternative sein.
    Aber nun los!

    Layout drucken
    Wie kommt das Layout aus dem PC raus? Klar ausdrucken aber worauf?
    Hier gibt es mehrere Möglichkeiten:

    -Druck auf normales Papier - für das Belichten muss das Papier „transparent“ gemacht werden, dafür gibt es das Spray „Pausklar“ von Kontakt-Chemie.

    [​IMG]
    Pausklar-Spray

    Durch Einsprühen wird der nicht mit schwarz bedruckte Bereich des Papiers annähernd durchsichtig (eher milchig) – das reicht als Kontrast für das Belichten aus.

    -Druck auf Transparent-Papier – am besten aus einem technischen Zeichenblock. Dieses Papier ist schon so „milchig“, dass der Kontrast auch ohne Spray ausreicht.

    -Druck auf Klarsichtfolie – natürlich welche die für den Drucker geeignet ist. Problem ist, dass die Deckung des Schwarzen meist nicht ausreicht. Abhilfe ist ein doppelter Ausdruck und ein übereinander legen der beiden Folien.

    Beim Drucken daran denken, dass das Layout auf jeden Fall im Maßstab 1:1 gedruckt werden muss – sonst ist es unbrauchbar.


    Belichten
    Luxus und natürlich die beste Lösung ist ein richtiges Belichtungsgerät mit UV-Röhren, Glasplatte, Deckel, Timer usw. – leider sind diese Geräte auch relativ teuer, während man für Ätzgeräte noch recht moderate Kauflösungen bekommen kann sieht es bei den Belichter etwas anders aus – aber das macht nix.
    Auch hier gibt es wieder mehrere Lösungen für den Bastler:

    -Halogenstrahler – geht zwar, haben aber sehr wenig UV-Anteile und benötigen eine sehr lange Belichtungszeit was entsprechend zu Unterlichtungen führen kann (und wird)

    -Glühlampen mit hohem UV-Anteil – gibt es nur noch sehr wenige auf dem Markt. Ich hatte eine solche über ein paar Jahre weg und war an sich damit zufrieden, allerdings auch hier relativ hohe Belichtungszeiten.

    -UV-Lampen – eigentlich für Lichteffekte gedacht, liegen leider nicht ganz in dem für uns wichtigen UV-Bereich – wäre eventuell einen Test wert.

    -Gesichtsbräuner – mein absoluter Favorit. Bei Ebay werden einem diese Dinger nachgeschmissen und im Prinzip ist das ein stehendes Belichtungsgerät. Belichtungszeiten liegen wie bei professionellen Geräten so um die 2 Minuten und wer das Ding nicht halten will, baut sich eine kleine Vorrichtung oder verheiratet es mit einem alten ausgedienten Scanner. Wichtig der Abstand von den UV-Röhren zur Leiterplatte sollte so zwischen 4 und 10cm liegen.

    Beim Belichten muss das gedruckte Layout seitenverkehrt (!) und absolut plan auf der Leiterplatte aufliegen. Eine gute Lösung ist hier eine Glasscheibe die das Layout auf die Leiterplatte drückt.
    Als Platinenbasis wird fotopositiv-beschichtetes Material verwendet. Am besten mit dem Trägermaterial Epoxydharz – man kann aber durchaus auch Hartpapier einsetzen (ist halt weniger stabil). Eine Stärke von 1,5mm mit 35um Kupferauflage ist Standard.
    Das Leiterplattenmaterial kann natürlich schon vor dem Belichten zugeschnitten werden z.B. mit einer Blechschere – sollte aber nicht zu knapp bemessen sein. Bei Hartpapier kann das Bearbeiten mit einer Blechschere allerdings sehr leicht zu Rissen in der Leiterplatte führen.

    [​IMG]
    Fotopositiv beschichtete Epoxdharz-Leiterplatten 1,5mm stark mit 35um Kupferauflage

    Die Schutzfolie wird erst unmittelbar vor dem Belichten abgezogen. Nach einer Belichtungszeit von 2min (z.B. beim Gesichtsbräuner) ist die Platine bereit für das Entwickeln.

    Entwickeln
    Am weitesten verbreitet ist die Entwicklung mit Natriumhydroxid oder Natronlauge (NaOH) auch Ätznatron genannt. Das Ganze wird in Pulver- oder Plätzchenform geliefert und muss mit Wasser angerührt werden. Hier unbedingt die genauen Dosierungsanweisungen beachten, denn ein zu starker Entwickler ätzt alles weg, ein zu schwacher hinterlässt ungewünschte Verbindungen. Die Entwicklungstemperatur sollte bei ca.25° liegen – also gesunde Raumtemperatur.

    [​IMG]
    Natriumhydroxid (NaOH) mit Wasser angerichtet ergibt die Natronlauge

    Und Achtung – die Natronlauge ist kein Spielzeug!! Bei unsachgemäßer Benutzung kann man sich schwer verätzen!!
    Zum Entwickeln wird die Natronlauge am besten in eine flache Schale gegeben – mit laugen/säurefesten (!!) Handschuhen wird die belichtete Leiterplatte zugegeben. Jetzt heißt es aufpassen – nicht zu lange entwickeln (das gibt fehlende Verbindungen) ebenso nicht zu kurz entwickeln (das gibt zu viele Verbindungen *g*). Es ist auf für einen Anfänger relativ leicht zu erkennen ob der Fotolack in ausreichendem Maße weggeätzt wurde. Die Leiterbahnen und Lötaugen heben sich normalerweise deutlich vom Kupferbasismaterial ab.
    Passt das Ergebnis, wird die Platine abgespült um die Reste der Lauge zu entfernen. Vorsichtig mit einem Papiertuch abtupfen – auf keinen Fall zu fest reiben, sonst gibt’s Kratzer -> Unterbrechungen.
    Auch die Natronlauge ist nur eine begrenzte Zeit zu gebrauchen, d.h. nach ein paar Entwicklungsvorgängen lässt die Wirkung nach. Gebrauchte Lauge darf nicht einfach weggeschüttet werden, entweder über Sondermüll entsorgen (z.B. Schadstoffmobil) oder mit Säure und Indikatorplättchen neutralisieren.



    Ätzen
    Hier gibt es die abenteuerlichsten Geschichten – nicht jeder kauft sich eine Ätzanlage – aber Metall-Kochtöpfe auf glühenden Herdplatten sind auch nicht das Richtige.
    Wie auch bei der Natronlauge gilt Vorsicht! Bei unsachgemäßem Umgang kann man sich Verletzungen zufügen!
    Wer keine Ätzanlage kaufen möchte – kann sich bei kleineren Leiterplatten z.B. mit einem Gurkenglas behelfen, oder eine schicke Küvette kaufen.
    Ätzmittel reagieren am besten bei 40°C d.h. eine gewisse „Erhitzung“ ist notwendig – sonst dauert es zu lange.
    Die sauberste Methode ist ein billiger Heizstab für ein Aquarium, da kann man locker die 40° erreichen. Ich würde davon abraten, das Gurkenglas auf den Herd zu stellen…
    Für diese Art des Ätzens ist Natriumpersulfat (oder alternativ Ammonioumpersulfat) am besten geeignet – weil es durchsichtig ist und man das Ergebnis sehr gut verfolgen kann, außerdem neigt es zu wenig Unterätzungen. Mit zunehmender Kupfersättigung wird es blau, bleibt aber weiterhin durchsichtig.

    [​IMG]
    Natriumpersulfat in Pulverform

    Während des Ätzvorgangs immer wieder kontrollieren – auch hier gilt zu lange geätzt -> fehlende Leiterbahnen und Unterätzungen, zu kurz geätzt -> Kurzschlüsse.
    Die Ätzdauer hängt von der Temperatur ab und natürlich von der Sättigung des Ätzmittels. Bei der Temperatur gilt aber nicht je mehr desto besser, denn ab 50° Grad dampft das Ätzmittel aus und es findet keine Reaktion mit dem Kupfer mehr statt.
    Nach erfolgtem Ätzen wird die Leiterplatte wiederum abgespült.
    Durch das gelöste Kupfer muss gebrauchtes Ätzmittel als Sondermüll entsorgt werden!


    Finish
    Der Fotolack auf dem Leiterbahnen kann nun durch erneutes Belichten und Wässern in Natronlauge entfernt werden – alternativ kann Schleifwolle verwendet werden.
    Die Platine wird nun gebohrt, entgratet und auf die entgültigen Maße zugeschnitten. Nach einer Behandlung mit sehr feinem Schmirgelpapier (800er) oder Schleifwolle wird die Platine mit Lötlack (z.B. von Kontaktchemie) versiegelt.

    [​IMG]
    Lötlack-Spray


    Das dient zum einen zur besseren Lötbarkeit, zum anderen als Korrosionsschutz.

    Eigentlich sind wir nun fertig – doch halt! Noch einmal der Hinweis: Chemikalien nicht in den Abfluss oder sonst wohin schütten sondern fachgerecht entsorgen!!



    Bestück mich…
    Egal wie wir an unsere Leiterplatte gekommen sind, nun geht’s zum schönsten Arbeitsgang.
    Der Bestückungsplan zeigt die Lage der Bauteile an.

    [​IMG]
    Bestückungsplan der Bass-Amusers (nicht abgebildet ist der Kühlwinkel)


    Am besten mit Widerständen beginnen (R3 ist eine einfache Drahtbrücke), dann alle Kondensatoren/Elkos, dann die Halbleiter. Die Operationsverstärker setzt man auf Sockel – damit verringert man das Risiko der Überhitzung beim Löten und kann die Käferchen notfalls tauschen – z.B. wenn man einen High-End-OP ausprobieren möchte.

    Der Röhrensockel sollte zwar passen, aber auch hier gilt: keine Gewalt anwenden – notfalls die Bohrungen der Lötaugen vergrößern und/oder die Sockelpins vorsichtig anpassen. Im Idealfall steckt man vor dem Bestücken des Sockels eine alte Röhre hinein um dafür zu sorgen, dass die einzelnen Kontaktfedern sich vernünftig ausrichten.
    Der Spannungsregler wird mit einem kleinen U-Kühlblech montiert.
    Für die Kabelverbindungen können Lötnägel eingesetzt werden, oder als Alternative werden die Kabel direkt eingelötet.
    Alle Kabelverbindungspunkte sind gekennzeichnet und mit einer (hoffentlich) vielsagenden Bezeichung versehen.


    Kabel über Kabel
    Für die immerhin sechs(!) Potis und die weiteren Schalter und Buchsen sind schon einige Verbindungen notwendig.
    Ich habe es in diesem Fall allerdings sehr einfach – denn Ulrich hat die gesamte Verdrahtung bereits im Teil 4 des Workshops beschrieben.
    Alle Bezeichnungen wurden aus dieser Anleitung übernommen, so dass mit geätzter Platine das Verdrahtungsschema aus dem vorigen Teil übernommen werden kann.
    Einzig die Abmaße der geätzten Platine sind etwas kleiner als die des Lochrastertyps – also beim Bohren der Befestigungslöcher im Gehäuse entsprechend aufpassen.


    Hier noch ein paar Einkaufshinweise für das Herstellen von Leiterplatten:

    Entwickler
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;L...wQARwAABZQl0seef98090c4cb790cfec5136d1b358c8c

    Ätzmittel
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;L...wQARwAABZQl0seef98090c4cb790cfec5136d1b358c8c

    Leiterplatten
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;L...wQARwAABZQl0seef98090c4cb790cfec5136d1b358c8c

    Lötlack
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;L...wQARwAABZQl0seef98090c4cb790cfec5136d1b358c8c

    Pausklar
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;L...wQARwAABZQl0seef98090c4cb790cfec5136d1b358c8c
     
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  7. elkulk

    elkulk Bass-Mod & HCA Bass/Elektronik Moderator HCA

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    Fragen zum Workshop können und sollten bitte im unten verlinkten Thread gestellt werden:

    https://www.musiker-board.de/vb/bastelecke/258380-workshop-r-hren-overdrive.html


    edit (13.05.2011 by elkulk):

    Soundfiles:
    "Clean" wurde mit Plektrum über einen Buffer/Booster, DI-Box, Behringer ADA8000 und EMU 1212m in den PC eingespielt.
    Bass: Fender Performer (eine Art Jazz Bass), Buffer/Booster: 1 Opamp-DIY, DI-Box: IMG Stage Line

    Dieses cleane Signal wurde dann aus dem PC über den Buffer/Booster in den Bass Amuser geleitet, wobei leider ein leichtes hochfrequentes Störgeräusch entstanden ist, welches ich bei der Aufnahme nicht gehört habe, das aber mit dem Bass Amuser nichts zu tun hat.
    Auf diesem Weg habe ich 3 unterschiedliche Overdrive- bzw. Zerr-Sounds mit dem identischen Soundfile erzeugt.

    clean:
    http://hpbimg.someinfos.de/workshops/soundfiles/clean.mp3

    dirt/overdrive (Wet-Dry-Balance von eher Wet nach eher Dry und wieder zurück geregelt):
    http://hpbimg.someinfos.de/workshops/soundfiles/bass-amuser_dirt.mp3

    mid gain:
    http://hpbimg.someinfos.de/workshops/soundfiles/bass-amuser_mid-gain.mp3

    high gain:
    http://hpbimg.someinfos.de/workshops/soundfiles/bass-amuser_high-gain.mp3
     
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