ПРОЕКТ: Гитарный преамп SLO-Recto-JCM800-Twin

Целью данной разработки было запихнуть в один компактный напольный корпус следующие ламповые гитарные преампы: SLO-100 от SOLDANO, Dual Rectifier от Mesa/Boogie, Fender Twin Reverb от Fender и JCM-800 от Marshall, получив таким образом достаточно универсальный инструмент формирования гитарного звука.

Принципиальная электрическая схема

Решение по объединению первых трёх "участников" (SLO-100, Dual Rectifier и Twin Reverb) в одной схеме было заимствовано из широко известной в узких кругах схемы Азнаура - SLO-Recto Twin.
Четвёртый "участник" (JCM-800) был добавлен по мотивам соответствующего обсуждения на форуме сайта GtLab.net, а именно в схеме SLO делается обход второго каскада и изменяется режим работы третьего каскада. Возможно применённое решение не самое лучшее, т.к. изменение режима работы третьего каскада даёт неприятный щелчёк на выходе, который впрочем удалось минимизировать до приемлемого уровня путём введения в схему коммутации задержки на RC-цепочке и ПТ (BS170) в качестве плавного "реле".
Для упрощения, чтобы не загромождать схему, темброблоки указаны в виде "чёрных ящиков", обозначенных "F" (от Fender) и "M" (от Marshall) соответственно, расшифровку которых можно посмотреть на вышеуказанной схеме Азнаура.
Схема реализует пять независимых каналов: два канала чистого звука, один канал слабого овердрайва и два канала хай-гейн перегруза, коммутация которых производится с помощью восьми реле и одного ПТ. При желании, количество реле можно уменьшить до шести объединив К1+К7 и К4+К5, задействовав реле с двумя группами переключающих контактов. Однако при этом резко возрастают требования к разводке сигнальных цепей и может возникнуть самопроизвольное нежелательное возбуждение схемы при больших уровнях гейна. Если не требуется второй канал чистого звука (я его использую потому что активно пользуюсь как хамбакерами, так и их отсечками, что даёт ощутимо разный по уровню сигнал), то можно исключить соответствующий темброблок, регулятор гейна и реле К8.
Поскольку устройство задумывалось как универсальный преамп, на выходе стоит делитель и буфер на ОУ. Такое решение продиктовано следующими соображениями:

• уменьшение высоковольтного сигнала с выхода ламп до приемлемого уровня;
• стабильное и высокое сопротивление нагрузки для выхода ламповых схем внутри преампа;
• низкое выходное сопротивление преампа для корректного согласования с длинным кабелем;
• защита входных цепей последующих устройств от высоковольтного скачка при переходных процессах в момент коммутации анодного напряжения.

ОУ буфера работает в режиме повторителя напряжения, поэтому при двуполярном питании +/- 12 вольт не влияет на характер сформированного сигнала.
Возможности буферного каскада можно несколько расширить, собрав его по следующей схеме. Таким образом мы получаем "разрыв" с возможностью параллельного или последовательного включения внешнего эффекта, а также общий регулятор уровня сигнала с выхода преампа. В верхнем по схеме положении регулятора "FX" мы получаем последовательный разрыв, в нижнем положении - исключаем цепь внешнего эффекта, а в промежуточных положениях осуществляется регулировка баланса между прямым сигналом преампа и сигналом с внешнего эффекта (параллельный "разрыв").

Для питания устройства требуется четыре источника питания:

• накал ламп (=6,3в, стабилизированное)
• анодное напряжение (=320..390в, нестабилизированное)
• питание ОУ буфера (+/-12в, стабилизированное)
• питание реле (=5в, стабилизированное)

Схема источника питания состоит из сетевого тороидального трансформатора имеющего три выходные обмотки: "анодная" (~280в), питание ОУ (~15в) и "накальная" (~11в). Последняя также используется для питания реле и индикации.
Стабилизация накала выполнена на микросхеме интегрального стабилизатора KIA7806a. Для уменьшения сильного нагрева стабилизатора и, как следствие, уменьшения размеров требуемого для охлаждения радиатора, для накала каждой лампы применён свой отдельный стабилизатор. Схема включения стабилизаторов немного изменена: в разрыв 2-ой ноги включён германиевый диод, благодаря которому напряжение на выходе стабилизаторов получается равным 6,3в, что и требуется для накала ламп. Микросхемы требуют установки на небольшие радиаторы.
Стабилизация остальных напряжений выполнена на аналогичных микросхемах-стабилизаторах на соответствующие полярности напряжений источников. Микросхемы-стабилизаторы этих источников напряжений не требуют установки на радиаторы.

Детали и монтаж

Как известно, схемы с большим усилением требуют применения хороших комплектующих и предъявляют довольно жёсткие требования к расположению элементов, качеству монтажа и правильности разводки. К схемам на радиолампах это отностися в ещё большей степени!
Поэтому для получения хорошего результата необходимо использование следующих компонентов:

• резисторы постоянные: металлоплёночные, номиналы мощностей - строго как на схеме;
• резисторы переменные: Alpha (RV-16A), 16K1, R-17;
• конденсаторы проходные: WIMA или EPCOS, на напряжение не менее 400в*;
• конденсаторы фильтрации питания: плёночные, на напряжение не менее 630в*;
• конденсаторы фильтров "Bright": WIMA или КСО, на напряжение не менее 250в;
• конденсаторы электролитические: HITANO EXR, на напряжение не менее 450в*;
• радиолампы: 6Н2П-ЕВ в первом каскаде, 12AX7-EH во 2-ом и 3-ем каскадах;
• ОУ: TL071, OPA604 в случае простого буфера и TL072, OPA2604 в случае буфера с "разрывом";
• ПТ: BS170 или аналогичный;
• интегральные стабилизаторы: 7805, KIA7806a, 7812 и 7912;
• реле: К1, К3-К8 - TRG5-5VDC-SA-CL, К2 - TRS-5VDC-SB-L15;
• диоды в выпрямителе анодного напряжения: FR207, FR257, FR307;
• диоды в выпрямителе накала/коммутации: FR607;
• диоды в выпрямителе напряжения питания ОУ: FR157, FR207;
• гнёзда сигнальных цепей: 6.3 моно 4 pin, с изолированным креплением на корпус;
• ламповые панельки: 9-контактные керамические, типа ПЛК-9Э 70;
• переключатели "Bright": микротумблеры типа MTS-102 и MTS-202 (VT1);
• ножные переключатели (FootSwitch'и) эффектов: PBS24-202, 6 pin;
• проводка: Tasker C113, C123

Расположение элементов. Если силовой трансформатор конструктивно располагается в одном корпусе с радиолампами и остальными частями схемы, то он должен находиться как можно дальше от ламп и входных цепей преампа (разъём "IN", регуляторы гейна и т.п.).
Также необходимо удалить от входных цепей реле и проводку их управляющего напряжения.
Нежелательно располагать близко входные и выходные сигнальные цепи - может возникнуть самовозбуждение на максимальных настройках гейна/громкости.

Монтаж. Я являюсь сторонником так назывемого P2P-монтажа (от англ. Point-to-Point, точка-точка), т.е. без использования печатных плат. Считаю что печатные платы - удел массвого производства, да и качества звучанию они не добавляют (тонкие плоские дорожки, малые расстояния между ними, зачастую параллельное расположение дорожек в угоду компактности и т.д.). Поэтому будем рассматривать вариант навесного монтажа.
Монтажные провода должны быть хорошего качества (идеально - бескислородная медь). Сигнальные цепи длина которых превышает 3..5 см должны быть распаяны экранированным проводом. Исключение могут составлять выходные цепи, где уровни сигнала достаточно высокие. Шины питания желательно делать толстым проводом (d=1..1,5мм). Организация общей шины ("земля", минус питания) - "звезда". В пределах баллонов ламп делаются локальные "звёзды" (как правило, на центральном контакте панельки), откуда проводниками эти "звёзды" сходятся в одну общую "звезду" на минусовом выводе первого фильтрующего электролита анодного питания. Корпус устройства заземляется именно в этой точке!
Общий вывод с разъёма "IN" припаивается на локальную "звезду" первой радиолампы. Общая шина нигде и ни при каких обстоятельствах не должна образовывать замкнутый контур, иначе можно долго искать причину фона...
По большому счёту все тонкости правильного монтажа ламповых приборов рассказать в одной статье нереально, эти навыки достигаются исключительно в процессе проб и ошибок. Главное стараться избегать параллельного расположения сигнальных проводников, а также близкого расположения чувствительных участков схемы с потенциальными источниками помех/наводок (силовые цепи источника питания/участки цепи с сигналами большой амплитуды).

Немного о радиолампах. В данной схеме можно применять: 6Н2П, 6Н2П-ЕВ, 12AX7, 12AX7-EH, 12AX7 Tung-Sol, ECC83. В качестве первой лампы желательно применить 6Н2П-ЕВ или 12AX7 Tung-Sol, тогда каналы Clean 1 и 2 получаются просто превосходные - яркий читаемый звук. Радиолампу 12AX7-EH первой ставить настоятельно не рекомендую - чистый будет мутный, разве что "для галочки". Второй лампой для получения более "плотного" перегруза рекомендуется ставить 6Н2П, 12AX7-EH или ECC83. В качестве третьей лампы рекомендации такие же как и в случае первой, впрочем остальные варианты тоже неплохие, т.к. основная структура звука уже сформирована и влияние различий характеристик ламп в этом каскаде не столь ощутимое. Субъективно "звучание" радиоламп можно охарактеризовать следующим образом:

• 6Н2П - проваленная "гитарная" середина, умеренно-мутные верха;
• 6Н2П-ЕВ - слегка проваленная "гитарная" середина, яркие верха;
• 12AX7-EH - артикулированная сочная "гитарная" середина, упругая нижняя середина, мутные придушенные верха;
• 12AX7 Tung-Sol - сбалансированное звучание по всему НЧ-СЧ диапазону, прекрасная сочная верхняя середина + кристальный верх!

ВНИМАНИЕ! Важное замечание! Накал радиоламп советского производства (6Н2П и 6Н2П-ЕВ) осуществляется напряжением 6,3в, подводящимся к выводам 4 и 5. Для остальных радиоламп (12AX7, ECC83) один полюс напряжения накала (те же 6,3в) подаётся на соединённые вместе выводы 4+5, а второй на вывод 9. Проводка накальных цепей должна быть выполнена неэкранированными проводами минимальной длины и сечением не менее d=0,5мм.

Наладка

Отладка схемы осуществляется с предполагаемым инструментом/аппаратом и на "боевой" громкости, только в этом случае результат на 100% оправдает ожидания. Этап поиска возможных неисправностей в данной статье опускается.
Подгонка под конкретный инструмент осуществляется в режиме SLO-Recto. Подбирается катодный конденсатор входного каскада (от 470 нф до 1 мкф) так, чтобы не было "запирания" преампа при сильной атаке на низких нотах.
Если звук на перегрузе слишком "тощий" и "писклявый", то имеет смысл слегка поиграться проходной ёмкостью соответствующего канала перед регулятором гейна: увеличение этой ёмкости даёт меньшее ослабление НЧ и наоборот. Следует отметить, что не стоит выходить за пределы 1,0...4,7 нф, иначе мы получим совсем не ту структуру перегруза, которая задумана в оригинальных преампах.
Изменение ёмкости катодных конденсаторов остальных каскадов даёт изменение усиления соответствующей ступени - чем больше ёмкость, тем больше усиление и больше НЧ в сигнале, и наоборот. Но опять же, не стоит увлекаться чрезмерным изменением номинала указанного на схеме, т.к. это отдалит прибор от задумки.
Катодными резисторами в случае несоотвтетствия подбирается напряжения на катодах радиоламп соответствующих каскадов - оно должно быть в районе 0,8...1,2 вольта.
Черновой вариант (только канал SLO-Recto) был собран по схеме Азнаура для проверки.

Оформление

Вариантов корпусов существует великое множество, и как оформлять свою конструкию каждый решает для себя сам, исходя из доступных материалов и собственных слесарных способностей. У меня в распоряжении оказалась стальная "ванна" из которой получился достаточно компактный "напольник":

Полную фотосессию сборки можно посмотреть тут.

Примеры звучания преампа:

 чистый, break-up (отсечка нэка)

 имитация страта :) (отсечка нэка)

 звучание аккордов (нэковый хамб)

 лёгкий кранч (отсечки нека и бриджа в параллель)

 кранч (бриджевый хамб)

 ритмовые пассажи (бриджевый хамб)

 "риффы" (бриджевый хамб)

 тэп по басовым струнам, звучание интервалов (бриджевый хамб)

 певучесть (нэковый хамб)

 гейна завались! (бриджевый хамб)

Гитара Ibanez RG3120TW, нэковй датчик - DiMarzio PAF Pro, бриджевый датчик - DiMarzio ToneZone.
Запись через спикосим "в линию". Кроме нормализации и кодирования в MP3 никакой обработки не наложено.

Обратная связь

 Обсудить SLO-Recto на ФОРУМЕ

 Обсуждение на форуме GTLab.Net