高增益前置放大器的制作教程

步骤1：概述，工具和材料

此instructables的结构如下：

电路概述：放大器

电路概述：SMPS

零件清单

热转印

遮蔽

蚀刻

整理

添加套接字

组装电路板

调整微调电位器

将所有内容安装在机箱内

最终结果和Soundcheck

构建此放大器需要一些工具：

手钻，使用不同的钻头（如果您想用手钻钻PCB，则需要0.8-1 mm的钻头位，通常不在工具包中找到）。

烙铁

熨斗

万用表

打磨文件

使用碳粉打印机

蚀刻用塑料盒

以及一些材料

砂纸（200，400，600，1200）

喷漆（黑色，透明）

PCB涂层喷涂

氯化铁蚀刻液

焊料

步骤2：电路概述：放大器

超小型电池管

对于这个项目我使用了5678和5672管。它们被用于便携式电池无线电，其中灯丝电流是一个问题。这种灯管的灯丝只需50mA，比12AX7更有效。这样可以降低电流消耗，从而需要更小的电源。在这种情况下，我想用9v 1A电源为它们供电，这与吉他踏板一样常用。

5678电子管的电流大约为23，这使得它与12AX7相比成为低增益电子管，但即使这样也可以进行一些调整。已知高增益放大器在级之间具有大量滤波，其中几乎大部分信号短路接地。可能会有一些空气可以玩。

另一方面，5672有10亩，但主要用作助听设备的功率管，并且已经用于其他一些超小型放大器（谋杀者和Vibratone，来自Frequencycentral）。它可以产生高达65mW的清洁。..。..是的。不要被低瓦数吓到，扭曲时它仍然很响亮！数据表规定了该管的20k输出变压器。

与之前的版本一样，将使用22921混响变换器。

偏置

其中一个困难是在不使用不同电池的情况下偏置这些管，因为它们具有直接加热的阴极。我不想让这更复杂，所以我不得不使用固定的偏置配置。另一方面，这允许串联使用长丝，减少总长丝消耗。有6个管，每个都下降1.25V，我非常接近电源的9V，它只需要一个小电阻，这也改善了第一级的偏置。这意味着灯丝总电流仅为50mA！

非常适合踏板供电。

为了使它起作用，有些阶段有一个调整所需偏差的微调。偏压计算为灯丝负侧（f-）的电压与灯管栅格之间的差值。微调电位器调节管栅极处的直流电压，允许不同的偏置配置，并由大电容旁路，作为信号的短路接地。

例如，第三阶段偏向接近管的截止点-1.8V，实现了大约3.75V的f-（引脚3）与栅极之间的差值，在1.95V。该阶段模拟高增益放大器中的冷削波阶段，例如soldano或双整流器。双整流器中的12AX7使用39k电阻来实现这一目标。其他阶段几乎是中心偏置，大约1.25V。

步骤3：电路概述：SMPS

高压电源

关于极板电压，这些灯管的理想工作电压为67.5V，但也适用于90V或45V电池。那些电池很大！它们也很难获得而且价格昂贵。这就是我选择开关模式电源（SMPS）的原因。使用SMPS，我可以将9V升压至70V，并在输出变压器之前添加一些大量滤波。

此instructables中使用的电路基于555芯片，在以前的版本中成功使用。

步骤4：部件列表

这里有一个必要部分的摘要：

主板

C1 22nF/100V __________ R1 1M_______________V1 5678

C2 C2nF/50V __________ R2 33k_______________V2 5678

C3 10uF/100V __________ R3 220k______________V3 5678

C4 47nF/100V __________ R4 2.2M ______________ V4 5678

C5 22pF/50V ___________ R5 520k______________V5 5678

C6 1nF/100V ___________ R6 470k______________V6 5672

C7 10uF/100V__________R7 22k_______________TREBBLE 250k线性9 mm

C8 22nF/100V __________ R8 100k______________MID 50k线性9 mm

C9 10uF/100V __________ R9 220k______________BASS 250k线性9 mm

C10 100nF/100V ________ R10 470k_____________GAIN 250k对数/音频9 mm C11 22nF/100V _________ R11 80k______________ PRESENCE 100k线性9 mm

C12 470pF/50V _________ R12 100k_____________VOLUME 1M对数/音频9 mm C13 10nF/50V __________ R13 15k______________B1 10k trimpot

C14 22nF/50V __________ R14 330k_____________B2 50k trimpot

C15 680pF/50V _________ R15 220k_____________B4 50k trimpot

C16 2.2nF/50V _________ R16 100k_____________SW1 micro DPDT

C17 30pF/50V__________R17 80k______________J1 6.35 mm单声道插孔

C18 220uF/16V _________ R18 50k______________J2直流插座

C19 220uF/16V _________ R19 470k_____________J3 6.35 mm单开关插座

C20 220uF/16V _________ R20 50k______________SW2 SPDT

C21 220uF/16V _________ R21 100k_____________LED 3 mm

C22 100uF/16V _________ R22 22k______________ 3 mm LED支架

C23 100uF/16V _________ R23 15R/25R

C24 220uF/16V _________ R24 15k

C25 10uF/100V _________ R25 100R

C26 10uF/100V _________ R26 1.8k

C27 220uF/16V _________ R27 1k

C28 100uF/16V _________ R28 10k

C29 47nF/100V _________ R29 2.7k（LED电阻，亮度调节）

C30 22nF/100V _________ R30 1.5k

特别注意电容器额定电压。高压电路需要100V电容，耦合电容之后的信号路径可以使用较低的值，在这种情况下，我使用50V或100V，因为薄膜电容具有相同的引脚间距。灯丝需要去耦，但由于灯丝上的最高电压为9V，因此16V电解电容器安全且小于100V。电阻可以是1/4W类型。

555 SMPS

C1 330uF/16V __________ R1 56k______________ IC1 LM555N

C2 C2nF/50V __________ R2 10k______________L1 100uH/3A

C3 100pF/50V __________ R3 1k_______________Q1 IRF644

C4 4.7uF/250V _________ R4 470R____________ VR1 1k

R5 150k_______________D1 UF4004或ES2G（超快）

R9 2.2k

注意开关二极管！它必须是超快型，否则它将无法工作。对于SMPS，也需要低ESR电容器。如果使用正常的4.7uF/250V电容，并联100nF的额外陶瓷电容有助于绕过高频开关。

这些是更容易找到的部件，可从任何电子零件商店获得。现在，棘手的部分是：

OT 3.5W，22k：8欧姆变压器（022921或125A25B）Banzai，Tubesandmore

L1 100uH/3A电感器Ebay，只是不买环形。您也可以在Mouser/Digikey/Farnell找到它。

别忘了购买：

铜板，10x10 mm适用于两块板

用于管子的2x 40针sip插座

1590B外壳

约3 mm螺钉和螺母

橡胶脚

5毫米橡胶线索环

六个10毫米旋钮

步骤5：热转印

要准备PCB和外壳，我使用基于墨粉转移的过程。调色剂保护表面免受蚀刻剂的影响，因此在蚀刻浴后我们将PCB与铜轨道或美观的外壳相连。转印墨粉和准备蚀刻的过程包括：

使用光面纸用墨粉打印机打印布局/图像。

使用砂纸200至400砂纸打磨外壳和铜板表面。

使用胶带将打印的图像固定到PCB/外壳上。

用熨斗加热和加压约10分钟。在边缘处使用熨斗尖端进行一些额外的移动，这些是墨粉不会粘住的棘手位置。

当纸看起来呈黄色时，将其放入装满水的塑料容器中冷却，然后让水浸入纸中。

小心取出纸张。当它分层出现时更好，而不是一次性删除所有内容。

钻取模板有助于识别组件的位置，您只需添加自己的艺术品，就可以了。

步骤6：遮蔽

对于外壳，用指甲油遮盖较大的区域。由于与铝的反应比铜强得多，因此在较大的区域可能存在一些点蚀。

提供额外保护可确保没有标记破坏机箱。

步骤7：蚀刻

对于蚀刻过程，我喜欢使用带有蚀刻剂的塑料容器和带有水的冲洗液步骤之间。

首先，一些安全提示：

使用橡胶手套保护双手

在非金属表面上工作

使用通风良好的房间，避免吸入产生的烟雾。

使用一些纸张保护工作台免受可能的溢出

这里我只展示外壳的蚀刻，但PCB在同一解决方案中蚀刻。唯一的区别是，对于PCB，我只等了大约一个小时，直到所有未受保护的铜都消失了。对于铝，必须要特别小心，因为我们只想蚀刻盒子外面。

对于外壳，我将盒子在蚀刻混合物中摇动约30秒，直到它因反应而变热，然后在水中冲洗。我再重复这一步20次，或直到蚀刻深约0.5毫米。

当蚀刻深度足够时，用水和肥皂清洗外壳，冲洗掉所有剩余的蚀刻剂。用盒子清洁沙子，将调色剂和指甲油擦掉。对于指甲油，您可以使用丙酮保存一些砂纸，但记得保持房间通风良好！

步骤8：完成

在这一步中，我使用了400粒度的砂纸来获得干净的表面，就像在第三张照片。这对于钻孔步骤来说足够干净。我钻了所有不同尺寸的孔，并使用这些文件为管插座制作孔。 PCB也必须钻孔，组件为0.8 mm钻头，线孔为1-1.4 mm。在这个版本中，我还使用了一个1.3毫米的钻头作为管座。

在完成钻孔和锉削后，我给盒子涂上一层黑色的喷漆，让它干燥24小时。它将在蚀刻和外壳之间产生更好的对比。显然，下一步就是彻底解决它。这次我从400到最好的砂砾。当一个砂砾移除前一个砂线时，我更换砂纸。在不同的dirrections中打磨可以更容易地识别所有先前的标记何时消失。随着外壳闪亮，我涂上3层透明涂层，等待它再干24小时。使用保护涂层可以保护PCB免受腐蚀。正如你在前两幅图中所看到的，我喜欢深绿色涂层。这种涂层需要更长的时间来干燥。我等了5天，以避免在焊接组件时在板上留下指纹。

步骤9：添加套接字

焊接插座

根据布局，电子管安装在电路板的铜侧。通过这种方式，电路板可以更接近外壳，并从SMPS的一些额外屏蔽中获益，以抵御令人讨厌的高频EMI。但是使用电路板的铜侧焊接元件有一些缺点，例如铜从电路板上松脱。为了避免这种情况，我没有焊接管座，而是在插座可以压入的地方做了更大的孔。一个较小的小孔和一些焊料的压力应该可以解决这个问题。为此我使用了机加工式插针插座，没有塑料结构，将金属插针压入孔中并焊接在两侧（元件侧看起来像一团焊料，但它有助于保持插针卡住），如前3张图片所示。第4张和第5张照片显示了所有安装的插座和跳线。

焊接另一组插座，这次使用塑料结构，可以改善与电路板的连接并使其更稳定。管的原始销非常薄，这可能导致一些不良接触甚至从插座上脱落。通过将它们焊接到插座上，我们解决了这个问题，因为现在它们非常贴合。我认为它们首先应该有合适的引脚，比如较大的管！

步骤10：组装板

焊接我开始使用的组件电阻器，并移动到较大的部件。电解质最后被焊接，因为它们是电路板上最高的元件。

随着电路板准备就绪，是时候添加电线了。这里有很多外部连接，从音调堆栈到高压和灯丝电缆。对于信号线，我使用屏蔽电缆，屏蔽面板侧的接地网，更靠近输入端。

关键线位于第一级，来自输入插孔，然后进入增益电位器。在我们可以在盒子里面构建所有东西之前，我们需要对它进行测试，这样我们仍然可以访问电路板的铜面进行一些调试，如果有必要的话。

对于高压滤波，我在一块较小的电路板上增加了另一个RC滤波器，垂直于主板安装，如图所示。这样，通过安装在外壳上的电路板可以更容易地接地，高压和变压器连接，并且可以在之后进行焊接。

构建音调

虽然我打算在机箱外测试电路板，但我已经在盒子里建了音箱。这样所有电位器都固定并正确接地。使用未接地的电位计（至少外部屏蔽）测试电路会导致可怕的噪音。同样，对于更长的连接，我使用了屏蔽电缆，靠近输入插孔接地。

不幸的是，在这个版本中，电位器非常靠近，因此很难将电路板与组件一起使用。在这种情况下，我对电路的这一部分采用了点对点的方法。另一个问题是我只有一个PCB式9毫米50K电位器，所以我不得不把它固定在相邻的电位器上（面板安装式）。

现在也是安装开/关开关和带2.7k电阻的LED的好时机。

由于有两排电位器，我不得不在盖子的内壁上打印，如图所示，这样盒子就会关闭。

步骤11：调整Trimpots

调整555 SMPS

如果SMPS无法工作，没有高压，电路无法正常工作。要测试SMPS，只需将其连接到9V电源插孔，然后检查输出端的电压读数。它应该在70V左右，否则需要用trimpot进行调整。如果输出电压为9V，则电路板出现问题。检查一个坏的mosfet或555.如果trimpot不工作，验证较小的晶体管周围的反馈电路。这个SMPS的一个优点是零件数量少，因此可以更容易识别任何错误或有缺陷的组件。

调整主板微控制器

在测试阶段是调整偏见的好时机。它可以在以后完成，但如果音调是暗或亮，现在更容易进行更改。

第一个trimpot控制第二，第三和输出阶段的偏差，因此是最重要的。我通过测量第三阶段的冷偏剪调整了这个微调。如果偏差太高，则舞台将完全切断，产生原始的，冷的，海绵状的变形。如果它偏向偏热，输出级将太热，增加一些功率级失真，并使管更接近最大值。板耗散。在这种情况下，主体积的下侧应连接到第一级的负侧，使得偏置仍然在5.9V左右。在我的情况下，当输出级以5.7V而不是6.4V运行时，它听起来更好。

只需测量第三阶段的偏压（后排中间管）并验证它是否约为1.95V第二个微调电位器需要调整到味道，或接近中心偏置为1.2V（在引脚3和4之间测量）。类似地，第三个调压器也被调节到大约。 1V。

管的引脚1（板）到5（灯丝）的电压读数为：

V1：《8.8V》 《41.6V》 《1.21V》 《0.00V》 《2.50V》

V2：《27.9V》 《27.9V》 《2.50V》 《1.94V》 《3.71V》

V3：《42.4V》 《42.4V》 《3.70V》 《1.94V》 《4.90V》

V4：《36.2V》 《36.2V》 《4.90V》 《3.90V》 《6.10V》

V5：《41.4V》 《41.4V》 《6.20V》 《5.10V》 《7.60V》

V6：《64.6V》 《63.7V》 《8.80V》 《1.94V》 《7.60V》

注意5672中的细丝比5678中的细丝向后，因此管不能交换。另一个需要考虑的重要方面是管制造商。我发现桐 - 索管在第一个位置听起来比雷神管更好。用示波器检查可以看出，桐 - 溶胶管的增益比我有雷管的增益更大。

现在也是时候测试电路并看看它是如何发声的，如果声音太低，我建议将第二和第三级之间的47nF电容更改为10nF，这样可以滤除一些低音。初始阶段并改善声音。如果它太薄，只需将此电容增加到22nF，依此类推。

步骤12：在机柜内安装所有东西

我开始添加主板的螺丝。在内部，我添加了橡胶线扣眼，在板和外壳之间留出一些间隙，同时也抑制了一些振动。通过在五极管模式下运行第一阶段，如果管子变成麦克风，这可能会有所帮助。然后我添加了电路板并用螺母将其拧紧，连接了音棒，插入了输入插孔并焊接了剩余的电线。

在主板处于位置的情况下，我添加了输出变压器，调整了电线的长度，并插入了输出插孔和电源插孔。

此时我看到我的SMPS板不适合所需的位置（在侧壁，部件垂直于此墙），因为我在输出的错误一侧添加了电源插孔为了解决这个问题，我在输入侧锯开了SMPS板，拆下了电感器和电容器，然后将这块电路焊接回旋转90度的电路板，如图所示。我再次测试了SMPS，看它是否仍在工作，并通过RC滤波板将高压连接到主板上来完成。

步骤13：Soundcheck

现在只需将放大器插入您最喜欢的8欧姆机柜（在我的情况下是1x10“，带有一个celestion greenback）并使用你的踏板电源以非震耳的水平播放！