Handmades

Boa tarde, pessoal. Estou fazendo testes com um amplificador usando a PCL84 e alimentado por uma SMPS. Estou usando o esquema abaixo. As conexões P1, P2 e P3 vão a um potenciômetro de 500K, e ele está sendo alimentado por 122V.
(https://i.postimg.cc/fS5DWFkd/pcl84.png) (https://postimg.cc/fS5DWFkd)

Porém, estou com um problema de oscilação de alta frequência ao aumentar o potenciômetro após certo ponto. Na verdade, a faixa de timbres que mais gostei está antes desse ponto de oscilação, então por mim não teria problema em colocar um resistor limitando o ganho. Mas dependendo da causa da oscilação, não custa nada resolver e ter mais opções de timbres.

Segue um link com um áudio. Dá para ouvir a oscilação em cerca de 20 segundos, e no final ela fica mais evidente, fazendo um barulho que se assemelha de certa forma a um capacitor descarregando.
https://soundcloud.com/marcao_cfh/oscilacao/s-zjLh1 (https://soundcloud.com/marcao_cfh/oscilacao/s-zjLh1)

Alguma ideia do que pode ser?

Experimenta colocar um resistor de 500k ou 250k do pino 8 ao terra.

Vou fazer o teste amanhã. Mas esse resistor seria no caso de eu não usar o potenciômetro, correto? Vi em alguns esquemas sem o potenciômetro um resistor ligado ao terra.

Pode ser o circuito, ou algum cabo. Da forma como ele surge, apenas quando você toca, parece algum feedback.

Pode ser até mesmo a SMPS ou a orientação dos cabos da mesma, apesar de isso gerar um ruido constante, independente de tocar ou não.

O resistor R8 é suficiente pra filtrar o sinal do primeiro estágio? A adição do resistor que o Kem sugeriu também ajudaria, quem sabe até aumentar o resistor da grade pra evitar possível blocking distortion.

Posso estar errado, mas, isso aparenta ser distorção por intermodulação.
Não creio que o resistor adicional no pino 8 vá resolver o problema, uma vez que já existe um potenciômetro, que de certa forma, faz o papel de resistor de grade, mas, não custa tentar.
O aumento de R8 também talvez não resolva, mas, na dúvida bota um resistor de 1K no lugar e testa.

Eu penso que talvez esse problema esteja sendo causado por um descasamento de impedância entre o pentodo da PCL84 e o transformador de saída utilizado.
 

Bom, vamos lá. Aqui vão os testes que fiz:

- adicionei um resistor de 470K entre o pino 8 e o terra (sem diferença);
- movi o resistor de 470K para entre o potenciômetro e R5, como no IALL 3.5 (sem diferença);
- aumentei R8 para 1K (melhorou o timbre);
- coloquei fios blindados no potenciômetro (diminuiu ruídos).

Nada disso solucionou o problema. Então retirei o resistor de 470K e troquei R5 por um resistor de 220K. Pode parecer muita coisa ir de 1K para 220K, mas foi o valor que medi no potenciômetro para a região sem ruído. Estranhamente, o ruído continua, mas o timbre com potenciômetro no máximo ficou muito mais agradável.

Ramsay, sim, há um descasamento de impedância. Alimentado com 250V, o pentodo usa um transformador de 10K. O xformer simulou e viu que em 150V a impedância do pentodo diminui para cerca de 5.5K. Meu transformador é de 6K, e estou alimentando o amplificador com 122V. Erro meu, achei que a tensão simulada pelo xformer era de 100V, então vou tentar aumentar a tensão na smps e ver se o ruído diminui.

Thomas, esse é o mesmo circuito que você montou. Só mudei o valor de R3, não me pergunte o motivo porque eu não sei o que aconteceu :D.

Pergunto se pode ser os capacitores da alimentação (C4 e C5) que podem estar subdimensionados, ou o capacitor da smps. Ou a válvula pode estar ruim. Quando eu ligo o circuito, a válvula emite uma luz que logo se apaga, e então o som começa a sair. A luz se assemelha à combustão de um gás ou algo do tipo. Estou esperando algumas válvulas da Altana, então poderei testar com outra válvula.

Editado: atualizando, aumentei a tensão para 158V, e o ruído continua. Mas notei que ele interage com o volume da guitarra, então ele provavelmente está relacionado a algo do pré. A frequência do ruído também se alterou quando segurei no mosfet da smps para verificar se estava quente. Pode estar relacionado à smps? Usei o mesmo layout que usei no meu Superfly, mas tenho outra placa com layout diferente para testar.

Esse descasamento é bem pequeno, eu já testei circuito de 10K com transformador de 5k e não tive ruído, inclusive o som diminui a ponto de o ruído ficar muito melhor.

Bem, esse comportamento do mosfet faz sentido. Ao invés de encostar só passa a mão por cima e vê se isso altera algo, pode ser ruído irradiado do mosfet + indutor. Pode ser também algo que deveria estar aterrado e não está, e capta o ruído da SMPS. Eu já tive algo parecido, mas não sei como resolvi, provavelmente reduzindo o ganho. Mas eu sempre tenho problemas de blocking distortion e tenho que ajustar capacitores e resistores nas minhas montagens.

A válvula não é, já tive uma dessas, parece que ela vai queimar, mas é só um sistema de aquecimento rápido do filamento. Bem assustador.

Uma solução diferente é adicionar um capacitor entre o potenciômetro e o resistor de grade. Aí pra que o estágio de saída esteja com o bias correto você adiciona aquele resistor de 470-100k até que não tenha ruído. Não muito refinado, mas funciona.

Mais uma pergunta, você está testando isso dentro de um chassis? As vezes o chassi reduz o sinal irradiado da fonte e diminui a receptibilidade do resto do circuito, se montado próximo ao chassi aterrado. O transformador de saída está com um lado do falante aterrado? O transformador está aterrado?

No fim acredito que você está sofrendo com falta de corrente da fonte. Ela não consegue suprir o pico de corrente e produz um ruído que é transmitido pela fonte do amplificador para o anodo onde é amplificado. Isso pode ser devido à resistência do mosfet, indutor etc. Aumenta o R8 mais um pouco, até uns 22k e vê se isso ajuda. Isso deveria impedir o ruído de chegar no anodo do pré. Aumentar os capacitores da fonte também ajuda. E adicionar um capacitor de filme ou cerâmico que tem ESR mais baixo e são mais rápidos em cortar esses transientes também pode ajudar. Ele tem que ser de uns 1 a 100nF e 400V.

Você está usando a fonte do 555 né? Um controlador melhor lida de forma diferente quando o circuito exige mais corrente. Alguns mudam a frequencia, o que pode causar ruidos, outros mudam o duty cicle. Nesse caso não sei exatamente o que o 555 faz pra corrigir uma variação de tensão e corrente do circuito.

PS. Você pode variar o trimpot da SMPS até encontrar a posição de menos ruído, não será a tensão de projeto, mas por alguma razão o ruído diminui. No meu caso, a tensão é sempre mais alta do que a inicial. Uma coisa que me passou pela cabeça é, o amplificador puxa corrente, a fonte tem que suprir, aumenta a corrente no indutor o que aumenta o ruído irradiado e afeta partes do circuito que tem boa receptividade, como o preamp e talvez até o controle do 555.

Olá.

Experimente colocar um capacitor de 1n do pino 8 ( grade 1 do pentodo ) para o terra.

Só passar a mão por cima não influencia em nada, mas aproximar bem a mão influencia.

As conexões de terra estão todas ligadas no mesmo ponto, conferi novamente. Não está em um chassis, então o transformador não está aterrado. Mas um dos lados do secundário está sim ligado aos terras.

Sobre a smps, é com o 555 sim. Comprei alguns MAX1771, mas são smd, e preciso fazer o layout para a smps com eles. Não acredito que seja falta de corrente pois o mosfet está trabalhando entre frio a levemente morno, exigir corrente da fonte não faria o mosfet esquentar? Ou é só a alta tensão que faz ele esquentar? De qualquer forma, vou tentar alterar a tensão e também testar outra smps com o 555 usando um layout diferente, além de medir a corrente em alta tensão que está sendo consumida pelo circuito. Só medi a corrente total incluindo filamentos, e está um pouco abaixo de 500mA.

Realmente é assustador. Na primeira vez que liguei, achei que ia pegar fogo :D

Isso alteraria o timbre do amplificador? É algo fácil de testar.

Coloquei o capacitor e todos os ruídos desapareceram. Mas dá a impressão que teve uma diminuição no ganho e alteração no timbre. Pode ser só impressão minha, vou fazer o teste com e sem o capacitor.

Anotação importante: lembrar de não levar choque da smps novamente, não é muito agradável )>| :D

 :D Muito !! Cuidado ai !

Se o capacitor funcionou mas você achou que mudou o som, experimenta valores menores.

Olá.

Agora que o problema foi resolvido, podemos depurar a solução. Remova o capacitor de 1 nF sugerido anteriormente e tente colocar um capacitor de 100 pF do pino 1 ao terra, e outro de 100 pF do pino 8 ao terra. Se o problema voltar, tente aumentar aos poucos o valor desses capacitores até o problema desaparecer novamente. Um desses capacitores pode, inclusive, fazer mais efeito do que o outro.

Fiz o teste e fui aumentando o valor dos capacitores aos poucos. Com 470pF para ambos os capacitores, o ruído sumiu. Para entender o que está acontecendo, o que esses capacitores estão fazendo? Filtros em conjunto com os resistores? Ainda não sei dizer sobre a alteração do timbre, deixei minha caixa no bar onde toquei no fim de semana e testei com um falante pequeno. Vou pegar a caixa amanhã de noite e testo novamente na quarta.

Testei outra smps com o 555 usando um layout diferente e verificado. Ajustei a mesma tensão para as duas, e o volume com a segunda placa foi maior que a primeira. Vai entender. Poderia ser a corrente fornecida, mas...

Medi a corrente. A PCL84 pede 18mA, e ambas as smps fornecem cerca de 8mA com o potenciômetro no meio e 5mA com o potenciômetro no máximo. Ou seja, está realmente faltando corrente. Comprei alguns MAX1771 e mais alguns IRF640 da China, mas veio tudo smd, então para testar eu tenho que fazer o layout. Aí me surge a dúvida: há algum problema, tecnicamente falando, em alimentar a válvula com corrente abaixo da exigida?

Olá.

Sim, está completamente fora do ponto de trabalho.

Imagino que todos !

Sim, mas no que isso acarreta? Danifica a válvula, ou não oferece riscos?

Marcão, você chegou a medir as tensões com o amplificador em funcionamento?

Sim. Está em 122V ao ligar, e estabiliza em cerca de 119V.

Fiz o layout para a SMPS com o MAX1771. Quer dizer, adaptei o layout dessa página (https://desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html) para usar componentes comuns e mosfet SMD. Como ainda preciso fazer mais um layout para um pedal para aproveitar a impressão dos layouts, provavelmente só vou conseguir testar mais pro fim de semana.

Ela não vai funcionar como esperado por falta de corrente

Mas caso o timbre esteja agradável, posso usar assim mesmo ou oferece riscos? Só por questão de conhecimento mesmo. Afinal, nem todo circuito voltado para a guitarra funciona exatamente dentro das condições adequadas (fuzz, por exemplo).

De qualquer maneira, acredito que hoje eu consiga imprimir o layout da smps com o MAX1771, que fornece mais corrente. Amanhã tenho a tarde de folga, então acho que vai dar para testar.

Só uma observação: a corrente de saída pode depender também de outros componentes além do ci de controle,  principalmente o indutor. A energia a ser convertida precisa ser armazenada no indutor sob forma de campo magnético pra depois ser devolvida como energia elétrica. Então o tamanho e a figura de mérito (Q) do indutor fazem diferença. Assim como a velocidade de chaveamento (frequência e tempo de subida e descida), perdas no MOSFET, perdas no capacitor, etc.

Nesse caso eu não vejo problemas e em se tratando de circuitos de amplificação de instrumentos realmente existem até casos de amplificadores com transformadores de saída subdimensionados e contribuindo (ou seria desamparando hahahah) com o timbre final

Eu sempre achei que o indutor e o mosfet precisam ter baixa resistencia. Eu testei alguns inditores diferentes e achei um que funcione. Ja tentei enrolar o meu proprio, com fio mais grosso e não foi tão bom. O se o indutor não der conta, dá pra testar usar em serie ou paralelo. Pra uma outra fonte precisei de um indutor de 220uH pra que a tensão não caísse. Sem falar no aquecimento, que só piora as coisas.

O indutor, segundo o vendedor, aguenta uma corrente de 3A. Ele não esquenta. Posso medir a resistência do indutor, mas não sei qual seria um valor considerado baixo para ele. Para o mosfet estou usando o IRF644, que apresenta resistência bem baixa. Os capacitores não são de baixa ESR, não encontrei para vender na minha cidade. Testei dois layouts com o 555 totalmente diferentes, e ambos apresentaram o mesmo resultado.

Estou corroendo uma placa para smps com o MAX1771 nesse exato momento. Meu percloreto está fraco, então vai demorar. Acredito que amanhã a placa esteja pronta, aí posso fazer os testes com ela. Também vou testar em uma caixa maior e melhor, para ver os resultados dos capacitores.

experimenta colocar em banho maria o percloreto marcao_cfh  8)

acelera bastante  :P :P :P

Eu achei um restinho de percloreto novo, deu pra fazer a corrosão rapidamente :D. Já cortei a placa, falta furar e soldar os componentes. Quero ver se faço isso ainda hoje, mas teste mesmo com o amplificador só amanhã por causa do barulho (moro em apartamento).

O Eduardo Foltran já ensinou como se recupera o percloreto aqui no site mesmo

Sim, já vi o procedimento. Mas, além de ser demorado, precisa ficar em um lugar relativamente aberto. Como moro em apartamento, tenho poucos espaços assim. E possuo gatos, então não é uma boa ideia deixar exposto algo que eles possam derrubar ou beber... De qualquer forma, placa corroída. Farei os testes agora de tarde.

Por favor reporte os resultados !

Reporto sim! Só vou ter que adiar mais uns dias, quando estava soldando a placa da smps fui ver que não tenho alguns capacitores e o trimpot )>|

Pequena atualização. Hoje terminei de montar a smps com o MAX1771. Sem carga, a tensão disparou e o mosfet esquentou. Conferi rapidamente o esquema e o layout, não parece ter nada de errado, mas vou conferir novamente. Penso em trocar o mosfet, mas estou sem os irf644, e comprei componentes hoje mesmo )>|

Mais uma atualização. Smps com o MAX1771 funcionando. Testei o amplificador com ela, está mandando cerca de 10mA. A PCL84 precisa de 18mA e o projeto da smps afirma que ela fornece essa corrente, mas isso não está acontecendo. As oscilações continuam, mas em menor grau. Com os capacitores de 470pF ela some. Vou manter os capacitores.

Em seguida, testei novamente a smps com o 555 e parece que o som fica melhor com ela :D. As tensões estão diferentes em cada smps, vou igualá-las e testar novamente.

Gostei bastante do som do amplificador, depois vou tentar gravar um sample dele.

Não tem como testar com uma fonte convencional?

No momento, não tenho nenhuma montada...

Pode ser o filamento frio? O ganho pode variar com a tensão de filamento não?
E nesse caso seria uns 3v a menos pelo que você falou. Voce não teria uma fonte de 15v pra testar? 
Tem algumas que tem várias tensões de saída, muito úteis nessa situação.

É, o filamento está em 12V, quando deveria estar em 15V. Minha fonte de 12V de bancada é fixa, fora essa só tenho de 9V. O que dá pra testar é uma ECL84, diminuindo a tensão para 6V. Vou ver se tenho os resistores para isso, pois a corrente é consideravelmente alta.

Editado: no esquema postado na primeira página do tópico, o que vocês dizem sobre a tensão de isolamento do capacitor de 100nF? O problema pode estar sendo causado por vazamento de tensão DC, resultante de um capacitor com tensão abaixo do adequado?

Você montou o MAX1771 com a realimentação (pino FB ligado ao divisor resistivo de tensão) ou sem (pino FB ligado ao terra).   A realimentação não deixaria a tensão disparar.

---

-----

---

Mas assim está totalmente fora do recomendado para operar a válvula. A tolerância é geralmente -10% a +10% da tensão nominal do filamento.  Dessa forma que você ligou, o funcionamento fica totalmente imprevisível e é lógico que vai dar coisa estranha.

Com realimentação. Usei esse esquema: https://desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#design. O layout foi baseado no layout dessa página. O problema estava relacionado a soldar o mosfet smd na placa, soldei com terminais e problema resolvido (não me pergunte como, só sei que resolveu :D)

Imaginei que essa fosse uma das possíveis causas dos ruídos, mas a um tempo atrás o Thomas montou exatamente o mesmo circuito e alimentou os filamentos com 12V. De qualquer maneira, fiz um teste com uma ECL84, usando resistores para diminuir a tensão para os filamentos. Mesmo resultado, com ruídos após certo ponto do potenciômetro e testando duas SMPS diferentes. Suspeito que seja por falta de corrente ou ganho em excesso. Ou pode ser vazamento de tensão DC no capacitor de acoplamento? Usei um capacitor cerâmico comum, e o circuito está alimentado com algo entre 120V e 150V (alterei a tensão para ouvir as diferenças).

Ouvi o audio mais uma vez pra ver se não falo besteira.

A oscilação não parece constante, como quando o amplificador capta o ruído do indutor,
 o que exclui essa possibilidade, a não ser que o estágio de saída esteja sofrendo de blocking distortion e você só escuta o ruído quando o estágio não está bloqueado, quase como um noise gate. Já aconteceu comigo, mas não nesse amplificador.

Soa como algo fritando, pode ser um capacitor ruim no caminho do sinal?

Poderia ser ruido de algum outro estágio sendo captado? Ao invés de um apito tens esse som. Já testou usar feedback pra ver se resolve?

Existe a possibilidade de ser o transformador de saída? Não sei se isso poderia acontecer, até agora só observei perda de volume em transformadores em curto.

Eu tive muita sorte com esse circuito, aparentemente. Ele não capta ruído, porque só tem um estágio na preamplificação, e a fonte não teve problemas em suprir a tensão, sendo que eu usei uma tensão superior a sua, porque estava usando o transformador de 10K.
Eu achei o circuito um pouco grave demais, e por isso adicionei um passa altas, estilo marshall, com 470k // 470pF e adicionei uma chave, de forma que eu consigo eliminar o resistor quando uso uma caixa pequena, que normalmente é mais abelhuda e não precisa de agudos extras. Fora essa mudança, não testei nada de diferente. Infelizmente montei tudo direto no soquete da válvula, senão poderia te manda um layout pra você testar. 

Ele faz uma oscilação de frequência alta ao girar o potenciômetro, e no máximo a oscilação para mas faz esse ruído ao tocar. Só tem um capacitor no caminho do sinal (um cerâmico multicamadas de 100nF), e alguns na fonte. Não testei feedback não. Está ligado somente o amplificador e a smps, ambos fora de caixa metálica.

Com uma caixa 4x12 e uma guitarra relativamente aguda, gostei bastante do timbre. Não achei grave. Também tenho uma caixa pequena e bastante abelhuda, não testei esse amplificador nela.

Vou tentar alterar o capacitor de acoplamento.

Olá.

Pode ser a fonte arriando por não conseguir entregar a corrente demandada. Tipo um "motor boating" em alta frequência.

Pode ser isso mesmo. Mas no que os capacitores entre a grade e o terra influencia?

Olá.

Os capacitores na grade de controle controlam o tempo de recuperação dos estágios quando em regime transitório e, assim, a frequência do "motor boating".

Chegou a testar se adicionar um capacitor de 1n  400v em paralelo com o capacitor da SMPS ajuda?
Os capacitores de filme e cerâmicos deviam ser mais rápidos que os eletrolíticos, isso poderia ajudar não?

Se for um motorboating de alta frequência você pode tentar melhorar o filtro da fonte, adicionar um filtro RC extra na parte de alta tensão.

Usei um 1uF 250V, ainda continua a oscilação. E a smps com o MAX1771 está muito ruidosa, a smps com o 555 está silenciosa. Além disso, a smps com o MAX1771 induz uma oscilação de alta frequência com volume bem baixo mas audível, e essa oscilação some ao encostar o dedo no mosfet.

Troquei o capacitor de acoplamento por capacitores com tensão de isolamento maior e/ou capacitâncias menores. Teve uma leve mudança no ruído, mas uma alteração considerável no timbre. Por enquanto a melhor opção está sendo os capacitores entre a grade e o terra.

Vou adicionar um filtro extra na fonte e testar.