Preamplificador de Alto Ganho Apitando

[RafaS]

Boa noite pessoal, tudo bem?

Estive trabalhando em um preamplificador valvulado.
A princípio estava tudo funcionando bem, com muito pouco ruído e tudo o mais. Estava gostando do som, embora queria experimentar outras possibilidades.
Então resolvi refinar o timbre do canal de distorção e surgiu um apito toda vez que passo o controle de ganho do nível 7/10 (ou 2 horas).
Desfiz as modificações a partir do ponto em que o apito surgiu, mas este não mais abandonou-me.

Segue abaixo uma imagem do circuito montado assim como o esquemático (peço paciência com a minha horrorosa notação):

http://www.imagebam.com/image/de1d261168712764
http://www.imagebam.com/image/1fba591168712754




As modificações que havia feito antes de surgir o apito eram:

1) Capacitor de 120pf em paralelo com R7;
2) Capacitor de 330pF em paralelo com R15;
3) Capacitor de 470pF em paralelo com R21;
4) R9 alterado de 470K para 680K (única mudança que não foi desfeita até o presente momento.

Algo que noto é que o apito desaparece se boto o controle de médios do EQ em zero. Salvo isso o único ajuste que faz deixar de ser audível o apito é reduzir o ganho de 7/10 para menos. Entre 7/10 e 10/10, ao mudar o ajuste de ganho, a frequência do silvo muda junto.

Além de desfazer a maioria das modificações, experimentei trocar válvulas por outra sobressalente que possuo e não houve diferença. Também percorri o circuito dando um toque com uma chave de fenda isolada em partes sensíveis, e notei que
ao fazê-lo no fio que fica entre R19 e o terminal 1 do soquete de V1B, surge som no alto falante, no entanto esta parte está desligada quando o circuito de distorção está ligado.

Sugestões?

P.S.: não estou conseguindo embarcar a imagem no post, nem usar o spoiler. Desculpem.

[hgamal]

Este problema é muito comum em prés com ganhos altos. Eles podem advir de várias fontes, a mais comum são os loops de terra. As dicas que posso dar são:

- Experimente diminuir o caminho do terra o máximo possível - tente referenciar os terras em um ponto comum (star ground);
- aterre a entrada do canal que não está sendo usado;
- use cabos blindados para ligações muito grandes entre canais.

[RafaS]

Este problema é muito comum em prés com ganhos altos. Eles podem advir de várias fontes, a mais comum são os loops de terra. As dicas que posso dar são:

- Experimente diminuir o caminho do terra o máximo possível - tente referenciar os terras em um ponto comum (star ground);
- aterre a entrada do canal que não está sendo usado;
- use cabos blindados para ligações muito grandes entre canais.

Opa,

É pelo que andei lendo sim.
Para o esquema de aterramento optei pelo de "estrelas locais". Em cada triodo os gnd's desembocam num barramento, esse barramento unifica esses pontos de aterramento, e conduz até o gnd da fonte. Segui o conselho do Blencowe no pdf dele e pus os capacitores de filtro próximos ao estágio de ganho.
Os cabos que conduzem sinal a qualquer distância maior que 3cm foram usados blindados.

Não aterrei a entrada do canal que não está utilizado. Vou estudar um modo de fazer isso.

***

Estou com outra coisa que gostaria de melhorar ali.
A diferença de volume entre meu clean e drive está gigante. Montei o clean de modo a poder saturar ele com o knob de ganho se assim desejar. Mas acabei ficando sem "headroom". Se manero no ganho, mesmo com o volume do canal no talo, não tenho todo o volume que poderia ter.

Estou pensando em duas possibilidades pra resolver isso... uma menos intrusiva e outra mais intrusiva.
A menos seria utilizar um IRF 840 como se usaria um seguidor do cátodo (bem como o geofex sugere no site dele).
A mais intrusiva seria mudar a topologia do circuito de modo que V3B passasse a ser um seguidor do cátodo dedicado pro canal clean, e remover ele do circuito do canal drive.

Gostaria de ouvir opiniões sobre os méritos de cada opção, ou se existem outras opções que não estão me ocorrendo agora.

[Doug]

E ligue a malha do cabo blindado apenas numa das extremidades, se ligar nas duas, também forma loop.
tive um problema sério de apito com o  Marshallizer e o problema era exatamente isso, por descuido/desconhecimento liguei a malha do cabo blindado nas duas extremidades e causava loop e apitos, bastou apenas desligar a malha do terra numa extremidade e o problema desapareceu (todos os terras era ligado em estrela no centro do chassi, mas o cabo blindado entre o pré, placa de chaveamento e power causava os loops)

[RafaS]

E ligue a malha do cabo blindado apenas numa das extremidades, se ligar nas duas, também forma loop.
tive um problema sério de apito com o  Marshallizer e o problema era exatamente isso, por descuido/desconhecimento liguei a malha do cabo blindado nas duas extremidades e causava loop e apitos, bastou apenas desligar a malha do terra numa extremidade e o problema desapareceu (todos os terras era ligado em estrela no centro do chassi, mas o cabo blindado entre o pré, placa de chaveamento e power causava os loops)

Tomei esse cuidado.
Também já cometi esse erro no passado. heh
-----Prezados, encontrei o problema.

Na foto do circuito se vê à esquerda, quatro chaves SPDT com dois capacitores cerâmicos cada (duas opções de brilho para os 4 potenciômetros ganho/volume de dos dois canais).

Na segunda chave de cima para baixo, os capacitores estão torcidos em direção do potenciômetro de médios do Equalizador. Por isso que o ruído sumia ao atenuar os médios. Na imagem estão torcidos para cima os terminais dos capacitores. Torci eles para baixo e voilà, o apito desapareceu.

Seria esse o chamado "crosstalk"? (Eu gostaria de saber os termos em português pra tudo).

***

Restaria somente a questão do volume do canal clean por hora.

[RafaS]

Tive um ganho considerável de volume aumentando R19 para 100K.
Houve um erro de transcrição no esquemático, e C11 não existe no projeto conforme construído.
Ainda estou estudando formas de obter mais headroom ao usar guitarras com humbuckers.

Olhando em retrospecto agora, o valor de 47k em R19 foi uma escolha pobre. Havia uma lógica para isso no entanto - produzir mais distorção harmônica antes do limiar de clipping. Nesse sentido, de fato deu um som muito bom, mas o "trade-off" da perda de volume não compensou.

Considerei alterar a topologia e utilizar V3B como um seguidor de tensão, mas estava evitando. Considerei também utilizar um MOSFET para essa função, mas os exemplos de utilização que vi até então são com acoplamento C.C. Não gosto da idéia de submeter o relé à tensão do B+.

[bossman]

Esse circuito é  baseado em algum mais famoso digamos assim ?

[RafaS]

Esse circuito é  baseado em algum mais famoso digamos assim ?

Bom, ele faz parte de uma longa linhagem que remonta ao Bassman, como muitos. heheh

Mas não parti de nenhum amplificador em especial. Alguma coisa do Soldano, outra do Fireball, o 5150 dispensa seguidor do cátodo também... Em parte é um exercício pra ver como cada coisa funciona e por quê funciona e o que não funciona.

A idéia inicial era extrapolar o JCM800 usando um tubo a mais e produzindo distorção pouco a pouco ao longo do circuito. Como o estágio de potência é solid state, placa que já utilizei uma vez antes, eu sabia que eu não precisava de mais de 750mV no final do circuito.

Pretendo aproveitar a experiência para quando fizer um com potência valvulada também, em futuro próximo. Aí será uma etapa nova de aprendizado, pois nunca fiz potência valvulada, e essa ainda é um mistério para mim. Eu tenho a impressão talvez equivocada de que válvulas no pré são mais tolerantes a imperfeições de design.

Está omitido ali o loop, ainda não cheguei lá. Que será basicamente um ajuste de volume no send com um buffer, e um estágio de recuperação de ganho no return, ambos com amplificador operacional devidamente protegido na entrada. No momento está sem essa parte na montagem.

Pretendo aproveitar algo daqui para num futuro próximo fazer um com potência valvulada também. Essa ainda é um mistério pra mim e tenho a impressão, talvez equivocada, de que válvulas na preamplificação toleram melhor imperfeições de design.

[RafaS]

Maldito dia que decidi usar dois tone stacks. Nunca mais. Preciso ser menos controlador. heh

Bom eu tenho uma dúvida aqui bem de elétrica mesmo:

Estou pensando em remodelar o amplificador. Usaria portanto as duas partes de V3 como seguidor do cátodo, uma para cada canal, antes de cada tone stack.
V1a seguiria sendo compartilhada por ambos. V1b ficaria para o canal clean junto com V1a. Estou usando uma JJ para V1, e outra para V2, e uma Sovtek para V3 e gostaria de manter assim (eu gosto das ECC83S).

Aqui a foto do circuito montado: http://www.imagebam.com/image/1fba591168712754

Agora a questão: Se meu canal limpo é V1a e V1b, e eu penso em usar V3b para o seguidor do cátodo deste canal (seria o ultimo triodo no topo da foto), eu precisaria puxar um condutor para lá. Tenho usado um cabo blindado fininho pra conduzir sinal a distâncias, mas sempre desacoplado, levando apenas sinal. Estou inseguro quanto a mandar direto do ânodo de V1b até lá neste tipo de cabo.
Outra dúvida é... normalmente os seguidores que vejo usam o mesmo B+ do estágio de ganho anterior a ele. Isso é obrigatório? Eu posso usar o B+1 que usava antes, ou preciso usar o B+5 de V1B?

Essa dúvida está obstando a continuidade do projeto, e está difícil achar respostas na internet para essas dúvidas em específico.

[Matec]

RafaS

Eu pessoalmente sinto certa dificuldade em tentar ajudar nesse tópico.  O esquema que você seguiu, não é exatamente convencional. Existem algumas coisas que não são corretas, outras que estão faltando e talvez algumas que estão sobrando. O resultado disso para mim é um mistério.  Pode ser bom. Mas também pode ter ruidos, oscilações, ruídos de chaveamento, etc.

Por isso esse vai ser um trabalho basicamente seu. Mas algumas dicas podem ser dadas. Dessa forma talvez dê pra melhorar algo.


 

[RafaS]

RafaS

Eu pessoalmente sinto certa dificuldade em tentar ajudar nesse tópico.  O esquema que você seguiu, não é exatamente convencional. Existem algumas coisas que não são corretas, outras que estão faltando e talvez algumas que estão sobrando. O resultado disso para mim é um mistério.  Pode ser bom. Mas também pode ter ruidos, oscilações, ruídos de chaveamento, etc.

Por isso esse vai ser um trabalho basicamente seu. Mas algumas dicas podem ser dadas. Dessa forma talvez dê pra melhorar algo.


 

Então, amigo, eu tou ciente que é algo meio fora do esquadro. Em grande parte foi um experimento pra mim. O esquema que segui eu mesmo desenhei, aí ouvia, alterava.
Posso dizer que fora o apito que resolvi, ele é incrivelmente silencioso, e não deu ruído de chaveamento. Nenhum "pop". Dá pra ouvir o click do relé até. Até eu me surpreendi.

Na verdade o circuito está soando bem apesar de ser heterodoxo. Gostei muito mesmo do resultado de dois estágios polarizados "frios" moderadamente, intercalados por um "quente". O que resultou de "fizz" deu para filtrar tranquilamente com cerâmicos em paralelo com a carga do ânodo.

De problemas, é o desbalanço de volume entre clean e drive. Deu vontade de explorar o potencial de um seguidor do cátodo a partir disso, e também porque li por aí que ele introduz uma compressão interessante no som (e eu toco stratos, isso soa animador pra mim).

Mas eu estou todo borrado de fazer passar B+ por um cabo fininho blindado de uma ponta a outra do chassis. E não sei se posso usar outro B+ pro seguidor, porque só vejo sendo usado o B+ do estágio de ganho anterior, em praticamente todo o amp. Como no JCM800 por exemplo.

Eu preciso contornar esse dilema, e aí dá para experimentar um esquema ainda diferente deste. Um onde a partir de V1a se vai para um circuito estilo bassman para um lado, ou JCM para o outro. Experimentar pra mim é uma diversão, só não estou afim de inadvertidamente queimar válvulas ou derreter metade do amp...

[Matec]

Então, amigo, eu tou ciente que é algo meio fora do esquadro. Em grande parte foi um experimento pra mim. O esquema que segui eu mesmo desenhei, aí ouvia, alterava.
Posso dizer que fora o apito que resolvi, ele é incrivelmente silencioso, e não deu ruído de chaveamento. Nenhum "pop". Dá pra ouvir o click do relé até. Até eu me surpreendi.

Na verdade o circuito está soando bem apesar de ser heterodoxo. Gostei muito mesmo do resultado de dois estágios polarizados "frios" moderadamente, intercalados por um "quente". O que resultou de "fizz" deu para filtrar tranquilamente com cerâmicos em paralelo com a carga do ânodo.

Os estagios polarizados de forma diferente realmente deixam o som interessante.

De problemas, é o desbalanço de volume entre clean e drive. Deu vontade de explorar o potencial de um seguidor do cátodo a partir disso, e também porque li por aí que ele introduz uma compressão interessante no som (e eu toco stratos, isso soa animador pra mim).

Mas eu estou todo borrado de fazer passar B+ por um cabo fininho blindado de uma ponta a outra do chassis. E não sei se posso usar outro B+ pro seguidor, porque só vejo sendo usado o B+ do estágio de ganho anterior, em praticamente todo o amp. Como no JCM800 por exemplo.

No esquema que você postou haviam 2 controles de volume. Isso resolveria o desbalanço. Um pra cada canal. Não sei como estará o esquema agora.

Quanto ao fio do +B, ele não precisa, e nem deve, ser blindado. Ele é o +B, não passa sinal de áudio por ele.

Eu preciso contornar esse dilema, e aí dá para experimentar um esquema ainda diferente deste. Um onde a partir de V1a se vai para um circuito estilo bassman para um lado, ou JCM para o outro. Experimentar pra mim é uma diversão, só não estou afim de inadvertidamente queimar válvulas ou derreter metade do amp...

Experimentos são bons, mas segurança é fundamental. Porém, você está indo bem, já que ainda não queimou nada.

 

[RafaS]

Os estagios polarizados de forma diferente realmente deixam o som interessante.

Experimentei também variando a carga no ânodo. Em alguns usei valores mais baixos como 47k. É interessante, especialmente no clean, mas a perda de ganho não compensou. Se mostrou insuficiente ao passar pelo Tone STack. E se usado demais produz algum tipo de intormodulação audível, notas que você não tocou se fazem ouvir.

No esquema que você postou haviam 2 controles de volume. Isso resolveria o desbalanço. Um pra cada canal. Não sei como estará o esquema agora.

Resolveria, mas o volume do clean ficou insuficiente. Aí é que deu o problema. Se fosse apenas discrepância, os volumes ajustavam, e dava até pra botar uma atenuação fixa antes do volume do canal mais alto. Mas o problema foi um pouco mais intratável.

Quanto ao fio do +B, ele não precisa, e nem deve, ser blindado. Ele é o +B, não passa sinal de áudio por ele.

Pois, aí que está. Pegue o JCM800 por exemplo. Após o terceiro estágio de ganho, vem o seguidor do cátodo, e ele é com acoplamento de corrente contínua. No caso do meu layout, para o canal clean, o triodo que iria fornecer o seguidor do cátodo está fisicamente distante do estágio de ganho a empurrar ele.

Então se eu vou usar um condutor blindado, irá passar corrente contínua nele, por não ser desacoplado via capacitor. Aí mora a preocupação. Outra coisa é que no mesmo exemplo do JCM e outros, o ânodo do triodo seguidor normalmente é alimentado do mesmo nó do filtro que o resistor do ânodo do triodo anterior. E isso seria fisicamente complicado aqui, me pergunto se precisa ser o exato mesmo potencial pra ambos...

Experimentos são bons, mas segurança é fundamental. Porém, você está indo bem, já que ainda não queimou nada.

Estou pecando pelo lado da cautela dessa vez.
Já tomei uns choques a 360Vdc não foi nada agradável. heh

***

Outra descoberta dolorosa foi que o topo do eletrolítico não é isolado do terminal negativo.
Essa doeu pra chuchu.

[Matec]

No esquema que você postou haviam 2 controles de volume. Isso resolveria o desbalanço. Um pra cada canal. Não sei como estará o esquema agora.

Resolveria, mas o volume do clean ficou insuficiente. Aí é que deu o problema. Se fosse apenas discrepância, os volumes ajustavam, e dava até pra botar uma atenuação fixa antes do volume do canal mais alto. Mas o problema foi um pouco mais intratável.

Tem algo errado aí. Provavelmente existem muitos divisores de tensão no caminho do sinal.

Quanto ao fio do +B, ele não precisa, e nem deve, ser blindado. Ele é o +B, não passa sinal de áudio por ele.

Pois, aí que está. Pegue o JCM800 por exemplo. Após o terceiro estágio de ganho, vem o seguidor do cátodo, e ele é com acoplamento de corrente contínua. No caso do meu layout, para o canal clean, o triodo que iria fornecer o seguidor do cátodo está fisicamente distante do estágio de ganho a empurrar ele.

Então se eu vou usar um condutor blindado, irá passar corrente contínua nele, por não ser desacoplado via capacitor. Aí mora a preocupação. Outra coisa é que no mesmo exemplo do JCM e outros, o ânodo do triodo seguidor normalmente é alimentado do mesmo nó do filtro que o resistor do ânodo do triodo anterior. E isso seria fisicamente complicado aqui, me pergunto se precisa ser o exato mesmo potencial pra ambos...

Refaça o layout. É padrão utilizar os 2 triodos da mesma válvula para se fazer os estágios, amplificador e seguidor de cátodo, assim como no JCM800.

[RafaS]

Tem algo errado aí. Provavelmente existem muitos divisores de tensão no caminho do sinal.

Sem dúvida alguma tem algo errado.
Apesar de V1B estar sem C11, o capacitor no cátodo, a cadeia do clean é V1A - V1B (unbypassed) - V3B. Eu já consegui empurrar um tone stack idêntico com menos que isso.
Esses divisores de tensão foram se acumulando para tentar ter um pouco mais de hearoom no clean. Não só eu não fui bem sucedido nisso como limitei o ganho da cadeia ao ponto de obter volume insuficiente (comparado até a experimentos anteriores).

Eu acho que vou rever esses divisores antes de qualquer outra coisa.

Refaça o layout. É padrão utilizar os 2 triodos da mesma válvula para se fazer os estágios, amplificador e seguidor de cátodo, assim como no JCM800.

E facilita o layout 

Veja, eu estive aqui fazendo minhas pesquisas antes de ler sua resposta.

Hoje eu estou com a seguinte configuração:
V1 = JJ ECC83S
V2 = JJ ECC83S

V3 estou usando uma garrafinha que ganhei de presente de um amigo e nunca dei muita bola. Pus no final por causa de razões.   

Agora há pouco resolvi puxar a garrafinha do soquete e ver o que de fato eu tenho em mãos.
É uma SOVTEK 12AX7WA.
Então eu fiz o que qualquer cidadão com insônia faz, que é consultar os sábios que cheiram rolha o dia inteiro para saber qual é o paranauê dessa válvula. A sabedoria acumulada em oito dúzias de comentários de internet diz duas coisas:
1) Todo mundo prefere a 12AX7WA do que a ECC83S.
2) Elas não dão bons seguidores do cátodo.

Perdido meu preconceito com o cavalo dado... digo, válvula ganha de presente, depois dessa olhada nos dentes, me ocorreu a seguinte possibilidade:

V1 = 12AX7WA
V2 = ECC83S
V3 = ECC83S

A topologia poderia ficar assim:

Clean: V1a (ganho) -> V1b (ganho) -> V2a (seguidor) -> Tone Stack 1.
Drive: V1a (ganho) -> V2b (ganho) -> V3a (ganho) - > V3b (seguidor) -> Tone Stack 2.

Trocando em miúdos, a 12AX7WA fica inteiramente no clean e só em estágios de ganho.
E exceto por V1a, no drive fica tudo no lombo das robustas porém difamadas JJ ECC83. Assim como os dois seguidores do cátodo. Segundo a voz do povo na internet, as ECC83s aguentam no lombo essa função.

E de quebra essa sequência me devolve um layout funcional em que os estágios funcionam na mesma sequencia em que acompanham a distribuição dos componentes, da alimentação, e o esquema de aterramento pre existentes.