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ПРИМИТИВ – Schlager-Fuzz Paula – Teil V

Si simuliert Ge (IV) – Klang und Aufbau

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In diesem (letzten) Kapitel erfolgen noch einige abschließende Simulationen zur Festlegung von Potentiometer- und Kondensator­werten; anschließend wird der Aufbau des Gerätes beschrieben.  Der Leser findet die Layouts „in dreifacher Ausfertigung“ (Cuts, Brücken und Bauelemente) am Ende dieses Kapitels. 

Simulationen

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Der Eingangs-Low-Cut

Zunächst ging es darum, die Wirkung des dem eigentlichen Verzerrer vorgeschaltetem Bass­reglers zu simulieren – die folgende Abbildung 5.1 zeigt die Simulations­schaltung, welche vielleicht einer Erläuterung bedarf. 

Schaltplan

Abb. 5.1: Simulations­schaltung zur Ermittlung des Zusammenwirkens von Tonabnehmer (Humbucker), Volumen­regler an der Gitarre, Bass­regler, Eingangs­kondensatoren und dem Attack-Regler im Eingangskreis. 

Es wurde versucht, für die beiden Extremeinstellungen des Attack-Reglers das klangliche Verhalten beim linearen Betrieb der Eingangsstufe zu simulieren.  Dem entsprechen die beiden Hälften der in Abbildung 5.1 dargestellt Simulations­schaltung – die obere Hälfte simuliert das Gerät bei Attack = 0, die untere Hälfte bei Attack = 1.  Dabei wurde vom linearen Verhalten (normalerweise nur bei kleinen Signalen) ausgegangen. 

Gemeinsam ist beiden Einzel­schaltungen jeweils die Simulations­schaltung eines Humbucker-Tonabnehmers einschließlich der üblichen Regler für Volumen und Ton (letzterer in der Simulations­schaltung nicht veränderbar) und eines Gitarrenkabels von fünf bis sechs Metern Länge (in der Simulations­schaltung Ckabel).  In der Simulation können die Einstellung des Volumen­reglers an der Gitarre sowie die Einstellung des Bass­reglers und die Größe des Vorschalt­kondensators als Parameter verändert werden. 

Hinter Ckabel liegt in beiden Simulations­schaltungen die Eingangsstufe des Gerätes einschließlich des Attack-Reglers: 

Im Falle eines zugedrehten Attack-Reglers (Schleifer und Konden­sator gegen Masse, Abbildung 5.1 oben) ist bei linearem Verhalten davon auszugehen, dass der zweite Transistor M1 als Emitter- bzw. Source-Folger, d h. lediglich als Puffer­verstärker von T1 fungiert.  In diesem Fall entspricht die Spannung am oberen Ende des Attack-Reglers der um die Basis-Emitter-Spannung von M1 verschobenen Spannung am Kollektor von T1.  In der Simulations­schaltung wurde also die Kollektorspannung von T1 um 0,7 V verringert über den Quer­widerstand R1 an die Basis von T1 zurückgeführt. 

Für den Fall des aufgedrehten Attack-Reglers (siehe Abbildung 5.1 unten) sollte – bei ausreichend kleiner Aussteuerung (keine Verzerrungen) – am oberen Ende des Attack-Reglers lediglich eine Gleichspannung anliegen, so dass dem Eingangs­transistor sein Basisstrom über den Quer­widerstand R11 zugeführt wird.  Für die Simulation wurde diese Gleich­spannung mit 1,2 V abgeschätzt. 

Zuerst wurde die Wirkung des Bass­reglers simuliert.  Hier sind drei Ergebnisse interessant:

  • Der Frequenz­gang zeigt sich relativ unabhängig von der Einstellung des Attack-Reglers. 

  • Mit einem invers-logarithmischen Potentiometer 100 kΩ ist – laut Frequenz­gang­diagramm der Simulation – eine gleichmäßige Dosierung der Bässe möglich. 

  • Bei völlig zugedrehtem Bass­regler (d. h. bei einem Vorschalt­kondensator, der nur durch den parallel liegenden Bass­regler kurz­geschlossen wird) entsteht eine Resonanzerhöhung im Bereich der Mitten. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.2: Simulation nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.1 – bei einem Cvor = 10 nF wird die Wirkung des Bass­reglers simuliert.  Dabei stehen die blauen Graphen für einen zugedrehten und die roten Graphen für einen aufgedrehten Attack-Regler.  (Simulierte Einstellungen für den Bass­regler waren: 0 %, 28 %, 56 %, 84 %, 90 %, 95 %, 100 %; d. h. in etwa ein invers-logarithmisches Potentiometer mit einer Mittel­stellung bei 84 % / 16 %)

In der nächsten Simulation (siehe die folgende Abbildung 5.3) wurde der Frequenzgang bei verschiedenen Einstellungen des Volumen­reglers an der Gitarre ermittelt – die Mittenanhebung verschwindet beim Zudrehen des Volumen­reglers recht schnell; bei weiter zugedrehtem Regler wird das Signal vor allem in den Bässen verschlankt. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.3: Simulation nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.1 – bei einem Vorschalt­kondensator von (Cvor = 10 nF) und einer Bassregler-Einstellung von 50 % wird die Wirkung des Volumen­reglers an der Gitarre simuliert. 

Anschließend wurde untersucht bzw. simuliert, wie sich unterschiedlich große Vorschalt­kondensatoren auf Lage und Größe dieser Anhebung auswirken.  Dabei kann festgestellt werden, dass die mittlere Frequenz der Anhebung reziprok mit etwa der Wurzel der Eingangskapazität fällt, wobei die Güte der Anhebung zu größeren Frequenzen hin etwas zunimmt. 

Dieses Verhalten wird (wahrscheinlich) bedingt durch einen Tiefpass, definiert durch die Tonabnehmer­induktivität und den Eingangs­widerstand des Verzerrers zuzüglich des Tonabnehmer­innen­widerstands, sowie einen Hochpass, bestehend aus dem Eingangs­widerstand des Verzerrers zuzüglich des Tonabnehmer­innen­widerstands und dessen Vorschalt­kondensator.  Je weiter beider Eck­frequenzen beieinander liegen, desto höher ist auch die Güte der Anhebung. 

Insgesamt erinnert das Verhalten etwas an das eines Treble Boosters, allerdings mit wesentlich stärkeren Bässen, welche beim Treble Booster stärker unterdrückt werden. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.4: Simulation nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.1 – bei einer Bassregler-Einstellung von 50 % und aufgedrehtem Volumen­regler an der Gitarre wird die klangliche Wirkung verschieden großer Vorschalt­kondensatoren ( Cvor = [3,3 nF; 6,8 nF; 10 nF; 16,8 nF; 25 nF] ) simuliert. 

Schließlich wurde untersucht, wie sich die Schaltung ohne Vorschalt­kondensator verhält.  Ist dann der Bassregler aufgedreht – d. h. wird der nicht vorhandene Vorschalt­kondensator kurzgeschlossen – ergibt sich im Eingang ein Frequenz­gang wie bei einem normalen Fuzz (Tone Bender MK I etc.).  Aus dem Eingangs­signal werden, beginnend bei etwa 200 Hz, alle Mitten und Höhen herausgefiltert.  Der entsprechende LR-Tiefpass wird gebildet aus der Induktivität des Tonabnehmers und dem geringen Eingangs­widerstand des Fuzz (zuzüglich des Tonabnehmer­innen­widerstandes).  Die Abbildung zeigt auch, dass schon eine kleine Bewegung des Volumen­reglers an der Gitarre die Wirkung des 200 Hz-Tiefpasses fast vollständig aufhebt und lediglich den Eingangs­pegel wie auch die Verzerrung reduziert.  (Siehe folgende Abbildung 5.5)

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.5: Simulation nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.1 – bei entferntem Vorschalt­kondensator (Cvor = 0 nF) und einer Bassregler-Einstellung 100 % (Kurzschluss des Reglers) wird die Wirkung des Volumen­reglers an der Gitarre simuliert.  Diese Konfiguration ähnelt stark einem „normalen“ Fuzz

Hintergrund ist der im Verhältnis zum Eingangs­widerstand des Fuzz große Widerstand des Volumen­reglers an der Gitarre – wird der Volumen­regler ein Stück zugedreht, so wird dessen „oberer Teil“, der Widerstand zwischen dem Schleifer und dem oberen Ende des Potentiometers, in den Signalweg eingeschleift.  So entsteht ein Spannungsteiler aus jenem oberen Teil des Volumen­reglers und dem geringen Eingangs­widerstand des Fuzz.  Außerdem wird die Filter­frequenz des LR-Tiefpasses durch dessen größeren Gesamt­widerstand nach oben geschoben. 

Ein interessanter Effekt entsteht, wenn in dieser Konstellation (Schaltung ohne Vorschalt­kondensator) der Bass­regler nach links gedreht wird.  Der Bassregler fungiert hier also als Vor­widerstand, die Verstärkung verringert sich (Vor­widerstand und Eingangs­widerstand bilden einen Spannungsteiler) und der drastische „Tiefpass-Effekt“ bleibt auch aus.  Jetzt wird mit dem Volumen­regler an der Gitarre wirklich das Volumen eingestellt.  Die folgende Abbildung 5.6 zeigt das Ergebnis der Simulation. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.6: Simulation nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.1 – bei entferntem Vorschalt­kondensator (Cvor = 0 nF) und einer Bassregler-Einstellung 50 % wird die Wirkung des Volumen­reglers an der Gitarre simuliert.  Diese Konfiguration ähnelt stark einem „normalen“ Fuzz mit vorgeschaltetem Widerstand. 

Insgesamt geht aus den Simulationen zumindest hervor, dass ein für den Bassregler ein maximaler Widerstands­wert von 100 kΩ optimal ist  ein größerer Wert bringt nicht „mehr Bässe“ und ein kleinerer verändert den Regelbereich eher ungünstig (in Abbildung 5.2 wären das nur die jeweils unteren drei Graphen).  Für den Vorschalt­kondensator lassen sich da allerdings keine Präferenzen erkennen – da muss erst am konkreten und „lebenden Objekt“ mit verschiedenen Vorschalt­kondensatoren probiert werden. 

Um die notwendigen Variationen in Größe und Vor­handen­sein des Vor­schalt­kondensators in einem möglichst großen Umfang anwendbar zu machen, wurde eine Einzel-, Serien- oder Parallelschaltung von zwei Konden­satoren (10 nF und 15 nF) umgesetzt – in einer Reihe von vier Jumper-Kontakten läuft das Gitarrensignal von Jumper-Kontakt 1 bis Jumper-Kontakt 4, wobei der Konden­sator 15 nF an den Jumper-Kontakten 1 und 3 und der 10 nF an den Jumper-Kontakten 2 und 4 liegt.  Somit können die Konden­sator­werte 6 nF (Serien­schaltung, Jumper zwischen 2 und 3), 10 nF (Konden­sator 1, Jumper zwischen 1 und 2), 15 nF (Konden­sator 2, Jumper zwischen 3 und 4), 25 nF (Parallel­schaltung, Jumper zwischen 1 und 2 und zwischen  3 und 4) und 0 nF (kein Jumper, kein Konden­sator) realisiert werden. 

Allerdings ergab sich dann doch noch ein Problem – das gewünschte Potentiometer 100 kΩ invers logarithmisch für den Bass war gerade nicht vorhanden.  Der Regler wurde kurzerhand umbenannt (von „Bass“ in „Low-Cut), um ein normal logarithmisches Potentiometer in inverser Funktion und Beschaltung verwenden zu können. 

Verschiedene MOSFET in der zweiten Stufe

Mehr aus Dusel wurde beim Entwurf des Layouts die Möglichkeit vorgehen, in der zweiten Transistor­stufe einen anderen MOSFET einzusetzen, beispielsweise den 2N7000.  Dazu wird zum einen der MOSFET lediglich gesteckt (2N7000 und LND150 haben die gleiche Anschluss­belegung); zum anderen können die beiden Source-dioden 1N4148 für den LND150 über einen Jumper kurzgeschlossen werden.  Letzteres ist notwendig, da der LND150 für einen Source­strom von knapp 1 mA eine negative Gate-Source-Spannung (etwa −0,5 Volt) „braucht“, der 2N7000 hingegen eine positive Gate-Source-Spannung (etwas mehr als 1 Volt)

Dabei hat der 2N7000 bei diesem Source­strom eine wesentlich größere Steilheit und geht auch abrupter in die Sättigung (untere Halbwelle am Drain), so dass sich hier eine „härtere“ Version der Schaltung realisieren lässt.  Auch könnte ein bipolarer npn-Transistor, so er die Anschluss­belegung EBK hat, gesteckt werden. 

In den Nachträgen wird noch beschrieben, wie sich das Layout der Platine so ändern bzw. erweitern lässt, dass auch Transistoren mit anderer Anschluss­belegung gesteckt werden können. 

Die Klang­regelung

Neben dem Ziel, per Simulation die Größe des Bass­reglers und des Vorschalt­kondensators zu bestimmen, bestanden der Plan und die Aufgabe, die Klang­regelung des ersten Fuzz zu verbessern (siehe im ersten Kapitel dieses Artikels in Abbildung 1.9 die Schaltung des Gerätes und in Abbildung 1.8 den simulierten Frequenzgang der Klang­regelung).  Es hatte sich im praktischen Versuch heraus­gestellt, dass die Anhebung der oberen Mitten, die mit dieser Dimensionierung der Klang­regelung möglich war, zwar einem dominanten „Hardrock- bis Metalsound“ über den Steg­tonabnehmer sehr entgegenkommt, aber alle anderen Klangeinstellungen an der Gitarre dumpf und leise klingen lässt.  Die Klang­regelung sollte also den Klang nicht mehr so stark prägen – Ziel war lediglich eine Höhenblende mit einem möglichst kontinuierlichen Regelweg. 

Weiterhin sollte mit der Mittelstellung beider Regler (Klang und Volumen) die Ausgangs­lautstärke noch angemessen groß sein.  Aus diesem Grunde wurde der feste Anteil des Drain­widerstands auf 2,2 kΩ erhöht und der (von der ­Endstufe“ des „May Queen“-Verzerrers übernommene) Drain­kondensator entsprechend auf 15 nF verringert. 

Die Bassabsenkung der Klang­regelung im vorherigen Gerät (ohne die keine Mitten- und Höhenanhebung möglich gewesen wäre) wurde durch einen wesentlich größeren „oberen“ Konden­sator C6 (von 22 nF auf 100 nF) und einen kleineren „unteren“ Konden­sator C7 (von 100 nF auf 47 nF) weitgehend aufgehoben.  Schließlich musste noch über die Regel­charakteristik des Klang­reglers entschieden werden. 

Die für die Simulation erstellte Ersatz­schaltung mit Drain­widerstand, Drain­kondensator und der eigentlichen Klang­regelung zeigt die folgende Abbildung 5.7.  Der Widerstand R99 simuliert dabei die Eingangs­beschaltung eines folgenden Gerätes. 

Schaltplan

Abb. 5.7: Simulations­schaltung für den Drain­kreis der Ausgangsstufe und die Klang­regelung einschließlich des Volumen­reglers. 

Die folgende Diagramme enthalten die Simulationsergebnisse für verschieden Einstellungen am Volumen­regler (Abbildung 5.8) an einem linearen Klang­regler (Abbildung 5.10) wie auch an einem logarithmischen (Abbildung 5.9) sowie an einem linearen Klang­regler (Abbildung 5.11) bei einem C7 von 10 nF. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.8: Ermittelter Frequenz­gang nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.7 – Simulation der Wirkung des Volumen­reglers.  Die roten Graphen zeigen den Frequenzgang abhängig von der Stellung des logarithmischen Volumen­reglers (5 %, 11 %, 16 %, 44 %, 72 % und  %), der blau-bunte Graph den Frequenzgang am Tiefpass 2,2 kΩ / 15 nF

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.9: Ermittelter Frequenz­gang nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.7 – Simulation der Wirkung eines linearen Klang­reglers bei einem Wert von C7 von 47 nF.  Die roten Graphen zeigen den Frequenzgang abhängig von der Stellung des Klang­reglers (0 %, 17 %, 33 % … 100 %), der blau-bunte Graph den Frequenzgang am Tiefpass 2,2 kΩ / 15 nF

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.10: Ermittelter Frequenz­gang nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.7 – Simulation der Wirkung des Klang­reglers.  Simulation der Wirkung des Klang­reglers.  Im Unterschied zu Abb. 5.9 – wurde hier für die Klang­regelung ein logarithmisches Potentiometer verwendet. 

PSPICE-Diagramm

Abb. 5.11: Ermittelter Frequenz­gang nach Simulations­schaltung entsprechend Abb. 5.7 und Simulation der Wirkung des Klang­reglers.  Im Unterschied zu Abb. 5.9 – hatte der Konden­sator C7 hier eine Größe von 10 nF. 

Dass ein linearer Klang­regler sinnvoller sein kann, wird deutlich, wenn man sich bei der Betrachtung auf den relevanten Frequenz­bereich von unter 1 kHz bis etwa 4 kHz, und auf eine dezentere Höhendämpfung und auf die Mittelstellung des Klang­reglers (Graph fett und nicht gestrichelt) konzentriert.  Die Verkleinerung des unteren Konden­sators C7 auf 10 nF könnte sinnvoll sein, wenn man eine drastische Höhenblende nicht braucht; dann lässt sich eine dezentere Höhenblende feinfühliger einstellen. 

Die leichte Mittenanhebung im weiten Bereich um 1 kHz lässt sich vermeiden, wenn man den aus der vorherigen Version der Klang­regelung nicht übernommenen Widerstand RV bzw. R8 mit 10 kΩ wieder einsetzt. 

All diese Überlegungen müssen natürlich noch in der realen Schaltung verifiziert werden. 

Der eigentliche Aufbau

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Vorbetrachtungen

Bevor über die Umsetzung der Schaltung bzw. des Schaltungs­entwurfs diskutiert wird, zunächst erst einmal die realisierte Schaltung selbst in der folgenden Abbildung 5.12

Schaltplan

Abb. 5.12: Schaltung des realisierten Gerätes

Für den Aufbau ergaben sich folgende Eckdaten: 
Gehäuse:

Es wurde ein vorgebohrtes B-Gehäuse gekauft.  Die geringe Größe dieses Gehäuses erfordert es, dass sich die Platine über (bzw. unter) den vier Potentiometern (Bass bzw. Low-Cut, Attack, Klang und Volumen) befindet und mit Platinen­halter(n) befestigt wird. 

Ein Platinen­halter

Entgegen früheren Entwürfen wurde entschieden, dass die Platine mit einem Platinen­halter mit ausreichender Höhe über den vier Potentiometern befestigt wird.  Der Platinen­halter muss also zwischen den vier Potentiometern stehen und die Schaltung entwickelt sich „bogenförmig“ um diesen Platinen­halter.  Das heißt, auf der Bestückungs­seite links unten über dem Low-Cut-Regler ist der Schaltungs­eingang mit der Umschaltung der Vorschaltkondensatoren und mit T1, oben der MOSFET und rechts­seitig die recht großen Konden­satoren der Klang­regelung.  Unten in der Mitte befindet sich die Filterung der Betriebs­spannung

Platinen­halter

Da weiterhin der Platinen­halter unterhalb der Platine sehr flach ist (wenig Platz zwischen Platinen­unter­seite und dem Fuß des Platinen­halters) können dort, um die Bohrung für den Platinen­halter herum, keine Bauelemente verlötet werden. 

Schaltbarer Eingangs­kondensator

Da sich aus der Simulation für den Eingangs­kondensator (den parallel zum Bassregler) nicht zwingend ein bestimmter Wert ableiten ließ, wurde die Möglichkeit vorgesehen, über Jumper zwei Eingangs­kondensatoren parallel jeweils zu- oder abzuschalten.  So kann auch die simulierte Variante ohne Eingangs­kondensator ausgewählt werden. 

Leiterplatten-Design

Es wurde vorgesehen, eine Streifen­leiter­platte zu verwenden und die großen, nicht benutzten Massebereiche auf der Platine auf Masse zu legen und dazu auch leiter­seitige Brücken zu verwenden.  Ferner wurde darauf geachtet, dass zumindest die Halb­leiter nicht direkt neben anderen Bauelementen, Brücken etc. angelötet werden, sondern neben den Lötpunkten dieser Halb­leiter noch eine Bohrung frei bleibt, damit an diesen Stellen keine Zinngebirge, die längere Zeit zum Abkühlen brauchen, zusammenfließen können. 

Schließlich wurde darauf geachtet, dass die Anschlüsse an der Platine (Ein- und Ausgang, die Anschlüsse für die Potentiometer) möglichst sinnvoll an der Rand der Platine, und hier möglichst an den oberen Rand, positioniert werden.  Ziel war ein Aufbau, bei dem sich die Platine später, nachdem sie von dem oder von den Platinenhaltern gelöst wurde, nach oben wegklappen lässt. 

Die großen Abmessungen der verwendeten preiswerten Folien­kondensatoren (und des großen Glimmer­kondensators 47 pF) und die geringe restliche Höhe der Platine über den Potentiometern verlangte es, die Konden­satoren liegend (zum Teil über­ein­ander­liegend) anzuordnen – das Layout wurde davon wesentlich mit bestimmt. 

Allgemeines

Bei der Erstellung der Platine hat sich folgendes Vorgehen entwickelt: 
  • Zum Zuschneiden werden außerhalb des gewünschten Bereiches beidseitig (auf Löt- und Bestückungsseite) mit einem 4-mm-Stahlbohrer Cuts gesetzt.  Jetzt kann das Material einfach und sauber gebrochen werden. 

  • Dabei wird die Platine in Richtung der Kupferstreifen jeweils ein Loch größer zugeschnitten und der überstehende Rest wird mit einem Seiten­schneider stückweise abgeschnitten (das abzutrennende Teil mit dem Finger leicht gegendrücken, das schmerzt zwar etwas, aber ansonsten fliegt das Zeug u. U. meterweit durch die Gegend).  Das hat den Vorteil, dass der Kupferbereich um das letzte verbliebene Loch nicht durch die Cuts, die zum Trennen gesetzt wurden, verkleinert wurde. 

  • Um, beispielsweise, aus der linken oberen Ecke einer Platte mit Streifen­leiter­platten-Roh­material eine Platine 12 × 10 (Platine und Kupfer­streifen waagerecht, 12 Bohrungen in 10 Reihen) zuzuschneiden, werden auf dem ganzen von oben 11. Kupfer­streifens auf Leiter- und Kupferseite Cuts gesetzt.  Nun kann der obere Teil abgebrochen werden.  Auf diesen werden in Spalte 14 von links in gleicher Weise Cuts gesetzt und die Platine abgebrochen.  Anschließend kann die letzte Spalte rechts (hinter Bohrung 13) Stück für Stück mit dem Seitenschneider abgetrennt werden – so dass die Kupfer­fläche um die Bohrung 12 bis zum Rand reicht. 

  • Die Enden der Kupfer­streifen werden mit einer groben Feile von der Platine weg abgefeilt, so dass am Rand ein Bereich von etwa einem Millimeter kupferfrei ist, um Kurzschlüsse zum Gehäuse zu verhindern. 

  • Es wird mit einem wischfesten Filzstift (z. B. CD-Schreiber) ein „Fünfer­raster“ (Linien jede fünfte Zeile und Spalte) deckungsgleich auf beide Seiten der Platine und in gleicher Weise auf das Papier mit dem Platinen-layout gezeichnet – das vereinfacht das Setzen der Cuts und hilft, Fehler zu vermeiden. 

  • Für die 4-mm-Bohrungen der Platinen­halter werden zunächst die eingezeichneten Cuts um des Bohrloch herum gesetzt, dann wird das Loch vorsichtig aufgebohrt. 

    Insgesamt ist es allerdings kaum möglich, mit einem Handbohrer ein sauberes Loch mit Durchmesser 4 mm in eine Streifen­leiter­platte zu schneiden, sinnvoller sind kleinere Leiterplatten­halter, die kleinere Bohrungen (3,2 mm) erfordern. 

    Um in die Streifen­leiter­platte Löcher 3,2 mm zu bohren, wird nur ein kleines Kreuz aus Cuts um die zu erstellende Bohrung herum gesetzt.  Dann wird vorsichtig und abwechselnd von beiden Seiten versucht, das Loch in der Mitte mit dem Bohrer für die Cuts aufzubohren – wenn der Bohrer hakt, sofort aufhören, denn dann wird nicht mehr nur ein Trichter ins Material geschnitten, sondern das Loch erweitert.  Jetzt kann mit einer kleinen Rundfeile in das Loch „hineingebohrt“ und so das Loch auf 3,2 mm geweitet werden. 

  • Die Ränder der Platine (die „Briefmarkenzacken“ des Trägermaterials) werden ab- und die Ecken etwas rundgefeilt. 

Layouts und Verkabelung

Nun, der allgemeinen Dokumentation zuliebe, auch die Layouts für eine Platine mit Streifen­leitern.  Da wegen der oben beschriebenen eigenen Vorgaben (Halbleiteranschlüsse nicht direkt nebeneinander, sinnvoll positionierte Anschlusspunkte am Rand der Platine, viele Masseflächen) relativ viele Cuts und Brücken notwendig sind, gehören zum Layout drei Zeichnungen – Cuts, Brücken und Bestückung. 

Platinenlayout

Abb. 5.13: Layout der Platine – Cuts auf der Leiterseite. 

Die Zeichnung für die Cuts ist praktischerweise seitenverkehrt.  Der grüne Cut auf Position I10 ist eigentlich kein Cut, sondern eine Bohrung 3,2 mm und nimmt den Platinenhalter auf. 

Platinenlayout

Abb. 5.14: Layout der Platine – einzusetzende Brücken. 

Die blauen Brücken sind Masse­brücken.  Die gestrichelt gezeichneten Brücken (Positionen A13-A16, F5-F8 und K16-K17) liegen auf der Leiterseite.  Die Brücke an Position A2-B2 sollte als Mess- und Testpin (Messung der Drain­spannung des MOSFET) ausgeführt werden. 

Platinenlayout

Abb. 5.15: Layout der Platine – Bestückungs­plan.  Bei den Potentio­meter­anschlüssen stehen die Präfixe _0, _1 und _T für „Anfang“, „Ende“ und „Schleifer“. 

Zum Bestückungsplan einige Stichpunkte:

Jumper:

Die weißen Rechtecke (Q2-Q5, A6-A7) sind Jumper

Transistoren:

T1 an Position Q5-M7,
M1 an Position F10-F12 (auf Einsteck­fassungen); 

Potentiometer:

Die Potentiometer werden folgendermaßen bezeichnet: L – Low-Cut, A – Attack, T – Tone und V – Volume; 

Anschlüsse:

Die Potentiometer­anschlüsse werden bezeichnet mit: 0 – Potentiometer­anfang, T – Potentiometer­schleifer und 1 – Potentiometer­ende; 

Verbindungen außer­halb der Platine:

Der Schaltungs­ein­gang (am Fußschalter ) wird mit L_1 und L_T verbunden; der Schleifer des Tone-Potentiometers (T_T) mit dem Ende des Volumen­potis (V_1) sowie der Schleifer des Volumen­potis V_T mit dem Schaltungs­aus­gang. 

Tweaks / Modifikationen:
  • Die fette grüne Brücke (Position D2-D6) könnte durch einen Widerstand R11 (22 Ω … 47 Ω) gegen zu hohes Gain bei aufgedrehtem Attack-Regler ersetzt werden. 

    Der weiter oben vorgeschlagene Widerstand RV bzw. R8 zur Unter­drückung einer Be­tonung der Mitten um 1 kHz bei voll aufgedrehtem Klang­regler kann zwischen F15 und H15 ins Layout „gequetscht“ werden, wenn zuvor auf G15 ein Cut gesetzt wurde. 

Fotografie

Abb. 5.16: Die fertig aufgebaute Platine – der „Angst­konden­sator“ parallel zum Eingangs-Pulldown war noch nicht bestückt. 

Der Gesamt­aufbau (bzw. Einbau in ein Hammond-B-Gehäuse) ist weitgehend „standard­konform“ und mit keinen speziellen Entscheidungen verbunden – spezielle Hand­reichungen sind hier also auch nicht not­wendig.  Die folgende Abbildung 5.17 zeigt den fertigen Aufbau des Gerätes: 

Fotografien

Abb. 5.17: Das fertig aufgebaute Gerät – Ansicht von oben und innen. 

Nachträge

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Am Ende gibt es natürlich immer noch etwas nachzutragen – zuerst das weniger angenehme: 

Ein „Angst­kondensator“

Beim „Wohnzimmertest“ mit einem kleinen Einstöpsel-Kopf­höhrer­verstärker von VOX war ein kleines Problem aufgefallen.  Wenn alle Regler mit Ausnahme des Low-Cut-Reglers aufgedreht worden waren, ohne dass ein Instrument angeschlossen war (nur ein Klinken­kabel) und der Autor die Spitze des eingangs­seitigen Kabel berührte, schien das Gerät zu schwingen.  Zuerst wurde der innere Aufbau ein wenig umsortiert (Ein- und ausgangs­seitige Kabel in die Innen­ränder) und anschließend eingangs­seitig ein „Angst­kondensator“ 100 pF parallel zum Eingang eingelötet (auf der Platine von P1 nach P5).  Beim weiteren Testen fiel aber auf, dass das Pfeifen verschwand, wenn der angeschlossene Kopf­höhrer­verstärker etwas leiser gestellt wurde … Da gab es wohl doch ein Problem der beiden Geräte miteinander. 

Layout-Erweiterung für M1

Der zweite Nachtrag betrifft eine mögliche Erweiterung / Änderung des Layouts:  Will man für den zweiten Transistor M1 auch JFETs mit der Anschluss­belegung GSD (anstelle von SGD, wie schon möglich) oder bipolare Transistoren mit der Anschluss­belegung BEK (anstelle von EBK, wie schon möglich) einsetzen, so ist das über folgende Erweiterung / Änderung des Layouts möglich: 

Cuts

Der Cut an E9 entfällt. 

Brücken

Die Masse­brücke F8-F9 entfällt. 

Transistorfassung:

Anstelle einer dreipoligen Transistor­fassung F10-F12 wird eine vierpolige Transistor­fassung F9-F12 eingesetzt.  Diese kann an den rechten drei Kontakten wie bisher genutzt werden, an den linken drei Kontakten steht dann die Anschluss­belegungen DSG bzw. GSD sowie KEB bzw. BEK zur Verfügung. 

Benachbarte Brücken:

Brücken und Cuts in der oberen Rechen Ecke wurden verändert, das sich im ursprünglichen Layout die Brücke E16E17 und die diagonale Masse­brücke C16F19 schon ziemlich nahe kamen. 

Weiterhin könnte – um eine leichte Mitten­anhebung um 1 kHz zu vermeiden – ein Widerstand R8 (10 kΩ) zwischen E15 und H15 „auf Steg“ (über der Brücke E14F15) eingesetzt werden, wenn vorher ein Cut auf G15 gesetzt wird (siehe hier). 

Die folgenden Abbildungen Abb. 5.18 (Cuts), Abb. 5.19 (Brücken) und Abb. 5.20 (Bauelemente) sowie Abb. 5.21 (ein Gesamtplan) zeigen den veränderten Platinen­entwurf – der ist allerdings noch nicht verifiziert. 

Dieses veränderte Layout betrifft die möglichen Modifikationen um M1 sowie den „Angst­kondensator“ am Eingang. 

Platinenlayout

Abb. 5.18: Vorläufiger Entwurf eines Layouts der Platine mit den Veränderungen für verschiedene Transistoren anstelle von M1 – Cuts auf der Leiterseite. 

Platinenlayout

Abb. 5.19: Vorläufiger Entwurf eines Layouts der Platine mit den Veränderungen für verschiedene Transistoren anstelle von M1 – einzusetzende Brücken. 

Platinenlayout

Abb. 5.20: Vorläufiger Entwurf eines Layouts der Platine mit den Veränderungen für verschiedene Transistoren anstelle von M1 – Bestückungs­plan.  Bei den Potentio­meter­anschlüssen stehen die Präfixe _0, _1 und _T für „Anfang“, „Ende“ und „Schleifer“. 

Platinenlayout

Abb. 5.21: Vorläufiger Entwurf eines Layouts der Platine mit den Veränderungen für verschiedene Transistoren anstelle von M1 – Gesamt­plan. 

Abschluss

Es war ein durchaus verworrener Weg vom „Фаз имени ПРИМИТИВ“ zu einem eher gefälligen Mittelding zwischen Fuzz und Overdrive – jetzt bleibt noch das Probieren und das genaue Einstellen bzw. Auswählen des Eingangs­kondensators. 

(Der Name SCHLAGER.FUZZ wurde gewählt, weil die billige Dymo­band­maschine des Autors ПРИМИТИВ nicht drucken konnte … )