Introduction

Guitar amplifiers are always an interesting challenge. The tone controls, gain and overload characteristics are very individual, and the ideal combination varies from one guitarist to the next, and from one guitar to the next. There is no amp that satisfies everyone's requirements, and this offering is not expected to be an exception. The preamp is now at Revision-A, and although the complete schematic of the new version is not shown below, the fundamental characteristics are not changed - it still has the same tone control "stack" and other controls, but now has a second opamp to reduce output impedance and improve gain characteristics.

One major difference from any "store bought" amplifier is that if you build it yourself, you can modify things to suit your own needs. The ability to experiment is the key to this circuit, which is although presented in complete form, there is every expectation that builders will make modifications to suit themselves.

The amp is rated at 100W into a 4 Ohms load, as this is typical of a "combo" type amp with two 8 Ohm speakers in parallel. Alternatively, you can run the amp into a "quad" box (4 x 8 Ohm speakers in series parallel - see Figure 5 in Project 27b, the original article) and will get about 60 Watts. For the really adventurous, 2 quad boxes and the amp head will provide 100W, but will be much louder than the twin. This is a common combination for guitarists, but it does make it hard for the sound guy to bring everything else up to the same level.

Note: This is a fully revised version of the original 100W guitar amp, and although there are a great many similarities, there are some substantial differences - so much so that a new version was warranted. This is (in part) because PCBs are now available for both the power and preamps. The update was sufficiently substantial to warrant retaining the original version, which is still available as Project 27b.

Typical of the comments I get regularly about the P27 power and preamp combo is this e-mail from Tony ...

I'm delighted with the P27B/27 combination. It gives me the clear, punchy, uncluttered sound I've been looking for.

I've grown tired of whistles, bells and other embellishments that some anonymous guitar amp designer somewhere is telling me I've got to have. I've now got the sound I was hoping for. Love the Twin Reverb treble boost. Takes me back to 1960 !!

Without your module/boards and advice I'd have been playing about with breadboards for hours unsuccessfully searching for THE sound. Thanks.

This is just one of many, many e-mails I've received, but manages to sum up most of the comments in a couple of short sentences. This has been a popular project from the beginning, and is a solid and reliable performer that does not sacrifice sound or performance.

Special Warning to all Guitarists

When replacing guitar strings, never do so anywhere near an amplifier (especially a valve amp), nor close to a mains outlet. Because the strings are thin - the top "E" string in particular - they can easily work their way into mains outlets, ventilation slots and all manner of tiny crevices. The springiness of the strings means that they are not easily controlled until firmly attached at both ends. This is very real - click for an image of an Australian mains plug that was shorted out by a guitar string.

The Pre-Amplifier

A photo of the Revision-A preamp is shown below. You'll see that there are two dual opamps, but the schematic only shows one. This is the main part of the Rev-A update - the output section now has gain (which is easily selected), and a better buffered low output impedance. The remainder of the circuit is unchanged. Full details of the new version are available on the secure site for those who purchase the PCBs.

Guitar Pre-Amplifier Board (Revision A)

The preamp circuit is shown in Figure 1, and has a few interesting characteristics that separate it from the "normal" - assuming that there is such a thing. This is simple but elegant design, that provides excellent tonal range. The gain structure is designed to provide a huge amount of gain, which is ideal for those guitarists who like to get that fully distorted "fat" sound.

However, with a couple of simple changes, the preamp can be tamed to suit just about any style of playing. Likewise, the tone controls as shown have sufficient range to cover almost anything from an electrified violin to a bass guitar - The response can be limited if you wish (by experimenting with the tone control capacitor values), but I suggest that you try it "as is" before making any changes. (See below for more info.)

Figure 1 - Guitar Pre-Amplifier

From Figure 1, you can see that the preamp uses a dual opamp as its only amplification. The lone transistor is an emitter follower, and maintains a low output impedance after the master volume control. As shown, with a typical guitar input, it is possible to get a very fat overdrive sound by winding up the volume, and then setting the master for a suitable level. The overall frequency response is deliberately limited to prevent extreme low-end waffle, and to cut the extreme highs to help reduce noise and to limit the response to the normal requirements for guitar. If you use the TL072 opamp as shown, you may find that noise is a problem - especially at high gain with lots of treble boost. I strongly suggest that you use an OPA2134 - a premium audio opamp from Texas Instruments (Burr-Brown division), you will then find this quite possibly the quietest guitar amp you have ever heard (or not heard :-). At any gain setting, there is more pickup noise from my guitar than circuit noise - and for the prototype I used carbon resistors!

Notes:1 - IC pinouts are industry standard for dual opamps - pin 4 is -ve supply, and pin 8 is +ve supply.2 - Opamp supply pins must be bypassed to earth with 100nF caps (preferably ceramic) as close as possible to the opamp itself.3 - Diodes are 1N4148, 1N914 or similar.4 - Pots should be linear for tone controls, and log for volume and master.

The power supply section (bottom left corner) connects directly to the main +/-35V power amp supply. Use 1 Watt zener diodes (D5 and D6), and make sure that the zener supply resistors (R18 and R19, 680 ohm 1 Watt) are kept away from other components, as they will get quite warm in operation. Again, the preamp PCB accommodates the supply on the board.

The pin connections shown (either large dots or "port" symbols) are the pins from the PCB. Normally, all pots would be PCB types, and mounted directly to the board. For a DIY project, that would limit the layout to that imposed by the board, so all connections use wiring. It may look a bit hard, but is quite simple and looks fine when the unit is completed. Cable ties keep the wiring neat, and only a single connection to the GND point should be used (several are provided, so choose one that suits your layout. VCC is +35V from the main supply, and VEE is the -35V supply.

If you don't need all the gain that is available, simply increase the value of R6 (the first 4k7 resistor) - for even less noise and gain, increase R11 (the second 4k7) as well. For more gain, decrease R11 - I suggest a minimum of 2k2 here.

If the bright switch is too bright (too much treble), increase the 1k resistor (R5) to tame it down again. Reduce the value to get more bite. The tone control arrangement shown will give zero output if all controls are set to minimum - this is unlikely to be a common requirement in use, but be aware of it when testing.

The diode network at the output is designed to allow the preamp to generate a "soft" clipping characteristic when the volume is turned up. Because of the diode clipping, the power amp needs to have an input sensitivity of about 750mV for full output, otherwise it will not be possible to get full power even with the Master gain control at the maximum setting.

Make sure that the input connectors are isolated from the chassis. The earth isolation components in the power supply help to prevent hum (especially when the amp is connected to other mains powered equipment).

If problems are encountered with this circuit, then you have made a wiring mistake ... period. A golden rule here is to check the wiring, then keep on checking it until you find the error, since I can assure you that if it does not work properly there is at least one mistake, and probably more.

The input, effects and output connections are shown in Figure 1B.

Input - these are quite the opposite of what you might think. The same basic idea is used on Fender amps, as well as nearly all others that have dual inputs for a channel. The Hi input is used for normal (relatively low output) guitar pickups, and is "Hi" gain. "Lo" in this design has about 14 dB less gain, and is intended for high output pickups so the first amplifier stage does not distort. The switching jack on the Hi input means that when a guitar is connected to the Lo input, it forms a voltage divider because the other input is shorted to earth.

Effects - Preamp out and power amp in connections allow you to insert effects, such as compression (for really cool sustain, that keeps notes just hanging there), reverb, digital effects units, etc. The preamp out is wired so that the preamp signal can be extracted without disconnecting the power amp, so can be used as a direct feed to the mixer if desired. This is especially useful for bass. The preamp output can also

be used to slave another power amplifier (as if you need even more - you do for bass, but not guitar).

Output - A pair of output connectors is always handy, so that you can use two speaker boxes (don't go below 4 ohms though), or one can be used for a speaker level DI box. Because of the high impedance output stage, headphones cannot (and must not!) be connected to the speaker outputs. The 'phones will be damaged at the very least, but (and much, much worse) you could easily cause instant permanent hearing loss.

Figure 1B - Internal Wiring

The connections shown are very similar (ok, virtually identical :-) to those used in my prototype. Noise is extremely low, and probably could have been lower if I had made the amp a little bigger. All connectors must be fully insulated types, so there is no connection to chassis. This is very important !

You will see from the above diagram that I did not include the "loop breaker" circuit shown in the power supply diagram. For my needs, it is not required, for your needs, I shall let you decide. If you choose to use it, then the earth (chassis) connection marked * (next to the input connectors) must be left off.

A few important points ...

The main zero volt point is the connection between the filter caps. This is the reference for all zero volt returns, including the 0.1 ohm speaker feedback resistor.

Do not connect the feedback resistor directly to the amp's GND point, or you will create distortion and possible instability.

The supply for the amp and preamp must be taken directly from the filter caps - the diagram above is literal - that means that you follow the path of the wiring as shown.

Although mentioned above, you might well ask why the pots don't mount directly to the PCB to save wiring. Simple really. Had I done it that way, you would have to use the same type pots as I designed for, and the panel layout would have to be the same too, with exactly the same spacings. I figured that this would be too limiting, so wiring it is. The wiring actually doesn't take long and is quite simple to do, so is not a problem.

I did not include the "Bright" switch in Figure 1B for clarity. I expect that it will cause few problems.

Bass Guitar, Electric Piano

As shown, the preamp is just as usable for bass or electric piano as for rhythm or lead guitar. A couple of changes that you may consider are ...

Delete the clipping diodes (unless fuzz bass/piano is something you want, of course). If these are removed, then the output should be taken directly from the Master output pin (M-OUT in Figure 1), so leave out / change the following ...

o Delete R14, and D1-D4o Delete Q1 and associated components (C14, C15, R15, R16, R17)o Delete VR5o Change R13 from 4.7k to 100 ohms

You may also want to experiment with the tone control caps - I shall leave it to the builder to decide what to change, based on listening tests. C3 and C8 may be increased to 4.7uF to provide an extended bass response. If the gain is too high, simply increase R11 (10k would be a good starting point and will halve the gain).

Power Amplifier

The power amp board has remained unchanged since it was first published in 2002. It certainly isn't broken, so there's no reason to fix it. The photo below shows a fully assembled board (available as shown as M27). Using TIP35/36C transistors, the output stage is deliberately massive overkill. This ensures reliability under the most arduous stage conditions. No amplifier can be made immune from everything, but this does come close.

Guitar Power Amplifier Board

The power amp (like the previous version) is loosely based on the 60 Watt amp previously published (Project 03), but it has increased gain to match the preamp. Other modifications include the short circuit protection - the two little groups of components next to the bias diodes (D2 and D3). This new version is not massively different from the original, but has adjustable bias, and is designed to provide a "constant current" (i.e. high impedance) output to the speakers - this is achieved using R23 and R26. Note that with this arrangement, the gain will change depending on the load impedance, with lower impedances giving lower power amp gain. This is not a problem, so may safely be ignored.

Should the output be shorted, the constant current output characteristic will provide an initial level of protection, but is not completely foolproof. The short circuit protection will limit the output current to a relatively safe level, but a sustained short will cause the output transistors to fail if the amp is driven hard. The protection is designed not to operate under normal conditions, but will limit the peak output current to about 8.5 Amps. Under these conditions, the internal fuses (or the output transistors) will probably blow if the short is not detected in time.

Figure 2 - Power Amplifier

Figure 2 shows the power amp PCB components - except for R26 which does not mount on the board. See Figure 1B to see where this should be physically mounted. The bias current is adjustable, and should be set for about 25mA quiescent current (more on this later). The recommendation for power transistors has been changed to higher power devices. This will give improved reliability under sustained heavy usage.

As shown, the power transistors will have an easy time driving any load down to 4 ohms. If you don't use the PCB (or are happy to mount power transistors off the board), you can use TO3 transistors for the output stage. MJ15003/4 transistors are very high power, and will run cooler because of the TO-3 casing (lower thermal resistance). Beware of counterfeits though! There are many other high power transistors that can be used, and the amp is quite tolerant of substitutes (as long as their ratings are at least equal to the devices shown). The PCB can accommodate Toshiba or Motorola 150W flat-pack power transistors with relative ease - if you wanted to go that way. TIP3055/2966 or MJE3055/2955 can also be used for light or ordinary duty.

At the input end (as shown in Figure 1B), there is provision for an auxiliary output, and an input. The latter is switched by the jack, so you can use the "Out" and "In" connections for an external effects unit. Alternatively, the input jack can be used to connect an external preamp to the power amp, disconnecting the preamp.

The speaker connections allow up to two 8 Ohm speaker cabinets (giving 4 Ohms). Do not use less than 4 ohm loads on this amplifier - it is not designed for it, and will not give reliable service!

All the low value (i.e. 0.1 and 0.22 ohm) resistors must be rated at 5W. The two 0.22 ohm resistors will get quite warm, so mount them away from other components. Needless to say, I recommend using the PCB, as this has been designed for optimum performance, and the amp gives a very good account of itself. So good in fact, that it can also be used as a hi-fi amp, and it sounds excellent. If you were to use the amp for hi-fi, the bias current should be increased to 50mA. Ideally, you would use better (faster / more linear) output transistors as well, but even with those specified the amp performs very well indeed. This is largely because they are run at relatively low power, and the severe non-linearity effects one would expect with only two transistors do not occur because of the parallel output stage.

Make sure that the bias transistor is attached to one of the drivers (the PCB is laid out to make this easy to do). A small quantity of heatsink compound and a cable tie will do the job well. The diodes are there to protect the amp from catastrophic failure should the bias servo be incorrectly wired (or set for maximum current). All diodes should be 1N4001 (or 1N400? - anything in the 1N400x range is fine). A heatsink is not needed for any of the driver transistors.

The life of a guitar amp is a hard one, and I suggest that you use the largest heatsink you can afford, since it is very common to have elevated temperatures on stage (mainly due to all the lighting), and this reduces the safety margin that normally applies for domestic equipment. The heatsink should be rated at 0.5° C/Watt to allow for worst case long term operation at up to 40°C (this is not uncommon on stage).

Make sure that the speaker connectors are isolated from the chassis, to keep the integrity of the earth isolation components in the power supply, and to ensure that the high impedance output is maintained.

Power Supply

WARNING - Do not attempt construction of the power supply if you do not know how to wire mains equipment.

The power supply is again nice and simple, and does not even use traditional regulators for the preamp (details are on the preamp schematic in Figure 1). The power transformer should be a toroidal for best performance, but a convention tranny will do just fine if you cannot get the toroidal.

Do not use a higher voltage than shown - the amplifier is designed for a maximum loaded supply voltage of +/-35V, and this must not be exceeded. Normal tolerance for mains variations is +/-10%, and this is allowed for. The transformer must be rated for a nominal 25-0-25 volt

output, and no more. Less is Ok if the full 100W is not needed.

Figure 3 - Power Supply

The transformer rating should be 150VA (3A) minimum - there is no maximum, but the larger sizes start to get seriously expensive. Anything over 250VA is overkill, and will provide no benefit. The slow-blow fuse is needed if a toroidal transformer is used, because these have a much higher "inrush" current at power-on than a conventional transformer. Note that the 2 Amp rating is for operation from 220 to 240 Volt mains and as shown is suitable for a 200VA transformer - you will need an 4 or 5 Amp fuse here for operation at 115 Volts. Smaller transformers can use a smaller fuse - I am using a 2A slow blow fuse in my prototype (160VA transformer at 240V mains input), which seems to be fine - it allows for a maximum load of 480VA which will never be achieved except under fault conditions.

Use good quality electrolytics (50V rating, preferably 105°C types), since they will also be subjected to the higher than normal temperatures of stage work. The bridge rectifier should be a 35 Amp chassis mount type (mounted on the chassis with thermal compound).

The earth isolation components are designed to prevent hum from interconnected equipment, and provide safety for the guitarist (did I just hear 3,000 drummers asking "Why ??"). The 10 Ohm resistor stops any earth loop problems (the major cause of hum), and the 100nF capacitor bypasses radio frequencies. The bridge rectifier should be rated at least 5A, and is designed to conduct fault currents. Should a major fault occur (such as the transformer breaking down between primary and secondary), the internal diodes will become short circuited (due to the overload). This type of fault is extremely rare, but it is better to be prepared than not.

Another alternative is to use a pair of high current diodes in parallel (but facing in opposite directions). This will work well, but will probably cost as much (or even more) than the bridge.

All fuses should be as specified - do not be tempted to use a higher rating (e.g. aluminium foil, a nail, or anything else that is not a fuse). Don't laugh, I have seen all of the above used

in desperation. The result is that far more damage is done to the equipment than should have been the case, and there is always the added risk of electrocution, fire, or both.

Electrical Safety Once mains wiring is completed, use heatshrink tubing to ensure that all connections are insulated. Exposed mains wiring is hazardous to your health, and can reduce life expectancy to a matter of a few seconds !

Also, make sure that the mains lead is securely fastened, in a manner acceptable to local regulations. Ensure that the earth lead is longer than the active and neutral, and has some slack. This guarantees that it will be the last lead to break should the mains lead become detached from its restraint. Better still, use an IEC mains connector and a standard IEC mains lead. These are available with integral filters, and in some cases a fuse as well. A detachable mains lead is always more convenient than a fixed type (until your "roadie" loses the lead, of course. You will never do such a thing yourself :-)

The mains earth connection should use a separate bolt (do not use a component mounting bolt or screw), and must be very secure. Use washers, a lock washer and two nuts (the second is a locknut) to stop vibration from loosening the connection.

Testing

If you do not have a dual output bench power supply Before power is first applied, temporarily install 22 Ohm 5W wirewound "safety" resistors in place of the fuses. Do not connect the load at this time! When power is applied, check that the DC voltage at the output is less than 1V, and measure each supply rail. They may be slightly different, but both should be no less than about 20V. If widely different from the above, check all transistors for heating - if any device is hot, turn off the power immediately, then correct the mistake.

If you do have a suitable bench supply This is much easier! Do not connect a load at this time. Slowly advance the voltage until you have about +/-20V, watching the supply current. If current suddenly starts to climb rapidly, and voltage stops increasing then something is wrong, otherwise continue with testing. (Note: as the supply voltage is increased, the output voltage will fluctuate initially, then drop to near 0V at a supply voltage of about +/-15V or so. This is normal.)

Once all is well, connect a speaker load and signal source (still with the safety resistors installed), and check that suitable noises (such as music or tone) issue forth - keep the volume low, or the amp will distort badly with the resistors still there if you try to get too much power out of it.

If the amp has passed these tests, remove the safety resistors and re-install the fuses. Disconnect the speaker load, and turn the amp back on. Verify that the DC voltage at the speaker terminal does not exceed 100mV, and perform another "heat test" on all transistors and resistors.

When you are satisfied that all is well, set the bias current. Connect a multimeter between the collectors of Q10 and Q11 - you are measuring the voltage drop across the two 0.22 ohm resistors (R20 and R21). The desired quiescent current is 25mA, so the voltage you measure across the resistors should be set to 11mV +/-2mV. The setting is not overly critical, but at lower currents, there is less dissipation in the output transistors. Current is approximately 2.2mA / mV, so 10mV (for example) will be 22mA.

After the current is set, allow the amp to warm up, and readjust the bias when the temperature stabilises. This may need to be re-checked a couple of times, as the temperature and quiescent current are slightly interdependent. When you are happy with the bias setting, you may seal the trimpot with a dab of nail polish.

Note: If R22 gets hot or burns out, the amplifier is oscillating! This is invariably because of poor layout, inadequate (or no) shielding between preamp and power amp, or use of unshielded leads for the amplifier input. Please see the photos of my completed amp to see how it should be laid out.

Tradusu

Introducción

Amplificadores de guitarra son siempre un reto interesante. Los controles de tono, ganancia y características de sobrecarga son muy individuales, y la combinación ideal varía de uno a otro guitarrista, y de una guitarra a la siguiente. No hay ningún amplificador que satisface los requisitos de cada uno, y esta oferta no se espera que sea una excepción. El preamplificador se encuentra actualmente en revisión-A, y aunque el esquema completo de la nueva versión no se muestra a continuación, las características fundamentales no cambian - que todavía tiene las mismas tono "pila" y otros controles, pero ahora tiene un segundo amplificador operacional para reducir la impedancia de salida y mejorar características de ganancia.

Una diferencia importante de cualquier "comprados en la tienda" amplificador es que si lo construyes tú mismo, puede modificar las cosas para satisfacer sus propias necesidades. La capacidad de experimentar es la clave de este circuito, que es a pesar de que se presenta en forma completa, hay muchas expectativas de que los constructores hacer modificaciones a su antojo.

El amplificador tiene una potencia de 100 W en una carga de 4 ohmios, ya que es típico de un amplificador de tipo "combo" con dos altavoces de 8 ohmios en paralelo. Como alternativa, puede ejecutar el amplificador en un "quad" caja (4 x altavoces de 8 ohmios en paralelo series - vea la Figura 5 en el Proyecto 27 B, del artículo original) y obtendrá unos 60 vatios. Para los realmente

aventureros, 2 cajas quad y la cabeza de amplificador proporcionará 100W, pero será mucho más fuerte que el gemelo. Esta es una combinación común para los guitarristas, pero hace que sea difícil para el técnico de sonido para que otras cosas están en el mismo nivel.

Nota: Esta es una versión completamente revisada del amplificador de guitarra 100W original, y aunque hay muchas similitudes grandes, hay algunas diferencias sustanciales - hasta el punto de que una nueva versión estaba justificada. Esto es (en parte) porque los PCB están disponibles tanto para la potencia y preamplificadores. La actualización fue lo suficientemente importante como para justificar la retención de la versión original, que sigue estando disponible como 27b del proyecto.

Típico de los comentarios que recibo regularmente acerca del poder y P27 combo preamplificador es este e-mail de Tony ...

Estoy encantado con la combinación P27B/27. Me da la clara, el sonido impactante y ordenada que he estado buscando.

Me he cansado de silbatos, campanas y otros adornos que un diseñador de amplificador de guitarra anónima en algún lugar me está diciendo que tengo que tener. Ahora tengo el sonido que estaba esperando. Love the Twin Reverb realce de agudos. Me lleva de vuelta a 1960!

Sin su módulo / juntas y consejos que me han estado jugando con unos paneras durante horas sin éxito la búsqueda de los sonidos. Gracias.

Este es sólo uno de los muchos, muchos e-mails que he recibido, pero se las arregla para resumir la mayor parte de los comentarios en un par de frases cortas. Este ha sido un proyecto popular desde el principio, y es un sólido desempeño y fiable que no sacrifica sonido o el rendimiento.Atención especial a todos los guitarristas

Al cambiar las cuerdas de guitarra nunca, lo hacen en cualquier lugar cerca de un amplificador (especialmente un amplificador de válvulas), ni cerca de una toma de corriente. Debido a que las cadenas son finas - la parte superior "E" cadena en particular - que fácilmente puede trabajar su camino en tomas de red, ranuras de ventilación y todo tipo de grietas diminutas. La elasticidad de las cuerdas significa que no se controlan fácilmente hasta que quede firmemente conectado en ambos extremos. Esto es muy real - hacer clic para una imagen de un enchufe de la red australiana que fue un cortocircuito por una cuerda de guitarra.

El pre-amplificador

Una foto de la Revisión-A preamplificador se muestra a continuación. Verás que hay dos amplificadores operacionales duales, pero el esquema sólo se muestra uno. Esta es la parte

principal de la actualización Rev-A - la sección de salida tiene ahora la ganancia (que es fácilmente seleccionado), y una impedancia de salida baja mejor tamponada. El resto del circuito se modifica. Los detalles completos de la nueva versión están disponibles en el sitio seguro para los que compran los PCBs.

fotoGuitar Pre-amplificador incorporado (Revisión A)

El circuito preamplificador se muestra en la Figura 1, y tiene algunas características interesantes que lo separan de la "normal" - asumiendo que no hay tal cosa. Este es un diseño simple pero elegante, que ofrece una excelente gama tonal. La estructura de ganancia está diseñado para proporcionar una gran cantidad de ganancia, que es ideal para aquellos guitarristas que quieran conseguir que completamente distorsionada "gordo" de sonido.

Sin embargo, con un par de sencillos cambios, el preamplificador puede domesticar para adaptarse a casi cualquier estilo de juego. Del mismo modo, los controles de tono, como se muestra tienen un alcance suficiente para cubrir casi cualquier cosa, desde un violín electrificado a un bajo - La respuesta puede ser limitado si lo desea (por experimentar con el control de tono de valores de condensadores), pero te sugiero que lo pruebes " tal cual "antes de hacer cualquier cambio. (Véase más abajo para obtener más información.)

Figura 1Figura 1 - Guitar Pre-amplificador

En la Figura 1, se puede ver que la preamplificación utiliza un amplificador operacional dual como su amplificación solamente. El transistor solitario es un seguidor de emisor, y mantiene una baja impedancia de salida después de que el control de volumen maestro. Como se muestra, con una entrada de guitarra típica, es posible obtener un sonido saturado muy gordo por la liquidación del volumen, y luego poner el master para un nivel adecuado. La respuesta de frecuencia global se limite a evitar extremos de gama baja para hacer gofres, y cortar los extremos altos para ayudar a reducir el ruido y limitar la respuesta a los requisitos normales para guitarra. Si utiliza el amplificador operacional TL072 como se muestra, es posible que el ruido es un problema - especialmente por la alta ganancia con una gran cantidad de realce de agudos. Te sugiero que utilice un OPA2134 - un amplificador operacional de audio premium de Texas Instruments (Burr-Brown división), a continuación, se encuentra esta, posiblemente, el más silencioso amplificador de guitarra que he escuchado (o no escuchado :-). En cualquier ajuste de ganancia, hay más ruido camioneta de mi guitarra de ruido del circuito - y para el prototipo que utiliza resistencias de carbono!Notas SRAM:1 - pinouts IC son estándar de la industria para opamps duales - pin 4 es-ve la oferta, y el pin 8 es el suministro de + ve.2 - clavijas de alimentación Opamp debe ser evitado a la tierra con tapas de 100nF

(preferentemente de cerámica) lo más cerca posible a la propia SRAM.3 - Los diodos son 1N4148, 1N914 o similar.4 - Ollas debe ser lineal para los controles de tono y volumen para iniciar y dominar.

La sección de alimentación (esquina inferior izquierda) se conecta directamente a la principal + /-35V fuente de amplificador de potencia. Use 1 Watt (diodos zener D5 y D6), y asegúrese de que las resistencias de suministro zener (R18 y R19, 680 ohm 1 Watt) se mantienen lejos de los otros componentes, ya que llegar a ser muy caliente en funcionamiento. Una vez más, el preamplificador PCB acoge la oferta en el tablero.

Las conexiones de los pines se muestra (ya sea puntos grandes o símbolos "puerto") son las clavijas del PCB. Normalmente, todas las ollas serían los tipos de PCB, y se monta directamente a la placa. Para un proyecto de bricolaje, que limitaría la disposición a la impuesta por la junta, por lo que todo el cableado utilizar conexiones. Puede parecer un poco duro, pero es bastante sencillo y se ve bien cuando la unidad se haya completado. Bridas para cables mantener el cableado ordenado, y una sola conexión al punto GND debe usarse (varios se proporcionan, por lo que elegir uno que se adapte a su diseño. VCC es +35 V de la fuente principal, y es el VEE-35V de suministro.

Si usted no necesita toda la ganancia que está disponible, simplemente aumentar el valor de R6 (la resistencia de 4k7 primero) - para el ruido y aún menos ganancia, aumentar R11 (el segundo 4k7) también. Para obtener más ganancias, disminuir R11 - Sugiero un mínimo de 2k2 aquí.

Si el interruptor brillante es demasiado brillante (demasiado agudos), aumentar la resistencia de 1k (R5) para domar a bajar. Reducir el valor para obtener más mordida. El dispositivo de control de tono se muestra dará a cero la salida si todos los controles están al mínimo - esto es poco probable que sea un requisito común en uso, pero ser consciente de ello durante la prueba.

La red de diodo en la salida se ha diseñado para permitir que el preamplificador para generar un "suave" característica de recorte cuando el volumen está alto. Debido a la saturación del diodo, el amplificador de potencia necesita tener una sensibilidad de entrada de alrededor de 750mV para la salida completa, de lo contrario, no será posible obtener potencia incluso con el control maestro de ganancia en el ajuste máximo.

Asegúrese de que los conectores de entrada están aislados del chasis. Los componentes de aislamiento a tierra en la fuente de alimentación ayuda a evitar ruidos (especialmente cuando el amplificador está conectado a la red otros equipos motorizados).

Si surgen problemas con este circuito, entonces usted ha cometido un error de cableado ... período. Una regla de oro aquí es comprobar el cableado, luego seguir comprobando hasta que encuentre el error, ya que puedo asegurar que si no funciona correctamente al menos hay un error, y probablemente más.

Los efectos de entrada, y las conexiones de salida se muestran en la Figura 1B.

Entrada - estos son todo lo contrario de lo que usted podría pensar. La misma idea básica se utiliza en amplificadores Fender, así como casi todos los otros que tienen entradas dobles para un canal. La entrada Hi normales se utiliza para recolecciones de la guitarra (salida relativamente baja), y es "Hola" ganancia. "Lo" en este diseño tiene una ganancia aproximadamente 14 dB menos, y está destinado para pastillas de alto rendimiento para la etapa de amplificación primero no distorsione. La conmutación de jack en la entrada Hi significa que cuando una guitarra está conectada a la entrada LO, se forma un divisor de tensión, porque la otra entrada está en cortocircuito a tierra.

Efectos - Salida de preamplificador y el amplificador de potencia en las conexiones permiten insertar efectos, tales como la compresión (para sostener realmente genial, que mantiene las notas simplemente pasando allí), reverberación, unidades de efectos digitales, etc La salida del preamplificador se conecta de modo que la señal del preamplificador puede extraerse sin desconectar el amplificador de potencia, por lo que se puede utilizar como una alimentación directa a la mezcladora si se desea. Esto es especialmente útil para el bajo. La salida de preamplificador también se puede utilizar para esclavos otro amplificador de potencia (como si usted necesita aún más - lo hace para el bajo, pero no guitarra).

Salida - Un par de conectores de salida siempre es útil, por lo que puede utilizar dos cajas de altavoces (no inferior a 4 ohmios, aunque), o se puede utilizar para un nivel de caja del altavoz DI. Debido a la etapa de alta impedancia de salida, los auriculares no puede (y no debe!) Estará conectado a las salidas de los altavoces. Los "teléfonos serán dañados por lo menos, pero (y mucho, mucho peor) que fácilmente podría causar la pérdida permanente de la audición instantánea.

Figura 1bFigura 1B - Cableado

Las conexiones que se muestran son muy similares (bueno, prácticamente idénticos a los utilizados :-) en mi prototipo. El ruido es muy bajo, y probablemente podría haber sido menor si hubiera hecho el amplificador un poco más grande. Todos los conectores deben estar completamente aisladas tipos, por lo que no hay ninguna conexión al chasis. Esto es muy importante!

Como verán en el diagrama anterior que no incluía el "interruptor de circuito" circuito que se muestra en el diagrama de la fuente de alimentación. Para mis necesidades, no se requiere, para sus necesidades, voy a dejar que usted decida. Si decide utilizarlo, entonces la tierra (chasis) Conexión marcados * (al lado de los conectores de entrada) debe ser dejado.

Algunos puntos importantes ...

El principal punto cero voltios es la conexión entre las tapas de filtro. Esta es la referencia para todas las devoluciones de cero voltios, incluyendo la resistencia de realimentación 0,1 ohm altavoz. No conecte la resistencia de retroalimentación directamente al punto del amplificador GND, o va a crear inestabilidad y distorsión posible. La alimentación para el amplificador y preamplificador debe ser tomada directamente de las tapas de filtro - el diagrama de arriba es literal - que significa que se sigue el camino de los cables como se muestra. Aunque se mencionó anteriormente, usted podría preguntarse por qué las ollas no se montan directamente en el PCB para salvar el cableado. Simple en realidad. Si lo hubiera hecho de esa manera, usted tendría que usar las ollas mismo tipo que he diseñado para, y el diseño del panel tendría que ser el mismo también, con exactamente las mismas distancias. Pensé que esto sería demasiado restrictivo, por lo que el cableado es. El cableado en realidad no se necesita mucho tiempo y es muy sencillo de hacer, así que no es un problema. Yo no incluía la "Luminosidad" interruptor en la Figura 1B para mayor claridad. Espero que va a causar algunos problemas.

Bass Guitar, Electric Piano

Como se muestra, el preamplificador es tan usable para el bajo o el piano eléctrico como para el ritmo o la guitarra solista. Un par de cambios que usted puede considerar son ...

Eliminar los diodos de recorte (a menos fuzz bass / piano es algo que, por supuesto). Si éstos se retiran, la salida debe ser tomada directamente de la terminal de salida Master (M-OUT en la figura 1), por lo que dejar de lado / cambiar lo siguiente ... Eliminar R14, D1 y D4- Eliminar Q1 y componentes asociados (C14, C15, R15, R16, R17) Eliminar VR5 Cambiar R13 de 4.7K a 100 ohms

También puede experimentar con las tapas de control de tono - Voy a dejar que el constructor para decidir qué cambiar, con base en pruebas de escucha. C3 y C8 se puede incrementar a 4.7uF para proporcionar una respuesta de bajos. Si la ganancia es demasiado alta, simplemente aumente R11 (10k sería un buen punto de partida y reducirá a la mitad de la ganancia).Amplificador de Potencia

El tablero del amplificador de potencia se ha mantenido sin cambios desde que se publicó por primera vez en 2002. Ciertamente, no se ha roto, así que no hay razón para arreglarlo. La foto de abajo muestra un tablero completamente montado (disponible como muestra como M27). Utilizando transistores TIP35/36C, la etapa de salida es una exageración deliberada masiva. Esto garantiza la fiabilidad en las condiciones más arduas etapas. No amplificador puede hacerse inmune a todo, pero esto se acerca.

fotoGuitar Power Amplificador Junta

El amplificador de potencia (igual que la versión anterior) se basa libremente en el amplificador de 60 vatios previamente publicado (Proyecto 03), pero se ha aumentado para que coincida con la ganancia del preamplificador. Otras modificaciones incluyen la protección contra cortocircuitos - los dos pequeños grupos de componentes próximos a los diodos de polarización (D2 y D3). Esta nueva versión no es enormemente diferente de la original, pero tiene sesgo ajustable, y está diseñado para proporcionar una "corriente constante" (es decir, alta impedancia) de salida a los altavoces - esto se logra utilizando R23 y R26. Tenga en cuenta que con esta disposición, la ganancia cambiará dependiendo de la impedancia de carga, con menores impedancias dando menor ganancia de amplificador de potencia. Esto no es un problema, por lo que con seguridad pueden ser ignorados.

Si la salida de un cortocircuito, la corriente de salida constante característica proporcionará un nivel inicial de protección, pero no es completamente a prueba de tontos. La protección contra cortocircuitos limitará la corriente de salida a un nivel relativamente seguro, pero un corto sostenida hará que los transistores de salida al fracaso si el amplificador se maneja con fuerza. La protección está diseñado para no operar en condiciones normales, pero limitará la salida de corriente de pico a aproximadamente 8,5 Amps. Bajo estas condiciones, los fusibles internos (o los transistores de salida) probablemente se fundirá si el cortocircuito no se detecta a tiempo.

Figura 2Figura 2 - Amplificador de potencia

La Figura 2 muestra los componentes del amplificador de potencia PCB - con excepción de R26 que no ha montado en el tablero. Ver Figura 1B para ver donde esto debe ser montado físicamente. La intensidad de restricción es ajustable, y se deberían establecer unos 25mA corriente de reposo (más sobre esto más adelante). La recomendación para los transistores de potencia ha cambiado a los dispositivos de potencia más altos. Esto le dará una mayor fiabilidad en condiciones de uso pesado sostenido.Observe cuidadosamente la foto, los transistores de potencia tendrá fácil a la hora de conducir cualquier tipo de carga a 4 ohmios. Si usted no utiliza el PCB (o son felices para montar transistores de potencia fuera del tablero), se puede utilizar TO3 transistores de la etapa de salida. MJ15003 / 4 transistores son de muy alta potencia, y se ejecutarán más fresco debido a la carcasa para-3 (resistencia térmica inferior). Tenga cuidado con las falsificaciones, aunque! Hay muchos otros transistores de alta potencia que pueden ser utilizados, y el amplificador es bastante tolerante de sustitutos (siempre y cuando sus puntuaciones son al menos iguales a los dispositivos mostrados). El PCB puede acomodar Toshiba o Motorola 150W flat-pack transistores de potencia con relativa facilidad - si quieres ir por ese camino. TIP3055/2966 o MJE3055/2955 también puede ser utilizado para trabajo liviano o normal.

En el extremo de entrada (como se muestra en la Figura 1B), se ha previsto una salida auxiliar, y una entrada. Este último es conmutado por el gato, para que pueda utilizar el "Out" y conexiones "IN" para una unidad de efectos externa. Por otra parte, la toma de entrada se puede utilizar para conectar un preamplificador externo al amplificador de potencia, desconectando el preamplificador.

Las conexiones de los altavoces permiten hasta dos cajas de altavoces 8 Ohm (dando 4 Ohms). No utilice menos cargas de 4 ohmios de este amplificador - no está diseñado para ello, y no dará servicio confiable!

Todo el valor bajo (es decir, 0,1 ohm y 0,22) resistencias deben tener una clasificación 5W. Los dos 0,22 ohmios será bastante calor, por lo que los monte lejos de otros componentes. Ni que decir tiene, le recomiendo usar el PCB, ya que se ha diseñado para un rendimiento óptimo y el amplificador hace un balance muy bueno de por sí. Así que bueno, de hecho, que también puede ser utilizado como un amplificador hi-fi, y suena excelente. Si se va a utilizar el amplificador para hi-fi, la tendencia actual se debe aumentar a 50 mA. Lo ideal sería utilizar mejor (más rápido / más lineal) transistores de salida también, pero incluso con el nivel estipulado que el amplificador funciona muy bien. Esto es en gran parte porque están dirigidas a potencia relativamente baja, y los graves efectos no linealidad propio con sólo dos transistores no se producen debido a la etapa de salida paralela.

Asegúrese de que el transistor de polarización está conectado a uno de los controladores (el PCB está diseñada para hacer esto fácil de hacer). Una pequeña cantidad de compuesto disipador de calor y un cable de sujeción va a hacer el trabajo bien. Los diodos están ahí para proteger el amplificador de error catastrófico si el servo sesgo de forma incorrecta por cable (o un conjunto de máxima intensidad). Todos los diodos 1N4001 debería ser (o 1N400 - nada en el rango 1N400X está bien). Un disipador de calor no es necesaria para cualquiera de los transistores de excitación.

La vida de un amplificador de guitarra es dura, y le sugiero que utilice el disipador de calor más grande que puede pagar, ya que es muy común tener temperaturas elevadas en el escenario (principalmente debido a toda la iluminación), lo que reduce el margen de seguridad que normalmente se aplica para el equipo nacional. El disipador de calor se debe clasificar a 0,5 ° C / W para permitir el peor de los casos a largo plazo en el funcionamiento de hasta 40 ° C (lo que no es raro que en el escenario).

Asegúrese de que los terminales de conexión están aisladas del chasis, para mantener la integridad de los componentes de aislamiento a tierra en la fuente de alimentación, y para garantizar que la salida de alta impedancia se mantiene.Fuente de alimentación

ADVERTENCIA - No trate de construcción de la fuente de alimentación si usted no sabe cómo

conectar equipos de red.

La fuente de alimentación es más agradable y simple, y ni siquiera utilizar reguladores tradicionales para el preamplificador (los detalles están en el esquema previo en la Figura 1). El transformador de potencia debe ser un toroidal para un mejor rendimiento, pero una convención transexual no tendrán ningún problema si usted no puede conseguir el toroidal.NOTA No utilice un voltaje más alto que el indicado - el amplificador está diseñado para una tensión de alimentación máxima carga de + /-35V, y esto no debe excederse. Tolerancia normal a las variaciones de red es + / -10%, lo que está permitido para. El transformador debe estar dimensionado para una salida nominal 25-0-25 voltios, y no más. Menos es normal si el 100W completa no es necesaria.

Figura 3Figura 3 - Fuente de alimentación

La capacidad del transformador debe ser 150VA (3A) mínimo - no hay máximo, pero los tamaños más grandes comienzan a ponerse serio caro. Algo más de 250VA es un exceso, y proporcionará ningún beneficio. El fusible de acción lenta se necesita si un transformador toroidal se utiliza, ya que estos tienen una mucho mayor "irrupción" de corriente en el encendido de un transformador convencional. Tenga en cuenta que la clasificación de Amp 2 es para la operación 220 a 240 voltios de alimentación y se muestra como es adecuado para un transformador de 200 VA - se necesita un fusible de 4 o 5 aquí para funcionamiento a 115 voltios. Pequeños transformadores pueden utilizar un fusible más pequeño - Estoy usando un fusible de acción retardada 2A en mi prototipo (160VA a 240V transformador de entrada de la red), lo que parece estar bien - que permite una carga máxima de 480VA que nunca se logrará salvo en avería condiciones.

Use electrolíticos de buena calidad (50V calificación, preferiblemente 105 ° C tipos), ya que también se somete a las temperaturas superiores a los normales de trabajo de la etapa. El puente rectificador debe ser de 35 Amp montaje en chasis tipo (montado en el chasis con el compuesto térmico).

Los componentes de aislamiento de tierra están diseñados para evitar ruidos de los equipos interconectados, y proporcionar seguridad para el guitarrista (lo que acabo de oír 3.000 tamborileros preguntando "¿Por qué?"). La resistencia de Ohm 10 detiene los problemas de bucle de tierra (la principal causa de zumbido), y el condensador de 100nF puentea las frecuencias de radio. El puente rectificador debe ser clasificado en al menos 5A, y está diseñado para llevar a cabo las corrientes de falla. En caso de producirse un fallo mayor (tal como el transformador de descomponerse entre primario y secundario), los diodos internos se convertirá en cortocircuito (debido a la sobrecarga). Este tipo de error es extremadamente raro, pero es mejor estar preparado que no.

Otra alternativa es utilizar un par de diodos de corriente en paralelo (pero mirar en direcciones

opuestas). Esto funciona bien, pero probablemente va a costar tanto (o incluso más) que el puente.

Todos los fusibles deben ser como se especifica - no tener la tentación de utilizar una clasificación más alta (por ejemplo, papel de aluminio, un clavo o cualquier otra cosa que no sea un fusible). No te rías, yo he visto todo lo anterior utilizado en la desesperación. El resultado es que mucho más daño se hace para el equipo que debería haber sido el caso, y siempre existe el riesgo añadido de electrocución, incendio, o ambos.

Seguridad EléctricaUna vez que el cableado de red se ha completado, utilizar tubo termorretráctil para garantizar que todas las conexiones están aislados. Cables expuestos red es peligroso para la salud, y puede reducir la esperanza de vida a una cuestión de unos pocos segundos!

Además, asegúrese de que el cable de alimentación está bien conectado, de una manera aceptable a las regulaciones locales. Asegúrese de que el cable de tierra es más largo que el activo y el neutro, y tiene una cierta holgura. Esto garantiza que va a ser la última ventaja en la rotura del cable de alimentación se separan de su contención. Mejor aún, utilice un conector IEC estándar de red y un cable de red IEC. Estos están disponibles con filtros integrales, y en algunos casos un fusible. Un cable de alimentación desmontable siempre es más conveniente que un tipo fijo (hasta su "roadie" pierde la cabeza, por supuesto. Nunca haría tal cosa a ti mismo :-)

La conexión de tierra de la red debe usar un perno separado (no utilizar un perno o tornillo de montaje de componentes), y debe ser muy seguro. Use arandelas, una arandela de seguridad y dos tuercas (la segunda es una tuerca de seguridad) para parar la vibración se afloje la conexión.Pruebas

Si usted no tiene un banco doble salida de la fuente de alimentaciónAntes de encender el dispositivo, instalar temporalmente 22 OHM 5W WIREWOUND de "seguridad" resistencias en lugar de los fusibles. No conecte la carga en este momento! Cuando se aplica corriente, compruebe que la tensión de CC en la salida es inferior a 1V, y medir cada carril de la alimentación. Ellos pueden ser ligeramente diferentes, pero ambos deben ser no menos de aproximadamente 20V. Si muy diferente de la anterior, compruebe todos los transistores de calefacción - si algún dispositivo está caliente, apague inmediatamente la alimentación, y luego corregir el error.

Si usted tiene un suministro adecuado bancoEsto es mucho más fácil! No conecte una carga en este momento. Avance lentamente la tensión hasta que tenga aproximadamente + /-20V, observando la corriente de alimentación. Si la corriente de pronto comienza a subir rápidamente, y el voltaje deja de aumentar entonces algo está mal, de lo contrario continuar con la prueba. (Nota:.. Como la tensión de alimentación se incrementa, la tensión de salida fluctúa inicialmente, a continuación, colocar a cerca de 0 V a una

tensión de alimentación de aproximadamente + /-15V o menos, lo cual es normal)

Una vez que todo está bien, conecte una carga de altavoces y la fuente de señal (aún con las resistencias de seguridad instalado), y comprobar que los ruidos adecuados (como la música o el tono) emiten sucesivamente - mantenga el volumen bajo, o el amplificador distorsione gravemente con las resistencias todavía hay si intenta obtener demasiado poder salir de ella.

Si el amplificador se ha pasado estas pruebas, eliminar las resistencias de seguridad y volver a instalar los fusibles. Desconecte la carga del altavoz y encienda el amplificador de nuevo. Verifique que el voltaje de CC en el terminal del altavoz no sea superior a 100 mV, y realice otra "prueba de calor" en todos los transistores y resistencias.

Cuando esté satisfecho de que todo está bien, ajuste el actual sesgo. Conectar un multímetro entre los colectores de Q10 y Q11 - usted está midiendo la caída de voltaje a través de las dos resistencias de 0,22 ohm (R20 y R21). La corriente de reposo deseada es 25 mA, por lo que el voltaje se mide a través de las resistencias debe ser ajustado a 11mV + /-2 mV. El ajuste no es demasiado crítico, pero a menores corrientes, hay menos disipación en los transistores de salida. Actuales es de aproximadamente 2,2 mA / mV, 10 mV para (por ejemplo) será 22mA.

Después de que el actual está establecido, permita que el amplificador se caliente y vuelva a ajustar el sesgo cuando la temperatura se estabilice. Esto puede ser necesario volver a comprobar un par de veces, como la temperatura y la corriente de reposo son un poco interdependientes. Cuando esté satisfecho con el ajuste de polarización, es posible sellar el trimpot con un poco de esmalte de uñas.NOTA Nota: Si R22 se calienta o se funde, el amplificador está oscilando! Esto es, invariablemente, por diseño deficiente, inadecuado (o no) protección entre preamplificador y el amplificador de potencia, o el uso de cables no blindados para la entrada del amplificador. Por favor ver las fotos de mi amplificador terminado para ver cómo debe ser distribuida.