Putkisärölaite 2004

Elektroniputken 100-vuotisjuhlan kunniaksi julkaisemme putkisärölaitteen rakennusohjeen. Laitteessa käytetään diodiputken ominaiskäyrän epälineaarisuutta särön tuottamiseen.

16.11.1904 John Ambrose Fleming haki patenttia elektroniputkelle. Tämä diodiputki oli aluksi vain kummajainen, jolla ei ollut mitään käyttöä, mutta muutaman vuoden kuluessa siitä jalostui DeForestin triodiputken kautta nykyaikaisen elektroniikan peruskomponentti.

Tämä särölaite hyödyntää Flemingin keksinnön perusominaisuuksia, eli särö tuotetaan tässä laitteessa elektroniputken ominaisuuksien avulla. Särön perusluonnetta voi muuttaa säätämällä parillisten ja parittomien harmonisten suhdetta, särön määrä on säädettävissä ja luonnollisesti laitteen lähdössä on myös tone-säädin. Toimii 12V verkkolaitteella, virtaa kuluu runsaat 300 milliampeeria.

Laitteeseen tarvitaan putki. Mm. mikä tahansa seuraavista kelpaa:
E80CC, EAA91, ECC81, ECC82, ECC83, ECC85, ECC88, PCC88, PCC189, 12AU7, 12AX7, 12AT7.

Kannattaa siis tutkia laarin pohjat tarkkaan, melkein mikä tahansa kaksoisputki käy (ja mikä tahansa muukin putki, niitä tarvitaan vain 2 samanlaista). Iso tai pieni, uusi tai melkein loppuunkulunut, kunhan hehkulanka on ehjä ja tyhjiö hyvä, niin aina toimii. Jopa kitaravahvistinkäytöstä kohinan, mikrofonisuuden tai rutinan vuoksi hylättyjä putkia voi kokeilla hyvällä menestyksellä!

Toimintaperiaate

Kitarasta saatava signaali vahvistetaan ensin 1-transistorisella esivahvistimella lähelle linjatasoa (n. 1 V). Tämä esivahvistin myös sovittaa kitaran mikrofonin korkean impedanssin särölaitteen matalampaan impedanssiin, ja vähentää tällä tavoin systeemin pohjakohinaa. Vahvistettu signaali syötetään tämän jälkeen vastuksen kautta 2:n diodiputken muodostaman “toteemipaalun” keskelle. Diodit on kytketty säädettävään esijännitteeseen niin, että lepotilassa niiden kautta ei kulje juuri lainkaan virtaa, mutta esimerkiksi positiiviset signaalihuiput kytkeytyvät alemman diodin kautta maahan, ja negatiiviset huiput vastaavasti ylemmän diodin kautta. Diodiputken ominaiskäyrä poikkeaa puolijohdediodien vastaavasta, joten kytkeytyminen on huomattavan pehmeää. Prosessoitu signaali saadaan ulos diodien puolivälistä, tasajännitteen eliminoimiseksi käytetään välissä kytkentäkondensaattoria.

Diodien biasointiin on 2 säädintä. biasoimalla molemmat diodit “estosuuntaan” saadaan syntymään pääasiassa parittomia harmonisia, esijännitettä nostamalla leikkautuminen tapahtuu signaalin huipuissa voimakkaammin kuin pienillä tasoilla, joten särö muuttuu rajummaksi. Vastaavasti biasoimalla systeemi epäsymmetrisesti, eli toinen putki johtaa paremmin kuin toinen, saadaan parillisia harmonisia.

Tone- ja volume-nappulat toimivat vastaavasti kuin perinteisissä särölaitteissa, true-by-pass kytkin kuuluu systeemiin luonnollisesti.

Tämän laitteen prototyyppi valmistui jo vuonna 1990

AUDIOCREW putkisärö

Rakennusohje:
Laite kannattaa rakentaa riittävän isoon valu-alumiinikoteloon. 
Putkenpitimen voi asentaa ilman joustoripustimia suoraan koteloon, 
tässä kytkennässä putki ei ole kovinkaan herkkä tärinälle. 
Transistori BD139 toimii jänniteregulaattorina, eli se tuottaa 
hyvälaatuisen ja stabiilin 6.3 V käyttöjännitteen laitteelle. 
Tehohäviö tässä regulaattorissa on suuri jos putken hehkutus 
stabiloidaan tällä tavoin (12V syöttöjännitettä käytettäessä 1.8 wattia), 
se kannattaa ruuvata kotelon seinään kiinni jäähdytyksen tehostamiseksi. 
Muista käyttää eristelevyä ja - holkkia kiinnitykseen, 
transistorin metallinen pohjalevy kytkeytyy suoraan +12v käyttöjännitteeseen!

Valitse haluamasi putkityyppi oheisen taulukon mukaan. 
Valitse sitten siihen sopiva putkenpidin (7,8 tai 9 napainen). 
(Pisteet AA ja BB katso piirikaavio)
Huomaa, että putkea ECC83 käytettäessä voit kytkeä hehkujännitteen myös 12V syöttöön, 
oheisen taulukon mukaisesti, jolloin laitteen virrankulutus putoaa n. puoleen. 
12V tulee olla tällöin stabiili, vaihteluväli sallittu 10-13V.

	ECC81		ECC85		ECC40		EAA91
	ECC82
	ECC83
	12AX7
	12AT7
	12AU7
1	A1	GND	A1	GND	F	GND	K1	AA
2	G1	GND	G1	GND	A1	GND	A2	AA
3	K1	AA	K1	AA	G1	GND	F	GND
4	F	GND	F	GND	K1	AA	F	+6V
5	F	+12V	F	+6V	A2	AA	K2	BB
6	A2	AA	A2	AA	G2	AA	S	GND
7	G2	AA	G2	AA	K2	BB	A1	GND
8	K2	BB	K2	BB	F	+6V
9	F	--	S	GND
	9-nap kanta	9-nap. kanta	8-nap. kanta	7-nap. kanta

Seuraavaksi sovita osat koteloon haluamaasi järjestykseen. 
Osa komponenteista juotetaan juotosrimaan, osa putkenkantaan ja 
loput potikoiden nastoihin, joten sijoittelu kannattaa miettiä huolella. 
Kaikkiaan laitteessa on 15 solmupistettä 
(maa mukaanluettuna, by-pass-kytkin poisluettuna), 
joten juotosrimalle rakentaminen on perusteltua piirilevyn suunnittelun sijaan.

Kun komponentti-layout on selvä, poraa tarvittavat reiät. Kiinnitä jakit ja kytkin 

osaluettelo
vastus 		100 ohm		1
vastus 		1 k		3
vastus 		4.7 k		1
vastus 		10 k		2
vastus 		1 meg		2
potentiometri	1 k lin		2
potentiometri 	100 k log 	2
kondensaattori 	1 nF		1
kondensaattori	0.1 uF		3
Elko 		470 u/25V	1
Elko		10u/16V		1
kytkin 		DPDT		1
jakki 		1/4"		2
transistori 	BC549 		1	(tai BC109)
transistori	BD139		1
zener-diodi	6.8V		1
diodi 		1N4002		1
Liitin		virtaläde	1
kotelo				1
nuppi				4
kiille-eristelevy TO220		1
muoviholkki TO-220		1
juotosrima 8 nastaa		1
putki (ks. taulukko)		1
kanta (9 tai 7 nap)		1