Elektronica; basversterker bouwen

Ooit vond ik tussen het grof vuil op straat een echte metaalveer-reverb. Die heb ik bewaard om eens mee te experimenteren. Jaren later kreeg ik behoefte om een basversterker te bouwen. Eerst tikte ik een oude luidspreker op de kop en bouwde er een eenvoudige versterker omheen. De kwaliteit en de mogelijkheden lieten echter te wensen over. Toen besloot ik slechts een voorversterker te bouwen, om die aan te kunnen sluiten op gewone stereoapparatuur die zwaar genoeg is om een bastoontje te produceren. Daarmee ontstond de plek om de reverb in te bouwen. Verder wilde ik de voorversterker uitrusten met koptelefoonuitgangen en moest hij kunnen lopen op een batterij. Behalve twee ingangen wilde ik ook een line-ingang met mengtrap om mee te kunnen spelen met cd'tjes enzo.

Het ontwerpen van de basversterker


ontwerp in de praktijk (klik voor vergroting) Op basis van schetsen ontstaat op een plankje de schakeling. Steeds testen en meten waarom iets het wel of niet goed doet, steeds weer aanpassen, tot het goed werkt. De halve woonkamer is dan verboden terein voor de rest van het gezin, omdat alle onderdelen, tekeningen, boeken enz. allemaal uitgestald liggen. De verzameling uit oude apparatuur gesloopte onderdelen is groot...
de schakeling werkt helemaal (klik voor vergroting) Op het plankje zitten twee koper draden vast; een plus en een min. Daar tussen zit de hele schakeling. Een onderdeeltje vervangen of veranderen is soms lastig! Vaste onderdelen dus onderaan, mogelijk te veranderen onderdelen bovenaan. In dit stadium gebruik ik ook al de uiteindelijk te gebruiken voeding, zodat onverwachte problemen met bijvoorbeeld brom op tijd opgemerkt en verholpen kunnen worden.
schema en print-layout tekenen (klik voor vergroting) Dan volgt het tekenen van het definitieve schema. Eerst met de hand, dan netjes met het gratis programma Tiny Cad. Dan moet de print-layout gemaakt worden. Ik doe dat met potlood & papier (met puntjes op de juiste afstanden geprint, zie foto). Dat is wat primitief maar het werkt goed. Het gratis programma ExpressPCB helpt me het netjes af te werken. Alle onderdelen hebben een bepaalde maat en moeten ergens op de printplaat komen, afhankelijk van hoe de buitenkant is bedacht. Maar ook het schema moet blijven kloppen, met zo min mogelijk draadbruggen, en er moet ruimte zijn voor enkele schroefgaten voor montage van de printplaat in de kast.

De printplaat voorbereiden


printplaat op maat zagen (klik voor vergroting) Dan moet een stukje printplaat afgezaagd worden. Ik put uit een voorraad enkelzijdige printplaat, gekocht op de jaarlijkse elektronicabeurs in Den Bosch. Er bestaat ook dubbelzijdige printplaat, maar dat is lastiger te verwerken; ik soldeer af en toe wel een draadbrugje. Printplaat laat zich goed bewerken met een figuurzaagje, een vijl en schuurpapier.
gaatjes boren (klik voor vergroting) Dan plak ik de print-layout op het stukje printplaat en boor er de gaatjes in. Te grote gaten soldeert vervelend, dus ik heb voor de kleinere onderdelen een heel klein boortje gekocht. Dat paste echter niet in de boormachine; ik heb het boortje met koperdraad omwikkeld en vastgesoldeerd; toen paste het wel in de machine. De machine staat in een boorstandaard, waardoor je er lekker bij kunt zitten en het dunne boortje minder snel breekt.
voorproefjes etsen (klik voor vergroting) Eerst even een test doen voor het etsen: Welke watervaste stift is geschikt? Sommige inkt blijkt toch op te lossen in het etsmiddel, soms bladdert de inkt af, soms kruipt de etsvloeistof onder de inkt. Hoe dik moet je tekenen? Hoe smal kunnen de sporen worden? Is de etsvloeistof nog sterk genoeg? Hoe lang duurt het tot het klaar is?
printsporen tekenen (klik voor vergroting) Daarna moet de printplaat goed vetvrij gemaakt worden, met bijvoorbeeld wasbenzine. Met de watervaste stift kunnen nu alle sporen op de printplaat worden geteken, conform de print-layout. Het schijnt redelijk goed te doen te zijn voor een amateur om dat fotografisch te doen, maar ik ben er nooit toe gekomen om de materialen daarvoor te kopen, en zo lukt het ook goed.
print etsklaar maken (klik voor vergroting) Ik voorzie elke printplaat van een datum en ik probeer etsvloeistof te besparen door grote vlakken met stift op te vullen, zodat er zo min mogelijk koper hoeft te worden weggeëtst. Gebruikte etsvloeistof is zwaar milieubelastend vanwege het opgeloste koper, maar ik kom niet zo vaak bij een chemisch afvaldepot...

Het etsen


etsen (klik voor vergroting) Als etsmiddel gebruik ik een stevige ijzer(III)chloride-oplossing. De Fe3+-ionen willen maar al te graag een elektrontje pikken van het vaste koper, waardoor dit 'oplost'. Dus:
   Fe3+(aq) + e- → Fe2+(aq)       en       Cu(s) → Cu2+(aq) + e-
Het vaste koper op de printplaat 'verdwijnt' dus daar waar het niet met stift is afgedekt en dus in contact komt met de etsvloeistof.
print schoonmaken (klik voor vergroting) Meestal zet ik het etsbakje als een wipwap op een potlood (niet op de foto), zodat ik de vloeistof rustig heen en weer kan laten vloeien over de printplaat. En als het dan na 15 tot 30 minuten klaar is, kan de watervaste stift er weer worden afgeveegd met wat spiritus of wasbenzine.
En dan is de printplaat klaar om de onderdelen er op te zetten!

Het solderen van de onderdelen


onderdelen insolderen (klik voor vergroting) Direct vanaf het plankje waar de schakeling op ontworpen was, soldeer ik de onderdelen los en meteen weer vast in de printplaat. Hierdoor wordt verwisseling voorkomen.
eerste printje klaar! (klik voor vergroting) En dan is de printplaat bijna klaar! Ik zit altijd nog te prutsen met draadaansluitpunten die ik van stukjes koperdraad maak, want het komt er nooit van eens fatsoenlijke stekkertjes of zo te kopen. Tja, als ik bezig ben, zijn de winkels meestal dicht. ;-)

Het testen van de schakeling


testen (klik voor vergroting) Ondanks alle zorgvuldigheid gaat er meestal toch wel wat fout. En daar kom ik liever achter vóórdat de kast dicht gaat...
Op de foto hiernaast wordt de voeding uitvoerig getest. De voeding moet automatisch kunnen overschakelen tussen netstroom en een batterij en er zit een 'low battery'-indicator op. Doet dit het allemaal? Hoe regeert de voeding als hij aan en uit geschakeld wordt? Enzovoorts.
uitgebreide test (klik voor vergroting) De voeding werkt. Dan de hele versterker-schakeling testen met alles er op en er aan (voeding, kabels, eindversterker, reverb, basgitaar). De digitale multimeter die ik ooit van mijn ouders kreeg, is op dat moment een reuze hulp. Jammer dat ik (nog) geen oscilloscoop heb, dat zou helemaa effectief zijn. Tot mijn grote vreugde lijkt alles met batterij-voeding het goed te doen. Erg tevreden dat de reverb het met batterij-gevoede aansturing goed doet. Lekker geluidje!
ontstoringscondensator (klik voor vergroting) Maar met de trafo ingeschakeld, gaat er toch iets mis! Doordat de sporen op de print anders liggen dan de bedrading op het ontwerpplankje en de trafo ineens wel heel dichtbij staat, vangt de versterker ineens een irritante brom op. Murphy. De klank van de brom doet mij echter denken aan een oorzaak met een wat hogere frequentie. Een of andere resonantie met de trafo of zo. Gelukkig blijkt het euvel te verhelpen met een klein ontstoringscondensatortje waar nog wel ruimte voor is op de achterkant van de print. Pff, gelukkig, nu werkt het allemaal vlekkenloos.
kast bouwen (klik voor vergroting) En dan de hele mikmak nog in een kast bouwen. Helaas heb ik te weinig gelegenheid om fraaie dingen van metaal te bouwen, dus maak ik me er meestal van af met een houten kast met een strak metalen frontje. Dan moet alles nog in de kast geprutst worden, knoppen erop, stekker met trekontlasting eraan, luchtgaten met gaas, zware onderdelen vastzetten, enz.

En dan is het hele project

Klaar!