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Amplificador Valvulado Fender Deluxe 6G3


        O projeto do amplificador descrito aqui é uma versão bastante modificada do Fender Deluxe 6G3. O amplificador Fender original tinha uma válvula 7025 na entrada, seguida de um estágio com meia 12AX7, mais um estágio com uma 12AX7 em inversão de onda e finalmente duas válvulas 6V6 no estágio de potência. O esquema eletrônico do circuito original pode ser encontrado na página da Duncan's Amp Pages ou na Schematic Heaven, junto com o diagrama de conexão do chassi. Eu introduzi diversas modificações neste circuito, para ficar mais adequado aos meus requisitos. Como foi o primeiro amplificador que construí, achei melhor utilizar uma placa de circuito impresso com caractrísticas gerais, porque assim poderia fazer modificações mais facilmente caso algo saísse errado. Esta placa era composta por diversas trilhas com 3 "pads" cada uma. As conexões entre os componentes (resistores, capacitores, etc.) são feitas por fios no lado dos componentes (vias aéreas) unindo as trilhas adequadamente. A aparência final da placa é horrível mas pelo menos funciona. O projeto que apresento aqui, contudo, foi desenvolvido no Eagle, e é melhor do que aquele que construí. Mesmo não tendo testado este circuito creio que ele deve funcionar bem, já que é integralmente baseado naquele emaranhado de fios que fiz e, acredite-me, o som dele é muito bom.





O circuito eletrônico

        Montar um circuito eletrônico para um amplificador não é difícil, mas exige um pouco de conhecimento de eletrônica, como saber distinguir uma resistência de uma capacitor, e ser capaz de avaliar ou medir os seus valores. Se você se enquadra nesta exigência, vamos em frente.

        Se você comparar o circuito original do Fender Deluxe 6G3 com aquele que apresento aqui (amplificador e alimentação) perceberá as seguintes diferenças:

1) A válvula retificadora foi substituída por uma ponte retificadora de onda completa com 4 diodos. Com isso o secundário do transformador de entrada fica mais simplificado e menor, pois não precisa de derivação central.
2) Há um novo enrolamento secundário no transformador de entrada de 50 V AC (100mA) para gerar a tensão negativa de viés ("bias").
3) Há também um seletor de tensão 120-240V no primário do transformador de entrada.
4) Introduzi um divisor de tensão com potênciômetro (R40) para regulagem do "bias".
5) Coloquei uma chave no painel para acionamento do Trêmolo. Com isso pode-se acionar o Trêmolo sem pedal.
6) A válvula 7025 foi substituída pela 12AU7.

        Uma outra modificação que fiz foi substituir as válvulas de potência 6V6 por válvulas 6L6. Esta mudança não foi intencional. Eu pensei que as válvulas que eu tinha eram 6V6, e recentemente percebi que eram, na verdade, 6L6. Felizmente ambos os transformadores suportaram bem este "upgrade não intencional", possivelmente porque foram superdimensionados. Outras pequenas modificações também foram feitas, como por exemplo a substituição de componentes eletrônicos por outros com valores padronizados, que explicarei conforme descrevo cada parte.

        Para montar este amplificador serão necessários os componentes eletrônicos relacionados nesta lista. Eu desenhei duas placas: uma para o circuito de alimentação (visto ao lado) e outra para o amplificador (mostrado abaixo), já que assim evita-se eventuais interferências elétricas. As conexões entre ambas é feita por fios unindo os conectores Xn (ver explicação adiante). Consegui, ao contrário do esquema do amplificador Vox 50, gerar todas as trilhas de um lado apenas do circuito impresso em ambas as placas, o que facilita bastante a produção, principalmente se for doméstica. Há somente duas vias aéreas, no esquema do amplificador, entre os resistores R29 e R35, e ao lado do capacitor C20. Ambas as vias aéreas são sinais de terra. As duas placas de circuito impresso ficaram pequenas, deixando o amplificador mais compacto. Os conectores do tipo Xn podem ser encontrados facilmente na Multi Comercial, na rua dos Timbiras, travessa da Santa Efigênia, em São Paulo, e também os capacitores, resistores, chaves, soquetes para válvulas e as próprias válvulas. As placas podem ser facilmente feitas em casa, seguindo as receitas tradicionais para isso, como a Handmades. Pegue o layout das placas de circuito impresso aqui.em pdf. O arquivo apresenta as duas camadas (superior e inferior) de ambas as placas (amplificador e alimentação). A camada superior não é necessária, mas pode ser útil caso você faça opção por placas com furos metalizados. Além disso, as duas vias aéreas aparecem como (únicas) trilhas na camada superior.

       O esquema de montagem dos componentes nas placas pode ser visto nas figuras abaixo. Os potenciômetros e conectores J1 a J5 (para cabos de guitarra) são fixados ao chassi e não à placa. Eles devem ser conectados por meio de fios blindados, como mostrado no esquema de conexões. Os resistores R1 a R6 são conectados diretamente aos conectores J1 a J4, e os capacitores C5 a C8 devem ser fixados diretamente aos potenciômetros de controle.


Alimentação:


Amplificador:

 
        Os soquetes das válvulas, conectores P10 e os potenciômetros foram ligados à placa por meio de fios nos conectores Xn providos de parafusos. O esquema de ligação final é mostrado abaixo (clique aqui ou na imagem para obter o arquivo pdf).



        O transformador de alimentação entrada possui três saídas: alta-tensão, tensão para os filamentos e tensão para o "bias". Cada um dos canais de entrada (Normal e Bright) possuem duas entradas: uma de alta impedância (ligação direta da guitarra) e uma de baixa impedância, para conexão com pedais. Uma entrada de alta impedância não deve ser utilizada com a entrada de baixa impedância do mesmo canal.

        Os 2 transformadores podem ser encomendados na Transformadores Lider, na Rua dos Andradas, paralela à Santa Efigênia. O primário do transformador de entrada é para 120-240V, com 3 secundários: alta-tensão com duas saídas (320 e 340 V AC, 250 mA), uma de 6,3 V AC (5 A) para o filamento das válvulas, com derivação central para o terra, e uma alimentação de 52 V AC (100 mA) para o circuito de regulagem do "bias". O transformador de áudio tem impedâncias de saída de 4, 8 e 16 Ohms, embora normalmente seja utilizada apenas a de 8 Ohms. Se for possível, opte por um transformador ultra-linear. O núcleo deste transformador é feito com um aço especial que suporta um campo magnético maior sem saturar. O custo dos transformadores deve ficar por volta de 300 a 400 reais.

        Eu usei um alto-falante Selenium modelo 12CV3, de 150 W rms, 12 polegadas, já fora de linha, mas pode ser substituído pelo modelo 12CV4. Adicionei um autofalante para médias freqüências, também da Selenium. Na verdade é um driver modelo D 250-X, de 75 W rms, acoplada a uma corneta HM17-25. Contudo, acho que o driver pode ser totalmente dispensado. Caso você adote também o driver, então recomendo instalar um divisor de freqüências, ou casador de impedâncias, na caixa, como visto na figura abaixo, à direita.

           

          

        Dependendo do local de compra, os componentes eletrônicos (potenciômetros, resistores, conectores, jacks e capacitores) devem ficar entre 50 a 100 reais, exceto as válvulas. Elas podem ser encontradas em algumas lojas da Santa Efigênia (como a Valvulândia e a Multi Comercial), também pela internet e até no Mercado Livre. As válvulas 12AX7 ou 12AU7 custam entre 30 a 80 reais cada - o preço varia com o fabricante - e até 160 reais pelas duas válvulas 6L6 ou 6V6. As características das válvulas 6V6 e 6L6 são diferentes, e, por isso, o transformador de saída deve ser dimensionado para uma ou outra. Embora elas possam ser intercambiadas, já que o soquete é igual para ambas, deve-se esperar uma perda de sonoridade ao se efetuar uma troca destas. O ajuste do "bias" é também radicalmente diferente entre elas (veja comentário nos Testes, abaixo). O preço dos soquetes das válvulas varia de 5 a 15 reais cada. Se puder comprar no exterior, terá mais opções a um preço melhor. Há uma infinidade de lojas que vendem pela internet e enviam para o Brasil. Veja, por exemplo, o Tube Depot e o Dr. Tube. Os preços variam de 10 dólares a 40 dólares cada pentodo 6L6.

        Para montar os componentes na placa, será necessário um bom ferro de solda (com ponta fina), solda (a melhor é Best), alicates de corte e de ponta fina, lupa e bastante paciência. Eu tentei usar componentes facilmente encontrados no mercado nacional, por isso acredito que não será difícil encontrá-los. As ilhas nomeadas TPn no diagrama são pontos de teste para verificação de tensões, mas podem também servir de pontos de "entrada" de sinal para testes. É conveniente montar o resistor R39 (placa do amplificador) sobre soquete, porque pode ser necessário alterá-lo caso o ajuste do "bias" seja insuficiente para atingir a tensão adequada.


Os testes

        Uma vez montada a placa do amplificador, pode-se, caso se queira, efetuar alguns testes para eliminar possíveis problemas ou erros cometidos na montagem. Para os testes, é necessário um multímetro e um circuito para verificação do sinal. Para gerar o sinal a ser amplificado, a própria guitarra pode servir. Uma vez que estes testes necessitam que todos os componentes (soquetes, transformadores, chaves, etc.) estejam conectados à placa, é mais conveniente efetuar estes testes após a montagem da placa no chassi. Neste caso, será necessário desmontar a placa sempre que for preciso efetuar uma modificação ou substituição. Eu optei por esta solução, caso contrário teria que efetuar as ligações duas vezes: nos testes e na montagem final.
 
        O primeiro teste é o estático. Deve-se conectar todos os transformadores e todos os soquetes das válvulas nos conectores apropriados. Ligue o amplificador, mas sem nenhuma válvula. Devido às altas tensões, pode acontecer de um capacitor eletrolítico estourar, e, por isso, afaste-se da eletrônica ao ligá-lo. As tensões geradas pelo transformador são bastante altas, e, portanto, deve-se tomar muito cuidado com choques elétricos. Manuseie a placa com cuidado, e nunca toque em nenhuma parte com as mãos se estiver alimentada com tensão da rede - use apenas as pontas de prova do multímetro. Sempre que fizer um teste desligue em seguida a tensão e espere os capacitores descarregarem antes de tocar na placa. Se a chave de Stand-by tiver uma lâmpada de neón, como aquela que utilizei, então espere que a lâmpada apague. Estas lâmpadas possuem um resistor em série para controle da tensão, embutido na própria chave. Não se deve esquecer que os capacitores armazenam carga, e podem causar choques consideráveis. O resistor R5 do circuito de alimentação irá descarregar todos os capacitores quando a chave de Stand-by for desligada. Quando for ligar o amplificador é conveniente deixar que as válvulas se aqueçam por 1 ou 2 minutos antes de ligar a chave Stand-by. Isto aumenta a durabilidade delas.

        Feito o teste estático, meça as tensões em todos os terminais dos soquetes das válvulas, e assegure que todos os terminais referentes aos filamentos recebam alimentação adequada, entre 5,4 e 6,3 V. As tensões nos anodos devem ser elevadas e nos catodos são baixas. Deve-se, em seguida, efetuar o ajuste do "bias" das válvulas 6L6. Para isso:
  1. Assegure-se que a válvula V3 esteja removida, e V4 e V5 estejam montadas.
  2. Conecte o alto-falante ou, melhor ainda, faça uma junção de duas lâmpadas de lanterna automotivas em série, de forma a conseguir uma resistência ao redor de 8 Ohms, e conecte as lâmpadas no secundário (saída) do transformador de áudio. Assim, caso haja um "clique" muito forte nas válvulas de saída o alto-falante não será danificado. Por outro lado, caso a resistência R30 tenha sido instalada, então as lâmpadas não são necessárias.
  3. Remova (caso haja), as capas de ligação dos jumpers JP1 e JP2.
  4. Ajuste o multímetro para medir tensões abaixo de 100 mV DC, e meça a tensão entre os terminais de JP1 e JP2.
  5. Ajuste o trimpot R40 até que a leitura do multímetro indique uma tensão de 50 mV, para válvulas 6L6 (ou 30 mV para válvula 6V6), que corresponde a uma corrente de 0,05 A (50 mA) de "bias" da válvula (30 mA para 6V6) em JP1. Isto ocorre porque as resistências R28 e R29 são de 1 Ohm. Verifique se a tensão de JP2 é semelhante. Procure ajustar o trimpot para que a média entre as tensões de JP1 e JP2 fique em 0,05 A.
  6. Meça a tensão do anodo da válvula V5 (pino 3), que deve estar por volta de 440 V.
  7. Ajuste novamente o trimpot, caso necessário, para que o produto desta tensão pela corrente.fique entre 18 e 23 W, para válvulas 6L6 (14 W para válvulas 6V6). Deixe com uma potência menor (18 W) para ter uma vida mais longa das válvulas ou deixe maior (23 W) caso queira mais potência no amplificador. Nunca ultrapasse 23 W. Esta potência pode variar de acordo com o fabricante da válvula, por isso é sempre aconselhável verificar o catálogo do fabricante.
        Existem vários sites que ensinam como fazer o ajuste de bias. Este ajuste pode ser feito com osciloscópio, como na página da viva Analog, ou o método tradicional de resistor de cátodo, relatado acima e também na página da Duncanamps. O próximo passo é testar todo o amplificador. Conecte então todas as válvulas e também o alto-falante. Deixe todos os potenciômetros de volume e tonalidade na posição mínima. Ligue o amplificador, mas deixe (sempre) esquentar um ou dois minutos antes de ligar a alta-tensão (chave de Stand-by). Conecte a guitarra na entrada de baixa impedância (J2) e aumente o volume aos poucos. Se tudo funcionar corretamente, então parabéns: você já tem um ótimo amplificador. Contudo, pode ser que ele não funcione, ou que apresente muito ruído, ou ainda que funcione parcialmente. Neste caso será necessário fazer alguns testes. Siga os passos indicados no projeto do amplificador Vox 50.


Chassi

        Grande parte dos fabricantes de amplificadores utiliza chassi em chapa de aço galvanizada. Para um serviço manual, a chapa de alumínio é mais fácil de ser trabalhada, além de ser esteticamente mais bonita e ter durabilidade praticamente eterna. O inconveniente é o preço, mas as vantagens compensam. Embora o alumínio seja de fácil manuseio, ainda assim requer ferramentas especiais para um bom acabamento, e isto não é fácil de se conseguir. É fundamental uma guilhotina para corte, uma dobradeira mecânica de chapa e uma furadeira de bancada. Fiz os furos com brocas de diversos diâmetros, e consegui fazer os furos de grande diâmetro para os soquetes das válvulas numa fresadeira. Contudo, pode-se fazer furos convencionais (de até 12 mm) e depois alargá-los com limas ou micro-retífica, pois é praticamente impossível encontrar brocas de 20 a 25 mm. Os cortes retangulares para acomodação das chaves elétricas foram feitos com limas de ferramenteiro. Faça todos os furos necessários antes de dobrar a chapa, exceto os furos dos parafusos de montagem que ficam na placa inferior (os furos da placa superior podem ser feitos). Os furos de montagem da placa inferior serão feitos somente após a junção das partes, com marcação pelo furo superior, o que garante um bom alinhamento mesmo se as dobras não forem perfeitas. O desenho do chassi encontra-se aqui. O chassi é composto por duas partes em forma de U, e encaixadas para selar completamente o amplificador. As abas dos Us são parafusadas com parafuso e porca de 2 mm. A fixação do chassi ao amplificador é feita por meio de dois parafusos na parte externa (onde se tem acesso) e dois perfis no formato de "S" na parte interna, no qual não há acesso (ver perfil no desenho do chassi). Os perfis são parafusados antes de se fixar o chassi, de tal forma que se encaixam na aba interna.

        Terminadas a montagem da placa e o chassi, é hora de integrá-los. É necessário um separador relativamente grande para sustentar a placa, uma vez que ela fica praticamente no meio do chassi. Use, se for possível, espaçadores de latão, com cerca de 30 mm de comprimento. Estes espaçadores devem ser parafusados no chassi e também na placa. Após a fixação da placa e demais componentes (soquetes, chaves, etc.), faça as conexões elétricas usando fios coloridos (veja a lista de componentes). Escolha um fio não muito grosso, porque as tensões são elevadas, mas as correntes elétricas são baixas.

       Note, nas fotos abaixo, que o potenciômetro do "bias" foi fixado ao chassi, entre as válvulas do pré-amplificador. Porém, no layout do circuito impresso o potenciômetro foi substituído pelo trimpot R40 fixado diretamente à placa.

       Caso ainda não tenha feito, então efetue agora todos os testes. Siga os procedimentos indicados na seção de testes Assim que tiver terminado os testes feche o amplificador, que ficará como indicado nas imagens abaixo.

       

A Caixa

       A caixa acústica é a última etapa do projeto. Eu só iniciei a sua construção após assegurar-me que o amplificado funcionava adequadamente. Eu decidi que este amplificador teria um painel frontal, e, isto gerou um problema, pois inicialmente eu considerei que o painel fosse integrado ao chassi. Neste caso haveria duas opções; ou o painel ficaria no topo do amplificador com as válvulas e transformadores para baixo, ou então o painel ficaria mais abaixo, o que o tornaria o amplificador semelhante aos cabeçotes da Marshall. Descartei ambas as possibilidades e considerei o painel destacado do chassi, o que, certamente, deu mais trabalho, principalmente com problemas de blindagem dos cabos. Contudo, se esta blindagem for bem feita, o amplificador fica muito silencioso.

       Eu usei o editor gráfico Moray para fazer o desenho da caixa, e, assim, produzi algumas imagens do amplificador terminado com o Pov antes mesmo de tê-lo feito integralmente. Estas imagens são mostradas abaixo, junto com fotos do amplificador. A semelhança é fantástica.

       
   

          

        Eu usei compensado naval de 20 mm para a caixa, mas pode-se igualmente utilizar uma espessura de 16 ou 18 mm. Quanto mais espesso melhor é a reprodução do som, mas também mais pesado ficará o amplificador. Eu comprei uma chapa inteira de compensado, que custou, na época, cerca de 90 reais já cortada. O recorte do alto-falante foi feito com uma serra tico-tico elétrica, e o arredondamento das arestas foi realizado com fresa numa tupia. As medidas para o corte do compensado encontram-se aqui. Para montar a caixa utilizei apenas cola branca e bancada de marceneiro para apertar as partes enquanto a cola secava. Os cantos foram arredondados com grosa, e instalei 4 cantoneiras de 1 polegada fixadas internamente para reforçar a junção entre o tampo e as laterais, e mais 4 entre as laterais e o fundo.

        A maior parte dos amplificadores para guitarra possuem uma abertura na parte de trás. Na verdade esta abertura não traz benefício algum, e serve somente para que o instrumentista tenha um pouco de retorno de som quando o amplificador estiver à sua frente num palco. De fato, para que não haja interferência destrutiva entre o som frontal e aquele que sai pelo lado oposto do alto-falante, é desejável que a caixa seja selada, e com um grande volume. A caixa que construí é integralmente selada, e revesti internamente com manta acrílica.

       Note que eu usei dois auto-falantes: um woofer de 12" e uma corneta para médios. De fato, acho que exagerei um pouco, porque a corneta contribui pouco para a sonoridade do amplificador. Ela poderia ser facilmente descartada. Caso você opte por instalar uma corneta, então instale também um divisor de freqüências (conhecido como casador de impedâncias). Eu fixei o divisor de freqüências na parte interna da caixa acústica, abaixo do amplificador.

       Para o acabamento usei tinta "bate-pedra" aplicada em duas demãos com rolo e pincel. Esta tinta é de cor chumbo, quase preta. Após a secagem, é necessário aplicar um verniz por cima. Usei então verniz naval diluído em Tinner, aplicado com uma bomba de pulverizar inseticida, já que não possuo pistola de tinta. Se quiser recobrir o amp com material sintético, siga as instruções descritas no projeto do amplificador Vox 50.

        Além das cantoneiras e dos autofalantes, será necessário ainda fixar uma alça, rodízios para os pés, e uma grade de proteção para o auto-falante.  Note também que ambos os auto-falantes foram parafusados pelo lado externo da caixa. Ainda assim, a tampa traseira é removível por meio de parafusos. Isto permite que se tenha acesso à parte interna da caixa sem a necessidade de se remover os auto-falantes. As principais medidas da caixa podem ser obtidas diretamente do arquivo Moray, disponibilizado aqui, mas veja que a escala do desenho é dobrada. As medidas externas são: 600 mm de largura, 300 mm de profundidade e 550 mm de altura. É também necessário fixar algumas nervuras de madeira ou compensado na parte interna para assentar a tampa traseira, para permitir a fixação do painel de controle, e para dar mais rigidez ao painel frontal dos auto-falantes. Estas nervuras não são mostradas nos desenhos abaixo. O painel de controle foi parafusado à caixa por meio de 6 parafusos de 3 x 15 mm.

        
                                                      

 
O Painel

       O painel frontal é uma tira de alumínio de 500 mm por 60 mm, e espessura de 1,5 mm. Foram feitos furos para os potenciômetros, jacks, chave do trêmolo (adicionei um jack pequeno para pedal) e chaves de alimentação e stand-by. Embora fosse desejável colocar legendas alfanuméricas dos botões, eu deixei o painel sem acabamento, porque é necessário pistola de pintura. Recomendo uma visita a CommonSound Kits, que ensina não apenas como fazer vários pedais de efeitos, mas também como pintá-los.

Quanto custa?

       O custo total deste amplificador, em 2005, foi de aproximadamente:

Item
Preço (em Reais)
4 Válvulas do pré-amplificador + soquetes
300,00 (preço estimado)
2 Válvulas de potência  + soquetes
200,00 (preço estimado)
1 Transformador de entrada 180,00
1 Transformador de áudio
180,00
1 alto-falante Selenium 12CV3
120,00
1 driver para médios Selenium  D 250X 80,00
1 filtro casador de impedâncias
40,00
1 chassi de alumínio 100,00 (preço estimado)
1 chapa de compensado naval  de 16 mm
80,00
Tinta e verniz 20,00
1 alça 10,00
4 pés de rodízios + cantoneiras
25,00
Componentes diversos (jacks, potenciômetros, resistores. capacitores) 80,00 (preço estimado)
Material de consumo (solda, cola branca, cola quente) 25,00
Parafusos para metal e madeira 20,00
Total
1460,00

Ferramentas necessárias:
        Se depois de tudo isto ainda sobrar dúvidas, então mande uma mensagem para mim. O endereço encontra-se na página principal.


Valdemir Carrara

Criado em 24/09/2007
Atualizado em 21/04/2009 - Inclusão do resistor R41. Inclusão do layout da camada de topo.

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