Juntando Tudo: Montagem de Um Fender Champ

Neste capítulo final juntaremos tudo o que sabemos para construir um amplificador valvulado completo.

Não existe receita “correta” para a construção de bons amplificadores para guitarra; existem apenas diretrizes gerais que podem nos ajudar a evitar contratempos e a obter um bom resultado final.

Neste capítulo não irei optar por um circuito específico para montagem, a escolha fica a critério do leitor. No entanto, recomendo a montagem do Fender Champ, circuito 5F1.

Esse pequeno amplificador, fruto do trabalho pessoal de Leo Fender nos primórdios da empresa, com circuito identificado com as letras K-EE (Novembro de 1955), revela muito do que há por trás do puro timbre valvulado.

O circuito Champ não possui desvios, o sinal prossegue da guitarra aos falantes de forma linear, ilustrando perfeitamente o funcionamento dos melhores valvulados. O Champ demonstra o “timbre valvulado destilado”!

Sobre o circuito, algumas referências podem incentivar o leitor a ir adiante com afinco:

  • Eric Clapton teria gravado “Layla” em um Champ, segundo (OWSINSKI, Bobby. 2004. p. 77). Clapton usava um Champ durante os chamados “anos de Layla” porque “conseguia obter overdrive com baixo volume” (BALMER. 2007. p. 151).
  • Johnny Cash gravou o clássico “I Walk The Line” em Abril de 1956 em Memphis, usando uma guitarra Esquire e um Fender Champ (WHEELER, Tom. 2007. p. 202)
  • O Champ foi o primeiro amplificador de Billy Gibbons, do ZZ Top (WHEELER, Tom. 2007. p. 124).
  • “Um Tweed Champ é o menor denominador de um amplificador valvulado. Se em uma universidade meu projeto fosse construir um amplificador, eu precisaria de uma fonte com retificação,uma válvula de pré-amplificação e uma válvula de potência. É isso que você obtém com um Champ” (WEBER, Gerald. 2004. p. 309).
  • “Não há nada para ‘colorir‘ o timbre em um Champ além das válvulas.” (WEBER, Gerald. 1997. p. 395)
  • Foi o primeiro amplificador do experiente construtor de amplificadores Paul Rivera, o qual o modificou tentando adicionar reverb (sem sucesso) e assim começou sua carreira (FLIEGLER. 1993. p. 64)
  • Duane Allman, dos Allman Brothers, usou o Champ para trabalhos de gravação (OWSINSKI, Bobby. 2004. p. 77)

A partir do Champ foi-se desenvolvendo toda a linha de amplificadores “Tweed”. Apesar de sua simplicidade, o Champ faz jus a seu nome! É um ótimo amplificador para gravação e estudo. Se o leitor chegou até aqui na leitura, tenho a certeza de que irá se divertir com essa montagem!

Planejando o Projeto

A fabricação de amplificadores valvulados é um hobby (ou profissão) extremamente gratificante. Há poucas regras e formalidades, as primeiras conforme vimos no capítulo sobre segurança. E mesmo estas poucas regras não estão aí para lhe impor restrições ou determinar uma certa disciplina, são apenas questões de bom senso tendo em vista que estamos lidando com circuitos que possuem altas tensões elétricas.

O construtor pode desejar iniciar o quanto antes a etapa de construção, no entanto, a experiência me ensinou que uma breve etapa de planejamento é tempo bem investido.

Algumas decisões iniciais devem ser tomadas e a preparação dos materiais e ferramentas também lhe poupará contratempos mais adiante no trabalho de montagem.

Portanto, antes de começar a montagem, precisamos:

  • Decidir que material será usado para a construção do chassi.
  • Optar por um circuito elétrico a ser montado.
  • Decidir sobre a forma montagem do circuito: usando pontes de terminais ou placas de circuito?
  • Escolher o material para o gabinete: MDF, compensado ou madeira?
  • Selecionar o acabamento final do gabinete: pintura, verniz ou revestimento?
  • Organizar as ferramentas eletrônicas e mecânicas descritas anteriormente.
  • Estabelecer um local seguro para trabalho e montar sua bancada.
  • Adquirir todos os componentes eletrônicos e demais materiais
  • Adquirir o material do chassi ou encomendá-lo de um profissional.

Durante a montagem do amplificador o construtor encontrará situações inusitadas, portanto este guia visa apenas dar-lhe orientações gerais e poupar-lhe desvios desnecessários que encontrei em minha própria jornada rumo ao timbre valvulado.

A emoção de completar a primeira montagem e chegar com sucesso ao destino dessa aventura certamente lhe será inesquecível.

Como o leitor já deve ter notado, o planejamento consome algum tempo. Porém, essa etapa evitará atrasos durante a montagem, ao evitaremos problemas triviais que podem interromper o andamento do projeto.

Falaremos agora, brevemente, sobre cada uma das decisões acima listadas.

Escolhendo o Circuito

A primeira etapa do planejamento do amplificador é decidir qual será o circuito a ser montado. Algumas das primeiras aventuras do autor com amplificadores valvulados para guitarra foram montagens sem decisão prévia de circuito! Esse foi simplesmente surgindo de acordo com experimentos, em tempo real. A montagem “ad hoc”, conforme realizadas nestes experimentos iniciais é certamente divertida, e válida em termos de experiência, porém o resultado pode ser, muitas vezes, a perda completa do trabalho de montagem.

Nos dias atuais, existem “kits” de montagem, a exemplo dos famosos projetos da comunidade AX84, ou kits comerciais como os fornecidos pela Ceriatone ou Weber. Estes últimos podem acarretar em custos maiores para aqueles que necessitam importar os materiais, devido às leis antiquadas para importações ao Brasil. Os leitores portugueses certamente encontrarão maior facilidade para aquisição de materiais de qualidade no mercado comum da Europa.

Conforme mencionamos ao início desta seção, nessa montagem recomendo o circuito 5F1 do Fender Champ, criado em meados da década de 1950. O circuito pode lhe parecer simples, porém, como já falamos, ilustra perfeitamente o que é “o puro timbre valvulado”.

O Champ é fruto do pragmatisimo e praticidade habitual de Leo Fender: o timbre simplesmente flui por três estágios de ganho valvulados e chega aos alto-falantes.

No entanto, o leitor possui uma infinidade de projetos para escolher, não só de “kits” prontos para aquisição, mas incontáveis esquemas eletrônicos livrementes disponíveis na Internet.

Recomendo a escolha de um circuito simples para os iniciantes, pois a alma dos valvulados não se encontra na complexidade dos circuitos, pelo contrário, um simples Champ 5C1 (anterior ao 5F1) possui timbre espetacular.

Adquirindo o Chassi

Usaremos alumínio, latão ou aço? Tentaremos montá-lo ou iremos terceirizar essa etapa? Essa é uma decisão primordial pois, sem o chassi, não podemos proceder. Precisamos, primeiro, determinar o espaço físico que teremos para trabalhar dentro do amplificador – e tal espaço depende do chassi escolhido.

O circuito ditará o tamanho físico das placas de circuito, e estas ditarão as dimensões necessárias para o chassi, incluindo quantas pontes de terminais serão necessárias, qual será o arranjo dos transformadores, capacitores e demais componentes.

Ao optar por um circuito, verifique se não há um documento de “layout” que o acompanhe. O layout fornece a organização original das montagens realizadas pelos fabricantes, que eram o principal guia dos montadores de amplificadores nas fábricas. Grande parte dos esquemas Fender em formato PDF possuem páginas adicionais ao esquema elétrico, informando o arranjo sugerido para as peças. Recomendo ao construtor iniciante seguir tais planos, de modo a evitar erros mais comuns. Quando adquirir experiência, o construtor poderá realizar futuras montagens sem o uso de layouts auxiliares.

O chassi deve acomodar, com folga, os dois transformadores, lembrando que o transformador de alimentação será sempre fisicamente maior que o de saída. Tal fato é derivado diretamente da lei de conservação de energia: o consumo do transformador de alimentação será maior que a potência enviada aos alto-falantes pelo transformador de saída. Perde-se muita energia em um amplificador valvulado, especialmente devido à calefação das válvulas. Um amplificador válvulado de 100 Watts típico consome em média 275 Watts de potência elétrica, eficiência de apenas 36% – ou seja, 64% da energia elétrica consumida não é transformada em áudio.

Outro fator primordial na consideração de um chassi é buscar oferecer às válvulas espaço de convecção de ar suficiente para diminuir sua temperatura, efeito colateral ocasionado pelo funcionamento termiônico. Propiciar o resfriamento das válvulas prolonga sua vida útil e reduz o desgaste dos componentes periféricos.

Capacitores eletrolíticos não devem ser colocados nas proximidades imediatas das válvulas de potência, apesar de assim ocorrer em alguns modelos populares. Muitas das decisões das grandes empresas foram tomadas visando a economia na produção em grande escala, as quais não precisamos replicar em nossas montagens artesanais. Ao construirmos uma peça única não é preciso economizar espaço físico e pequenas quantidades de material para produzir um chassi ligeiramente maior.

Capacitores devem trabalhar sempre frios. O aumento de temperatura em capacitores de qualquer espécie pode indicar dissipação ohmica (vazamento DC) ou falta de ventilação, principalmente na proximidade com as válvulas de potência.

Em resumo:

– O chassi determina o arranjo físico dos componentes. Transformadores podem ser colocados em lados opostos, ou ambos do mesmo lado do chassi. Esse último tipo de arranjo desbalanceia o peso físico do amplificador, mas oferece maior organização da fiação interna.

– Capacitores devem estar a uma distância segura das válvulas de potência.

– Deve-se separar as válvulas de potência, permitindo pelo menos 2 a 3 cm entre válvulas EL34, 6L6GC, ou 1.5 a 2cm de distância entre válvulas EL84 e 6V6. Válvulas maiores como KT88, 6550 exigem 3 a 4 cm entre si.

– Válvulas de pré-amplificação podem ser instaladas em maior proximidade umas das outras, pois o excesso de temperatura não será a questão mais importante a se considerar neste caso. Com relação às válvulas de pré-amplificação deve-se considerar principalmente o arranjo da fiação. Arranjos equivocados das válvulas de pré propiciam oscilações, ruídos e interferências, por se tratar de circuitos de alto ganho e alta impedância, combinação que sempre exige cuidados adicionais na construção.

Recomenda-se “passear” pelos vários modelos de chassis existentes, principalmente amplificadores especiais, não construídos em série como aqueles fabricados por Alexander Dumble (Dumble Amplifiers) e Ken Fischer (Trainwreck Amplifiers).

Tipo de Montagem

O próximo passo é decidir sobre o tipo de montagem elétrica que desejamos efetuar. Aqui pode-se escolher entre placas de circuito impresso, placas de turrets ou rebites, pontes de terminais ou montagem 100% ponto a ponto.

PCI’s

Existem textos completos sobre placas de circuito impresso e sua confecção. Portanto não trataremos desse tipo de montagem, até mesmo por não ser a mais tradicional em amplificadores valvulados.

Pontes de Terminais

As pontes de terminais oferecem um método de montagem confiável e robusto, porém sua montagem deve ser efetuada diretamente dentro do chassi, e eventuais erros são de difícil correção. Os componentes devem ter seus terminais enrolados em torno dos anéis da ponte, e a soldagem de qualidade exige maior potência do ferro de solda. Devido à forma de fixação dos terminais aos anéis da ponte, eventuais erros podem ser mais difíceis de corrigir em comparação com a montagem em placas de turrets/rebites.

Placa de Turrets / Rebites

O sistema de placa de rebites ou turrets permite a montagem eletrônica separada do chassi, para depois “encaixá-la” no amplificador. Tal sistema permitiu à Fender otimizar sua linha de montagem em série. Todos os fabricantes da época (1950 em diante) passaram a utilizar esse método para “massificar” sua produção. Para nós, construtores artesanais, a montagem em placas de rebites combina a robustez da montagem em ponte de terminais, com a praticidade das placas de circuito impresso; sem perder a “aurea” vintage da montagem.

Montagem 100% Ponto a Ponto

Carinhosamente apelidada de “montagem estilo ninho de ratos”, a montagem “100% ponto a ponto” propicia uma verdadeira desordem no circuito. Utilizando apenas os terminais dos próprios componentes como pontes de terminais, cria-se uma situação onde substituir soquetes, capacitores, resistores e demais componentes torna-se tarefa complicada. Encontra-se a montagem 100% ponto-a-ponto em rádios da primeira metade do século XX e nos primeiros amplificadores valvulados para instrumentos. Porém amplificadores para guitarra posteriores à “era Fender” não costumam utilizar tal método. Alguns circuitos simples podem ser montados dessa forma, porém em projetos mais sofisticados não devemos optar por essa metodologia.

Montagem Mista, Placas + Trechos Ponto a Ponto

Na atualidade quando nos referimos coloquialmente à “montagem ponto-a-ponto” falamos da montagem que combina pontes de terminais ou placas de rebites com alguns trechos do circuito ligados ponto-a-ponto.

Utilizar o pino 1 do soquete de válvulas 6L6, por exemplo, para fixar o resistor de screen (pino 4) é prática comum. Interligar os terminais de capacitores de fonte, com resistores de filtro, também. Pequenos trechos montados dessa maneira não ocasionam problemas futuros.

Desta forma, este é nosso método sugerido: usaremos placas de circuito impresso em combinação com determinados trechos de montagem ponto-a-ponto.

Madeira, Compensado o MDF?

MDF

O MDF é um material composto por celulose e colas especiais, o qual passa por um processo de compactação para dar origem a um “denso papelão”. Alguns tipos de MDF recebem tratamento adicional de impermeabilização e recebem nomes comerciais diferenciados.

Na minha opinião, o MDF não substitui a madeira em um amplificador de qualidade. Tampouco é “ecologicamente correto”, pois utiliza celulose em sua confecção, além de utilizar compostos quimicos em sua homogenização.

Desta forma, considero a construção em MDF como inadequada para amplificadores valvulados.

Compensado

O compensado é a melhor opção para montagem de gabinetes onde a madeira maciça não esteja, ou não possa, ser empregada. Pranchas de madeiras de qualidade não são facilmente encontradas em larguras superiores a 30 ou 40cm, por exemplo. Assim, para construir um gabinete de alto-falantes em madeira seria necessária a colagem paralela de várias pranchas. Por isso a opção mais comum é utilizar o compensado, aglomerado ou MDF.

Compensados de pinho oferecem excelente resposta acústica em gabinetes de alto-falantes, e podem ser adquiridos, a um preço adicional, com proteção contra umidade, cupim e outros problemas frequentes em madeiras de menor qualidade.

Efetuar encaixes “malhetados” em compensados é tarefa difícil (ou impossível, sem equipamento especial). Devem, assim, ser empregados outros métodos de construção para dar origem a um gabinete durável, a maioria dos quais emprega apoios internos ou “mãos francesas” nas juntas de madeiras.

Madeira

A montagem utilizando madeiras finas dá origem a peças únicas, pois não existem duas pranchas de madeira idênticas. Quando bem selecionadas, as madeiras “de lei” podem ser trabalhadas em peças absolutamente únicas.

No entanto, o visual da madeira exposta pode não agradar a todos. Nessas situações recomendo o emprego de compensado de boa qualidade, podendo depois ser coberto com material semelhante ao Tolex. Até mesmo madeiras podem ser usadas sob o revestimento, a exemplo dos primeiros amplificadores Fender Tweed (TEAGLE. 1995. p. 60).

Pintura, verniz ou revestimento?

Ao efetuar a construção de um amplificador em madeira de qualidade, provavelmente não será escolhido um acabamento opaco, o que anularia o efeito estético de construir-se o gabinete usando belas madeiras. Acabamentos translúcidos, porém coloridos, podem realçar as características da madeira e, ao mesmo tempo, receber a proteção de uma camada de verniz.

Acabamentos opacos, como pinturas ou revestimentos, podem ser utilizados sobre o compensado. Caso seja utilizada madeira de visual não muito agradável, essa também pode ser revestida.

As pinturas mais resistentes para madeira são as pinturas com base em epoxy ou aquelas automotivas (normalmente protegidas por uma camada de poliuretano). Deve-se selar a madeira por completo, e utilizar “primer” para dar homogeneidade à superfície, antes de iniciar a pintura propriamente dita. É um trabalho que, quando bem realizado, exige paciência e extrema atenção à limpeza do ambiente. As pinturas automotivas costumam “curar” apenas após aplicação do poliuretano, em reação química com o mesmo. Por isso, o processo de pintura exige todo o equipamento para pintura automotiva, e conhecimento dos principais produtos envolvidos. A maior parte dos produtos utilizados na pintura automotiva são altamente tóxicos, sendo principalmente danosos mediante a inalação de seu vapor. Deve-se usar máscara protetora e possuir ambiente de trabalho amplo e ventilado.

Por fim, o leitor já deve ter notado por que o revestimento em Tolex ou courvim ainda é o método mais utilizado em amplificadores para guitarra. Trata-se do método mais simples e mais fácil de ser utilizado em ambiente caseiro. Pode-se usar a cola PVA no lugar da cola de contato (“cola de sapateiro”), evitando a toxicidade desta. A principal desvantagem desse tipo de acabamento está no fato de revestimentos de qualidade serem difíceis de se encontrar no mercado do Brasil. O courvim não substitui o Tolex, e o couro pode não ser uma opção. Materiais como o Tweed ou Tolex devem ser importados. No entanto, havendo a possibilidade de realizar essa importação, são materiais excelentes e que darão a seu amplificador o visual vintage dos clássicos.

Espaço de Trabalho: Organizando as Ferramentas na Bancada

O próximo passo do planejamento envolve a organização da área de trabalho. A construção do amplificador levará de semanas a meses, dependendo do tempo dedicado ao projeto, sua experiência prévia e eventuais imprevistos durante a construção.

Os estágios finais, principalmente aquele de acabamento do gabinete, pode levar até algumas semanas. Colagens, vernizes e demais processos que envolvem produtos químicos podem exigir determinados prazos de espera entre um passo e o próximo.

Portanto, a bancada de trabalho deve ser organizada em local que permita seu uso durante períodos prolongados, pois o chassi contendo toda a montagem eletrônica deverá permanecer em “estado de trabalho” durante todo esse período. Esse espaço deve permanecer longe do acesso de crianças pequenas e animais domésticos, por exemplo.

Nem todas as ferramentas precisam encontrar-se ao alcance do construtor a todo momento. Por isso, devem ser mantidas na bancada apenas as ferramentas de uso imediato. A princípio, o montador precisará de dois alicates de eletricista: de corte e o tradicional, de ponta fina. Precisaremos de uma ferramenta para descascar fios, estilete, ferro de solda, rolo de solda 60/40, chaves de “Philips” e de fenda, chaves de boca tamanhos 10 a 17, entre outras. Conforme o projeto ganhar ritmo, o construtor notará que há um pequeno conjunto de ferramentas mais utilizado que as demais – este conjunto permanecerá na bancada a todo momento.

O isolante termo-retrátil será muito usado. Os rolos de tubos “spaghetti” termo-retráteis devem ser mantidos em local de fácil acesso, possívelmente penturados em um suporte de onde podem ser retirados pequenos pedaços.

A fita isolante não é usada na montagem de amplificadores valvulados de qualidade.

Indo às Compras

A maior parte dos materiais utilizados na montagem de amplificadores valvulados pode ser encontrada no Brasil. No entanto, marcas tradicionalmente utilizadas nas montagens consideradas “vintage” não são encontradas no mercado nacional.

Capacitores Mallory e Sprague (eletrolíticos e de poliéster), chaves Carling, potenciômetros CTS e Clarostat, fios com isolante de PTFE (politetrafluoroetileno, ou simplesmente Teflon), soquetes de boa qualidade para válvulas, transformadores de saída Hammond ou Mercury Magnetics, “jóias” para a lâmpada do painel frontal, entre outros itens típicos nos valvulados clássicos raramente serão encontrados no mercado nacional.

Com a popularização da Internet, estas peças podem ser facilmente compradas em de sistemas de “leilão online” ou em lojas internacionais, a exemplo de:

  • Tubedepot.com
  • Tubesandmore.com
  • Angela.com
  • Mojotone.com

Mãos à Obra!

Basta de planejamento! Caso tenhamos conseguido realizar os passos anteriores sem contratempos, podemos agora esquentar o ferro de solda.

Lembre-se de revisar as sugestões para garantir sua segurança – e mãos à obra!

Preparando o Chassi

O chassi é o ator principal de nossa montagem, todo o processo de construção gira em torno desse. Partimos do pressuposto que você possui o chassi devidamente usinado e dobrado em seu formato definitivo. Este trabalho pode ser terceirizado para uma empresa de metalurgia fina ou especialistas em chassis para valvulados.

Tendo o chassi perfurado e dobrado, o primeiro passo do preparo do chassi é fixar os soquetes de válvulas. Para tanto, utilizo parafusos de 2.5mm de diâmetro, por 8mm de comprimento, com rosca de máquina, preso utilizando porca de pressão para evitar soltura com a vibração. Parafusos de aço inox propiciam um acabamento visualmente superior.

O passo seguinte é a fixação do painel traseiro, contendo a arte e serigrafia. Por cima desse painel são inseridos o soquete IEC para o cabo de alimentação, porta-fusível caso este não esteja embutido no conector IEC, e jack para saída de alto-falante. Para evitar a vibração entre painel e chassi, é possível colá-lo com adesivo epoxy, cola de contato, ou inserir um elemento amortecedor entre a placa e o chassi, a exemplo de fita dupla-face 3M. Utilizo cola epoxy para essa função. Colas diversas, de boa qualidade, podem ser obtidas em lojas especializadas em aeromodelismo.

O mesmo procedimento é seguido com o painel dianteiro, no entanto é recomendável realizar primeiro a montagem da parte traseira, de modo que o painel dianteiro seja instalado apenas no momento adequado, evitando assim riscos e arranhões durante os trabalhos de montagem. Não há qualquer componente do painel dianteiro que exija sua montagem precoce – portanto este pode ser instalado por último, apenas removendo as porcas de fixação dos potenciômetros, chave de liga/desliga e assim por diante.

Já o conector IEC para o cabo de alimentação exige primeiro a montagem do painel traseiro, já que este fixa o painel por fora e deve encontrar-se instalado para começarmos a montagem da fonte de alimentação.

Tendo os conectores traseiros devidamente instalados, prosseguimos à instalação dos transformadores.

Instalando os Transformadores

Pelo menos dois transformadores são utilizados em toda montagem: aquele de alimentação e o de casamento de impedância de saída. Caso o leitor esteja utilizando o circuito sugerido, do Champ 5F1, estes serão os únicos necessários.

Outras montagens podem exigir um transformador adicional para o estágio excitador do tanque de reverb e, possívelmente, um indutor de choque para filtragrem DC (“choke”).

A fixação dos transformadores se dá por meio de parafusos de rosca de máquina, com porca e arruelas de pressão para evitar a soltura com a vibração. Devem haver arruelas nas partes superior e inferior (por dentro do chassi) dos pontos de fixação.

Normalmente a fiação do transformador deve ser conduzida para o interior do chassi antes de efetuar a fixação do mesmo, evitando dobrar excessivamente os fios.

Recomenda-se que a passagem dos fios do transformador pelo orifício do chassi seja protegida com um isolante, como um anel de borracha. Com o passar do tempo, caso os fios se encontrem em contato direto com o metal do chassi, as vibrações constantes sobre o isolante envelhecido podem causar desgaste(“stress de fiação”) suficiente para ocasionar centelhamento. As fiações de AC de alta tensão devem receber especial atenção neste ponto da montagem. É prudente utilizar isolantes em todas as passagens de fios de alta tensão nas proximidades do chassi, principalmente entre as partes metálicas mais contundentes.

Passando a Fiação de Calefação

A fiação de calefação deve receber alguns cuidados especiais. Devemos ter em mente que nenhum setor de alta tensão do amplificador apresenta maior corrente elétrica que aquela presente no circuito de calefação – até mesmo da menor válvula do amplificador.

A corrente elétrica gera um campo eletromagnético correspondente em torno do condutor. A projeção desse campo pode chegar a causar interferências audíveis em circuitos localizados a vários milímetros de distância.

A aproximação da fiação de calefação dos circuitos que levam às grades das válvulas, por exemplo, gera ruído de baixa frequência na saída do estágio amplificador. A fiação de calefação, quando mal planejada, pode tornar o amplificador inutilizável.

Seguem algumas diretrizes para efetuar uma boa instalação da fiação de calefação:

  • Todos os trechos de fios devem ter corte no início e no fim. Quando desejamos interligar duas válvulas, não devemos desencapar um trecho do fio e soldar este trecho descapado ao pino do soquete, seguindo adiante com o mesmo fio. Corte o fio, e desencape os dois segmentos efetuando o encadeamento de dois soquetes.
  • Utilize fios de cores distintas. É importante ligar a mesma fase aos mesmos pinos das diversas válvulas. Especialmente nas válvulas de potência, pois estas trabalham em contrafase e, ao conectarmos a fiação da calefação com fase invertida, o estágio push-pull irá amplificar o ruído de calefação em vez de cancelá-lo.
  • Torça os pares de fios. Uma parafusadeira de mão é especialmente útil nessa tarefa. Prenda os dois fios a serem torcidos a um local fixo, e as outras pontas ao mandril da furadeira. Lentamente, e guiando com as mãos para que a torção seja homogênea, torça os fios até adquirirem a mesma tensão em todos os segmentos. Não o faça com furadeira sem controle de velocidade, o resultado será um trecho de fio perdido. Os fios trançados ajudam a cancelar o ruído magnético emitido pela fiação de calefação.
  • Os fios trançados devem ser conduzidos próximos às esquinas do chassi. Quando os soquetes se encontrarem a pouca distância dos cantos do chassi, leve os fios até o extremo do chassi, efetuando uma dobra de 90 graus e posteriormente retornando ao próximo soquete. Não interligue os soquetes diretamente, isto causará a formação de uma região ruidosa entre os soquetes.
  • Não devem ser formados anéis na fiação de calefação. A cadeia de ponto a ponto deve terminar no último soquete e não deve retornar. Caso seja necessário alimentar outra válvula, em lado oposto do chassi, por exemplo, deve-se conduzir um novo par trançado até este soquete.
  • Os fios devem possuir secção condutora quadrada proporcional à exigida para os níveis de corrente requeridos. No caso do Champ 5F1, a válvula 5Y3 exige 5 Volts e 2 Amperes, a válvula 6V6 exige 500mA e 6.3 Volts. A válvula 12AX7 exige 300 mA. Ou seja, a fiação de 6.3 Volts conduzirá cerca de 800mA, e a calefação da válvula 5Y3 conduzirá 2 Amperes. Fios com 0.5mm de diâmetro são capazes de conduzir 3.5 Amperes. Recomendo incluir uma folga de pelo menos 100%, utilizando fio AWG 22 ou 20 (0.6 a 0.8 mm de diâmetro respectivamente).
  • Cada polo do par da calefação deve ser interligado ao terra do circuito através de um resistor de 100 OHMs. A ligação deve ser efetuada em apenas um dos soquetes de todo o circuito, em apenas um ponto da referência de terra. A referência ao chassi atenua ruídos provenientes do circuito de calefação. A calefação de 5 V da válvula retificadora não exige essa ligação.
  • É recomendável conduzir a fiação de calefação através do lado oposto àquele dos potenciômetros e demais condutores do pré-amplificador. A fiação mais “ruidosa” da fonte de alimentação deve ser conduzida sempre pelo lado mais distante do pré-amplificador.
  • Deve-se evitar formar um anel em torno do soquete com os fios de calefação. Para interligar a próxima válvula, obtenha a conexão do mesmo lado em que a fiação chegou à mesma.

Seguindo essas recomendações o construtor não deve enfrentar maiores problemas durante a montagem. A interligação da fiação de calefação entre soquetes requer paciência, porém, devemos lembrar que a calefação funciona a 100% de potência a todo momento, mesmo que o amplificador se encontre em modo “standby” ou com volume zero. Portanto trata-se de um circuito que deve ser construído para suportar, com folga, essa demanda durante toda a vida útil do amplificador. Investir algum tempo nessa etapa produz recompensas futuras, estendendo a vida útil das válvulas e resultando em um amplificador com baixo nível de ruídos.

Pontes de Terminais

As pontes de terminais são tiras de baquelite ou fenolite, com pequenos terminais metálicos fixados perpendicularmente às mesmas, os quais permitem a interligação das diversas partes do circuito. A localização física das pontes de terminais é de especial importância na montagem de um circuito onde buscamos obter baixo nível de ruído.

Normalmente um ou mais terminais possuem continuação na parte inferior da tira de fenolite, terminando em uma arruela de fixação. A tira pode ser presa ao chassi através de parafuso e porca, rebite ou solda. Costumo empregar a solda branca, porém essa pode se tornar uma tarefa complicada em chassis de alumínio, nos quais os parafusos ou rebites pop são mais indicados.

A fixação de um ou mais terminais ao chassi possui implicações na montagem do circuito elétrico. Primeiramente, deve-se evitar utilizar estes pontos como referências de terra nos estágios de alto ganho. O retorno de terra através do chassi pode gerar minúsculas diferenças de potencial em relação ao terra principal do amplificador. Estas diferenças serão amplificadas, especialmente na primeira válvula do circuito (V1). Os terminais que são interligados ao chassi não podem, tampouco, ser utilizados para conexões de circuito (pois encontram-se em potencial de terra). Portanto pode ser útil fixar as pontes de terminais em uma superfície isolante, de modo a aproveitar melhor estes terminais.

Costumo soldar pares de fileiras de pontes de terminais paralelas e alinhadas, assim os componentes podem ser interligados perpendicularmente entre elas.

Ao soldar as pontes de terminais ao chassi, caso opte por utilizar tal técnica de fixação, deve-se evitar o uso do maçarico pois este carbonizará, ainda que levemente, a superfície do fenolite, tornando-o eletricamente condutivo.

Os terminais dos componentes devem ser enrolados em torno dos anéis das pontes de terminais, não só conduzidos através deles e preenchidos com solda. A correta montagem com pontes de terminais torna o circuito fisicamente robusto, porém acarreta em maior trabalho ao ocorrerem erros na montagem ou quando se torna necessária a troca de componentes.

Placas de Rebites: Montagem

As placas de turrets, ou rebites, combinam parte das vantagens da montagem sobre pontes de terminais, mantém o visual vintage do circuito, e evitam os problemas com a ligação de terminais diretamente ao chassi. As placas também podem ser montadas fora do chassi, testadas e, posteriormente, ligadas definitivamente ao circuito. Tal característica fez das placas de rebites o método mais difundido para construção de amplificadores em grande escala até a década de 1970. Durante os anos 1970 a construção em série de placas de circuito impresso (PCI ou PCB em inglês) substituiu os outros métodos na produção de amplificadores em série.

As placas de rebites não possuem trilhas de cobre sob as mesmas. A ligação dos componentes é efetuada, conforme o nome sugere, por entre o orifício de rebites ou turrets, e estes são interligados, de acordo com o esquema do circuito, através de fios localizados sob a placa.

De fato, as placas de circuito impresso são uma evolução das placas de rebites. Ao lançarmos fios entre os pontos da placa, estamos essencialmente criando “trilhas”. Este conceito foi aprimorado, até que chegamos aos dias atuais onde há placas de circuito impresso de várias camadas de trilhas condutoras o que, de fato, produz vários circuitos “empilhados” sobre o mesmo espaço vertical. Esta miniaturização, e aprimoramento na construção de placas de circuito é certamente bem-vinda na informática, nos telefones cada vez menores, nos computadores portáteis e assim por diante.

No entanto, em circuitos de amplificadores valvulados, as placas de circuito impresso não favorecem a montagem no estilo vintage que buscamos seguir em nosso estudo. É possível construir bons amplificadores utilizando PCB/PCI, mas não abordaremos o uso dessa técnica.

Retornando às placas de rebites, sua construção é simples, porém para que o resultado seja satisfatório, é importante atentar-se para alguns detalhes.

  • A furação dos orifícios para posicionar os rebites deve ser feita em furadeira vertical, de bancada. Usando-se furadeira de mão, o ângulo de todos os furos será distinto, e, principalmente na montagem com turrets, a placa terá um visual amador.
  • Costumo imprimir, usando programas de computador como Corel Draw, Illustrator, AutoCAD ou Solidworks, um perfil de furação impresso com os pontos exatos onde deve-se perfurar. Este perfil descartável é colado sobre placa através de fita crepe ou qualquer adesivo facilmente removível – assim, usando um punção como marcador, os furos são realizados nos pontos exatos, sempre alinhados. Caso deseje construir mais de uma unidade, é possível construir perfís de aço inox que, uma vez perfurados, podem ser usados como guias para a montagem futura de placas.
  • Não deve haver folga entre o diâmetro do rebite e o furo da placa, especialmente ao realizar montagem com turrets.
  • Todos os terminais, rebites e turrets, devem ser escovados para retirar óxido e sujeiras antes de iniciar a soldagem.
  • Os terminais dos componentes devem ser enrolados em torno dos turrets, ou passados por dentro de seu orificio. O construtor deve buscar efetuar ligações mecânicas dos componentes antes de aplicar a solda – em outras palavras, o componente deve permanecer no lugar com firmeza antes da soldagem.
  • Ao trabalhar com o setor de alta tensão da fonte, devemos estar atentos ao espaçamento entre os terminais, especialmente aqueles entre pontos de alta tensão e potencial de terra, como as ligações de placa e o catodo das válvulas de potência. 10mm é uma boa medida de espaçamento entre turrets com no máximo 500 VDC. Setores de maior tensão podem exigir espaçamento de 15mm ou mais.
  • Os rebites possuem projeção na parte inferior da placa. Deve-se ter muita atenção para que os terminais de componentes passados por dentro do rebite não se aproximem demasiadamente do chassi – todos devem ser cortados próximos à placa. Montagens perfeitamente realizadas fora do chassi podem causar problemas ao serem alimentadas com alta tensão devido à falta de observância desse tipo de detalhe. A distância entre quaisquer pontos de alta tensão e o chassi não deve ser inferior a 10mm. Para garantir essa distância, o espaçador entre placa e chassi deve ter, no mínimo, 15mm.
  • Certas pastas de solda são condutoras elétricas. Ao utilizá-las para efetuar soldagens de boa qualidade, todos os resíduos devem ser limpos com alcool isopropílico (isopropanol).

Com essas dicas em mente, é preciso “traçar” o circuito sobre a placa de rebites. Novamente, o procedimento ideal é utilizar um programa para desenho que lhe permita alterar a localização dos componentes e, se necessário, corrigí-los ainda no computador. Desenhar no papel pode ser útil, porém a informática facilita tudo ao permitir correções instantâneas.

Após transcrever o circuito elétrico escolhido para um desenho impresso, determinamos qual o comprimento e a largura da placa de epoxy onde fixaremos os rebites. As placas de epoxy mais tradicionais (não há um padrão formal) possuem 3 1/8” de largura, por 1/8 de espessura, e o comprimento é determinado justamente na etapa da montagem em que nos encontramos. Via de regra, o autor utiliza a distância de 10mm entre rebites em circuitos de até 500 VDC. Para circuitos de maiores tensões, será preciso trabalhar com 15 a 20 mm entre rebites.

Após termos o perfil de furação da placa de epoxy ou fibra de vidro, procedemos à furação em si. Este trabalho, quando feito a mão, é relativamente laboroso e exige atenção para que os furos fiquem perfeitamente alinhados. Apenas um turret colocado de forma equivocada é capaz de retirar o aspecto profissional de uma placa de rebites.

Há, ainda, a opção de realizar estas furações, e todo o trabalho de usinagem de um amplificador, através de máquinas CNC. Estas são capazes de repetir o mesmo procedimento incontáveis vezes com perfeição. As máquinas CNC de alta qualidade requerem elevado investimento inicial, porém uma vez realizado este investimento, estas se tornam nossa principal ferramenta na construção de guitarras e amplificadores. Já as máquinas CNC de baixo padrão de qualidade não realizam trabalhos adequados e tampouco compensam o investimento. Assim, a decisão de produzir através de CNC requer, necessariamente, elevado investimento inicial, principalmente para pequenos produtores e artesãos, o que as deixa fora do alcance da maioria (na qual o autor encontra-se incluído).

Os rebites que possuirão ligações externas à placa devem possuir um outro orifício alinhado consigo. Este orificio deve ter diâmetro maior que o do fio usado na interligação, normalmente 3mm ou 1/8” é suficiente. O fio de interconecção deve vir sob a placa e, passando por este orificio, efetua contato com o terminal. Este sistema aumenta a resistência mecânica da solda e oferece excelente acabamento visual.

Os últimos furos necessários serão aqueles utilizados para fixação da placa ao chassi. Recomendo 4 furos em locais simétricos, distribuidos uniformemente, seguindo o mesmo diâmetro utilizado para passagem dos fios no passo anterior: aproximadamente 3mm. O principal cuidado dessa etapa é observar para que não haja o alinhamento do furo com o terminal de qualquer componente, fato que impedirá acesso ao mesmo após a soldagem dos terminais.

Os 4 furos de fixação da placa devem ser transcritos ao chassi. Para isto, basta colocar a placa sobre o mesmo e utilizar um marcador permanente para registrar o local onde deve ser perfurado. Todas as furações no chassi devem ser precedidas de marcação do local usando o punção.

De posse das placas perfuradas, procedemos à instalação dos rebites ou turrets. O processo é semelhante: os terminais são fixados à placa por pressão. No caso de rebites, o alicate específico realiza o trabalho de fixá-los à placa, criando uma pequena ilha de material condutor.

No caso dos turrets, eles são inseridos nos furos da placa e seu lado superior, onde serão fixados os componentes, é posicionado sobre um objeto metálico pesado – morsa ou semelhante. Na parte inferior da placa, no centro do orifício do turrett, é aplicada uma leve pancada utilizando martelo e punção de ponta cônica. O punção distorce levemente o furo do turret, mantendo-o no lugar através de expansão física. Em ambos os casos, de turrets ou de rebites, a pressão necessária para mantê-los no lugar, caso o furo tenha sido feito com o diâmetro correto, é muito pequena. Não é necessário aplicar força excessiva para obter uma montagem robusta.

Tendo os terminais nos locais corretos, passamos então à colocação dos componentes eletrônicos. As pernas dos componentes devem ser dobradas utilizando-se um padrão equivalente ao espaçamento entre os turrets correspondentes. O autor utiliza espaçamento de 60mm. Um pequeno bloco de madeira cortado com largura um pouco menor que 60mm e um pequeno corte-guia em seu perfil permite dobras perfeitas.

Devido ao armazenamento de peças eletrônicas por períodos prolongados, forma-se uma camada de óxido em seus terminais. Este óxido não permite soldagem de qualidade – como resultado disso, é surpreendente a quantidade de defeitos oriundos de soldas mal feitas encontradas em amplificadores populares.

Uma escova de aço é usada para remover óxido dos rebites e turrets antes de iniciar a soldagem. Todos os terminais dos componentes devem também ser raspados com um estilete afiado. O construtor notará nos componentes limpos o surgimento de brilho proveniente do estanho. A soldagem deve ocorrer imediatamente após a limpeza para obter o melhor resultado. Torna-se um hábito raspar todos os componentes antes de soldá-los, e o resultado final é uma montagem com soldas de alta qualidade. Com relação à limpeza dos rebites, utilizo a micro-retífica Dremel com ponta de escova de aço, ferramenta que agiliza a tarefa.

Não recomendo o uso de compostos químicos na limpeza dos terminais antes da solda. Em soldagens de alguns aparelhos eletrônicos tradicionais, principalmente em soldas de fonte de alimentação, as quais exigem maior volume de estanho, pode-se usar ácido ou pasta resinosa para auxiliar no trabalho. No entanto, em circuitos de alta tensão, pequenos resquícios destes compostos quimicos podem propiciar a condução elétrica entre terminais.

Ao terminar uma montagem de amplificador, há alguns anos, não conseguia identificar a fonte de ruído “de rádio AM sem sintonia” que ocorria naquele circuito. Após vários dias de exames, verifiquei um minúsculo centelhamento entre dois pinos de um soquete de válvula. O local encontrava-se aparentemente limpo, e o soquete era construído em cerâmica, a qual não deveria permitir este problema. Depois de utilizar um cotonete com alcool isopropílico para limpeza do local, o algodão encontrava-se tingido de amarelo, indicando resquícios de pasta de solda no local. Aquela montagem foi sacrificada pois a pasta de solda havia sido utilizada em todo o circuito. Não haveria a possibilidade de efetuar limpeza completa, tendo certeza de haver removido todos seus resquícios. Assim, perdí todo o trabalho de montagem devido ao uso indevido da pasta de solda.

O exemplo acima ilustra como é possível perder semanas ou meses de trabalho devido a um detalhe aparentemente sem importância.

Esse exemplo de caso também trata de um assunto crítico para construtores de amplificadores valvulados: as peculiariades de se trabalhar com tensão elevada. Os sistemas de áudio automotivos, aparelhos de som caseiros, e demais transistorizados (em geral), não requerem os mesmos cuidados. Os transistorizados costumam trabalhar com corrente elevada, o que requer condutores de maior secção condutora. O trabalho com alta tensão requer condutores de diâmetro reduzido para a mesma potência, porém há maior preocupação com o isolamento elétrico. Técnicos com mais experiência em circuitos amplificadores de baixa tensão (< ~50 V) devem estar atentos a este tipo de detalhe quando migrarem para o universo dos valvulados.

Após a soldagem dos componentes à placa de turrets, deve-se proceder à passagem de fios sob a placa, interligando os componentes de acordo com o circuito elétrico. Os componentes e suas ligações devem ser organizados de modo que o lado que requer conexão com chaves e potenciômetros no painel encontre-se voltado para a frente do amplificador, evitando dar voltas com os condutores por cima ou por baixo da placa de circuito. Reciprocamente para os componentes que têm conexões com as válvulas e demais partes do circuito do lado oposto. Os fios devem ser mantidos curtos, buscando o caminho mais direto entre origem e destino.

Ao passar fios sob a placa devemos tomar nota de que nível de tensão e corrente elétrica transitará por cada condutor. Circuitos ligados aos anodos devem estar afastados dos sensíveis circuitos de grade G1, podendo, de outra forma, formar anéis de retroalimentação. Circuitos ressonantes parasíticos, normalmente de alta frequência, tornam o amplificador instável, principalmente quando operado com alto volume.

Ao concluir a soldagem dos componentes, e deixar os fios de interligação exterior da placa, temos em mãos um circuito basicamente montado, porém sem interligação física com as demais partes do amplificador.

Placas de Rebites: Instalação

Na montagem de um circuito como o Champ 5F1, teremos apenas uma placa. No entanto o leitor deve ter notado a referência “às placas”, no plural, ao longo desse texto. Como este capítulo não é específicamente sobre o Fender Champ (sendo este apenas uma sugestão de montagem), admite-se o fato de que a maioria dos amplificadores possui mais de uma placa de circuito.

Para fixar as placas de rebites ao chassi podemos utilizar espaçadores com rosca fêmea por um lado e macho do lado oposto. Este tipo de espaçador é muito comum em montagens de equipamentos de informática – são feitos de latão e podem ser encontrados em casas técnicas do ramo. No entanto esses espaçadores possuem baixa altura e não promovem espaçamento adequado entre placa e chassi nos setores de alta tensão.

O autor emprega espaçadores cortados sob medida: um pequeno tubo de borracha, PVC ou acrilico é cortado na altura desejada. Um parafuso é passado pelo furo do chassi efetuado na seção anterior, o qual é firmado no lugar com uma primeira porca a qual é conduzida até a base do parafuso, ficando junto ao chassi. Procedendo igualmente para os 4 parafusos, teremos 4 “torres” firmes no local. O espaçador é passado neste parafuso, e a placa apoia-se sobre o espaçador. Esta porca adicional facilita a manutenção e posterior remoção das placas, sem ocasionar a soltura do parafuso.

A porca utilizada para a fixação da placa sobre o espaçador deve ser acompanhada de arruela de pressão e idealmente deve possuir tensionador de borracha interno para não soltar-se com a vibração do amplificador.

Esta é apenas uma técnica sugerida, a qual tenho utilizado sem problemas em diversas montagens. Existem inúmeras alternativas, materiais, marcas e tipos de espaçadores distintos para realizar esta fixação – dependendo apenas do acesso que o leitor terá a estes materiais específicos. Catálogos de fornecedores de material eletro-eletrônico, alguns possuindo centenas de páginas, podem ser de grande ajuda para encontrar peças adequadas a montagens específicas.

Interligação Final

Chegamos à parte final de nossa montagem!

Com as placas posicionadas em seu local definitivo, nos resta interligar a fonte de alimentação aos pontos corretos em nossas placas, dando vida ao circuito. Os trajetos do sinal devem ser cuidadosamente interligados, incluindo conexões da placa com potenciômetros e chaves localizadas no painel.

As ligações que levam aos pinos 2 e 7 (grades / G1) das válvulas 12AX7 devem empregar fios blindados. Caso utilize outros tipos de válvulas de pré-amplificação, os respectivos circuitos de grade devem ser blindados. Isto evitará interferências indesejadas e oscilações parasíticas.

A blindagem dos circuitos de grade é especialmente importante em circuitos de alto ganho e alta impedância. Porém, pode-se obter melhor relação de sinal/ruído (SNR) blindando também a ligação com o circuito de grade das válvulas de potência, onde há baixo ganho de tensão.

Mesmo ao utilizarmos placas de turrets, há alguns trechos onde conexões ponto-a-ponto são necessárias. O pino 1 das válvulas 6V6 não é utilizado, portanto, este terminal do soquete frequentemente é usado como ponte para o resistor limitador de corrente de screen. No circuito Champ 5F1 este resistor não existe, no entanto recomendo sua instalação de qualquer maneira: um resistor de 470 OHMs por 5 Watts garantirá longa vida à válvula 6V6.

A lâmpada indicadora do painel normalmente é conectada ao circuito de calefação, de 6.3 VAC. As lâmpadas mais comuns consomem entre 300mA e 500mA – possuem cerca de 3 Watts de potência.

Seguindo o esquema elétrico, verificam-se uma última vez todas as conexões, observando, principalmente, a polaridade correta de capacitores eletrolíticos e diodos. Ao trabalharmos com tensões acima de 50 V não devemos pressupor qualquer fato sobre nossa montagem. Todas as tensões devem ser verificadas com multímetro, e a conexão ao polo correto dos capacitores e diodos deve ser checada.

Parabéns! Concluída a montagem temos, diante de nós, um amplificador valvulado inteiramente construído por nossas próprias mãos. Se você chegou até aqui, já és um dos poucos que podem se orgulhar de ter construído uma relíquia, a qual lhe proporcionará muitos anos do melhor timbre de guitarra que existe!