Bauprojekt Gitarrenverstärker

Vorbild: FENDER® Bassman® 5F6-A

Erstellt: Mai '02

Leicht überarbeitet: Feb. '07


Als "Blueser" und Gitarrist wollte ich gerne einen geradlinigen Verstärker ohne Mastervolume, Effektloop, Kanalumschalterei etc. haben. Ausserdem sollte der Amp von guter handwerklicher Qualität und zuverlässig sein. Und er sollte "vintage" aussehen. Irgendwann habe ich dann beschlossen, es mit einem Selbstbau zu versuchen. Mit dem Ergebnis bin ich jetzt schon einige Jahre zufrieden. 

Diese Seite soll weniger eine detaillierte Bauanleitung sein, sondern eher Mut dazu machen, so ein Projekt einmal anzugehen. Vielleicht hilft das hier gezeigte ja dabei, die eine oder andere Frage zu beantworten. In dieser Hinsicht lohn sicherlich auch ein Blick auf meine Seite zum Tweed "Pro®"-Amp.

Beim Bau stand mir das o.g. Vorbild nicht zur Verfügung. Insofern sind auch alle genannten Abmessungen und Einzelheiten der Konstruktion des Verstärkers nicht als 1:1-Kopie des Originals zu verstehen. Die einzige Gemeinsamkeit zwischen dem Vorbild und meinem Verstärker ist -mit kleinen Abweichungen- der Schaltplan!

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen: Röhrenverstärker arbeiten mit lebensgefährlich hohen Spannungen. Ein unüberlegter Handgriff kann unter Umständen tödlich sein! Deshalb sollte man sich an so ein Projekt nur heranwagen, wenn man über die entsprechenden elektronischen Fachkenntnisse verfügt. Arbeiten an Hochspannung führenden Geräten dürfen in Deutschland nur von Personen mit einschlägiger Ausbildung (z.B. Meister) durchgeführt werden.

  1. Gehäuse
  2. Chassis
  3. Frontplatte
  4. Netzteil
  5. Bias Abgleich
  6. Audioteil
  7. ...und fertig
  8. Literatur
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Gehäuse:

Für das Gehäuse eignet sich Birkensperrholz. Es ist rel. leicht und trotzdem stabil. Spanplatte sollte man nicht nehmen, da sie ein hohes spezifisches Gewicht hat und -gerade an den Kanten- empfindlich gegen Stöße ist. Ausserdem betrachte ich meinen Verstärker als Teil meines Instrumentes. Und wer hat schon gerne ein Musikinstrument aus Spanplatte? 

Beim Bau des Gehäuses wurden keinerlei Schrauben oder Nägel verwendet (...ausser zum fixieren beim Leimen), denn ich habe nach dem Zusammenbau die Gehäusekanten in einer Tischlerei noch verrunden lassen. Deshalb habe ich die Seitenteile ("amerikanisch") miteinander verzahnt. Die auf der Vorderseite eingesetzten Leisten wurden mit Holzdübeln befestigt.

Das Verzahnen sollte man, wenn man es zum ersten Mal macht, erst einmal an einem Probestück ausprobieren. Die Zähne sollten von der Größe her so gewählt werden, dass die Tiefe der Einschnitte der Dicke der Sperrholzbretter (meist wohl 19mm) entspricht. Die Breite sollte etwa der Tiefe entsprechen, wobei man sich am besten an der Breite des Stemmeisens orientiert. Zum Anzeichnen legt man die Bretter mit den zu verbindenden Kanten auf einem ebenen Untergrund aneinander und zeichnet die Verzahnung mit einem dicken Strich vor. Dann sägt man das Holz entlang der vorgezeichneten Linien mit der Stichsäge ein. Da das Sägeblatt selbst ja auch eine gewisse Dicke hat macht man es so, dass man bei dem einen Brett die Säge links von der Mittellinie des angezeichneten Bleistiftstriches führt. Bei dem gegenüberliegenden Brett setzt man die Säge dann auf der anderen Seite der Linie an. Das Holz in den Einkerbungen zwischen den Zähnen entfernt man schichtweise mit dem Stemmeisen. Wenn man es richtig gemacht hat, passen die Zähne beider Bretter hinterher lückenlos und stramm ineinander.

Skizze des Gehäuses

Amp von vorne

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Die Schallwand ist beim Bassman® nur oben und unten am Gehäuse befestigt. An den Seiten hat die Schallwand keinen Kontakt zum Gehäuse. Angeblich wurde diese Konstruktion gewählt, damit bei tiefen Frequenzen die gesamte Front schwingen kann. Der Einfluss auf den Sound lässt sich natürlich schwer nachweisen. Allerdings: Bei einer HiFi-Box würde man beim Bau darauf achten, dass der Schall zur Vermeidung von Interferenzen wirklich nur von den Lautsprechern abgestrahlt wird und eben nicht vom Gehäuse. Die Box soll möglichst "neutral", die Bässe trocken und unverfälscht klingen. Ein Musikinstrument hingegen schwingt als Ganzes. Insofern bilde ich mir zumindest ein, dass diese Art der Konstruktion dazu beiträgt, dass der Verstärker so "musikalisch" klingt.

Die Rückseite des Gehäuses ist offen. Die Form und Maße der beiden Rückenteile kann man ganz gut der Zeichnung entnehmen.

Skizze der Teile der Rückwand

Amp von hinten

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Beim Beziehen des Gehäuses mit Kunstleder hat man nach meiner Erfahrung am wenigsten Mühe, wenn man einen Kontaktkleber, wie z.B.Pattex®, benutzt. Man hat sofort eine Verbindung, die nicht mehr verrutscht. Trotzdem kann man, z.B. an den Ecken, das Kunstleder ganz gut herumziehen und den "Sitz" korrigieren.

Der Nachteil ist, dass Pattex® nicht richtig aushärtet, sondern zäh-elastisch bleibt. Es dämpft also etwas die Schwingung des Holzes. Ausserdem kann es sein, dass sich das Lösungsmittel im Einzelfall nicht mit dem Kunstleder verträgt. Insofern raten Puristen dazu, einen schnell abbindenden Holzleim als Kleber zu benutzen (Es soll auch lösungsmittelfreie Kontaktkleber geben). Um besser um die Ecken und Kanten zu kommen, kann man einen Fön zur Hilfe nehmen. (Mit dem Fön kriegt man übrigens auch die Frontbespannung -zumindest die, die ich benutzt habe- schön straff gespannt. Man darf den Luftstrom allerdings nicht zu lange auf eine Stelle halten, sonst gibt die Kunstfaser nach und es entstehen "Laufmaschen")

Nach meiner Erfahrung kann einen das Arbeiten mit Holzleim beim Beziehen des Gehäuses mit Kunstleder schon zur Verzweiflung treiben. Bei dem hier beschriebenen Verstärker habe ich Pattex® benutzt. Wenn ich z.B. auf die Seitenwand klopfe, habe ich nicht den Eindruck, dass das Holz sonderlich am Schwingen gehindert wird. Wenn also die Verträglichkeit mit dem Kunstleder gegeben ist, würde ich sagen: Klanglich ist es o.k. Von ästhetischen Standpunkt aus betrachtet, würde allerdings ich eher zum Leim tendieren. Bei textilen Materialien wie z.B. Tweed funktioniert Holzleim sehr gut (...dazu mehr auf meiner "Pro"-Seite)

Der Griff den ich benutzt habe sieht zwar nett aus, klappert aber beim Spielen. Besser wäre z.B. ein VOX®-Griff gewesen...

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Chassis:

Das Chassis habe ich mir in einer Schlosserei aus 2mm starkem verzinktem Stahlblech biegen lassen. Es besteht aus einen kastenförmig gebogenem Blech sowie zwei Seitenteilen. Die Seitenteile habe ich am Boden des Chassis mit Popnieten befestigt. An der offenen Seite des Chassis habe ich an den beiden Enden ein Stück Vierkant-Eisenstab eingesetzt. Daran wiederum sind die Seitenteile mit Senkkopfschrauben befestigt. Besser wäre sicherlich, ein Chassis zu schweissen oder hartzulöten und es hinterher zu verzinken oder zu verchromen. Meine Konstruktion ist zwar mechanisch in Ordnung, könnte jedoch möglicherweise im Laufe der Zeit an den Schnittkanten rosten. 

Aluminiumblech sollte nicht benutzt werden. Die Transformatoren sind recht schwer und Alublech neigt dazu, unter der Belastung des Gewichtes an den Biegekanten zu reissen.

Die Durchbrüche für die Röhrensockel habe ich mit einen 10mm Bohrer vorgebohrt und dann mit einer Reibahle auf das benötigte Maß erweitert. Zum Anzeichnen der Löcher ist eine Lochschablone hilfreich. Die Befestigung des Chassis im Gehäuse erfolgt mit drei Schrauben. Jeweils eine Schraube hält das Chassis links und rechts. Dazu habe ich Käfigmuttern, wie sie für 19" Racks benutzt werden, in entsprechende Durchbrüche im Blech eingesetzt. Der dritte Befestigungspunkt ist der Netztrafo. Am oberen Ende des Trafos ist an einem Befestigungswinkel einen Vierkant-Eisenstab befestigt, in den das Gewinde für die Verschraubung mit dem Gehäuse geschnitten ist.

Die Bauteile sind folgendermaßen am Chassis befestigt: Die Röhren sowie die Siebdrossel hängen nach unten. Der Netztrafo sitzt -von hinten betrachtet- links und ragt in das Gehäuse hinein. Der Ausgangsübertrager sitzt genau mittig auf dem Chassis, sodass er zwischen die Magnete der oberen beiden Lautsprecher passt.

Bei der Montage von Netztrafo, Übertrager und Drossel sollte darauf geachtet werden, dass die Achsen der Spulen jeweils senkrecht aufeinander stehen. So mindert man die Gefahr, dass Netztrafo oder Drossel in den Übertrager einstreuen. Besonders der Netztrafo sollte mit Abschirmkappen versehen sein. Andernfalls kommt es, gerade bei Gitarren mit Singlecoil Pickups, ebenfalls schnell zum Brummen.

Skizze des Chassis

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Frontplatte:

Die Frontplatte habe ich bei einem Schildermacher/Graveur anfertigen lassen. Das wichtigste ist natürlich, dass die Skalen bis 12 gehen (....beim Marshall® gehen sie nur bis 10 ;-)) Den "Ground"-Schalter habe ich weggelassen, da er bei unserem Stromnetz mit Schutzleiter nicht benötigt wird. 

Die Herstellung einer solchen Frontplatte ist allerdings recht teuer. Als günstige Variante gibt es z.B. bei CONRAD fotopositiv beschichtete Alu-Frontplatte, allerdings nur in der Grösse 215x66x1,5. Für die Herstellung erstellt man sich zuerst, z.B. mit Anreibesymbolen oder mit einem Fotoplott aus einem Layoutprogramm, ein Negativ auf durchsichtiger Folie. Diese Vorlage wird dann durch Belichten mit UV-Licht (z.B. alte Höhensonne mit Quecksilberdampflampe; Schutzbrille tragen!) auf die Alu-Frontplatte übertragen. Mit einem Entwickler werden danach die belichteten Teile der fotoempfindlichen Schicht von der Platte entfernt. Das Ergebnis kann optisch recht ansprechend aussehen. Die Oberfläche ist natürlich empfindlicher gegen Kratzer, als eine eloxierte Metallplatte mit Gravur. Aber für den ersten kleinen Übungsamp ist dieses Verfahren sicherlich völlig ausreichend. Auf meiner Seite über den Fender® "Pro®" kann man sich ein Layout der Frontplatte für den Tweed "Pro®" herunterladen, dass man relativ einfach für den "Bassman®" erweitern kann. Damit läßt sich dann eine passende Frontplatte online bestellen.

Skizze der Frontplatte

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Frontplatte nah

Frontplatte näher

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Netzteil:

Das Netzteil habe ich auf einer Platine aufgebaut. Eigentlich gefällt mir ein Aufbau mit Lötleisten oder eine freie Verdrahtung ja besser, weil diese Bauweise eher zum Gesamtcharakter so eines Verstärkers passt. Aus Platzgründen habe ich mich bei diesem Projekt dafür entschieden, das Netzteil doch auf einer Platine aufzubauen. Auf dem Chassis war einfach nicht genügend Platz, um z.B. radiale Elkos mit Lötfahnen zu benutzen. Die Nachteile: Alle Elkos befinden sich _im_ Chassis. Dort wird es relativ warm. Und falls einmal ein Elko platzt... - Zumindest muss man bei einem Defekt die komplette Platine ausbauen. Ich habe allerdings alle Anschlüsse steckbar mit Lötnägeln ausgeführt, sodass sich die Arbeit in Grenzen hält.

Unabhängig davon, ob man eine Platine herstellt, auf Lötleisten aufbaut oder frei verdrahtet: Man sollte immer darauf achten, dass man die Elkos möglichst weit von Wärmequellen entfernt plaziert. Dies gilt für die RC-Glieder zur Siebung der Betriebsspannungen, aber z.B. auch für Kathodenwiderstand und Bypass-Elko bei automatischer Gittervorspannungserzeugung der Endröhren.

Netzteil: Lage der Bauteile

Netzteil: Layout

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 [Bild in groß]     Abmessung ca. 155 x 83 mm


Netzteil


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Beim Original der Verstärkers ist die neg. Gittervorspannung fest eingestellt. Da Endstufenröhren jedoch Fertigungstoleranzen unterliegen, ist es besser, die Biasspannung einstellbar zu machen. Eine Möglichkeit ist, eine neg. Gleichspannung zu erzeugen und vom Schleifer eines Trimmers abzunehmen. Wenn der Trimmer allerdings einmal altert und der Schleifer den Kontakt zur Widerstandsbahn verliert, stehen die Endstufenröhren ohne Gittervorspannung da...

Besser ist die nachfolgend gezeigte Variante:

Erzeugung der Gittervorspannung

Beim Versagen des Trimmers liegt die maximale neg. Spannung an den Endröhren an und die Röhren bleiben heil. Die Gittervorspannungserzeugung auf der oben gezeigten Platine funktioniert nach diesem Prinzip.

Mehr zum Thema "Berechnung des Bias Netzteiles" jetzt auf einer eigenen Seite.

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Bias Abgleich:

Da das Thema BIAS Abgleich von allgemeinem Interesse ist, habe ich diese Passage überarbeitet und ebenfalls auf eine eigene Seite gestellt.

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Audioteil:

Die verschiedenen Audiostufen sind auf einer doppelreihigen Lötleiste untergebracht. Die Lötleisten verdrahte ich auf der Unterseite. Auf der Oberseite ordne ich alle Bauteile parallel an. Die Verdrahtung erfolgt so, dass im montierten Zustand oben die Anschlüsse für die Betriebsspannungen sowie die Leitungen zu den Poti's liegen. Unten gehen die Verbindungen zu den Röhren ab.

Audioteil

Lötleiste v.d. Verdrahtungsseite aus gesehen


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Die Wege der Leitungen die Audiosignal führen, sollten möglichst kurz gehalten werden. Die Heizleitungen werden verdrillt und möglichst entfernt von den Audioleitungen am Boden des Chassis verlegt. Die Leitungen zu den Eingangsstufen, sowie längere Audiowege habe ich mit abgeschirmtem Kabel verlegt. Hier sollte man aber nicht übertreiben, da es wg. der Hochohmigkeit der Signale u.U. sonst zu einem Höhenverlust kommt...

Bestückung/Verdrahtung der Lötleiste

Lötleiste

 [Bild in groß]    (Sicht von unten)

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Bei der Verdrahtung der Röhrensockel sollte man eine alte Röhre im Sockel stecken haben, damit alle Lötfahnen beim Verlöten an der richtigen Position sind. Lötpunkte mit Hochspannung sollten, soweit möglich, mit Gewebe-/Schrumpfschlauch vor Berührung geschützt werden. Die Kabel der Trafos sollte man besser nicht kürzen, sondern z.B. einrollen und "verstrapsen". Vielleicht nimmt man den Verstärker irgendwann wieder auseinander, weil er doch nicht so geworden ist, wie man es sich vorgestellt hat...

Wenn man bei der Masseführung nicht aufpasst, kann man nach dem ersten Einschalten viel Freude :-) dabei haben, Brummen auf den Grund zu gehen. Deshalb sollte man die Masseverbindungen sorgfältig planen. Der wohl sicherste Weg ist, alle Massepunkte sternförmig zu bündeln und gemeinsam am Gehäuse zu erden. In der Praxis ist es meist ausreichend, wenn man die Masse für einzelne Verstärkerstufen auf der Lötleiste gemeinsam verdrahtet und von dort aus dann jeweils an einem Punkt zusammenführt und diesen mit dem Gehäuse verbindet. Bei kommerziellen Verstärkern sieht man es häufig, das Masseleitungen einfach irgendwo an das Chassis gelegt werden. Dieses funktioniert allerdings nur, weil man die Verdrahtung vor der Serienfertigung an vielen Prototypen optimiert hat.

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...und fertig:

Das Ergebnis
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Hörbeispiel 1.):

Hörbeispiel 2.):
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Literatur:



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