Teksti Risto Hölttä (Alustus Teppo HirviKunnas) Kuvat Risto Hölttä & Uraltone

Aitoa putkisoundia ja tekemisen iloa alle 240 eurolla.

Yksi suosittu ja opettavainen hifiharrastuksen muoto on perinteisesti ollut laitteiden rakentelu, mutta kuten moni muukin käsillä tekemistä vaativa asia, tämäkin on käynyt harvinaisemmaksi, ja voisi jopa sanoa, että harrastus on vaarassa ”ukkoutua”. No niin tai näin, niin löysimme erilaisiin rakennussarjoihin erikoistuneen Uraltone-liikkeen valikoimista aidon ja ”eksoottisen” putkivahvistimen, joka soveltuu jopa lähes vasta-alkajalle. Eikä edes maksa paljon. Ja toimiipa se myös erinomaisena kuulokevahvistimena.

Hifilaitteiden rakentelu on ollut aikoinaan hyvinkin suosittua. Osaksi siitä syystä, että laadukkaat laitteet olivat kalliita ja itse rakentamalla saattoi säästää suuriakin summia. Ja osaksi rakentelu koettiin myös mielenkiintoisena. Siitä muodostui jopa harrastus.

Sittemmin äänentoistolaitteet ovat arkipäiväistyneet ja hyvät - tai ainakin jonkinlaiset laitteet saa jo hyvinkin edullisesti. Myös tee-se-itse-harrastus ei ole enää niin “muodikasta”. Osasyynä voi olla sekin, että aihe ei ole enää laajemmin esillä ja projektit/ rakennusohjeet ovat vain kokeneemmille harrastajille suunnattu. Tämä ei ainakaan edesauta uusien harrastajien saamista aiheen pariin.

Siksi AVPlus-lehti on jo julkaissut yksityiskohtaisia rakennusohjeita kaiuttimista ja nyt tarkoituksemme olisi laajentaa aihe-aluetta hieman myös elektroniikkaan. Edelleen kuitenkin niin, että periaatteessa jokainen voi sellaisen toteuttaa.

Ensimmäinen elektroniikka-projektimme on kompakti ja hienolla tavalla vintage henkinen Uraltone EL95 -mikroputkivahvistin, joka sopii mainiosti myös vaikka vain kuulokevahvistimeksi työpöydälle. Rakennussarja on suunniteltu helpoksi ja siinä on hyvät ohjeet, joten hieman kokematomammankin pitäisi hommasta suoriutua.

Putkivahvistin?

Putkivahvistin käyttää tyhjiöputkia (Vacum Tube = elektoniikkaputkia) äänisignaalin vahvistamiseen. Elektroniputken toiminta perustuu elektronien kulkuun tyhjiössä.

Putkivahvistin keksittiin 1900-luvun alussa. Ensimmäisenä tunnetaan Lee De Forestin kehittämä kolmen elektrodin tyhjiöputki (triodi) vuonna 1906. Tämä keksintö mahdollisti sähköisten signaalien vahvistamisen ja oli tärkeä askel radio- ja äänentoistotekniikan kehityksessä. Suomalainen keksijä Eric Tigerstedt paranteli triodia monin tavoin 1914 mennessä ja sai useita patentteja tässä yhteydessä. Putkivahvistimet ovat tunnettuja lämpimästä ja rikkaasta äänestään joka johtuu putkien tuottamasta “musikaalisesta” harmonisesta säröstä. Putkivahvisimet ovat suosittuja monien audiofiilien ja kitaravahvistimissa myös muusikoiden keskuudessa.

Transistorit syrjäyttivät putket 1960-luvulla. Transistori keksittiin 1947 Bell Labsissa, alkoi nopeasti korvata putkia monissa sovelluksissa niiden pienemmän koon, alhaisemman virrankulutuksen ja suuremman luotettavuuden vuoksi. Transistorien kehitys mahdollisti myös modernien elektronisten laitteiden, kuten tietokoneiden ja kannettavien laitteiden, syntymisen. Myös suomalainen keksijä Erik Tigerstedt paranteli viime vuosisadan alussa triodiputkien rakennetta merkittävästi.

Lisätiedot Elektroniikkaputki (Wikipedia)

Uraltone EL95

Musiikki- ja soitinelektroniikkaan erikoistunut Uraltone Amplification Oy myy ja tuo maahan tarvikkeita, varaosia ja komponentteja sekä kitara- että hifi-putkivahvistimiin, kitaroihin, kitaraefekteihin ja kaikkeen musiikkielektroniikkaan liittyvää. Lisäksi valikoimassa on myös monenlaisia rakennussarjoja.

Eräs sellainen on Uraltone EL95 -microamp, joka ei vain vaikuta riittävän yksinkertaiselta, jotta sitä voisi suositella aloittelijallekin, vaan on myös sellainen mitä ei kaupasta hevillä valmiina löydy. Ei ainakaan alle 240 eurolla. Kyseessä siis hyvin uniikki ja monelle eksoottinen laitetyyppi. Kyseessä on nimittäin aito kunnon “old-school” putkivahvistin. Sellainen mistä luvataan musikaalinen ja pehmeä äänentoisto. No tehoa siitä luvataan vaivaiset 2 x 1 wattia, ja todellisuudessa ei aivan sitäkään, mutta yllättävän pitkälle sekin riittää. Ja pienellä modauksella ja isommalla virtalähteellä tehoa saadaan puristettu hieman enemmänkin. Ja ennen kaikkea vahvistin toimii myös erinomaisena kuulokevahvistimena.

Helpoksi tehty

Vahvistimen ja rakennussarjan rakenne perustuu yhteen piirikorttiin ja sisältää hyvin vähän tarvetta porailla ja koneistaa kotelon osia tai tehdä monimutkaisia johdotuksia. Jokusen reiän toki joutuu poraamaan ja muutaman johdon juottamaan, mutta näiden osuus on kokonaisuuteen nähden pieni. Myös seikkaperäinen ohje helpottaa työtä.

Ja kuten sanottu, tämän sarjan hienoin ja mielenkiintoisin piirre on se, että laite on tosiaan täysin putkitoiminen, mutta virtalähde on silti turvallinen kotirakentajalle; kunhan muistaa muutaman perusasian.

Uraltone EL95 microamp putkivahvistinrakennussarja 2 — Sarja on pakattu siististi ja mukana tulee osaluettelo.

Sarja on pakattu siististi, osat ovat erillisessä pikkulaatikossa ja pusseissa. Pakettissa on mukana myös osalista toimituksen sisällön tarkistamista varten. Yllätykseksi osia näytti olevan enemmän kuin osaluettelossa oli listattu? Vertailu kytkentäkaavioon paljasti, että ylimääräiset komponentit olivat subwoofer-liitännän suodatuskomponentteja, vaikka osaluettelon ja rakennusohjeen mukaan näitä ei olisi pitänyt olla sarjan mukana. Päätimme joka tapauksessa jättää osat pois, koska subbari ei ehkä oikein sovi tällaisen pienen putkivahvistimen seuraan, etenkään kun suodattimen jakotaajuus ei ole ilman komponenttimuutoksia edes säädettävissä. Jos subbarin haluaa, se on paras lisätä ulkoisen säädettävän jakosuodattimen kautta.

Uraltone EL95 microamp putkivahvistinrakennussarja 3 — Virtalähde ja kotelo ei kuuluu itse sarjaan vaan tulee tilata erikseen.

Itse sarjan lisäksi tarvitaan vielä 6-7,5 tai 9 VAC virtalähde ja kotelo. Huomaa, että DC-virtalähde ei käy vaan laite vaatii AC-vaihtovirtalähteen. Ja kannattanee valita suoraan tämä 9 voltin virtalähde, niin tehoa saa sillä karvan verran enemmän. Siitä on tarkemmat ohjeet vahvistimen varsinaisessa rakennusohjeessa. Tuo 9 voltin virtalähde on myynnissä (Uraltonella) jostain syystä vain rakennussarjana, mutta äärimmäisen helppo koota. Me käytimme kuitenkin tässä sarjaan suunniteltua pienempää virtalähdettä.

Koteloksi sopii Uraltonen suosittelema valualumiininen “Hammond”. Itse rakennussarjan hinta oli muuten 189 euroa, virtalähteen 25 tai 30 euroa ja kotelon 14,50 euroa. Sarjan mukana tulee myös ko. kotelolle suunniteltu kansilevy (joka on itse asiassa musta piirikortti), jossa reiät putkille, liittimille, LEDille ja pakkamuuntajalle, kotelon kiinnitysruuveille ja laitteen mallinimi ja liitäntöjen tekstit.

Rakentaminen

Sarjan mukana ei siis toimiteta varsinaisia rakennusohjeita, vaan ne löytyvät Uraltonen nettisivuilta. Laitoimme ne ladattavaksi omille nettisivuillemme myös tulostusytävällisenä pdf-tiedostona. Ohjeet ovat kiitettävän seikkaperäiset ja kuvitetut. Ja Uraltonen nettisivuilta löytyy myös kokoamisessa suurena apuna oleva interaktiivinen osalista, joka näyttää mihin mikäkin osa piirilevyllä tulee.

Interactive layout resistors — Sarjan rakennusohje löytyy netistä ja Uraltonen nettisivuilla on myös erittäin kätevä interaktiivinen osalista. Osaluettelosta valitaan komponenttirivi, jolloin sen oikeassa reunassa olevalle piirikortin pohjakuvalle korostuu värein valitun rivin komponenttien sijainti. Paikoilleen asennetut osat voi “kuitata” klikkaamalla hiirellä ruksi vasemman reunan ruutuihin. Selain säilyttää jopa tiedot rukseista selaimen evästeissä eli vaikka koneen sammuttaa ja käynnistää myöhemmin uudelleen, osalistan merkinnät säilyvät.

Sarjan kokoamiseen ei tarvita suurta määrää työkaluja vaan kunnollinen juotosasema, juotostinaa, pienet sivuleikkurit, kuorimapihdit, kuusiokolavainsarja, akkupora teräsarjalla ja pari ristipääruuvimeisseliä ovat riittävä setti. Lisäksi läppäri tai tabletti auttavat paljon, koska rakennusohjetta voi seurata tällöin samaan aikaan suoraan ruudulta.

Homma aloitetaan komponenttien läpikäynnillä ja tarkistuksella. Ja vaikka niitä ei ole mitenkään paljon, niin ne on silti hyvä asetella vaikka hieman “suvuttain” omiin ryhmiin tai laatikoihin. Itse kasaaminen on tämän jälkeen helppoa. Osat juotetaan osalistan ja layout-kuvan mukaisille paikoille, lisätään muutaman johto ja laite on valmis. Kasaamiseen ei periaatteessa mene yhtä iltaa pidempään.

Uraltone EL95 microamp -putkivahvistinrakennussarja

Kokoaminen aloitetaan vastuksista. Kahden watin sinipohjaiset vastukset jätetään hieman ilmaan levyn pinnasta, koska osa niistä lämpenee käytössä. Jos et lue sujuvasti vastusten värikoodeja on vastusten arvot helpoin tunnista mittaamalla ne yleismittarilla.

Tässä tulee olla tarkkana, että osaa tulkita oikein vastusten arvoja kuvaavat koodirenkaat. Ainakin vastusten siniseltä pohjalta on toisinaan (valaistuksesta riippuen) hankala erottaa ruskeaa ja punaista värirengasta vuorenvarmasti toisistaan. Jutun lopussa opas vastusten värikoodeista.

Vastusten jälkeen juotetaan muut osat. Kannattaa aloittaa pienimmistä ja edetä sitten isompiin eli vastusten jälkeen kondensaattoreista ja siirtyen niistä liittimiin ja lopuksi keskelle tulevaan verkkomuuntajaan sekä voimakkuuspotentiometriin ja lediin. Kaikki osat sopivat kortille hienosti hyvän suunnittelun ansiosta. Juottamisesta muuten lisätietoa erillisessä kappaleessa, jos homma ei ole tuttua.

Juottaminen

Juottamiseen on suositeltava käyttää säädettävällä lämpötilalla varustettua juotosasemaa. Niitä saa edullisimmillaan jo 30-40 eurolla. Toki perinteinen “kolvikin” käy.

Jos juotoshommat eivät ole tuttuja, niin tässä, tässä ja tässä opastusta aiheeseen.

Jos ei ole aikaisempaa kokemusta, niin juottamista kannattaa harjoitella ennen varsinaisen kokoamistyön aloittamista.

Projektissa käytimme muuten “nykyaikaista” lyijyttöntä SAC96 -juotoslankaa, jossa on tinan lisäksi muutama prosentti hopeaa ja ripaus kuparia. Tällainen lyijytön tina on yhtä helppokäyttöistä kuin perinteinen tina-lyijy -juotoslanka sillä erotuksella, että lämpöä tarvitaan kuitenkin hieman enemmän. Tässä hyvä juotosasema näyttää kyntensä sillä suurin osa ongelmista ja vaikeuksista lyijyttömän tinan kanssa johtuvat yleensä heikkokuntoisista juotoskärjistä, puutteellisesta lämpötilan säädöstä ja liian matalasta lämpötilasta. Lämpöä saa siis olla mieluummin enemmän kuin liian vähän.

Elektrolyyttikondensaattoreissa on tärkeää napaisuus eli niiden - ja + johdin pitää juottaa oikein päin. Muuten kondensaattori voi räjähtää, mikä ei ole lainkaan suotavaa. Miinus on merkitty piirilevyyn valkoisella puoliympyrällä ja plussa + merkillä. Myös tasasuuntaajasilta (musta pyöreä nappi) on juotettava oikein päin eli + tulee piirilevyn kohtaan, joka on merkattu + merkillä.

UralTone EL95 Konkat — Tasasuuntaussilta pitää asentaa oikeaan asentoon + merkit kohdakkain. Myös kondensaattoreiden napaisuuden pitää olla oikea. Isot kondensaattorit sijoitetaan vaaka-asentoon. Tämä pitää ottaa juottaessa huomioon. Älä leikkaa jalkoja liian lyhyiksi, että ne riittävät taipumaan 90 asteen kulmaan.

Isoimmat kondensaattorit vaativat hieman huomiota (oikean napaisuuden lisäksi) sillä ne asennetaan vaakatasoon. Kondensaattorit siis käännetään lopuksi vaaka-asentoon piirilevyn päälle, mikä pitää ottaa juottaessa huomioon. Älä leikkaa jalkoja liian lyhyiksi, että ne riittävät taipumaan 90 asteen kulmaan, mutta myös siten, että kondensaattorit tulevat mahdollisimman kauas piirikortin takareunasta. Tällöin varmistutaan, että kaiutinjohtojen juotospisteet eivät jää niiden alle (kts. kuva).

Sarjassa on tätä vaihetta varten mukana jopa pätkä kutistesukkaa, josta saa palaset kondensaattoreiden jalkoihin suojaamaan taiteltuja jalkoja joutumasta oikosulku