"Populando" la PCB

Ahora vamos a ver como popular la PCB. Acá entra en acción una herramienta que considero muy útil, es la llamada "Third Hand" (tercera mano). Es muy cómodo trabajar con ella. Lo que hago yo es poner la placa entre las dos pinzas de cocodrilo, con la cara de las pistas mirando hacia arriba, por lo tanto para insertar los componentes tenés que dar vuelta toda la herramienta, para que después cuando tengas que soldar la herramienta esté en su posición normal. Luego de soldar, solo falta cortar el exceso de "patita" con un alicate.

La técnica de soldar es sencilla, primero enchufas el soldador, y esperás unos minutos hasta que caliente. Luego alimentás la punta del soldador con un poquito de estanio como para recubrirlo una sola vez. Después calentás rápidamente el lugar donde va a ir la soldadura (en nuestro caso la unión de la patita del componente y la pista), y luego con la otra mano vas "alimentando" el soldador con estanio. Es cuestión de práctica hasta que le tomés la mano. TENÉ CUIDADO PORQUE EL SOLDADOR SE ENCUENTRA A UNA TEMPERATURA MUY ALTA. Cada tanto te va a pasar que la soldadura no "agarra". Lo que tenés que hacer es tratar un poco más, y sino limpiar el estanio de la punta del soldador con una esponja húmeda, o refregar el soldador contra algo metálico para que el estanio se vaya. Para la esponja podés usar la que traen los soportes de los soldadores . Es recomendable que tengas un soporte para el soldador, para apoyarlo cuando no lo estés usando.




En general el orden para soldar es el siguiente:

-Sócalos de Circuitos Integrados y trimpots
-Resistencias
-Capacitores
-Diodos/Transistores

-Sócalos de Circuitos Integrados y trimpots: Estos componentes no tienen demasiada ciencia. Con respecto a los sócalos tenés que ir tanteando en la placa hasta que los pines se acomoden a los agujeros. Luego soldar patita por patita teniendo cuidado de que no se toquen las soldaduras. Te recomiendo que soldés las patitas de arriba hacia abajo. Las pines se cuentan como en la foto. Ah, y no te olvides de poner el integrado en el socalo cuando terminas, sino el pedal no funka:P!

En cuanto a los trimpots, hay varios formatos. Recordemos que un trimpot es un potenciómetro pero para la placa. Estos se usan en la placa, ya que solamente hay que ajustarlos una vez. Los hay de una vuelta y de multivuelta, los primero usan solamente una vuelta para abarcar el rango de resistencia, en cambio los multivueltas usan varias vueltas permitiendo mayor precisión. También hay verticales y horizontales . Generalmente usaremos una vuelta y verticales, ya que son más cómodos. Generalmente los layout ya vienen preparados para la disposición de las patas del trimpot, por lo que también tendrás que tantear. Puede que te suceda que cuando das vuelta la placa para soldar, el componente se caiga. En este caso cuando lo pongas dobla las patitas un poco como para que cuando des vuelta la placa el componente no se caiga.

-Resistencias: Las resistencias que generalmente usaremos para los efectos son de Carbon y 1/4 Watt. Las hay también de Metal Film, y se dice que tienen mejor calidad, pero son más caras, y la diferencia es rara vez notable.
Poné todas las resistencias y después soldalas. Las resistencias no se dañan por el exceso de calor, por lo que no tendrías que preocuparte de sobrecalentarlas.
Para identificar a las resistencias podés usar o bien un tester digital para medir la resistencia en ohms, o podés guiarte por las bandas de colores.




-Capacitores: Los capacitores que usaremos son: cerámicos para los valores de pF, film polyester para los valores chicos, y electrolíticos para los valores a partir de 1uF. Tambíen hay cerámicos para los valores chicos, pero para circuitos de audio se usan de film polyester, así que asegurate que todos los capacitores que te den sean de polyester.


-Cerámicos





-Fiml Polyester








-Electrolítico





-Diodos: Los diodos son muy pequeños. Estos componentes son sensibles al calor. Tratá de no sobrecalentarlos. Si te olvidastes que diodo tenes en la mano, con una lupa podes ver la descripción impresa en el cuerpo.


-Transistores: Son los componentes más dificiles de soldar. En general todos son fáciles, pero este presenta un poco más de dificultad. Los problemas que se presentan son: por un lado son muy sensibles al calor, por lo que tenes que tener cuidado, y por el otro tiene tres patitas que están muy pegadas y sin querer podemos "conectar" sus soldaduras en la PCB.

Haciendo una PCB

Ahora vamos a ver como hacer una PCB (Printed Circuit Board). Si bien hay otras formas de hacer un circuito, solo se hablará de este porque es con el que mejor resultado se obtiene.

Lo primero que hay que hacer es conseguir la PCB del proyecto que queremos hacer o diseñarla nosotros a partir de un esquemático, y una placa virgen de cobre. Una vez conseguida, hay que imprimir el "layout" con toner en un papel especial que sea capaz de transferir el toner a la placa virgen de cobre.

En cuanto al papel, cualquiera que tenga esa capa tipo "glossy" (pegajosa, brillosa) de un lado, funcionará bien. También hay un papel especial exclusivo para estas cosas, con el que personalmente conseguí los mejores resultados. Si bien no es muy barato rinde un montón. Este papel especial lo pueden conseguir en Paraná 207, por $10 aprox. las 5 hojas. Lo que podés hacer es juntar muchas PCB que quieras hacer e imprimirlas todas en una hoja, e ir usando la que necesites.

Para imprimir en este tipo de papel es necesario una fotocopiadora o una impresora láser. Cuanto más "cargada" esté la impresión, mejor se transferirá el toner a la placa virgen. Si bien en algunos papeles se puede imprimir con impresoras de inyección, esta tinta no se transferirá a la placa virgen. La placa que vas a imprimir debe estar al revés, como si mirara un espejo (mirror). Generalmente los sitios que disponen de estas PCB ya la presentan "espejada".

Lo siguiente es agarrar virulana o lana de acero, y pasarle a la placa virgen hasta que quede bien brillosa. Luego lavar y secar sin rayar. Si querés podés pasarle acetona para darle una mejor terminación, pero no es necesario.

Una vez que tengas el PCB impreso y recortado, fijate que entre en la placa virgen. Si te sobra espacio podés o bien dibujar con marcador indeleble fino algunos circuito de Millenium para usar después o podés cortar esa parte que sobra para usarla después.



Ahora sobre una tabla de madera, tenés que apoyar el papel con la PCB en la placa virgen, y pasarle la plancha por arriba unos 10 minutos. En cuanto a la plancha, obtuve los mejores resultados no con la temperatura máxima, sino con una temperatura media. Primero dejá que se caliente la plancha. Luego presiona con la mano la mitad del papel sobre la placa para que no se mueva, y con la otra mano presionás con la plancha firmemente la otra mitad hasta que quede "fijada" a la placa virgen. Una vez fijada esa mitad, empezá a desplazarte cuidadosamente sin presionar fuerte la plancha hacia la otra mitad, para que no quede aire entre el papel y la placa virgen. Dependiendo el papel tardará aproximademente 10 minutos en realizarse la transferencia. En estos minutos alterná entre presionar firmemente la plancha en diferentes lugares, y moverla todo el tiempo. Presioná bien los bordes y el centro.

Si no estás seguro si el toner se está transfiriendo, desplegá con cuidado una puntita para ver si el toner queda en la placa. CUIDADO QUE LA PLACA ESTÁ CALIENTE. Si ves que no se transfirió "planchala de nuevo"

Finalmente sumergé la placa en agua fria y espera 10 minutos. Después retirá el papel de la placa. Si quedó pegado, podes usar la virulana o lana de acero para sacarlo mientras le tirás agua de la canilla.

Si no quedó del todo transferido podés repasar las pistas con un marcador indeleble antes de meterla en el ácido. Es cuestión de práctica hasta que te salga perfecto, tenés que experimentar.






Ahora viene la parte del ácido por lo que tenés que tener mucho cuidado. Lo que hace el ácido es "comerse" todo el cobre que no está "pintado", es decir que solamente te quedará en cobre las pistas que transferistes. USÁ GUANTES. El ácido provoca daños irreversibles en la piel. Si sos medio torpe usá protección para los ojos también. Esto lo digo por las dudas: NO VAYAS A TOMAR EL ÁCIDO POR NINGÚN MOTIVO. Poné la placa con el layout en un recipiente PLÁSTICO en el que no sobre demasiado espacio, ya que sino tenés que usar más ácido. NO USES OTRO TIPO DE ENVASE, SOLO PLÁSTICO, Y QUE ESTE ENVASE NO SE USE LUEGO PARA PONER ALIMENTOS.

Ahora calentá un poco de agua en una jarrá de metal o algo así. Con mucho cuidado sumergí la botella de ácido, para darle un baño maría. Esto se hace porque el ácido trabaja mejor cuando está caliente. No es necesario que esté hirviendo, solamente calentarlo un poco.

Abrí con mucho cuidado la botella del ácido. Vertí la cantidad suficiente con cuidado en el envase plástico con la placa, hasta que la placa quede sumergida. No hace falta que llenes todo el envase, solamente que cubras la placa.

Para lograr un mejor eficiencia, podés vertir el agua caliente que te quedó en un envase plástico más grande que el de la placa, y a este sumergirlo en el grande, haciéndole otro baño María.

Andá controlando cada tanto la placa moviendo el envase plástico. Cuando veas que ya no hay más cobre, llevá el envase para una canilla o algo así, y cuidadosamente con los guantes de plástico sacá la placa del ácido y rápidamente sumergila en la canilla, para que se limpie. Finalmente, asegurate de que no quedó ácido en la placa, y secala.

Ahora con el tema de que hacer con el ácido restante es todo un problema. Algunos lo guardan para usarlo después, obviamente no va a tener la misma eficiencia que antes. Yo personalmente lo desecho por el inodoro. Obviamente esta no es la opción correcta. Lo correcto sería desecharlo en lugar especial para residuos tóxicos. Si vas a tirarlo por el inodoro, primero apretá el botón y cuando el agus está a punto de "irse" tirá todo el ácido con cuidado de que no toque otra parte del inodoro. Luego seguí tirando agua un par de veces. Tené cuidado porque como te habrás dado cuenta el ácido se come al cobre, que es un metal, por lo tanto no le caerá bien a las cañerías que le tires ácido.

En este momento tendrías que tener una placa con pistas "negras". Antés de remover el toner de la placa para que queden las pistas, es mejor hacer los agujeros donde van a ir las patitas de los componentes. Para hacer los agujeros necesitás un mecha de 1mm de acero rápido. Las de carbón se rompen fácilmente. También vas a necesitar un taladro o un torno. Tenés que conseguir algo que sea cómodo y liviano. Poné la placa en una morsa o algo similar para sujetarla y con una velocidad lenta, tenés que perforar todos los agujeros marcados.


Otra opción es conseguir uno de esos soporte que transforman tu torno o taladro en una agujereadora de banco. La verdad que son muy cómodos, y fáciles de usar.

Finalmente es hora de remover el toner del cobre. Para esto podés usar la virulana con un poco de removedor de esmalte o alcohol. Después enguajá y secá. Ahora ya tenés una placa lista para ser soldada.
(foto final)

Haciendo un pedal desde cero

A simple vista puede llegar a asustar un poco, pero el gráfico de arriba, es la composición de un pedal tipo, con una distribución aproximada en la carcasa. Obivamente el modelo no está a escala. A continuación se explicará como entender este esquema y el funcionamiento del mismo.

Empezemos por el principio. Un pedal tiene 2 posiciones, una en la cual el efecto está activado y otra para el bypass (cuando el efecto está desactivado, es decir se le hace bypass). El encargado de hacer este cambio de posiciones es una inversora bipolar de pie en este caso (DPDT). La inversora como es bipolar tiene 6 terminales (2x3), es decir los dos terminales del medio en una posición se conectan con los de arriba, y en otra posición se conectan con los de abajo. Este juego de cables hará que el pedal en una posición esté en bypass y en otra el efecto este activado. Más adelante se explicará el juego de cables.

Todo el pedal funciona con electricidad, por lo que todos los Ground (-) deben estar conectados entre sí. Este está representado por los cables negros

El jack Stereo (hembra) es donde se enchufa el cable de la guitarra, es decir, es el IN (entrada) del pedal. El plug de la guitarra es Mono, es decir que tiene un canal de señal (Punta o Tip) y otro canal de Ground (Cuerpo o Sleeve), a diferencia del Stereo, que tiene dos canales de señal (Punta o Tipo y Aro o Ring), y el otro de Ground (Cuerpo o Sleeve).
Si bien el plug de la guitarra es Mono, se usa un jack Stereo para conectar el negativo de la batería al Ring, es decir al canal de sobra. De esta forma al introducir un plug Mono, se conecta el negativo de la batería al negativo de todo el proyecto. Esto se hace para que la batería solo se conecte al circuito si hay un plug enchufado al Jack stereo, de esta forma la batería no se gasta mientras no se usa el pedal. Es el mismo plug el que hace la conexión entre la bateía y el ground general.

Si no sabés bien cual terminal corresponde a cada parte del jack (sleeve, tip, ting), usa un tester para comrpobar la conductividad.

El jack de salida (Output) no tiene mucha ciencia ya que es mono, y el cable que va al ampli también lo es.

El In (el tip) se conecta con el In del circuito cuando el efecto está activado. Este procesa la señal, que termina en el Out del efecto. A su vez este Out del efecto se conecta con el Out (tip) donde va el plug del ampli.

En general, los pedales tienen el Input en la parte derecha y el output en la parte izquierda. Yo no le encuentro mucho sentido, por lo que yo lo hago al revés porque me resulta más cómodo.

La corriente puede entrar al proyecto por el Jack DC, en donde el + está en la parte externa, y el - en la parte interna o por la batería de 9V

El terminal 9V va a la pista 9V del circuito, es decir de este terminal salen 9V que podrás conectar a lo que quieras:P.
El terminal ground se conecta al Ground general.

Es importante que no enchufes otra polaridad en el Jack, es decir que no enchufes un Jack que tenga el + adentro y el - afuera. También tenés que estar seguro de que estás mandandole 9V, ni más ni menos. Podés comprarte un transformador de 220AC a 9v DC, con la correcta polaridad, antes mencionada.Sin embargo más adelante vamos a ver un proyecto de fuente de alimentación regulada y filtrada.

Quizás te preguntes porque hay tres terminales en el Jack DC, si tan solo hay 2 cosas que conectar. Es porque el terminal del medio es de corte, es decir mientras no haya nada enchufado en el Jack DC, el primer y segundo terminal estarán conectados. Cuando haya algo enchufado, estos dos terminales ya no estarán conectados. De esta forma mientras no haya nada enchufado, podemos alimentar nuestro pedal con la batería. Sin embargo si decidimos enchufarlo, no tenemos que sacarle la batería ya que gracias a este sistema, al enchufar el Plug DC, la batería se desconectará autimáticamente del proyecto.

Los potes o potenciómetros son resistencias variables que se conectan al circuito mediante cables. Estas resistencias variables controlan diferentes aspectos del circuito dándole diferentes sonidos a la señal.

Ahora vamos a hablar de esa extraña placa llamada Milennium y del DPDT. Cuando el pedal está activado, el DPDT conecta el In del pedal con el In del efecto, y el Out del efecto con el Out del pedal. Esta, es una conexión obligatoria para que el efecto funcione. En la posición Bypass, es decir que el efecto esté apagado, el In del pedal debe estar conectado con el Out del pedal, de modo que se saltee todo el circuito quedando la señal limpia. Pero ya veremos que hay varias formas de hacer Bypass.



Los mayoría de los pedales industriales, tienen un sistema de bypass que deja que desear, es decir no es true bypass, lo que significa que si bien en la posición en la que el efecto está activado funciona todo ok, cuando desactivamos el efecto nuestra señal de Input se conecta con el Output, pero la señal del Input sigue conectada al circuito, por lo que este nos chupa la señal, y nos la deforma, produciéndole un "apagón" a la guitarra. Esto es porque usaban SPDT (unipolar). Pero nosotros usamos DPDT, con lo que es posible conseguir un true bypass pudiendo desconectar la señal del circuito totalmente en la posición bypass. Esto está representado en el diagrama. Los corchetes rojos significa las conexiones que hace el switch en determinada posición. El cable azul es un cable de puenteo que debemos poner nosotros. De esta forma el In se conecta con el Out de forma directa, y en ningún momento pasa por el circuito la señal.

Hasta acá todo joya, pero que hay de esa lucecita fachera que nos indica cuando el pedal está activado? Esto requeriría de alguna forma enchufar el negativo del LED en algún lugar del DPDT, de modo que cuando el pedal esté activado el negativo del LED se conecte con el ground general, y se encienda. Pero no tenemos ningún polo extra en el DPDT como para hacer esto, por eso es necesario un 3PDT (tres polos). Con esa "columna extra" conseguimos conectar el LED, como se ve en el diagrama. Desafortunadamente los 3PDT de pie son imposible de conseguir en la Argentina. En las casas de música del centro se puede llegar a conseguir, pero por el ridículo precio de $40. También se puede traer desde afuera, eso depende de cada uno.

Es decir o optamos por usar DPDT teniendo true bypass, pero sin LED, o optamos por usar un 3PDT con true bypass y LED pero a precio ridículo.
Por esto y otras razones más es que R.G. (autor de www.geofex.com), diseño un circuito con el cual podemos obterner true bypass y un LED con un DPDT. Es el llamado Millenium bypass (ver diagrama). Si te interesa la explicación de como funciona, puede encontrarla en http://www.geofex.com/article_folders/millenium/millen.htm.
El cableado del Millenium Bypass es un poco más complicado que el tradicional, pero funcionalmente es igual. Además es necesario un pequeño circuito. Este circuito se compone de un diodo, un transistor, un LED (obviamente:P) y un par de resistencias. Es bastante sencillo.
De este circuito salen 3 cables: uno va al ground general, otro va a +9V y el otro va al DPDT, como muestra el diagrama. De esta manero en la posición bypass el Out del circuito se conecta con el llamado Control del circuito Millenium, apagando el LED.

Hay varios tipos de Millenium, los más clásicos son el Millenium 1 y el Millenium 2. La diferencia es que el 1 usa un JFET, y el 2 usa un MOSFET. Depende de que transistor te sea más fácil de conseguir debes hacer el 1 o el 2.

El patillaje de Q1 es de izquierda a derecha Source, Gate y Drain.

El patillaje de Q2 es de izquierda a derecha Drain, Source y Gate.

Esto significa que debes fijarte los datasheets en internet de los transistores que uses, para poder ponerlo correctamente en el circuito.

Para no hacer otra PCB aparte, podés usar las placas experimentales. Acá dejo un par de layouts de la galería del sitio diystompboxes.com hechas por R.G. Keen.

Lo que podés hacer es montar el LED en el circuito y luego introducir el LED donde debería ir en la carcasa y pegarlo, como se ve en el esquema. Para más información entrá a las páginas de la sección Links.

En este blog solo se tiene en cuenta el true bypass. Si bien hay otros tipos de bypass, creemos que este es el mas destacado y necesario.

Proveedores

En general todo los componentes necesarios están en la zona del Microcentro. Los lugares recomendados son:

-Microelectrónica S.H.(Peron 1455): Para los componentes electrónicos, como resistencias, capacitores, potes, placas virgen, etc. La verdad es que la velocidad con la que te dan los componentes es muy buena. Las resistencias se compran de a 5. El resto todo por unidad.

-Microelectrónica S.H. (Paraná 180): Para los jacks, cables, y especialmente el DPDT (switch de pie bipolar), y otras cosas.

-Radio Aceto (Uruguay 356): Para componentes electrónicos díficiles de conseguir, además hay un montón de perillas para ver. Lamentablemente la atención no es muy rápida, pero hay varias cosas interesantes en este lugar.

-Dicomse (Doblas 1126): En este lugar se consiguen los componentes más dificiles de hallar, como transitores de germanio, circuitos integrados especiales, etc. Lástima que quede lejos.

-Dimexar (Córdoba 6081): Si bien no queda en la zona céntrica, en este lugar tambien se consiguen determinados componentes, como por ejemplo determinados capacitores,

-Gabiart (Paraná 290): Para los gabinetes, el tamaño clásico es el de código 6.

Links

A continuación links recomendados acerca del tema:

-www.diystompboxes.com ----> El foro más importante acerca de estas cosas. Acá podés postear todos tus problemas, ver los de otros, etc. También podes comprar 3PDT y otros componentes.

-diystompboxes.com/wiki/----->Página de wiki, en la que se explican las cosas básicas acerca de la electrónica de los proyectos.


-www.generalguitargadgets.com-----> Una de las mejores páginas con proyectos. Excelentes layouts, también se pueden comprar kits para armar.

-www.tonepad.com-----> Otra de las mejores páginas, clara y precisa. Contiene reportes de construcción de los proyectos.

-www.geofex.com------>Muy buena página, con artículos, herramientas y proyectos. El autor es un tipo que sabe una barbaridad acerca del tema.





-www.pisotones.com----->Página en español acerca del tema, con muchos proyectos, comentarios y experiencias.



-www.muzique.com---->Página con todo tipo de información acerca de efectos de guitarra, esquemas, etc.

Materiales de trabajo

Bueno, para los materiales de trabajo, las herramientas básicas son:

-Soldador: no necesariamente el mejor, a mi me resulta mas cómodo el tipo lápiz.
-Estaño: uno común esta bién, debe ser para uso electrónico.
-Cinta de cobre para remover estañio
-Pinzas varias
-Pelacables: no necesario, pero muy recomendado.
-Perforadora para hacer los agujeros tanto de la placa, como del gabiente.
-Contenedores varios
-Plancha
-Escritorio amplio y cómodo: preferentemente despejado
-Silla cómoda

O también puedes comprar un kit de electrónica, en donde te vienen todas estas herramientas y más.

Ahora, en cuanto a la materia prima de nuestro pedales:

-Jacks de entrada stereo y salida mono
-Jack de alimentación
-Clip de batería
-Switch de pie bipolar (o tripolar)
-Carcasa
-Placa virgen para PCB (Printed Circuit Board)
-Acido, para la placa virgen
-Papel transfer para transferir el layout a la placa virgen
-Componentes electrónicos para el circuito
-Cables
-Y lo necesario para que el pedal quede fachero.

Notas preliminares

Si entrastes hasta acá, significa que o tocas la viola, o te gusta la electrónica, o ambas, además de que te gusta crear tus propias cosas, te gusta no tener que pagar por las cosas hechas, sino que te gusta rebuscártelas, o bien significa que no tenés un mango y te queres hacer un pedal por unos pocos pesos.

Para hacer los proyectos, si bien no se requiere grandes conocimientos de electrónica, si se requiere paciencia y dedicación. Como se trabaja con una baja tensión (9V), en general no hay mucho peligro, pero tenes que tomar todas las precauciones posibles, ya que por ejemplo el soldador se encuentra a una temperatura muy alta.

Lo que pretende este blog es contar experiencias armando diferentes proyectos, asi como también explicaciones de cosas básicas de electrónica, y también donde conseguir componentes.
Tampoco es que todo tienen explicación y que los que hacen este blog saben todo, porque no es así. Simplemente es para fomentar este tipo de cosas en la Argentina.

Cualquier aporte que quieras hacer, o cualquier pregunta o contribución la podes hacer a pedalesyefectos@gmail.com

Bueno empezemos