Techniek - Revisie van een Ampeg R-12A buizen-gitaarversterker
"Oh, wacht effe... ik heb nog een gitaarversterker staan, daar is iets mee, maar das echt wat voor jou!," klonk het uit de mond van een goede vriendin.
"Ik kan altijd eens kijken," Zei ik wat nonchalant.
Zo begon een reparatie, zo u wilt restauratie van een buizenversterker waarvan ik niet kon vermoeden dat dat zo leerzaam zou zijn.
Het oorspronkelijke probleem
De eigenaresse had me al verteld dat ze ooit een enorme schok had gekregen bij het bespelen van haar gitaar en per ongeluk tegelijkertijd met haar lippen raken van het gaaskapsel van een microfoon.
Bekend met condensatoren in audiolijnen die flink kunnen gaan lekken en dit soort zaken zouden kunnen veroorzaken, leek dat me het eerste probleem: menig muzikant heeft daar al eens een doodschok door opgelopen en het soms niet eens meer na kunnen vertellen.
Een andere mogelijkheid leek me een aardlus, maar die zijn vaak niet zo hevig. Je voelt het wel prikken, maar zoals ze het uitlegde, was dit gewoon een volle klap van de netspanning en daar ze zelf ook elektromonteur is, weet ze waar ze over praat.
Een eerste controle
In de werkplaats van m'n moeder, met z'n eigen aardlek-automaat kon ik gemakkelijk testen. De zekering in de versterker, nog defect van de laatste keer dat 'ie ingeschakeld was, werd vervangen en de stekker werd ingestoken.
De schakelaar werd omgehaald en een enorme blauwe flits gaf aan dat de zekering met grof geweld verdampte.
De aardlek in de werkplaats vloog er ook uit, al begreep ik niet geheel waarom.
De oorzaak achterhalen: schema?
Ik besloot het ding thuis te houden zodat ik er eens op m'n gemak naar kon kijken in plaats van tussen hun bezoek door.
Gezien de keiharde kortsluiting kon het niet anders dan in de trafo zitten, maar de juiste aansluiting van de netsnoeren achterhalen, omdat daar al eens aan gesoldeerd leek te zijn, was mijn eerste ingeving.
Ik besloot daarvoor het schema eens te bekijken dat op de achterplaat van de versterkerkast aangebracht was. Helaas klopte dat schema niet helemaal, wat zoeken niet veel makkelijker maakte. Ook lastig was dat er geen spanningen vermeld waren.
Dat het schema niet overeen kwam met de werkelijke situatie bleek overigens vrij gebruikelijk te zijn bij dit type. Er schijnen 'slechts' 4 verschillende schema's in de kast geplakt te zijn waarbij ook de gebruikte buistypen af konden wijken van de in het schema vermelde buizen. De 'mijne' had twee 6SL7, twee 7591 en één 5Y3GT buis.
Op het Circuitsonline-forum zocht ik hulp en gelukkig werd daar een correct schema gevonden en ernaar gelinkt.
De netsnoeren waren correct aangesloten. Ik noteerde waar alle draden van de transformator aan de secundaire zijde aan gesoldeerd waren en soldeerde ze los.
Daarna sloot ik de trafo alleen primair aan. Wederom een duidelijke knal en een blauwe flits in de zekering, die onmiddellijk bezweek.
Meten met de multimeter bracht een gelijkstroomweerstand van 15 ohm aan het licht. Daar bleef bij netspanning mogelijk helemaal niets van over.
Verdorie... Dat was waarschijnlijk nou net het moeilijkste onderdeel!
Ik besloot eerst contact te zoeken met de eigenaresse, om uit te leggen dat dit wel eens een dure grap kon gaan worden.
Maar nee: 'Als 'ie maar weer werkt' was het commentaar. Gelukkig betekende dat ook dat ik niet historisch verantwoorde componenten in hoefde te zetten, maar gewoon moderne vervangers kon gebruiken.
Transformator-zoektocht
Dat betekende niet dat een trafo zomaar gevonden was. Allereerst wist ik dat ik zowel 5 Volt als 6,3 volt gloeispanning nodig had, een combinatie die niet zo veel voorkomt. Daarnaast was de benodigde stroom op de 5 Volt wikkeling met 2 Ampère behoorlijk fors.
Via hulp op het Circuitsonline forum én via informatie uit de databladen wist ik wel ongeveer welke spanningen ik nodig had, maar de benodigde maximale stroom was gissen: gebrek aan ervaring met buizenspul was daar toch echt de oorzaak van.
Zo wist ik bijvoorbeeld niet hoe het zat met de spanning na gelijkrichting. Bij silicium-diodes was ik bekend met een factor 1,4 verhoging van de spanning als de wisselspanning gelijkgericht én afgevlakt wordt, maar dat bleek bij buizen niet zo te zijn. Afhankelijk van de belasting was tientallen Volts verliezen heel normaal.
Gelukkig bood iemand op Marktplaats een gelijke Amroh-trafo (P141NN) aan, waar ik via het forum op werd geattendeerd en die koop was snel gesloten.
Een condensator met een streep: plus of min?
Leerzaam werd het met de condensatoren in dit apparaat. De waarde-notatie in 'mfd' was ik wel eerder tegengekomen, maar de merkwaardige streep die ik op vrijwel elke condensator zag staan, deed me twijfelen of ze gepolariseerd waren.
Wijze raad van het Circuitsonline-forum bracht wederom uitkomst. De streep geeft aan waar de eerste folie-laag zich bevindt. Afhankelijk van de aansluiting kan dit ongewenste kantelpunten in de versterker produceren, omdat die folie-laag samen met de metalen behuizing een capaciteit gaat vormen.
Om dat te voorkomen wordt de condensator met de juiste folielaag aan massa gelegd, zodat dat behuizing en eerste folielaag hetzelfde potentiaal hebben. Weer wat geleerd!
Twee kleinere elco's waren met de opdruk '100/3' een twijfelgeval voor mij. Hoewel ik de notatie 'waarde in microfarad/werkspanning in Volt' kende, twijfelde ik sterk over de maximale spanning, maar dat bleek te kloppen. Toendertijd waren dergelijke lage spanningen vrij normaal. Er werd een vervanger uitgezocht bij Jukebox-Revival.
Twee kleinere condensatoren hadden wel een duidelijke waarde-opdruk, maar geen werkspanning vermeld. Omdat ik niet bekend genoeg was met buizentechniek, vond ik 'vermoeden' dat 400 of 600 volt wel goed ging komen wat link.
Met neuzen in het schema kwam ik er achter dat de een tussen massa en rooster 1 van de tweede 6SL7 stond en de ander niet ingetekend was. In de praktijk was die tussen anode-2 en massa geplaatst.
Opnieuw bracht het Circuitsonline-forum hulp. Als de voeding niet boven de 400 volt kwam (en dat mocht absoluut niet, dat zou de gelijkrichtbuis niet leuk vinden) kon ik een 400 Volt exemplaar nemen.
Het laatste twijfelgeval was een dikke condensator die in het schema zo onduidelijk afgebeeld was dat niet op te maken was of het een elco of condensator betrof. Het dikke, bruine geval zie je op de foto.
Ook op het onderdeel zelf stond geen duidelijke polariteits-aanduiding, maar het bleek toch een elco te zijn.
Dat bleek simpel op te lossen omdat het onderdeel met deze waardes tegenwoordig zowel als elco als condensator verkrijgbaar zijn.
De rest van de componenten
De rest van de componenten werd een beetje sprokkelwerk.
Van een collega op m'n werk kreeg ik het adres van de Nederlandse firma Jukebox-revival, maar die had niet alles. Een paar kleine zaken en de multi-elco van 3 x 20 uF bij iets van 450 Volt, kon ik alleen bij Fliptops, een firma in Amerika krijgen. Die was niet schreeuwend duur, maar werd dat door de verzendkosten en (helaas) invoerkosten wel.
Door een leverfoutje van Jukebox-revival moest ik uiteindelijk m'n vaste elektronicazaak met een bezoek vereren. In plaats van 270 kilo-Ohm was 270 Ohm geleverd. Gelukkig bleken er bij Muco Amsterdam nog wat historisch verantwoorde types te liggen. Tegenwoordig zijn weerstanden die eruit zien als kwart-Watt exemplaren, maar met het dissipatie-vermogen van een 2-Watter, heel normaal. Die wou ik echter absoluut niet in die buizenbak zien zitten tussen zijn grote broertjes.
Bij het vervangen van de potmeters sneuvelde helaas een van de pijlknoppen. Het verwijderen ging zo lastig dat uiteindelijk het knoplichaam het begaf. Eenmaal verwijderd leek het ook alsof elke knop er met geweld opgedraaid was, omdat er een duidelijke spiraalgroef zichtbaar was op de as van de potmeter.
Ik meen te herinneren dat er inderdaad een maatverschil is tussen Amerikaanse en Europese assen, dus vermoedelijk waren er Europese knoppen op de assen gemonteerd geweest.
Gelukkig bleek Muco ook nog sterk gelijkende exemplaren van die knoppen te hebben liggen, dus om verschil te voorkomen, werden ze alle 4 vervangen.
Het begin van de restauratie
De onderdelen van Jukebox-revival waren als eerste binnen, dus begon ik met het grootste gedeelte van de condensatoren en weerstanden, die naast stevig gesoldeerd in de strokenprint, ook nog eens met een soort kit aan de print vastgelijmd waren, wat het verwijderen soms tot een hele opgave maakte.
Ik had bij de weerstanden rekening gehouden met een afwijkend exemplaar van 510 kilo-Ohm. Die kon ik bij beide firma's niet krijgen, de reden dat ik een 470k en 47k exemplaar extra bestelde, om ze in serie te zetten.
Het vervangen de componenten heb ik overigens 1 voor 1 gedaan. Normaal doe ik redelijk veel in 1 keer, maar bij deze strokenprint wou ik geen risico lopen ergens een verkeerde verbinding te leggen.
Bij het vervangen maakte ik ook kennis met de bijna idiote manier van verbinden. Voor iemand die niet bekend is met buizenbakken, is het onder 1 pin van de buisvoet proppen van maar liefst 5 verbindingen, bijna een moment om daar iets anders op te verzinnen. Het was even volhouden, maar uiteindelijk kreeg ik het voor elkaar.
Wat overbleef was deze zware jongen. Een multi-elco met 4 capaciteiten van 20 uF, waarvan 3 met een werkspanning van 450 Volt en 1 van 25 Volt.
Ik maakte me allereerst zorgen over de aansluitingen, maar onder het nodige vuil bleek ook op deze elco een half maantje, vierkantje en driehoekje te staan, net zoals op de vervanger.
Maar ja, hoe kreeg ik die er nu uit? Het ding zat met maar liefst 4 pinnen vast in het chassis. Ik probeerde wat met m'n Weller, maar dat kon ik vergeten. Die had in z'n eentje te weinig vermogen om ook maar iets voor elkaar te krijgen.
Met een brandertje leek het in eerste instantie te lukken toen ik wat zag roken. Dat bleek het plaatje tussen aansluitpinnen en huis van de multi-elco te zijn, dat aan het verkolen was onder de hoge temperatuur.
Een extra paar handen
De enige oplossing leek het gebruik van 2 bouten tegelijkertijd te zijn. Maar ja, dan had ik zelf geen hand meer over om tin weg te halen of het onderdeel zelf te bewegen.
Met hulp van pa en een stevige pook uit zijn collectie, wat soldeerstenen van ma de edelsmid, een plankje hout om het fornuis te beschermen, mijn 50 Watt Weller, het opofferen van loodvrij puntje '8' daarvoor én een extra lampje om de werkplek goed te verlichten, werd aangevangen met het vervangen van de elco.
Lang stoken was, ondanks de vele hitte, toch nodig, maar langzaam was er het nodige tin op te zuigen met de zuiglitze. Zodra dat het geval was, werd de vrijgekomen poot gedraaid. De poten zijn namelijk ingestoken en ongeveer 45 graden getordeerd om ze ook mechanisch te verankeren in het chassis.
Daarna werd de poot afgeknipt, zodat we er zo min mogelijk last van hadden.
Ondanks het vele tin dat weggezogen werd en het terugdraaien van de pinnen, bleven enkele poten hardnekkig achter in het chassis. Toen alles visueel gezien vrij leek, kwam het dan ook op bruter geweld aan en moest er gewoon even stevig getrokken worden.
Het had weinig gescheeld of de pinnen waren samen met de bodem van het onderdeel gedeeltelijk achtergebleven terwijl het huis wel los zou hebben gelaten.
De foto's van gecombineerde krachten zijn trouwens door mijn moeder gemaakt die het soldeergeweld wel interessant vond om te volgen.
Na het verwijderen werden de gaten in het chassis goed schoongemaakt en de nieuwe elco ingestoken. Uiteraard werden daarvan de pinnen ook weer netjes getordeerd om ze in het chassis te verankeren. Rustig kon ik daarna alle pootjes met een lekkere dikke klodder tin solderen.
Op de foto is het nieuwe, glimmende onderdeel te zien. Je ziet er ook de markeringen staan die bij de pootjes aanwezig zijn en aangeven welke elco welke is.
Na het solderen aan het chassis werden alle draden weer verbonden.
De nieuwe transformator aansluiten...
Ondanks al het revisiegeweld, was ik er nog niet. De transformator moest nog aangesloten worden. Het was eerst de bedoeling daar de originele bedrading van de oude trafo voor te gebruiken, maar die was soms te kort.
Daarnaast zat die ook stevig aan elkaar gekleefd met lijm.
Ik besloot daarom toch maar nieuw VD-kabel te gebruiken.
Met stukjes gele krimpkous heb ik de rode en zwarte draad gemarkeerd, omdat ik rood-geel en zwart-geel gestreept draad niet heb liggen.
De groen-zwart gestreepte draad was makkelijker. Ik klemde het draad in de bankschroef en trok het strak, om er met een zwarte marker een zwarte streep op te trekken. Daarna werd het draad getordeerd. Dat deed ik overigens ook met alle andere draden die dat oorspronkelijk ook waren.
Eerste inschakeling na restauratie
Voor het eerste inschakelen (in bijzijn van de eigenaresse, dus twee keer zo spannend) zette ik een variac in.
Op die manier kon ik de spanning langzaam opvoeren en kijken of er ergens wat mis ging.
Daarvoor gebruikte ik mijn weerstand-soldeer-apparaat, dat ik (wat een vooruitziende blik) al had voorzien van een aansluiting om andere zaken dan de interne transformator aan te kunnen sluiten.
Het voetpedaal bleek ook een fijne bijkomstigheid omdat ik bij eventuele fouten snel uit kon schakelen.
Voor het testen werd trouwens ook de werkplaats van m'n moeder weer opgezocht, om bij sluiting geen boze huisgenoten te krijgen.
Aan de uitgang van de variac werd een multimeter geknoopt en ook met de gelijkgerichte hoogspanning werd een meter ter controle verbonden.
Ik draaide de variac open tot het lampje begon te gloeien. Vanaf dat punt draaide ik langzamer op en bleef goed opletten of ik vreemde geluiden hoorde of rook op zag stijgen.
Bij zo'n 110 volt wachtte ik even, controleerde op abnormale warmte hier en daar en ging, toen ik niets merkte, verder met opdraaien.
Met enige verbazing en doodse stilte van zowel mij, de eigenaresse als haar partner bleef ik het voetpedaal indrukken en het was dan ook echt even schrikken toen er na enkele minuten opwarmen ineens kort toenemende ruis was en er daarna een stabiele, zachte brom uit de luidspreker kwam.
Er was geen gitaar om te testen, maar dat er niets in vlammen op ging, vond ik al heel positief.
Wel bleef de hoogspanning aan de hoge kant met 325 Volt. Even dacht ik dat dat aan mijn meter lag, die niet goed overweg kon met een wat slechter afgevlakte gelijkspanning, maar toen de eigenaresse haar Fluke uit de auto pakte, gaf die hetzelfde resultaat. Daar moet dus nog eens naar gekeken worden omdat het op de grens is voor de rest van de buizen.
Daarnaast moet de transformator nog bevestigd én afgeschermd worden. De eigenaresse kent een bankwerker die dat wel van het juiste materiaal kan maken, dus dat komt een andere keer. De versterker werd hierna weer meegenomen. Het is nu wachten op een echte test mét gitaar, maar dat kan nog wel even duren vermoed ik.
Gebruikte onderdelen
Er is nogal een pittige lijst met onderdelen nodig om deze versterker geheel te reviseren. Hoewel de weerstanden waarschijnlijk weinig te lijden hebben van veroudering, heb ik die ook maar vervangen, vooral omdat daar de kosten niet in zitten.
De onderdelen die je ziet zijn de onderdelen die ik aantrof in mijn variant en toleranties zijn overgenomen voor de duidelijkheid. Er zijn ook kleine verschillen in opbouw, dus kijk jouw variant goed na. Daarnaast heb ik de weerstand van 510 kilo-Ohm vervangen door een serie-schakeling van 470 kilo-Ohm en 47 kilo-Ohm dus heb ik voor elke waarde een extra weerstand opgenomen.
De lijst is ook slechts een indicatie van de kosten: als je de trafo nieuw moet kopen, wordt het sowieso al duurder. Als straks, bij een echte test blijkt dat de uitgangstrafo kapot is (wat me zou verbazen omdat er stabiel gebrom uit de luidspreker kwam), zal de prijs nog wel eens flink kunnen stijgen.
| Weerstanden (2 Watt, tenzij anders vermeld) | |||
| Aantal | Prijs | Totaal | |
| 220 Ohm | 1 | 0,15 | 0,15 |
| 140 Ohm 10 Watt | 1 | 0,60 | 0,60 |
| 1000 Ohm 10 Watt | 1 | 0,60 | 0,60 |
| 1 kilo-Ohm | 4 | 0,15 | 0,60 |
| 2,2 kilo-Ohm | 1 | 0,15 | 0,15 |
| 10 kilo-Ohm | 1 | 0,15 | 0,15 |
| 22 kilo-Ohm | 1 | 0,15 | 0,15 |
| 47 kilo-Ohm | 6 | 0,15 | 0,60 |
| 120 kilo-Ohm | 3 | 0,15 | 0,45 |
| 270 kilo-Ohm | 3 | 0,15 | 0,45 |
| 470 kilo-Ohm | 4 | 0,15 | 0,60 |
| 5,6 Mega-Ohm | 1 | 0,15 | 0,15 |
| Potmeters | |||
| Aantal | Prijs | Totaal | |
| 1 Mega-Ohm | 2 | 2,00 | 4,00 |
| 470/500 kilo-Ohm | 2 | 2,00 | 4,00 |
| Condensatoren | |||
| Aantal | Prijs | Totaal | |
| 500 pF 400VDC 20% | 2 | 0,20 | 0,40 |
| 0,002 uF/2 nF 600VDC | 1 | 0,50 | 0,50 |
| 0,01 uF/10 nF 200VDC | 1 | 0,40 | 0,40 |
| 0,02 uF/20 nF 400VDC 20% | 5 | 0,8 | 4,00 |
| 0,05 uF/50 nF 400VDC 10% | 3 | 1,00 | 3,00 |
| 0,05 uF/50 nF 600VDC 10% | 1 | 1,00 | 1,00 |
| 0,1 uF/100 nF 400VDC 20% | 1 | 0,25 | 0,25 |
| Elco's | |||
| Aantal | Prijs | Totaal | |
| 20 uF 450 VDC | 1 | 4,00 | 4,00 |
| 25 uF 100 Volt | 1 | 1,00 | 1,00 |
| 100 uF 16 of 25 Volt | 2 | 0,25 | 0,50 |
| Multi-elco 20x20x20 uF 450VDC + 20 uF 25VDC | 1 | 30,00 | 30,00 |
| Transformator | |||
| Amroh P141NN | 1 | 52,00 | 52,00 |
| Overige zaken | |||
| Pijlknop | 4 | 2,80 | 11,20 |
| Totaal | 120,75 | ||