Wstęp

JIG to niezbędne urządznie przy wykonywaniu pomiarów przetworników z pomocą programu Speaker WorkShop. Konstrukcja JIGa jest stosunkowo prosta, jednak z otrzymywanych przeze mnie zapytań wnioskuję, że wielu z Was wykonanie JIGa przysparza wielu problemów. Oto geneza niniejszego artykułu omawiającego sposób wykonania JIGa metodą krok po kroku. Oczywistym jest, że w trakcie lektury tego artykułu część z Was uśmiechnie się pod nosem, ponieważ opisane poniżej czynności wydadzą się Wam oczywiste, jednak tym którzy styczności żadnej z elektroniką wcześniej nie mieli mogą się okazać pomocne. Zanim zacznę opisywać proces powstawania JIGa warto nadmienić, że poniżej opisany sposób nie jest jedynym słusznym to jest mój sposób na zrobienie JIGa.

Zaczynamy

Co nam będzie potrzebne ? Zacznijmy od zebrania w jednym miejscu listy wszystkich przedmiotów i elementów, które będą przydatne podczas konstruowania JIGa. Niewątpliwie będą to lutownica, tinol (cyna), linijka, miękki ołówek lub inny zmywalny pisak, wiertarka, zestaw wierteł, nóż lub inne narzędzie do zdejmowania izolacji z końcówek przewodów, ohmomierz (nie musi być wysokiej jakości i dokładności) oraz rzecz jasna wkrętak potrzebny przy skręcaniu obudowy gotowego JIGa :)

Teraz elementy samego JIGa:

• obudowa (p. Wallin proponuje czarną obudowę o wymiarach 12,5 x 6,3 x 5 cm). Ja wybrałem obudowę z jasnoszarego ABSu o wymiarach 12 x 8 x 3 cm elementy JIGa mieszczą się w niej bez najmniejszego problemu.
• Przełącznik SW1 trzypozycyjny (ze środkową pozycją off), dwusekcyjny przełącznik DPDT, 6A
• Przełącznik SW2 i SW3 dwupozycyjny, dwusekcyjny przełącznik DPDT, 6A
• cztery dobrej jakości zaciski bananowe (BP1...BP4)
• cztery dobrej jakości gniazda RCA (chinch)
• R1 bezindukcyjny rezystor 8ohm 20W 1% (dodatkowy komentarz pod listą elementów)
• osiem metalizowanych rezystorów 4,7kOhm 1/2W 1%
• osiem metalizowanych rezystorów 16,2 Ohm 1/2W 1%
• jeden metalizowany rezystor 680 Ohm 1/4W 5%
• jeden metalizowany rezystor 2,7 kOhm 1/4W 5%
• jeden metalizowany rezystor 180 Ohm 1/4W 5%
• jeden metalizowany rezystor 470 Ohm 1/4W 5%
• cztery diody zenera 5,1V 1W
• przewody do połączeń

R1 jest sercem układu. Zaleca się stosowanie bezindukcyjnego rezystora 8ohm 20W 1%. Jest tylko jedno ale : nabycie takiego rezystora w naszym Kraju graniczy nieomal z cudem (ja miałem możliwość sprowadzenia takiego rezystora od naszych zachodnich sąsiadów). Przy częstotliwościach sygnału jaki przepływa przez JIG bezindukcyjność tego rezystora nie jest strategicznym parametrem, dlatego też można pokusić się o zmontowanie takiego rezystora z innych, dostępnych w handlu (np. szeregowe połączenie rezystorów 4,7Ohm 10W i 3,3Ohm 10W). Warto także sobie uświadomić, że rezystor ten nie musi mieć idealnie 8Ohm. Pomiaru wartości rezystancji tego rezystora Speaker Workshop dokonuje sam.

Druga istotna sprawa to zaciski bananowe i gniazda chinch to ostatnia rzecz w JIGu na jakiej powinniśmy oszczędzać ! Zdecydowanie polecam kupno złącz pozłacanych dobrej jakości.

Kolejna sprawa to rezystory. Na powyższej liście podane są minimalne wymagania w stosunku do zastosowanych rezystorów. Osobiście stosuję wszystkie rezystory 0,6 W 1%.

Kilka słów odnośnie przewodów jakimi wykonamy wewnętrzne połączenia w JIGu. Trudno tu określić jasno jakie one powinny być, jednak dobrze jest zastosować przewody, które łatwo się lutuje i o stosunkowo dużym przekroju (który zapewni minimalną rezystancję połączeń). Ja stosuje przewód głośnikowy o przekroju 0,75mm2.

Montaż

Zakładam, że Czytelnik zaopatrzył się we wszystkie potrzebne do wykonania JIGa elementy i narzędzia, więc możemy przystąpić do pracy. Zacznijmy od przygotowania rezystorów. Na schmeacie JIGa widać, że rezystorów jakie przygotowaliśmy jest znacznie więcej, jednak wartości rezystorów widocznych na schemacie są wartościami nietypowymi dlatego musimy takie nietypowe rezystory poskładać z kilku innych.


A zatem zaczynamy: o R1 już pisałem więc dodatkowy komentarz wydaje mi się zbędny.

R2 1,175kOhm. Taką wartość uzyskamy łącząc równolegle 4 rezystory o wartości 4,7kOhm.

Najprościej jest wykonać to w sposób widoczny na zdjęciu poniżej.


Skręcamy nóżki par rezystorów, a tak przygotowane pary łączymy ze sobą w analogiczny sposób:


Następnie skręcone nóżki dokładnie zalewamy cyną:


W ten sposób wykonaliśmy potrzebny nam rezystor R2. Aby nie pomieszać przygotowywanych rezystorów proponuję przygotować sobie karteczki niewielkich rozmiarów, napisać na nich wartości i oznaczenia rezystorów wg schematu i przygotowane rezystory układać na takich karteczkach. W ten sposób unikniemy konieczności mierzenia wartości rezystora dla ustalenia co to za rezystor nam wpadł w rękę.

R3 1,175 kOhm. Ponieważ ma identyczną wartość jak R2 wykonujemy go w identyczny sposób.

R4 16,2 Ohm 2W. Ten rezystor wykonamy łącząc 4 rezystory 16,2 Ohm 1/2 W w sposób widoczny na zdjęciu poniżej:


Skręcone nóżki tak połączonych rezystorów zalewamy dokładnie cyną, a następnie usuwamy niepotrzebne nam wąsy :


Gotowy rezystor wynikowy odkładamy na odpowiednią kartkę.

R5 4,05 Ohm 2W. Ten rezystor tworzymy łącząc równolegle cztery rezystory 16,2 Ohm 1/2 W. Sposób łączenia analogiczny do R2 i R3.

R6 543,2 Ohm 1/4 W. Wartość wynikowa z połączenia równoległego rezystorów 680 Ohm i 2,7 kOhm. Ten rezystor jest prostszy w przygotowaniu, ponieważ wymaga połączenia tylko dwóch rezystorów. Pierwsze zdjęcie opisujące sposób przygotowania rezystora R2 pokazuje dwie pary rezystorów połączonych równolegle. Tu musimy wykonać jedną taką parę, a więc skręcamy nóżki rezystorów 680 Ohm i 2,7 kOhm i zalewamy cyną.

R7 130,1 Ohm 1/4 W. Rezystor przygotowujemy analogicznie do R6, ale łączymy równolegle rezystory o wartościach 180 Ohm i 470 Ohm

Tak oto dobrnęliśmy do końca etapu przygotowania rezystorów. Zajmijmy się zatem diodami zenera. Aby uniknąć stosowania przewodów pomiędzy diodami najlepiej jest je przygotować w analogiczny sposób jak rezystory. Zdjęcie poniżej obrazuje dokładnie sposób przygotowania:


Uwaga ! Diody są elementami spolaryzowanymi. Należy zwrócić uwagę by połączyć ze sobą nóżki znajdujące się po stronie bardziej oddalonej od czarnego paska namalowanego na diodach !

Elementy elektroniczne mamy przygotowane. Co dalej ? Dla odprężenia zostawmy na chwilę elektronikę i zajmijmy się przygotowaniem obudowy. Ze względu na fakt, że każdy może zakupić sobie inną obudowę i złącza, nie będą zamieszczał rysunku z wymiarami opisującymi rozstaw i średnice otworów. Rozplanowanie elementów obudowy pozostawiam Wam. Napiszę tu jedynie kilka uwag, które być może ułatwią Wam pracę.

Po pierwsze zaznaczcie sobie na obudowie miękkim ołówkiem (twarde rysiki nie zostawią wyraźnych śladów na tworzywie sztucznym) miejsca, w których w przyszłości będą otwory. Następnie wykonajcie otwory cienkim wiertłem (np. fi 2), a później rozwiercicie je do rządanych średnic. Dlaczego tak ? Otóż cienkim wiertłem łatwiej jest wykonać otwór precyzyjnie w zaznaczonym miejscu ze względu na jego stopień zaostrzenia. Duże wiertło łatwo się uślizguje z miejsca w którym je postawiliśmy w momencie rozpoczęcia wiercenia.

Gdy już mamy przygotowane wszystkie 11 otworów (4 na gniazda chinch, 4 na zaciski bananowe i 3 na przełączniki) montujemy w nich złącza i wyłączniki zgodnie z założeniami jakie poczyniliśmy przy planowaniu rozmieszczenia elementów w otworach obudowy.

Teraz możemy przystąpić do właściwego montażu układu elektronicznego JIGa zgodnie z poniższym rysunkiem:


Nie ma jakiejś uniwersalnej prawdy mówiącej o tym jak to zrobić, żeby się nie pomylić. Należy wykonać ten etap prac w skupieniu to jedyna rada, która może pomóc uniknąć błędów. Dla uproszczenia dodam jedynie kilka wskazówek od siebie, które mogą nieco ułatwić ten proces. Kolejność wykonywania połączeń nie ma jakiegoś gigantycznego znaczenia jednak poniższe uwagi powinny ułatwić sprawę (mimo, że sam przyjąłem inną kolejność montażu).

Zacznijmy od połączenia zacisków BP2 i BP4 z masami (zewnętrznymi częściami) gniazd chinch. Potem przylutujmy w odpowiednich punktach wszystkie elementy elektroniczne (lutujemy nóżkami bezpośrednio do punktu gdzie się tylko da starajmy się minimalizować ilość użytego przewodu), a następnie wykonajmy niezbędne połączenia przewodami. Pamiętajmy o tym by połączenia były możliwie krótkie. Zanim utniemy kawałek przewodu przymierzmy go do układu by uświadomić sobie jak długi powinien być przewód łączący określone punkty.


Zwracajcie uwagę na dokładność i jakość połączeń lutowanych, uważając przy tym by nie przegrzać gniazda lub przełącznika (a te są dość czułe na przegrzanie). Wystrzegajcie się jak ognia zwarć !

Gdy już wykonacie wszystkie połączenia dajcie sobie chwilę odpocząć zróbcie przerwę, a następnie sprawdzcie z rysunkiem jeszcze raz wszystkie połączenia jakie zrobiliście. Gotowe ? Super ! Ale do użycia JIGa jeszcze długa droga :)

Kontrola poprawności montażu JIGa

Zamykamy obudowę i sprawdzamy miernikiem poprawność montażu. Ustawiamy miernik na najmniejszy zakres ohmomierza i zamykamy obwód łącząc końcówki miernika. W ten sposób sprawdzamy jaki opór mają same przewody miernika. Zapamiętujemy odczyt. Gdy miernik wskaże wynik zbliżony do zapamiętanego traktujemy wynik takiego pomiaru jako zwarcie (czyli 0 Ohm).

Krok po kroku wykonujemy następujące pomiary ohmomierzem:

Uwaga !!! W punktach gdzie nie jest wyszczególnione położenie danego przełącznika bez znaczenia jest w jakim położeniu ten przełącznik się znajduje.

• miernik na najniższym zakresie ohmomierza. Łapiemy miernikiem zewnętrzną część gniazda J1, i po kolei łapiemy drugą końcówką miernika zewnętrzną część J2, J3 i J4. Przy każdym z pomiarów miernik powinien wskazać zwarcie (0 Ohm).
• miernik na najniższym zakresie ohmomierza. Łapiemy miernikiem zewnętrzną część gniazda J1, i po kolei łapiemy drugą końcówką miernika zaciski BP2 i BP4. Przy każdym z pomiarów miernik powinien wskazać zwarcie (0 Ohm).
• miernik na najniższym zakresie ohmomierza. Jedną końcówką łapiemy zacisk BP1, drugą wnętrze gniazda J1. Wskazanie miernika: zwacie (0 Ohm)
• miernik ustawiamy na zakres większy niż 2kOhm. Jedną końcówką łapiemy zacisk BP1, drugą wnętrze gniazda J2. Wskazanie miernika: ok. 1,2 kOhm
• Ustawiamy przełącznik SW3 w górę. Miernik na zakres większy niż 2 kOhm. Jedną końcówką łapiemy wnętrze gniazda J3, drugą wnętrze gniazda J4. Wskazanie miernika: ok. 1,2 kOhm
• Ustawiamy przełącznik SW3 w górę. Miernik na największy zakres pomiarowy. Jedną końcówką łapiemy zacisk BP3, drugą wnętrze gniazda J3. Wskazanie miernika: obwód otwarty (brak przepływu prądu)
• Ustawiamy przełącznik SW3 w dół. Miernik na zakres większy niż 2 kOhm. Jedną końcówką łapiemy zacisk BP3, drugą wnętrze gniazda J3. Wskazanie miernika: ok. 1,2 kOhm
• Ustawiamy przełącznik SW3 w dół. Miernik na największy zakres pomiarowy. Jedną końcówką łapiemy wnętrze gniazda J3, drugą wnętrze gniazda J4. Wskazanie miernika: obwód otwarty (brak przepływu prądu)
• Ustawiamy przełącznik SW2 w lewo. Miernik na zakres pomiarowy większy niż 10Ohm. Łapiemy jedną końcówką zacisk BP1, drugą zacisk BP3. Wskazanie miernika: 8ohm (wartość rezystora R1). Pamiętajmy, że odczyt będzie powiększony o rezystancję przewodów miernika.
• Ustawiamy przełącznik SW2 w prawo. Miernik na najmniejszy zakres pomiarowy. Łapiemy jedną końcówką zacisk BP1, drugą zacisk BP3. Wskazanie miernika: zwarcie (0 Ohm)
• Ustawiamy przełącznik SW1 w położeniu centralnym (off), SW3 w górę. Miernik na największy zarkes pomiarowy. Łapiemy wnętrze gniazda J2 i zewnętrzną część gniazda J2. Wskazanie miernika: obwód otwarty (brak przepływu prądu)
• Ustawiamy przełącznik SW1 w górę, SW3 w górę. Miernik na zakres większy niż 1kOhm. Łapiemy wnętrze gniazda J2 i zewnętrzną część gniazda J2. Wskazanie miernika: ok. 540 Ohm
• Ustawiamy przełącznik SW1 w dół, SW3 w górę. Miernik na zakres większy niż 200 Ohm. Łapiemy wnętrze gniazda J2 i zewnętrzną część gniazda J2. Wskazanie miernika: ok. 130 Ohm
• Ustawiamy SW1 w położeniu centralnym (off), SW2 w lewo, SW3 w dół. Miernik na największy zakres pomiarowy. Łapiemy BP3 i BP4. Wskazanie miernika: obwód otwarty (brak przepływu prądu)
• Ustawiamy SW1 w górę, SW2 w lewo, SW3 w dół. Miernik na zakres pomiarowy większy niż 100Ohm. Łapiemy BP3 i BP4. Wskazanie miernika: ok. 16 Ohm
• Ustawiamy SW1 w dół, SW2 w lewo, SW3 w dół. Miernik na zakres pomiarowy większy niż 100Ohm. Łapiemy BP3 i BP4. Wskazanie miernika: ok. 4 Ohm

Jeśli wszystkie wykonałeś wszystkie pomiary i wskazania miernika były zgodne z opisanymi w powyższych punktach to... Gratulacje ! Masz w pełni sprawny, dobrze wykonany JIG.