Progetto pedali: MXR Distortion Plus

Iniziamo con il documentare un hobby che mi appassiona particolarmente: la realizzazione di effetti per chitarra più o meno da zero, partendo da uno schema, disegnando il pcb e infine assemblando tutti i componenti dentro un bel case in alluminio. In pratica unisce almeno tre ambiti che mi appassionano molto: musica, elettronica e fai-da-te.

Sia chiaro che sono mediocre/scarso in tutti e tre (quindi le aspettative saranno molto basse), ma l’ossessione per l’eccellenza non fa per me, ci divertiamo anche facendo schifo.

Per arrivare a questo livello ho seguito un percorso credo abbastanza standard. Si inizia con progetti basilari di pochi componenti su una millefori, si aumentano i componenti e si passa a un pcb stampato in casa con stampante laser e cloruro ferrico. E infine si disegnano i pcb su un cad e si fanno realizzare in Asia in uno dei tanti siti specializzati. Avevo pensato di farmi realizzare anche l’assemblaggio dei componenti, ma a quel punto avrei rimosso la parte più divertente del progetto e quindi no, saldature fredde arrivo!

Lo schema

Premessa importante: gli schemi elettrici di partenza non sono creazioni mie originali ma prendono spunto quasi totalmente da risorse di rete pubbliche. Quello con cui ho iniziato e che ancora oggi è fonte di grande ispirazione è General Guitar Gadgets, usando questo come base mi piace sperimentare e fare modifiche più o meno significative.

Su questo progetto molto semplice è stato interessante lanciare una simulazione con LTspice per l’analisi statica e la risposta in frequenza del circuito. Sicuramente è molto istruttivo e pressocché indispensabile se si vuole iniziare un nuovo progetto, vedere gli effetti diversi che hanno sul suono dei diodi piuttosto che altri, etc. La cosa fastidiosa è che purtroppo le netlist non sono compatibili tra i due software e in sostanza è necessario ridisegnare lo schematico su LTspice per poter fare analisi e prove, operazione che si presta molto bene a errori e anche abbastanza noiosa.

BOM(in aggiornamento)

Preparerò una lista con l’elenco dei componenti utilizzati, nel frattempo trovate tutto nello schema sopra, e nel wiring sotto per i potenziometri.

PCB

Una volta completato lo schema elettrico è tempo di posizionare i componenti sulla scheda e tracciare tutte le piste di collegamento. KiCad non ha un sistema di sbroglio automatico e i plugin esterni di autorouting che ho provato non mi hanno entusiasmato particolarmente. Finché non sono progetti troppo complessi trovo che fare tutto a mano dia i risultati migliori, anche se spesso sono necessarie più prove. Questo schema sono riuscito a farlo stare su un single layer, ma in generale passare a un layout a due strati è quasi inevitabile se non si vuole impazzire con piste lunghissime e intricate.

A lavoro ultimato, o un po’ quando ci pare, possiamo dare un occhio al visualizzatore 3D di KiCad per farci un’idea del risultato finale. Se le impronte che abbiamo configurato sono corrette possiamo anche avere un’ottima visione di quello che sarà l’ingombro sulla scheda ed eventualmente applicare correzioni.

Per la stampa dei circuiti stampati ho utilizzato PCBWays e JLCPCB, entrambi i siti hanno un’ottima qualità prezzo per le mie esigenze e per quanto mi riguarda uno vale l’altro.

Assemblaggio

Ecco la parte più divertente, piazzare i componenti e saldarli uno per uno. Potrei sembrare sarcastico ma in realtà per me è veramente la parte più divertente. Le mie prime saldature facevano veramente pena e per avere la giusta manualità ci vuole tanta pratica che non ho ancora. Infatti ancora ora faccio saldature abbastanza scarse ma direi che almeno sono passabili e nessuna è fredda (credo/spero).

Decisamente non sono in grado di dare consigli su questa parte, se non quello di misurare ogni resistenza prima di piazzarla.

Cablaggio e Inscatolamento

Questa è invece la parte più rognosa. Indubbiamente. Ed è quella che condizionerà il risultato estetico finale, ma per fortuna è tutto ficcato dentro una scatola e nessuno vedrà nulla.

La configurazione è ovviamente in TrueBypass e lo schema è abbastanza standard per tutte le schede a meno dei fili che vanno ai potenziometri.

In questa parte è importante cercare di tagliare i fili alla lunghezza giusta che dovrebbe essere almeno uno o due centimetri in più della lunghezza minima. In questo modo non ci dovrebbero essere troppi fili in eccesso e allo stesso tempo ci sarà un po’ di margine per muovere i componenti e lavorare dentro la scatola. State certi che saranno sempre troppo corti e allo stesso tempo la scatola sarà imbottita di fili volanti.

Nel tentativo di razionalizzare la scheda e farla più lineare possibile avevo previsto di fare i collegamenti tra pcb e potenziometri tutti all’interno della scheda. Nella mia testa sembrava geniale, ma quando ho provato a realizzarli mi sono reso conto che avrei avuto ancora più fili da gestire e tutti entranti nella pcb. Ad esempio i pin 1 e 2 del gain vanno direttamente al jack mentre il pin 2 del level va direttamente al footswitch.

Rispetto al progetto originale questa versione ha una leggera aggiunta. Anziché usare solo una coppia di diodi di clipping ne ho inserite due ed è possibile sceglierle tramite un semplice switch. Usando ad esempio dei diodi al silicio da una parte e al germanio dall’altra avremo due distorsioni abbastanza diverse tra loro in un solo pedale. Purtroppo la dinamica finale sarà un po’ diversa nei due casi e per avere lo stesso volume di uscita dalle due configurazioni sarà necessario agire un po’ sul volume. Se non interessa avere la doppia configurazione basta saldare un piccolo jumper sullo switch J2.

Una parte per complicata è anche forare le scatole di alluminio. Non che sia complicato il foro in sé, l’alluminio è molto morbido da forare, quanto decidere bene dove fare i fori e poi farli più allineati possibile. Un modo per non sbagliare sarebbe quello di usare un trapano a colonna, con un trapano a mano risulta davvero difficile centrare i fori e anche 1-2 millimetri di scarto sono davvero visibili anche a colpo d’occhio e rovinano un po’ l’effetto finale. Se ve lo state chiedendo, sì, i miei fori sono storti. Purtroppo al momento entrambi i pedali realizzati sono chiusi e con dei simpatici piedini in gomma che fanno da “sigillo di garanzia” perché coprono le viti del case. La vista in ogni caso non sarebbe stata eccezionale con davvero tanti fili colorati sparsi.

Prima di richiudere tutto nel case ho cercato di isolare per bene le pareti interne della scatola con del nastro isolante per evitare contatti e interferenze. Sono solito dare una mano di vernice per circuiti elettrici (una sorta di lacca) sul retro della pcb per coprire tutte le saldature e avere un effetto sia isolante che antiossidante.

Risultato finale

Insomma di impegno ce ne ho messo parecchio e il risultato finale è il seguente:

Onestamente mi ritengo abbastanza soddisfatto del risultato, forse si poteva abbassare un po’ l’altezza delle due manopole, ma nemmeno di molto perché gli spazi dentro la scatola sono parecchio ridotti e non c’è molto margine.

Costo totale? Difficile fare un conto esatto, per comprare i componenti ho accorpato più progetti così da spalmare le spese di spedizione. Di soli materiali credo di aver speso circa 25€ per realizzare questo pedale. Ne ho fatti di più semplici che pubblicherò prossimamente e ne vorrei realizzare uno più complesso che richiede componenti un po’ più costosi. Sia però ben chiaro che monetizzare non è mai stato nei miei piani, ho pensato di rivenderli più o meno a prezzo di costo per recuperare qualche soldo da investire di nuovo, ma al momento gli unici che ho dato via li ho regalati ad amici.

Se desiderate vedere i progetti KiCad (e siete arrivati fin qui nella lettura) potete contattarmi tranquillamente all’indirizzo cicciofritzblog@gmail.com