¿Por que usar componentes soldados entre si y no usar un circuito impreso?

[Eferbel]

Hola a todos.

He visto que muchos amplificadores de cierto nivel, sobre todos los de valvulas, que no utilizan circuito impreso en su electrónica. Si no que los componentes están soldados entre sí utilizando directamente las patillas de dichos componentes.

Me gustaría saber porque se hace esto.

¿Que beneficios aporta esta técnica y que problemas puede tener?

¿Cuales son las precauciones o las reglas se utilizan para este tipo de montaje?. Es decir:

• Si los componentes tienen que estar en una determinada disposición.
• En un mismo plano horizontal.
• Angulos entre las patillas a soldar.
• Si se puede aplicar esta técnica a todo el circuito o solo a la fuente o la parte de amplificación.
• Si se usa cable, si este tiene que ser rígido, o de una determinada aleación (cobre bañando de plata).
• Tipo de estaño aconsejable para estas soldaduras.

Es solo curiosidad, pero supongo que tiene su razón de ser y no solo parecer retro.

Saludos.

[Alcaudon]

Hombre yo no soy ningún experto en el tema, pero lo he pensado más de una vez y, hoy en día, no acabo de ver claras las ventajas de los diseños punto a punto frente a los que utilizan PCB.

Me explico... el principal defecto que le puedo encontrar (de forma teórica, ojo) al uso de PCBs es que las pistas discurren paralelas la mayor parte del tiempo y a veces lo hacen durante una distancia relativamente larga. Dos pistas paralelas con voltajes diferentes crean una capacitancia parásita que puede modificar la respuesta del amplificador, y modificar de alguna forma el sonido, aunque no necesariamente tiene por que ser para peor.

Y de todas formas, por lo que he podido ver, parece que en los diseños punto a punto se utilizan cables rigídos bastante gruesos que me da a mi que tienen una capacitancia característica mucho mayor que la capacitancia parásita que pueda haber entre dos pistas de PCB, por lo que no veo nada claro que sean mejores .

Igual el uso de PCBs induce otros efectos no deseados (tal vez algún tipo de crosstalk o de acoplamientos entre pistas de algun tipo ), aunque no se me ocurre que más puede ser

Sinceramente, yo diría que todo este tema de punto a punto vs. PCB viene de los primeros amplificadores que se implementaron en placas. Seguramente en los 50 era múcho más cómodo, barato y fiable utilizar el punto a punto y probablemente las primeras PCBs que se hicieron no fuesen nada buenas. Igual desde sus orígenes las placas vienen arrastrando mala fama, pero la verdad es que hoy en día se fabrican PCBs de gran calidad y con diseños muy cuidados que no tienen nada que ver con las primeras que se fabricaban y no acabo de ver claro que puedan tener de malo.

Dicho esto.... yo mismo tengo también está esa sensación de que algo que está hecho de forma laboriosa y a lo que se le dedica tanto tiempo y esfuerzo, por fuerza tiene que ser mejor que algo que se produce de forma masiva y relativamente barata. Pero si trato de pensarlo con lógica no acabo de tenerlo claro .

Vamos, eferbel, que en vez de aclararte nada lo único que he hecho ha sido poner mis propias dudas

[Eferbel]

Vamos, eferbel, que en vez de aclararte nada lo único que he hecho ha sido poner mis propias dudas

Bueno Alcaudon de eso se trata, a ver los electrónicos del foro pueden arrojar algo de luz en este tema.

[Raul_77]

Hola Eferbel,

Hace al menos 12 ó 15 años leí un artículo acerca del diseño de un amplificador de válvulas, creo que era un Lectron, la etapa de prototipo se desarrolló utilizando conexión punto a punto, que es lo habitual.

Pero para sacar el producto al mercado era necesario el diseño de un circuito impreso, que permitiera la producción masiva y rápida, los costes de hacer cada amplificador a mano son enormes. El hecho es que tuvieron que hacer 10 diseños diferentes hasta conseguir que el diseño montado en PCB tuviera las mismas cualidades sonoras que el prototipo, y esto era lo habitual.

En esa época efectivamente el PCB producía unos resultados mucho peores que la construcción punto a punto debido a toda una serie de factores.

Capacidades parásitas e inducción entre componentes, en el PCB se tiende a situarlos paralelos y cercanos unos a otros, en PaP están más espaciados y distribuídos más irregularmente, además inicialmente los PCB eran de una sola capa, lo que obligaba a situar las pistas de señal, salida, entrada y alimentaciones en el mismo plano y frecuentemente también paralelas, que es la orientación que más favorece las interferncias mútuas.

El tender a situarlo todo paralelo y bien ordenadito obedecía a una visión meramente estética del diseño, se hacían al gusto de cada uno ya que se desconocían los problemas y por tanto se carecía de reglas de diseño. Eso ha cambiado por completo.

Un problema grave lo generaba el propio dieléctrico (el substrato) que inicialmente era un tipo de papel fenólico, que además de su baja calidad como aislante unía el que era higroscópico, empeorando así bastante las cosas. Naturalmente el montaje PaP carece por completo de ese problema, el dieléctrico que se usa es de excelente calidad: el aire, y los componentes están mucho más espaciados que en el PCB, lo que es otro punto a su favor.

El plano del PCB puede actuar como un amplificador de vibraciones, lo que con algún tipo de componentes dependiendo de su estructura y composición puede ser un problema, en ocasiones bastante serio. Ya había puesto algo acerca de este tema aquí:

http://www.auriculares.org/foro/index.php/topic,1875.msg21621.html#msg21621

En una entrevista Ken Ishiwata (el `cerebro´ de Marantz) afirmó que diseñaba sus PCB´s de forma que el flujo de corriente a través de sus pistas produjera vibraciones fuera del campo de los medios, que es donde el oído es más sensible. Si esto es así, este tipo de `virguerías´ están fuera del alcance de la mayoría de los mortales, desde luego están fuera de mi alcance.

Además, cuando diseñamos un PCB tendemos a agrupar todas las partes del circuito en el, cuando en la construcción PaP se acostumbra a hacer una distribución distinta por el chasis, se suelen situar las alimentaciones separadas del resto de los circuitos, además del transformador, y esto tiene más influencia en el efecto final de lo que se cree. Un ejemplo absolutamente revelador es el de este generador al que se modifica para disminuir su distorsión, y los mayores beneficios se obtienen al mejorar la alimentación, y una importante mejora se obtiene al sacar el transformador de alimentación fuera del chasis.

Es de hecho una medida de la distorsión producida por la alimentación, incluídos los fenómenos inductivos:

http://www.angelfire.com/electronic/funwithtubes/IG-18_Mod.html

Pero la necesidad de producciones masivas, y el hecho de hay nuevas tecnologías que no permiten en absoluto el montaje PaP han cambiado radicalmente la situación en los últimos años. Nuevos dieléctricos en el substrato, cada vez mejores y sin ninguno de los problemas que afectaban a los que se usaban originalmente, PCB´s multicapa en los que las pistas que trabajan con señales o alimentaciones pueden discurrir perpendicularmente unas con las otras, reduciendo así la inducción mutua, e incluso actuando alguna de las capas intermedias como apantallamiento para reducir todavía más cualquier efecto indeseable.

Eso, unido a las muy serias investigaciones que se han efectuado, y continúan haciéndose, acerca de Compatibilidad Electro Magnética, así como cualquier otro tipo de interferencia que pueda afectar al buen funcionamiento de los circuitos, han convertido el diseño de PCB´s en una especialidad en si misma, que cada vez se va alejando más de las posiblidades del aficionado, sobre todo por el cuidado necesario en su correcto diseño con las cada vez más altas frecuencias que utilizan las tecnologías actuales.

Si no dispone de antemano de un PCB bien diseñado, es mucho más fácil para el aficionado intentar reducir al mínimo su uso, utilizando técnicas de montaje como las que se ven aquí:

http://www.auriculares.org/foro/index.php/topic,2620.msg33344.html#msg33344

La razón es que la construcción PaP es la solución fácil, sin especiales conocimientos de diseño se tienen garantizados buenos resultados.

Si quieres ver algo sobre diseño de PCB´s la Wikipedia siempre está ahí para ayudar:

http://en.wikipedia.org/wiki/Printed_circuit_board

Y aquí tienes un par de textos gratuitos acerca del tema. Este es más accesible:

http://www.alternatezone.com/electronics/files/PCBDesignTutorialRevA.pdf

Y este seguro que ya resulta excesivo, pero permite comprender mejor la complejidad que ha adquirido esta materia:

http://www.mentor.com/products/pcb-system-design/blog/post/free-download-all-you-wanted-to-know-about-hdi-and-more--5d989df9-aa68-4375-8679-dfcab3c0b19a

Y esto puede servir como ejemplo de un correcto diseño de PCB para una aplicación básica de Audio:

http://www.national.com/an/AN/AN-1490.pdf

En resumen, que la construcción PaP garantiza buenos resultados sin especiales precauciones, pero con las técnicas actuales un PCB bien diseñado no tiene nada que envidiarle, e incluso puede superarla en algunos tipos de trabajos.

Desde luego te puedo garantizar que si me regalan un Audio Research no pienso decir que no, por mucho que venga construido en PCB.

Saludos, Raúl

[Eferbel]

Muchas gracias Raul, como siempre muy bien explicado y documentado.

Así que para aparatos hechos a mano es mejor irse al PaP que a un montaje PcB si no quieres complicarte la vida con diseños.

¿Conoces alguna documentación a tener en cuenta al hacer diseños PaP?

Eres el hombre de los 1001 links. Un día nos tendrás que subir tu bookmark en formato zip. Seguro que hay para leer toda una vida.

[Raul_77]

¿Conoces alguna documentación a tener en cuenta al hacer diseños PaP?

Esto te puede servir:

http://www.mesaboogie.com/US/Smith/point-to-point.html

http://www.geofex.com/Article_Folders/pt-to-pt/pt-to-pt.htm



Saludos, Raúl

[nepro]

o lo contrario ... Arduino Skeleton  
http://www.geocities.jp/arduino_diecimila/obaka/project-7/index_en.html

[Eferbel]

Muchas gracias Raul y curioso montaje de arduino nepro.

[Raul_77]

Aquí tienes un amplificador integrado hibrido válvulas/transistores enteramente cableado en técnica PaP, sin nigún circuito impreso, y que yo me compraría antes que cualquier PushPull de válvulas:



http://www.audioflair.co.uk/Instruments/Croft/GCi.htm#

http://www.stoneaudio.co.uk/browse.asp?product=982

http://cgi.ebay.es/Croft-CGI-Vollverstaerker_W0QQitemZ330388675825QQcmdZViewItemQQptZDE_Elektronik_Computer_TV_Video_Elektronik_Verst%C3%A4rker?hash=item4cecb31cf1

http://www.croftacoustics.co.uk/reviews/25_rev.html

Saludos, Raúl

[Eferbel]

Buena pinta si que tiene. A ver como acaba la subasta en ebay...