(l'interno di un amplificatore per chitarra THD)

“Costruzione PC Board o Point to Point? Risponde Andy Marshall, THD Electronics [NOTA 1]:
Non tutti i costruttori scelgono di usare PC Boards (Printed Circuit Board, circuito stampato NDT) per risparmiare denaro. Noi li usiamo in virtù della loro robustezza piuttosto che per per motivi economici, ma comunque realizzare un prodotto con costo finale più basso è sempre una cosa positiva. Non credo che si debba necessariamente avere il portafogli pieno di soldi per potersi permettere un amplificatore costruito con cura, affidabile, che suoni e si lasci suonare bene.

Se un PC Board è progettato correttamente, e vengono impiegati i componenti giusti, la produzione dei vari esemplari di amplificatore da una stessa catena dovrebbe dare risultati omogenei rispetto al prodotto finale. Dopodiché, nessuna successiva modifica dovrebbe essere mai necessaria per permettere all'amplificatore di esprimersi al meglio: diversamente, significa che ci troviamo ancora in presenza di un prototipo, non di un modello maturo.

Un aneddoto significativo: recentemente siamo stati contattati da un tecnico, che ci ha fatto dei complimenti circa un nostro vecchio modello Plexi, aggiungendo che tuttavia gli risultava un pochino "duro" sulle alte frequenze rispetto a una Plexi originale Marshall. A supporto della sua tesi, il tecnico affermava di aver condotto una comparazione diretta tra i due amplificatori, dopo averli smontati ed analizzati. Ciò che il tecnico stava tralasciando di considerare, tuttavia, è che non esistono al mondo due sole Plexi originali che suonino uguali: si tratta di amplificatori realizzati all'epoca con componenti spesso diversi, senza parlare delle differenze rinvenibili nei cablaggi.

Basta prendere un amplificatore realizzato Point-To-Point od uno a Turret Board, e toccando o muovendo i cavi si può constatare come il suono ne venga influenzato con grande facilità, con un impatto sul suono udibile chiaramente. Si tratta di un fenomeno ormai ben conosciuto. Se si hanno gli strumenti per comprendere adeguatamente le interazioni tra le variabili in gioco, si può arrivare a realizzare un PC board facendo in modo che questo ci dia il preciso feel che stiamo cercando. In più, con questa tecnologia ogni modello prodotto suonerà esattamente allo stesso modo [NOTA 2]. Quante volte è capitato che si colleghi una chitarra ad un vecchio Marshall 50W, e ci si accorga che il suo suono è diverso da quello che ci si sarebbe attesi? E' chiaro che questo può anche accadere a causa di valvole da sostituire; ma le disomogeneità rispetto ai componenti e alla costruzione dell'amplificatore giocano un ruolo significativo nel determinare questi risultati.

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(l'interno di un amplificatore di casa Matchless, PTP tra i più ambiti)

Va detto che servono anni di esperienza per sviluppare una sufficiente comprensione delle interazioni capacitive ed induttive coinvolte. Personalmente, ho svolto questo tipo di attività già molti anni addietro, lavorando per altre compagnie, progettando circuiti stampati per le sezioni audio di amplificatori, mixing consoles, processori di segnale, etc. Ho degli accordi riservati con quasi tutti i miei precedenti clienti, ma posso dire che difficilmente, oggi, uno studio di registrazione di livello professionale, negli USA o in Europa, non avrà tra le sue attrezzature qualcosa che io abbia contribuito a sviluppare.
Dopo centinaia di progetti di questo tipo, si sviluppa una certa comprensione di queste interazioni complesse tra le piste conduttive ["traces" nel testo originale, NDT] di un PCB e componenti.

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Certi componenti sviluppano un notevole campo, altri no. Alcuni sono più sensibili ai campi causati da altri componenti. I componenti possono influenzare il segnale che passa attraverso le piste conduttive di un PC Board, e queste possono infuenzare a loro volta il segnale che passa attraverso i componenti. Il tutto crea una rete estesa e complessa di retroazioni positive e negative, in funzione dei vari campi di influenza. Per questo la distanza tra i vari elementi sul Board, ed il loro posizionamento - orientamento reciproco non possono essere ignorati. In più, quali piste corrano parallele o perpendicolari e a quale distanza reciproca, può influenzare in modo evidente il suono ed il feel del prodotto finito.

(l'interno di un amplificatore con Turret Boards)

Molti progettano circuiti senza seguire criteri rigorosi, quasi a tentoni, or for the greatest parts density [ho preferito riportare il testo originale, NDT] o in funzione della maggiore economicità e facilità di realizzazione. Nessuna di queste eventualità può riguardare un amplificatore serio che si possa definire "high-end", e proprio quel tipo di errori causa lamentele nei confronti dei PC Board.

Se sai cosa stai facendo, potrai valutare se un board più spesso possa essere più utile ai tuoi scopi che uno più sottile (ad esempio i nostri misurano .093" o 3/32", mentre la maggior parte sono .062” or 1/16”), e se usare un filo di rame di sezione maggiore sia una buona idea (noi usiamo quello da 4 oz, mentre molti usano quello da 1/2 o 1 oz). Uno tra i problemi più grandi che interessano gli amplificatori con PC Board è originato dalla flessione di quest'ultimo, quando si verifica. La flessione del Board può infatti creare un indebolimento strutturale nel filo di rame. In questi casi il metallo non si spezza, ma cristallizza e crea grossi problemi di rumore. Ovviamente questo sarà più evidente negli ampli combo. Per evitare questo tipo di inconvenienti, i PCB che usiamo per i nostri prodotti devono superare dei controlli di resistenza alla flessione, attraverso prove che la maggior parte dei PCB usati negli ampli Fender o Marshall non potrebbero sopportare senza incorrere in rotture vere e proprie.

Sui PCB, il rivestimento dei fori è un must, assieme alla saldatura su entrambi i lati. Questi fanno sì che sia molto più difficile far saltare una saldatura o un collegamento, a causa di un surriscaldamento o di errore umano durante un intervento sul PCB. Arrivati a questo cominciando con PC Boards rivestiti con rame da 2 oz, e nel processo di rivestimento dei fori aggiungiamo al loro interno ulteriori 2 oz di rame.

Al contrario di quanto si crede comunemente, i famosi capacitori “Orange Drop” sono tutt'altro che di alta qualità. Vanno bene per alcune funzioni all'interno di alcuni specifici circuiti, ma la mancanza di omogeneità nella loro fabbricazione è disastrosa. Forse questo ha a che fare con il fatto che molti di coloro che li usano in ampli realizzati PTP sentano il bisogno di intervenire con modifiche ai collegamenti. Ciò aggiunge qualcosa a quanto dicevo prima sull'importanza dello scegliere i componenti giusti.

E' vero che le saldature sul PCB possono dare problemi nel tempo, ma c'è lo stesso problema anche sugli ampli PTP. Una buona saldatura che subisca il minimo stress meccanico possibile (usando il giusto componente, con la giusta lunghezza del capo da collegare, e la giusta tecnica) assicura maggior vita ed efficienza al collegamento. Assumendo che il macchinario per le saldature [flow-solder machine, NDT] sia settato in modo corretto in tutti i suoi parametri, e che tutte le scelte operate a monte siano adeguate, un PC Board realizzato con questa tecnologia avrà una durata maggiore e collegamenti di qualità migliore rispetto ad uno con saldature realizzate a mano. Se avete dubbi su quanto ho appena detto, fatevi queste domande e provate a rispondere:
"Come decido quale lega per la saldatura usare? Dovrei preferire SN60, SN63, SN96, Savebit, o qualcun'altra ancora?"
"Come decido quale e quanto flussante usare per rimuovere gli ossidi dai contatti delle parti da saldare?" [Testo originale: How do you decide what flux to use in your solder and how much?, NDT]
"Come stabilisco la temperatura a cui regolare lo strumento?"
Tutte queste variabili implicano grandi conseguenze sul prodotto finale in termini di qualità e resistenza dei collegamenti. Se non si sa rispondere in modo preciso a certi interrogativi, allora non si può neanche cercare di intuire l'affidabilità nel tempo dei propri prodotti. Si tratta di elementi che demarcano in modo netto il professionista dal costruttore per hobby.

In un amplificatore PTP, l'intera superficie del collegamento saldato è esposta all'aria, e quindi anche alla corrosione. Nel caso di una PC Board con le caratteristiche riportate sopra, solo le superfici superiore e posteriore sono esposte alla corrosione, quindi non la gran parte del collegamento.

Nei nostri stabilimenti viene impiegato solo personale con certificazione FAA (Federal Aviation Administration, NDT) per ogni stadio della fabbricazione. E' importante che questo sia cosciente di tutte le variabili fin qui enumerate. Lo standard della certificazione FAA è persino più rigoroso di quello militare. Inoltre, l'industria aeronautica è praticamente l'unica rimasta che utilizzi PCB per componenti elettronici collegati a controlli elettromeccanici. Questo perché innumerevoli test del FAA hanno mostraro che dispositivi costruiti in questo modo durano più a lungo e sono più affidabili che quelli costruiti in qualsiasi altro modo, anche senza considerare il problema dei costi.

Per concludere, credo fermamente che i PCB, quando sono ben progettati e realizzati, siano da ogni punto di vista da preferirsi ad altre tecniche di fabbricazione quando si possa produrre un certo quantitativo di amplificatori. Se non fossi fermamente convinto di ciò, non lo metterei neanche in pratica, come invece faccio. Questo detto, so bene che si tratta di un metodo complicato e costoso per quanti costruiscono per hobby, e se non si dispone di esperienza sufficiente, difficilmente i risultati saranno buoni. Le tecniche PTP e turret-board offrono all'appassionato e al piccolo fabbricante l'opportunità di modificare con facilità le loro realizzazioni, visto che si tratta di una necessità frequente. Quindi, a meno che si possano realizzare 50 amplificatori al mese o più, negli altri casi il consiglio è di stare alla larga dai circuit boards.”

[NOTA 1] Traduco qui parte dell’introduzione usata sul sito Bogner per presentare questo articolo:
"Molti dibattiti hanno già avuto luogo su questo tema [...] tuttavia la visione d'insieme che ci propone qui Andy Marshall, presidente e CEO della THD Electronics Ltd. www.thdelectronics.com è semplicemente eccezionale. Andy Marshall e Reinhold Bogner sono amici da molti, molti anni, e riteniamo che il testo che segue racchiuda i pregi di sintesi, chiarezza e approfondimento, al punto che abbiamo chiesto ad Andy il permesso di pubblicarlo qui. Dal momento che Bogner e THD condividono gran parte della loro filosofica e tecnica costruttiva, ci pare cosa naturale farlo..."
[NOTA 2] Il sottoscritto ha posseduto per qualche mese due Bogner Shiva prodotte nello stesso anno, e può confermare di aver trovato il loro suono reciprocamente identico.

Chiedo scusa sin d'ora per eventuali imprecisioni, tengo a chiarire che il sottoscritto non è che un appassionato come tanti, mosso dal piacere di conoscere e comprendere.