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16.02.2018

Eurorack Basics #6: Simple EQ löten

Zweifacher, hochwertiger und kompakter EQ zum selber bauen

Simple EQ von Music Thing Modular als Startbasis für SMD Projekte. Dieser Workshop ist eine Schritt für Schritt Anleitung für SMD Anfänger.

SMD steht für ‘Surface-mount Device’ und bedeutet auf Deutsch: Oberflächenmontiertes Bauelement. SMD Bauelemente werden im Gegensatz zu ‘Through Hole’ (Durchsteckmontage) direkt auf die Platine gelötet, ohne Beinchen durch Löcher stecken und abschneiden zu müssen. Durch die geringe Größe der Bauelemente sind Interessierte von dieser Art zu löten abgeschreckt, es gibt jedoch immer häufiger Eurorack-Bausätze mit genau diesen Bauteilen.

Dabei ist SMD löten gar nicht so viel schwieriger als das Through Hole Prozedere. Man muss eine ruhige Hand und eine Lupe griffbereit haben und mit Geduld klappt das dann genauso gut wie mit den Through Hole Bausätzen. Der Simple EQ eignet sich hervorragend um SMD löten zu lernen, da alles sehr gut beschriftet und verpackt ist. Es liegen sogar einige Bauelemente mehr im Kit, als man benötigt, damit man nicht gleich aufgibt, sollte etwas schief gehen.

Details

Das Modul

Der Simple EQ von Music Thing Modular ist nur 4TE klein, aber dafür ein sehr anständig klingender EQ mit viel Headroom und einem geringen Noisefloor. Im Grunde genommen ist der Simple EQ sogar gleich zwei unterschiedliche Mono-EQs, welche von Hi-Fi Anlagen aus den 1970er und 1980er Jahren inspiriert sind. Beide EQs haben jeweils einen Mono-Eingang sowie Ausgang und das war es auch schon mit den Buchsen, denn dieses Modul hat leider keine CV-Steuerung. Das geht aber zu diesem Preis und der Größe voll in Ordnung, denn EQs gibt es wirklich nicht viele im Eurorackland und dieser hier ist ein wirklich gut klingender.

Der erste der beiden EQs bietet zwei Regler um jeweils Höhen und Bässe anzuheben oder abzusenken, wie man das von alten Hi-Fi Anlagen her kennt. Beim zweiten EQ handelt es sich um einen Tilt-Equalizer mit nur einem Regler. Dreht man das Poti nach rechts, so werden die Höhen angehoben und Bässe abgesenkt, dreht man in die entgegengesetzte Richtung, so werden die Bässe angehoben und Höhen abgesenkt. Nicht nur, dass dieser EQ vielfältige Möglichkeiten zur Klangformung bietet und dabei natürlich anders klingt als ein Filter, macht der Simple EQ eine besonders gute Figur, wird er in einen Feedback-Weg eingeschleift, wie man das z. B. mit vielen Delays machen kann.

Der Aufbau

Am Anfang war ich selbst abgeschreckt von SMD Bausätzen, aber gleich mein erstes SMD-Kit hat funktioniert, und nach einigen weiteren erfolgreich gelöteten SMD-Kits, bevorzuge ich diese Bauweise, gegenüber den eigentlich üblichen Through Hole Bausätzen. Hat man sich erst einmal an den Workflow gewöhnt, so geht das Löten schnell und unkompliziert von der Hand. Auch ist es einfacher Fehler zu beheben und Teile auszutauschen.

Die Bauelemente sind jedoch extrem klein und auch in vielen Fällen nicht beschriftet. Man muss also sehr aufpassen nichts zu verlieren. Wenn einmal so ein mikroskopisch kleines Bauelement auf den Boden gefallen ist, hat man Mühe es wiederzufinden. Beim Simple EQ Kit sind aus diesem Grund auch gleich mehrere von einem Bauteil enthalten, und nicht nur dadurch ist dieser Bausatz des britischen Lieferanten THONK auch ein wirklich gutes erstes Kit zum SMD löten. Wenn ihr die vorherigen Eurorack-DIY-Workshops mitgemacht habt, dann werdet ihr auch kein Problem mit eurem ersten SMD Bausatz haben.

Benötigte Materialien

In unserem zweiten Teil dieser Workshop-Reihe "Eurorack Basics #2: Löten, Tools & Co.", haben wir uns ja schon damit auseinandergesetzt, welche Tools ihr zum Löten benötigt. Für SMD Bausätze sind jedoch noch einige weitere Werkszeuge wirklich wichtig. Ihr benötigt zunächst eine spezielle SMD Zange bzw. Pinzette. Diese hat sehr dünne Spitzen und ihr werdet ohne eine SMD Zange die Bauteile nicht richtig festhalten und platzieren können.

Des Weiteren ist Flussmittel sehr wichtig. Zum einen braucht ihr das, um eventuell Bauelemente wieder zu entfernen, aber im Grunde hilft ein bisschen Flussmittel in vielen anderen Situationen weiter, denn dadurch wird das heiße Lötzinn auf die Pads auf der Platine und den Lötkolben gezogen und verteilt sich dort, wo es sich verteilen soll. Entlötlitze braucht ihr auch, würde ich aber nur in sehr wenigen Fällen einsetzen, da es oft mit Flussmittel einfacher geht und man nicht so schnell die Platine beschädigt.

Zusätzlich wird eine wirklich dünne Spitze für den Lötkolben notwendig. Diese sollte auf jeden Fall dünner als 2 mm sein. Meine Lötspitzenstärke liegt unter 1 mm und diese Stärke empfehle ich auch für unser SMD Vorhaben. Auch das Lötzinn sollte in der Materialstärke auf keinen Fall breiter als 1mm sein, wobei ich selbst 0,5 bis 0,8 mm starke Lötlitze verwende. In den meisten Fällen benötige ich keine Lupe, aber auch diese ist erforderlich, zumindest beim Kontrollieren. Final ist Isopropyl Alkohol nützlich, um das Flussmittel nach dem Löten zu entfernen, was die Endkontrolle der Arbeit erleichtert. Isopropyl Alkohol erhält man in der Apotheke. Die Konzentration sollte über 90% liegen.

SMD Bauteile und Platine

Viele SMD Bauteile werden auf einer Papprolle, bzw. Stücken davon, ausgeliefert. Wir fangen mit dem Inhalt der Tüte mit dem gelben Aufkleber an, denn darin enthalten sind zwei Packungen á vier 10K Widerständen, obwohl wir nur eine dieser beiden Packungen für unseren Bausatz benötigen. Geht also einer der Widerstände verloren, ist das nicht ganz so tragisch. Wir haben ja doppelt so viele wie benötigt.

Da die Teile so klein sind, sind diese oft schwer zu identifizieren. Deswegen ist hier ein ordentlicher Arbeitsablauf von großer Bedeutung. Am besten ihr nehmt euch immer nur ein Bauteil aus der Verpackung und nicht gleich alle auf einmal. Auf diese Weise geht ihr sicher, dass ihr später nich durcheinander kommt. Alternativ könnt ihr auch alle Teile von gleichem Wert in ein kleines Gefäß legen. Hier aufgepasst, fällt euch später ein Bauteil mit einem anderen Wert in dieses Gefäß, habt ihr ein Problem. So oder so, solltet ihr diese Mini-Teile nicht einfach auf eurem Arbeitsplatz herumliegen lassen, da ihr diese später nicht mehr auseinanderhalten könnt. Alle SMD Teile werden auf die Unterseite der Platine gelötet, wobei Buchsen und Potis auf die Oberseite gehören.

Auf der Platine finden wir jeweils zwei Pads in Form von kleinen Vierecken für jedes Bauelement. Die Beschriftung zeigt eine Nummer, die uns verrät, in welcher Tüte die entsprechenden Bauteile liegen. Zusätzlich zeigen zwei Linien noch die Richtung an, in welcher wir die Bauteile legen sollen. Das ist bei diesem Bausatz vorbildlich gelöst, denn man kann sich mit der Richtung schon einmal vertun.

Fangen wir mit den vier 10K Widerständen aus der gelben Tüte an. Diese haben eine dunkle Oberseite, wo der Wert des Widerstandes abgelesen werden kann. Es ist zwar egal wie herum ihr die Widerstände lötet, ihr solltet euch jedoch daran gewöhnen, dass die Oberseite auch nach oben zeigt, denn dann könnt ihr nach dem Löten noch erkennen, um welche Widerstände es sich handelt.

Besonders am Anfang ist es eine gute Idee den Widerstand erst einmal auf die entsprechenden Pads zu legen und mittig zu zentrieren, bevor man mit dem Löten beginnt. Habt ihr das probiert, so nehmt ihr den Widerstand wieder von der Platine und haltet eure Lötspitze auf eines der beiden Pads. Nun kurz ein bisschen Lötzinn daranhalten, sodass sich davon eine Spur auf dem Pad befindet.

Jetzt nehmt ihr euch wieder den Widerstand. Während ihr das Lötzinn auf dem Pad mit dem Lötkolben erhitzt, schiebt ihr diesen vorsichtig in Position. Alternativ könnt ihr auch den Widerstand mittig auf die Pads legen, wobei ein Pad bereits verzinnt ist, danach das Lötzinn unter dem Bauteil erhitzen und es dann vorsichtig mit der Zange oder Lötkolben herunterdrücken. Hier müsst ihr ein bisschen üben und für euch herausfinden, was am besten funktioniert.

Ist die eine Seite verlötet, so haltet ihr eure Lötspitze auf das andere Pad. Hierbei solltet ihr darauf achten, dass die Spitze Pad sowie SMD Teil gleichzeitig berührt. Jetzt wieder ein bisschen Lötzinn hinzugeben. Falls benötigt, könnt ihr nun auch ein wenig Lötzinn auf den ersten gelöteten Kontakt geben. Nachdem beide Pads verlötet sind, könnt ihr die Stelle mit dem Alkohol saubermachen, oder ein bisschen Flussmittel darauf geben und nochmals kurz erhitzen, damit sich das Lötzinn sauber verteilt. Beim Löten müsst ihr immer darauf achten, den Lötkolben nicht zu lange an die Teile und Pads zu halten.

Im folgenden Schritt löten wir nach dem gleichen Prinzip die restlichen Widerstände auf die entsprechenden Pads. Geht hierbei nach den Beschriftungen vor und packt immer nur eine Tüte auf einmal aus, bevor ihr euch den nächsten Werten widmet.

Jetzt ist es eine gute Idee, die Platine vom Flussmittel zu säubern und zu schauen, ob ihr alles richtig gelötet habt. Benutzt hierfür eine Lupe und kontrolliert, ob alles mittig sitzt, gut verlötet ist, und keine Brücken zu anderen Lötstellen entstanden sind.

Sind alle Widerstände OK, können wir uns jetzt mit den Kondensatoren auseinandersetzen. Diese haben, wie die Widerstände, keine Richtung, aber auch keine spezifische Ober- und Unterseite. Auch sind sie nicht so flach wie Widerstände und deshalb schwieriger in Position zu schieben. Hier rate ich vor dem Löten das Positionieren zu üben.

Als nächstes sind die beiden Sicherungen F1 und F2 an der Reihe. Diese unterscheiden sich schon optisch von den Widerständen und Kondensatoren, werden aber nach demselben Prinzip gelötet. Hier solltet ihr extrem aufpassen, dass die Teile nicht zu lange erhitzt werden, da Sicherungen recht schnell defekt werden.

Neben die Sicherungen werden jetzt die beiden 1N5819 Dioden auf D1 und D2 platziert. Anders als die schon gelöteten Bauteile, muss man hier auf die Richtung achten. Eine kleine Linie markiert die Kathode und diese ist auch auf der Platine gekennzeichnet. Seid geduldig und besonders vorsichtig, denn die Linie auf dem SMD Bauteil ist schwerlich zu erkennen. Bei unserem Bausatz sind die beiden Dioden in jeweils zwei verschiedene Richtungen gelötet.

Bevor wir uns den beiden ICs widmen, ist jetzt wieder ein guter Zeitpunkt, um alles zu säubern und nochmals zu inspizieren. Die ICs sind den Dioden ähnlich, außer dass diese mehr Beinchen haben. Auch hier gibt es eine Richtung einzuhalten, welche wieder mit einer Linie auf dem Bauteil markiert ist. Auf die Platine ist ein kleiner Punkt gedruckt, der anzeigt, wo die Linie auf dem Bauteil hinkommt. Die ICs sind obendrein an den Längskanten ein bisschen abgeschrägt und diese Seiten sind auf der Platine mit einer Linie gekennzeichnet. Ihr habt hier also zwei Indikatoren auf der Platine, welche euch die Richtung vorgeben, wie ihr die ICs löten müsst.

Ansonsten geht ihr genauso vor, wie bei den anderen Teilen. Zunächst ein bisschen Lötzinn auf ein Pad geben, dann wieder erhitzen und vorsichtig den IC in die korrekte Position schieben. Kontrolliert, ob der IC mittig sitzt. Falls nicht, erhitzt ihr einfach wieder das eine gelötete Beinchen und schiebt den IC mittels der SMD Zange in die korrekte Position. Solltet ihr hierbei versehentlich eine Brücke zwischen zwei Beinchen gelötet haben, so ist das nicht weiter schlimm.

Einfach mit ein bisschen Entlötlitze das Lötzinn entfernen. Es bleibt genug übrig, damit das Bauteil festsitzt, die Brücke ist dann jedoch entfernt. Falls ihr nicht zu viel Lötzinn benutzt habt, worauf ihr beim SMD löten immer achten solltet, könnt ihr auch mehr Flussmittel auf die entstandene Brücke geben und wieder erhitzen. Das Lötzinn sollte sich dadurch, wie von einem Magneten gezogen, von der ursprünglichen Position entfernen.

Through Hole löten

Die folgenden Arbeitsschritte sind den Through Hole Komponenten gewidmet. Bevor diese verarbeitet werden, sollten wir nochmals mit einer Lupe kontrollieren, ob alles gut verlötet ist und keine Brücke zwischen den Beinchen oder Pads entstanden sind. Im nächsten Schritt löten wir den Power Header, bevor die beiden 47uF Kondensatoren auf C9 und C10 gelötet werden, da der Header flacher ist. Beim Header löten wir auch erst einmal einen Kontakt und schauen, ob dieser flach auf der Platine sitzt.

Tut er das nicht, so erhitzen wir die Lötstelle wieder und drücken das Bauteil flach herunter, so wie wir das auch schon in unserem letzten Workshop "Eurorack Basics #5: RadioMusic Modul löten" gemacht haben. Danach sind die beiden Kondensatoren an der Reihe. Das lange Beinchen markiert die positive Seite, welche auf der Platine mit einem kleinen Plus-Zeichen beschriftet ist.

Zum Schluss montieren wir noch drei Potis und vier Buchsen. Dazu müssen erst die beiden kleinen Stützen der Potis entfernt sowie alle Muttern und Unterlegscheiben der Potis und Buchsen abgeschraubt werden. Bevor gelötet wird, stecken wir im ersten Schritt die drei Potis und die vier Buchsen auf die andere Seite der Platine. Das ist wichtig, da die Frontplatte sonst später wahrscheinlich nicht auf die Teile passen würde. Die Unterlegscheiben benötigen wir hier nicht und befestigen die Frontplatte, indem wir die Muttern der Potis und Buchsen mit den Fingern anschrauben.

Danach überprüfen wir ob die Frontplatte parallel zur Platine sitzt. Wenn alles in Ordnung ist, können wir auch die Buchsen und Potis verlöten. Auch hier rate ich zunächst einen Kontakt vom jeweiligen Bauteil zu verlöten, um danach eventuell die Position korrigieren zu können. Den genauen Vorgang hierzu habe ich im letzten Workshop "Eurorack Basics #5: RadioMusic Modul löten" beschrieben. Jetzt noch die Potikappen aufstecken und fertig ist euer neuer Eurorack-Equalizer!

Und so klingt der Simple EQ von Music Thing Modular

Fazit

Der Simple EQ ist nicht nur ein hervorragender erster SMD Bausatz, sondern auch ein wirklich gutes Eurorack-Modul. Zu einem Preis von unter 50 Euro ist der Simple EQ ein echter „No-Brainer“. Ich persönlich hätte mir gewünscht diesen Bausatz als erstes SMD Kit löten zu dürfen, da es eine wirklich gute Schulung darstellt und die Furcht vor der SMD Verarbeitung nimmt. Im Einsatz klingt der Simple EQ von Music Thing Modular wirklich anständig und bietet weitere Möglichkeiten in der Klanggestaltung.

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