Editando os modelos 3D do KiCad com o FreeCad - personalizando os componentes da PCB em 3 passos

Session.

Sou um entusiasta do KiCad mesmo com poucos meses de uso e conhecimentos básicos. A facilidade e a grandiosidade dos recursos do KiCad me fizeram aposentar o simplista ExpressPCB, que usei por muitos anos e que atende muito bem a projetos menos complexos. Além disso, por possuir poucos recursos, o ExpressPCB promove um foco maior no que realmente importa: o desenho em si, sem ter que procurar códigos, fabricantes e carregar bibliotecas pesadas de footprints e modelos 3D. O que mais sinto falta no ExpressPCB é a flexibilidade nos componentes disponíveis e a baixa popularidade do software, que não possui tantos adeptos a fim de editar e criar novos componentes e compartilhá-los com a comunidade - claro que tem a versão paga, mas como fiz um teste rápido e não me convenci a pagar pela licença, vou reservar minhas impressões somente à versão gratuita. O editor de PCB do ExpressPCB também segue uma linha mais simplista e não oferece grandes recursos - sem roteamento avançado, sem referências e uma biblioteca bastante restrita.

Finalizada essa breve introdução, vamos ao que interessa: mudar a cor de modelos 3d do KiCad pelo FreeCad em 3 passos simples. 

Passo #1 - Importação dos arquivos no FreeCad

Abra no FreeCad pelo menu File > Open os arquivos com a extensão .step e .wrl do modelo 3D que você quer mudar a cor. Sim, tem que importar os dois pra conseguir mudar a cor, pelo menos foi dessa forma que eu consegui fazer. Ou seja, importe os arquivos de mesmo nome, assim:

Relay_SPST_Omron_G5NB.step

Relay_SPST_Omron_G5NB.wrl

Clique com o botão direito sobre o nome do arquivo > Set appearance per face > Custom appearance. Agora, com cuidado, clique e selecione todas as faces que pretende mudar a cor. Segure Ctrl pra seleção múltipla ou faça uma por uma, como você achar melhor. 

Edite as cores de acordo com a sua preferência clicando sobre as caixas de cores. Quando finalizar a seleção das cores, basta clicar em Close.

Passo #2 - Exportação do arquivo .step para usar no KiCad

Considerando que você teve sucesso no passo #1, vamos exportar o modelo editado no formato .step para ser usado como novo modelo 3D no KiCad. Use Ctrl + A para selecionar todas as faces do modelo e clique no menu File > Export.

Salve o novo modelo 3D onde desejar. O projeto aberto no FreeCad pode ser salvo no formato padrão .FCStd para permitir sua edição futuramente, se preferir, pelo menu File > Save As.

Passo #3 - Importando o modelo editado no projeto PCB do KiCad

No editor de PCB do KiCad, edite o footprint, localize e selecione o modelo editado pela aba 3D Models.

Pronto! Sua PCB não precisa usar aqueles modelos padrões e seu design vai ficar cada vez mais personalizado.

Dual JFET phono preamp - pré-amplificador para toca discos com ajustes de resistência e capacitância

Depois que reforcei minha vida analógica com a Minimalista Turntable, me obriguei a produzir um pré-amplificador com um toque artesanal também. Tomando como base o esquema elétrico do Minimalista Receiver, onde um TL082 faz todo o trabalho sozinho, decidi moldar meu phono preamp partindo daquele princípio - que me atende muito bem até hoje! - tanto por ter certa afinidade com esse CI quanto por ter gostado bastante da resposta daquele preamp.

O TL082 é um CI clássico, possui J-FET duplo casado na entrada e foi largamente utilizado em diversas frentes, desde pré-amplificadores até equalizadores e efeitos. Suas características permitem que essas aplicações em áudio entreguem qualidade com uma configuração relativamente simples. Existem outros OPAMPs que poderiam ser empregados para essa finalidade, claro, inclusive com respostas melhores, mas eu gosto desse CI e tenho alguns guardados há anos. Por que não usar?! A ideia inicial é ouvir meus discos, ponto. E esse preamp foi desenvolvido a ouvido, vamos dizer assim.

Ajustes avançados de resistência e capacitância

Um exagero, um absurdo, pode julgar. No esquema original e também na sugestão de PCB, existem dois switchs que permitem ajustar a resistência e a capacitância da cápsula, ou seja, seria um plus para atender vários tipos de turntables. Claro que, se você for montar pino a pino ou num layout diferente daquele que sugeri, poderá omitir essa parte e criar um ajuste fixo de acordo com a sua necessidade.

Uma outra possibilidade de melhoria pro futuro é adicionar um controle avançado de ganho - e já está mapeado para testes em breve - para casar com os ajustes de resistência e capacitância, atendendo de forma ainda mais completa para uma audição clara e de qualidade em cápsulas MC, que geralmente possuem a necessidade de ajuste de ganho ao alcance das mãos - associando ou não a um microtransformador de entrada, ainda não decidi a topologia, e isso pode demorar para ser testado até que eu consiga uma turntable MC pra essa session.

Características gerais

E esse preamp foi desenvolvido a ouvido, vamos dizer assim. E foi com base nisso que ajustei a curva de equalização dele, assim como o ganho. Importante que você saiba que todos esses testes foram feitos com base na Minimalista Turntable em conjunto com o Sony FH-G33AV e também o Minimalista Amplifier. Eu não usei outros artifícios pra chegar nessa configuração que não fosse dessa forma, ouvindo.

A fonte de alimentação segue os padrões exagerados de qualidade diyPowered para alcançar a melhor entrega de energia e de regulação de tensão pra esse projeto, fornecendo +15V/-15V/0V com uma corrente máxima disponível de 350 mA - mais do que suficiente pra sustentar o par de TL082 e dois LEDs.

Possibilidades de melhorias mapeadas

• Controle de ganho
• Ajuste de balanço com VU meter de equilíbrio
• Par de VU meter analógicos
• Controle de volume MASTER
• Seleção de tipo de cápsula MM/MC (para complementar os ajustes de resistência e capacitância)
• Saídas balanceadas XLR

A versão inicial 1.0 do projeto se encontra disponível para download abaixo, com o esquema elétrico e sugestão de layout para placa de circuito impresso. A referência do case impresso em 3D e os arquivos de download estão disponíveis  no site Thingiverse - lembrando que eu redimensionei esse case para atender ao projeto, ficando maior do que o original.

Em tempo: a montagem do projeto no case está em andamento e as fotos serão postadas no site assim que tudo estiver pronto! 

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Versão MM Standard

A mesma topologia e qualidade para atender a maioria dos toca discos com cápsula do tipo MM, praticamente um circuito universal.

NOVIDADE! A placa dessa versão e os arquivos do projeto estão disponíveis na PCBWay para comprar pelo link abaixo:

https://www.pcbway.com/project/shareproject/Dual_JFET_phono_preamp_MM_STANDARD_1_0_af998fa7.html

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Minimalista Turntable - um toca discos único baseado no conjunto Frahm HS4900

Há alguns anos, eu tinha um toca-discos Sony e alguns vinis incríveis. De mudança em mudança, fui perdendo vinis, vendendo cabos, pré-amplificadores... até que vendi minha Sony e nunca mais tive outro toca discos. Antes da Sony, também tive uma CCE e logo depois, uma Gradiente, ambas bastante simples e sem grandes recursos. Mas o vinil soava grandioso, quente, bem diferente dos CDs, k7s e aqueles malditos MP3 que inundaram o mundo em algum momento. Desde então, se passaram 20 anos - hoje é 30/07/2025, senhores. Eu tinha planos de comprar um toca discos até que me convenci a garimpar na OLX em busca de um aparelho antigo que tivesse condições de ser restaurado ou de, pelo menos, ter um toca discos para salvar.

Encontrei de tudo: desde gente sem noção cobrando R$ 700 em aparelhos de plástico sem alma e faltando peças importantes até anúncios bem realistas, na faixa dos R$ 100 aos R$ 300 - no meu caso, se tratava de um anúncio bem realista. Fiz alguns contatos e dentre todas as opções que encontrei, optei pelo Frahm HS4900 que estava num bom estado, ligando e com a pickup faltando somente agulha. Fui buscar pessoalmente em Novo Hamburgo, em 05/07/2025, e assim nasceu o projeto Minimalista Turntable.

Ideia inicial do projeto Minimalista Turntable

Eu queria aproveitar a pickup desse aparelho, porque rádio, auxiliar e tape deck eu tenho no Sony FH-G33AV, além do CD player. Bem no início, pensei em usar a própria madeira do gabinete para montar o móvel do toca discos, cheguei até mesmo a remover o revestimento preto pra reaproveitar, mas como a madeira estava bastante esfarelada, mudei de ideia, me inclinando para algo mais original e minimalista. Nascia a assim o conceito que deu origem a essa - digamos assim - releitura de um aparelho Frahm da década de 1990 que se transformou em uma peça única, com design contemporâneo e simplista. 

A pickup foi completamente desmontada, limpa, lubrificada e remontada com troca da fiação original, mantendo somente o cabo blindado da cápsula por estar em boas condições de uso e por ser preto, promovendo uma instalação mais discreta em vista do design ser aparente. Fiz um suporte metálico de quatro pontos que apoiam a pickup sobre as molas da suspensão e um design flutuante muito bonito foi criado, em contraste com os tons da madeira de base e da própria pickup. Adicionei também um LED verde retangular numa posição inusitada e discreta, próximo ao disco, indicando atividade do motor. Foram reaproveitados do aparelho original os pés de plástico e a pickup completa, o restante foi produzido ou refeito, como a fiação em preto do motor e os conectores de energia e áudio, que foram integrados ao conjunto.

A fonte de alimentação é externa ao toca discos por questões práticas, já que não temos um pré-amplificador interno, esse item não se fez tão relevante e optei por fazer dessa forma. Além do mais, ficaria complicado 'esconder' uma fonte de alimentação superdimensionada e regulada e um pré-amplificador decente numa estrutura naked como essa., isso sem falar em outros aspectos como a blindagem dos circuitos sensíveis. A cereja do bolo ficou por conta do emblema original Frahm ter sido reutilizado e fixado na madeira de base, como uma espécie de homenagem ao fabricante, que possui uma grande relevância nesse cenário - me recordo até hoje de vários aparelhos da marca que já tive a oportunidade de trabalhar e de ouvir! 

Fica aqui registrada uma singela homenagem ao Sr. Norberto Frahm, que, em 9 de junho de 1961, fundou oficialmente a Frahm, fabricante 100% brasileira com uma baita história de pioneirismo!

Doador - Frahm HS4900