DIY ar akumulatoru darbināms Overdrive pedālis ģitāras efektiem: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Mīlestībai pret mūziku vai mīlestībai pret elektroniku šīs pamācības mērķis ir parādīt, cik kritisks SLG88104V sliedes līdz sliedes I/O 375nA četrkāršais OpAmp ar mazjaudas un zemsprieguma uzlabojumiem var radīt revolūciju pārslodzes ķēdēs.

Mūsdienās tirgū tipiskie pārslodzes modeļi darbojas ar 9 V. Tomēr, kā paskaidrots šeit, mēs esam spējuši sasniegt pārslodzi, kas ir ārkārtīgi ekonomiska enerģijas patēriņā un darbojas ar tik zemu VDD, ka tā var strādāt, izmantojot tikai divas AA baterijas ar trīs voltiem ilgu laiku un ārkārtīgi ilgu akumulatora darbības laiku. Lai vēl vairāk saglabātu ierīcē palikušās baterijas, standarta komplektācijā tiek izmantots mehānisks slēdzis atvienošanai. Turklāt, tā kā SLG88104V nospiedums ir mazs, izmantojot minimālu akumulatoru daudzumu, pēc vēlēšanās var izgatavot nelielu, vieglu pedāli. Tas viss kopā ar patīkamiem skaņas efektiem padara to par vadošo overdrive dizainu.

Pastiprinātās ģitāras parādījās 30. gadu sākumā. Tomēr tajā laikā agrīnie ierakstu mākslinieki centās pēc tīra orķestra tipa skaņām. Līdz 40. gadiem DeArmond ražoja pasaulē pirmo atsevišķo efektu. Bet tajā laikā pastiprinātāji bija uz vārstu bāzes un apjomīgi. 40. un 50. gados, lai gan bija izplatīti tīri toņi, konkurējoši indivīdi un grupas bieži pastiprināja savu pastiprinātāju skaļumu līdz pārslodzes statusam, un izkropļojuma skaņa kļuva arvien populārāka. 60. gados ar Vox T-60 sāka ražot tranzistoru pastiprinātājus 1964. gadā un aptuveni tajā pašā laikmetā, lai vēl vairāk saglabātu izkropļojuma skaņu, kas tajā laikā bija ļoti pieprasīta.

1. darbība. Priekšnosacījumi

Mūzikas signālu analogā vai digitālā apstrāde var radīt jaunus efektus, un aktīvie pārslodzes efekti atjauno šo agrīno vārstu pastiprinātāju pārspīlēto apgriešanas efektu.

Parasti nevēlami un līdz minimumam samazināti pastiprinājuma ziņā šī efekta ziņā ir pretēji. Apgriešana rada frekvences, kuras nav sākotnējā skaņā un kas daļēji varēja būt iemesls tās pievilcībai pirmajās dienās. Spēcīga un gandrīz ar kvadrātveida viļņiem saistīta izgriešana rada ļoti jauktas skaņas, kas ir neharmoniskas tās sākotnējam tonim, savukārt mīkstā apgriešana rada harmoniskus virstoņus, un tādējādi radītā skaņa parasti ir atkarīga no izgriešanas un noplūdes ar frekvenci. Šī autora stingrā pārliecība ir tāda, ka overdrive pedāļa kvalitāte ir atkarīga no tā harmonisko un neharmonisko toņu proporcijas visā diapazonā un spējas saglabāt harmoniskos toņus ar lielāku pastiprinājumu.

2. darbība. Pārskats

Iepriekš ir pārskats par ierosināto shēmu, kuras mērķis ir saglabāt esošos signālus un radīt šīs pārslodzes skaņas. Izmantojot SLG88104V, Overdrive pedālis darbojas ar 3 V spriegumu, izmantojot divas AA baterijas, kas ir daudz plašāk pieejamas un lētākas nekā 9 V PP3 baterijas. Ja vēlaties, tā vietā var izmantot AAA baterijas, lai gan AA papildu ietilpība padara to vairāk nekā piemērotu. Turklāt ķēde varēs strādāt ar 4,5 V (1,5 V centra līnija +3 V) vai 6 V (3 V centra līnija +3 V), ja vēlaties, lai gan tas nav nepieciešams.

Selektīvā frekvences pastiprināšana - svarīga modifikācija, lai veiktu pastiprināšanu pie zemāka sprieguma.

3. solis: skaidrojums un teorija

Mēs izvēlamies izmantot pastiprinātāja neinvertējošo topoloģiju kā pamatu pastiprinājuma posmiem, pateicoties tā augstajai ieejas pretestībai un vieglai pielāgošanai frekvenču izvēlei.

Skatīt Formulu 1.

Kā redzējām, ieguvums no šīs sistēmas ir atkarīgs tikai no atgriezeniskās saites. Ja mēs to pārveidosim par augstās caurlaides topoloģiju, ieguvums būs atkarīgs no atgriezeniskās saites un ievades frekvencēm, kā noteikts dažos pārslodzes režīmos. Turklāt, ja filtra atgriezeniskās saites shēma tiek dubultota, tad topoloģija ieejai piemēros vienu reaģējošo pastiprinājumu diapazonu un pēc tam vēl atšķirīgu reaģējošo pieaugumu kopumu.

Šī iestatīšana var kalpot gan dizaina noskaidrošanai, gan vairāk frekvenču virziena / selektīvas pastiprināšanas nodrošināšanai. Zemāk ir šāda izkārtojuma diagramma ar formulām, kas rada interesantus secinājumus. Šī topoloģija ir svarīgs punkts, uz kuru balstās galīgā pārslodzes shēma, kas vairākas reizes iekļaus to kā galveno kodolu, lai saglabātu darba modeli.

Lai paskatītos uz lietām nedaudz vienkāršāk, zināmai frekvencei f mēs izmantojam Formulu 2 un Formulu 3.

Faktiskais AGain vienādojums noteiktā frekvencē f ir formula 4, kas tālāk sadalās, lai iegūtu galīgo formulu 5.

Kā redzams, tas ir līdzīgs iepriekš minēto vienkāršoto vienādojumu pievienošanai, izņemot pastiprinātāja raksturīgo vienotības pieaugumu, kas ir nemainīgs. Rezumējot, tiek apvienots katras augstās caurlaidības atgriezeniskās saites topoloģijas posma frekvences reakcijas pieaugums.

Šādu izkārtojumu mērķis ir iegūt vienmērīgāku ieejas signāla pastiprinājumu frekvenču diapazonā, lai augstākās frekvencēs, kur OpAmp pastiprinājums ir samazināts, mēs varētu ieviest lielāku pastiprinājumu. Pie zema sprieguma skaņu var saglabāt zemās frekvencēs, pat ja galvas augstums nav ļoti augsts.

4. solis: shēmas shēma

5. darbība. Izskaidrota ķēde

SLG88103/4V ir iebūvēta ieejas aizsardzība, lai novērstu pārspriegumu tās ieejās. Papildu aizsardzības diodes ir pievienotas sākotnējā pārslēgšanas ievades stadijā, lai nodrošinātu lielāku konstrukcijas izturību.

Pirmā posma pastiprināšana darbojas kā pirmās pakāpes augstas pretestības buferis un sākotnēji pastiprinās, lai sagatavotos pārslodzes posmam. Ieguvums ir ap diviem, lai gan tas mainās atkarībā no biežuma. Šajā posmā ir jārūpējas, lai pastiprinājums paliktu zems, jo jebkurš pastiprinājums šajā posmā tiek pavairots pārslodzes pastiprinājumā.

Pēc pārsniegšanas posma, kad signāls tiks ievērojami palielināts, frekvenču selektīvā pastiprināšana atkal nodrošina, ka augstākās frekvences iegūst pastiprinājumu, lai panāktu konsekventāku pastiprinājumu, un secīgi mēs izraisām apgriešanu, izmantojot divas diodes vadošā virzienā uz priekšu. Vienkāršs zemas caurlaidības filtrs veido signālu, un tas noved pie vienkārša tilpuma potenciometra un bufera, lai vadītu izvadi.

Tiek izmantoti tikai trīs no iebūvētajiem operatīvajiem pastiprinātājiem, un pēdējais atlikušais ir pareizi pievienots vadam saskaņā ar “pareizu neizmantoto OpAmps iestatījumu”. Ja vēlaties, viena SLG88104V vietā var izmantot 2 x SLG88103V’S.

Mazjaudas gaismas diode norāda uz ieslēgtu stāvokli. Zema jaudas versijas nozīmi nevar nenovērtēt SLG88104V zemās klusuma strāvas un darbības jaudas dēļ. Galvenais strāvas patēriņš no ķēdes būs jaudas indikatora gaismas diode.

Faktiski, ņemot vērā ārkārtīgi zemo 375 nA klusuma strāvu, SLG88104V jaudas atlīdzība ir ļoti maza. Lielākā daļa enerģijas zudumu rodas, atvienojot zemas caurlaidības kondensatorus un emitētāja sekotāja rezistoru. Ja mēs izmērām visas ķēdes mierīgās strāvas pašreizējo patēriņu, izrādās, ka tas ir tikai aptuveni 20 µA, ģitārai darbojoties, tas palielinās līdz aptuveni 90 µA. Tas ir ļoti mazs, salīdzinot ar 2 mA, ko patērē LED, un tas ir iemesls, kāpēc obligāti jāizmanto mazjaudas gaismas diode. Mēs varam novērtēt vienas AA sārma baterijas vidējo kalpošanas laiku, lai izlādētos no pilnas līdz 1 V, ir aptuveni 2000 mAh* pie 100 mA izlādes ātruma. Cienīgam jaunam bateriju pārim, kas ražo 3 V, jāspēj nodrošināt vairāk nekā 4000 mAh. Ja gaismas diode ir uzstādīta, mūsu ķēde mēra 1,75 mA strāvu, no kuras mēs varam aprēķināt vairāk nekā 2285 stundas vai 95 dienas nepārtrauktas lietošanas. Tā kā overdrives ir aktīvas shēmas, mūsu overdrive ar minimālu strāvas patēriņu var radīt “elles sitienu”. Kā piezīmi, divām AAA baterijām vajadzētu ilgt aptuveni pusi no AA laika.

Zemāk ir šīs pārslodzes ķēdes darba modelis. Acīmredzot, tāpat kā ar jebkuru pedāli, lietotājam ir jāpielāgo iestatījumi, lai atrastu sev piemērotāko skaņu. Pagriežot pastiprinātāja vidusdaļu un basu augstāk par diskantu, mums šķita patiešām foršas overdrive skaņas (jo augstākās skaņas bija skarbākas). Pēc tam tas atgādināja siltāku vecmodīgu skaņas veidu.

Pateicoties SLG88104V nelielajam iepakojumam un ļoti nelielam enerģijas patēriņam, mums ir izdevies sasniegt mazjaudas pārslodzes pedāli, kas ir mazāk apjomīgs un ilgu laiku darbojas tikai ar divām zīmuļa tipa baterijām.

AA baterijas ir vieglāk pieejamas, un pastāv iespēja, ka tās netiks mainītas nevienas darba vienības mūža garumā, padarot to ārkārtīgi vienkāršu apkopi un videi draudzīgu. Turklāt to var veidot ar nelielu skaitu ārēju komponentu, tāpēc tas var būt lēts, viegli izgatavojams un, kā minēts iepriekš, viegls.

* Avots: Energizer E91 datu lapa (skat. Joslu diagrammu), powerstream.com

Secinājumi

Šajā instrukcijā mēs esam izveidojuši zemsprieguma mazjaudas pārslodzes pedāli.

Papildus GreenPAK jaukto signālu IC un citu digitālo pusvadītāju analogās apstrādes apstrādei ir pierādīts, ka GreenPAK sliedes līdz dzelzceļa zemspriegumam, zemas strāvas OpAmp ir noderīgi pārslodzes shēmās. Tie ir autonomi daudzās citās lietojumprogrammās un īpaši izdevīgi jaudas jutīgās lietojumprogrammās.

Turklāt, ja jūs pietiekami labi interesējat shēmas, lai ieprogrammētu savus IC dizainus, droši lejupielādējiet mūsu GreenPAK programmatūru, kas noderīga šādiem dizainparaugiem, vai vienkārši apskatiet jau pabeigtos GreenPAK dizaina failus, kas pieejami mūsu tīmekļa vietnē. Inženierija varētu būt vēl vienkāršāka, viss, kas jums jādara, ir pievienojiet GreenPAK attīstības komplektu datoram un nospiediet programmu, lai izveidotu pielāgotu IC.