DIY patareitoitega Overdrive pedaal kitarriefektidele: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Muusika- või elektroonikaarmastuse huvides on selle juhendi eesmärk näidata, kui kriitilise tähtsusega võib SLG88104V Rail to Rail I/O 375nA Quad OpAmp oma väikese võimsuse ja madalpinge edusammudega murranguliselt muuta.

Tänapäeval turul olevad tüüpilised ülekäigukonstruktsioonid töötavad 9 V pingel. Siiski, nagu siin selgitatud, oleme suutnud saavutada ülekoormuse, mis on oma energiatarbimisel äärmiselt ökonoomne ja töötab nii madala VDD -ga, et see suudab töötada ainult kahe AA -patareiga kolme voldi juures pikema aja jooksul ja äärmiselt pika aku kasutusiga. Seadmesse jäänud patareide edasiseks säilitamiseks kasutatakse standardvarustuses mehaanilist lülitit. Lisaks, kuna SLG88104V jalajälg on minimaalne, kasutades minimaalselt akusid, saab soovi korral teha väikese kerge pedaali. Kõik see koos meeldivate heliefektidega muudab selle juhtivaks overdrive -disainiks.

Võimendatud kitarrid ilmusid 1930ndate alguses. Kuid tol ajal püüdsid varajased salvestuskunstnikud puhtaid orkestritüüpi helisid. 40ndateks valmistas DeArmond maailma esimese eraldiseisva efekti. Kuid sel ajal olid võimendid klapipõhised ja mahukad. Kuigi 40ndatel ja 50ndatel aastatel olid levinud puhtad toonid, keerasid konkureerivad isikud ja bändid oma võimenduse helitugevuse sageli ülemääraseks ja moonutatud heli muutus üha populaarsemaks. 60ndatel hakati 1964. aastal ja umbes samal ajastul tootma koos Vox T-60-ga transistorvõimendeid, et säilitada veelgi moonutusheli, mida toona väga sooviti.

1. samm: eeltingimused

Muusikasignaalide analoog- või digitaaltöötlus võib pakkuda uusi efekte ning aktiivsed ülekäiguefektid taasloovad nende varaste klapivõimendite üleliigsed lõikamisiefektid.

Tavaliselt soovimatu ja võimenduse osas minimeeritud on selle efekti osas vastupidine. Lõikamine tekitab sagedusi, mida esialgses kõlas ei esine ja mis võisid osaliselt olla selle apellatsiooni põhjuseks algusaegadel. Tugev ja peaaegu ruudukujulise lainega seotud lõikamine tekitab väga räsitud helisid, mis on selle algtooni suhtes ebaharmoonilised, samas kui pehme lõikamine tekitab harmoonilisi ülatoone ja seega sõltub tekitatav heli sageduse lõikamise ja ammendumise mahust. Selle autori kindel veendumus on, et overdrive -pedaali kvaliteet sõltub selle harmooniliste ja ebaharmooniliste toonide suhtarvust kogu selle ulatuses ning võimest säilitada harmoonilisi toone suurematel võimendustel.

2. samm: ülevaade

Eespool on ülevaade kavandatavast vooluringist, mille eesmärk on olemasolevate signaalide säilitamine ja nende ülekandehelide tootmine. SLG88104V kasutamine võimaldab Overdrive'i pedaalil töötada 3 V abil, kasutades kahte AA patareid, mis on palju laiemalt saadaval ja odavamad kui 9 V PP3 patareid. Soovi korral võib selle asemel kasutada AAA patareisid, kuigi AA lisavõimsus muudab selle enam kui sobivaks. Lisaks saab vooluahel soovi korral töötada 4,5 V (1,5 V keskjoon +3 V) või 6 V (3 V keskjoon +3 V), kuigi see pole vajalik.

Selektiivne sagedusvõimendus - oluline muudatus võimenduse saavutamiseks madalamatel pingetel.

3. samm: selgitus ja teooria

Valime võimendi mitteinverteeriva topoloogia võimendusastmete aluseks, kuna sellel on kõrge sisendtakistus ja lihtne kohandada sageduse valimiseks.

Vaata Vormel 1.

Nagu nägime, sõltub sellest seadistusest saadav kasu ainult tagasisidest. Kui me teisendame selle kõrgpääsutopoloogiaks, sõltub võimendus tagasisidest ja sisendsagedustest vastavalt mõnele ülelaadimiskorrale. Lisaks, kui filtri tagasisideahel on kahekordistunud, rakendab topoloogia sisendile ühte reageerivate võimenduste vahemikku ja seejärel veel erinevat reageerivate võimenduste komplekti.

See seadistus võib aidata disaini selgitada ja võimaldada sageduslikumat suunavat / selektiivset võimendust. Allpool on sellise paigutuse skeem koos huvitavate järeldustega valemitega. See topoloogia on oluline tuum, millele tugineb viimane ülekandeskeem, mis lülitab selle mitu korda peamise südamikuna töömudeli säilitamiseks.

Asjade pisut lihtsamaks vaatamiseks kasutame teatud sageduse f jaoks valemit 2 ja valemit 3.

AGaini tegelik võrrand teatud sagedusel f on seega valem 4, mis laguneb veelgi, et saada lõplik valem 5.

Nagu ilmne, on see analoogne ülaltoodud lihtsustatud võrrandite lisamisega, välja arvatud võimendi loomupärane ühtsuse võimendus, mis on konstantne. Kokkuvõtteks võib öelda, et iga kõrgpääsu tagasiside topoloogia jala sagedusreaktsiooni võimendus on liidetud.

Selliste korralduste eesmärk on saavutada sisendsignaali ühtlasem võimendus sagedusvahemikus, nii et kõrgematel sagedustel, kus OpAmp võimendus on vähenenud, saaksime suurendada võimendust. Madalate pingete korral saab heli nende madalate sageduste kaudu säilitada, isegi kui pearuum ei ole väga kõrge.

4. samm: vooluahela skeem

Samm: selgitage vooluringi

SLG88103/4V sisaldab kaasasündinud sisendkaitset, et vältida sisendite ülepinget. Ülekandesüsteemi sisemise algfaasis on lisatud täiendavaid kaitsedioode, mis tagavad konstruktsiooni tugevuse.

Esimese astme võimendus toimib esimese astme suure takistusega puhvrina ja võimendub esialgu, et valmistada ette ülelaadimisetapp. Kasv on umbes kaks, kuigi see varieerub sõltuvalt sagedusest. Selles etapis tuleb hoolitseda selle eest, et võimendus jääks madalaks, kuna mis tahes võimendus selles etapis korrutatakse ülelaadimise võimenduseks.

Pärast ülelaadimisetappi, kus signaal suureneb, tagab sageduse selektiivne võimendus taas selle, et kõrgemad sagedused saavad selle võimenduse järjekindlamaks võimenduseks, ja järjest kutsume esile lõikamise, kasutades kahte dioodi edasi juhtivas režiimis. Tooni moodustab lihtne madalpääsfilter ja see toob kaasa lihtsa helitugevuse potentsiomeetri ja puhver väljundi juhtimiseks.

Kasutatakse ainult kolme rongisisest operatiivvõimendit ja viimane ülejäänud on korralikult ühendatud vastavalt „kasutamata OpAmpide õigele seadistusele”. Soovi korral saab ühe SLG88104V asemel kasutada 2 x SLG88103V’S.

Väikese võimsusega valgusdiood näitab sisselülitatud olekut. Selle väikese võimsusega versiooni tähtsust ei saa alahinnata SLG88104V madalate vaikivate voolude ja töövõimsuse tõttu. Ahela peamine energiatarve on toiteindikaator.

Tegelikult on SLG88104V ülimadala 375 nA vaikse voolu tõttu väga väike võimsus. Suurem osa voolukadudest toimub madalpääsukondensaatorite ja emitteri jälgija takisti lahtiühendamise kaudu. Kui mõõta kogu vooluahela vaikse voolu voolutarvet, osutub see vaid umbes 20 µA, tõustes kitarri töö ajal maksimaalselt 90 µA -ni. See on väga väike võrreldes LED -i tarbitud 2 mA -ga ja seetõttu on väikese võimsusega LED -i kasutamine hädavajalik. Võime hinnata ühe AA -leelispatarei keskmist eluiga tühjenemisest 1 V -ni umbes 2000 mAh* 100 mA tühjenemiskiirusel. Korralik uus 3 V toitepatareide paar peaks saama toita üle 4000 mAh. Kui valgusdiood on paigas, mõõdab meie vooluahel 1,75 mA voolutugevust, mille põhjal saame hinnata 2285 tundi või 95 päeva pidevat kasutamist. Kuna ülelaadimised on aktiivsed vooluahelad, võib meie ülelaadimine minimaalse voolutarbimisega tekitada „kuradima löögi”. Vahemärkusena: kaks AAA patareid peaksid vastu pidama umbes poole AA ajast.

Allpool on selle ülelaadimisahela töömudel. Ilmselgelt, nagu iga pedaali puhul, peab kasutaja seadistusi kohandama, et leida neile kõige sobivam heli. Tundus, et võimendi keskmise ja bassi kõrgemale pööramine annab meile tõeliselt lahedaid overdrive -helisid (kuna kõrged toonid olid karmimad). See meenutas siis soojemat vanaaegset helitüüpi.

SLG88104V väikese paketi ja väga väikese energiatarbimise tõttu on meil õnnestunud saavutada väikese võimsusega ülekäigupedaal, mis on vähem mahukas ja töötab ainult kahe pliiatsitüüpi patareiga pikka aega.

AA patareid on hõlpsamini kättesaadavad ja on olemas võimalus, et neid ei muudeta ühegi tööseadme eluea jooksul, mistõttu on see äärmiselt lihtne hooldada ja keskkonnasõbralik. Lisaks saab seda ehitada väikese arvu väliste komponentidega, nii et see võib olla odav, lihtne valmistada ja nagu varem öeldud, kerge.

* Allikas: Energizer E91 andmeleht (vt tulpdiagrammi), powerstream.com

Järeldused

Selles juhendis oleme konstrueerinud madalpinge väikese võimsusega ülekäigupedaali.

Lisaks GreenPAK -i segasignaali IC -de ja muude digitaalsete pooljuhtide analoogtöötluse käsitlemisele on GreenPAK -i rööpast raudteeni madalpinge, madalvoolu opAmp osutunud kasulikuks ülekäiguahelate jaoks. Need on paljudes teistes rakendustes autonoomsed ja eriti soodsad energiatundlikes rakendustes.

Lisaks, kui olete huvitatud vooluringidest, et programmeerida oma IC disainilahendusi piisavalt, laadige alla meie GreenPAK tarkvara, mis on kasulik selliste kujunduste jaoks, või vaadake lihtsalt meie veebisaidil saadaolevaid GreenPAK Design Files. Inseneritehnika võib olla veelgi lihtsam. Peate lihtsalt ühendama GreenPAK arenduskomplekti arvutiga ja vajutama programmi, et luua kohandatud IC.