Overdrive pedala s vlastitim pogonom na baterije za efekte gitare: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Iz ljubavi prema glazbi ili iz ljubavi prema elektronici, cilj ovog Instructable -a je pokazati koliko je kritičan SLG88104V Rail to Rail I/O 375nA Quad OpAmp sa svojom malom snagom i niskonaponskim napretkom koji može revolucionirati sklopove prenapona.

Tipični overdrive dizajn na tržištu danas radi na 9V. Međutim, kao što je ovdje objašnjeno, uspjeli smo postići overdrive koji je iznimno ekonomičan u potrošnji energije i radi na tako niskom VDD -u da može raditi koristeći samo dvije AA baterije na tri volta dulje vrijeme i iznimno dugo trajanje baterije. Za daljnje očuvanje baterija koje su ostale u jedinici, standardno se koristi mehanički prekidač za isključivanje. Osim toga, budući da je otisak SLG88104V mali s minimalnom količinom korištenih baterija, po želji se može napraviti mala papučica male težine. Sve to u kombinaciji sa dopadljivim zvučnim efektima čini ga vodećim overdrive dizajnom.

Pojačane gitare pojavile su se početkom 1930 -ih. Međutim, u to su vrijeme rani izvođači nastojali postići čiste zvukove orkestra. Do 40 -ih godina DeArmond je proizveo prvi svjetski samostalni učinak. No, u to vrijeme pojačala su se zasnivala na ventilima i bila su glomazna. Tijekom 40 -ih pa sve do 50 -ih, iako su čisti zvukovi bili prisutni, konkurentni pojedinci i bendovi često su pojačavali glasnoću pojačala do statusa overdrive -a, a zvuk izobličenja postao je sve popularniji. Šezdesetih su se tranzistorska pojačala počela proizvoditi s Voxom T-60, 1964. godine i otprilike u isto doba radi daljnjeg očuvanja izobličenja zvuka koji je u to vrijeme bio vrlo tražen.

Korak 1: Preduvjeti

Analogna ili digitalna obrada glazbenih signala može pružiti nove efekte, a aktivni overdrive efekti ponovno stvaraju prenaglašene efekte izrezivanja tih ranih pojačala ventila.

Obično neželjeno i minimizirano u smislu pojačanja, suprotno je u smislu ovog učinka. Clipping proizvodi frekvencije koje nisu prisutne u izvornom zvuku i što je mogao biti dijelom razlog njegove privlačnosti u prvim danima. Jaki i gotovo kvadratni izrezi vezani uz izrezivanje proizvode vrlo raspršene zvukove koji su inharmonski u odnosu na roditeljski ton, dok meko izrezivanje proizvodi harmonične prizvuke pa općenito proizvedeni zvuk ovisi o količini izrezivanja i iscrpljivanju frekvencije. Čvrsto je uvjerenje ovog autora da kvaliteta overdrive pedale ovisi o omjeru harmonijskih i inharmonskih tonova u cijelom rasponu i sposobnosti očuvanja harmonijskih tonova pri većim pojačanjima.

Korak 2: Pregled

Gore je pregled predloženog sklopa, čiji je cilj očuvati postojeće signale i proizvesti te pretjerane zvukove. Korištenje SLG88104V omogućuje Overdrive papučicu na 3 V pomoću dvije AA baterije koje su mnogo šire dostupne i jeftinije za kupnju od 9 V PP3 baterija. Po želji se mogu koristiti i AAA baterije, iako dodatni kapacitet AA čini više nego prikladnim. Nadalje, krug će po želji moći raditi na 4,5 V (1,5 V središnji vod +3 V) ili 6 V (3 V središnji vod +3 V), iako to nije potrebno.

Selektivno pojačanje frekvencije - važna izmjena za postizanje pojačanja pri nižim naponima.

Korak 3: Objašnjenje i teorija

Odlučili smo se koristiti neinvertirajuću topologiju pojačala kao bazu za pojačane stupnjeve zbog visoke ulazne impedancije i jednostavne prilagodbe za odabir frekvencije.

Vidi Formulu 1.

Kao što smo vidjeli, dobitak u ovoj postavci ovisi isključivo o povratnim informacijama. Ako to pretvorimo kao visokopropusnu topologiju, dobitak će ovisiti o povratnim informacijama i ulaznim frekvencijama prema nekim aranžmanima prenapona. Nadalje, ako se krug povratne sprege filtera udvostruči, tada će topologija primijeniti jedan raspon osjetljivih pojačanja na ulaz, a zatim i daljnji drugačiji skup osjetljivih pojačanja.

Ova postavka može poslužiti za pojašnjenje dizajna i omogućiti više frekvencijsko usmjereno / selektivno pojačanje. Dolje je dijagram takvog rasporeda s formulama koje donose zanimljive zaključke. Ova je topologija važna srž na koju se oslanja završno sklop preopterećenja koje će je nekoliko puta ugraditi kao glavnu jezgru za održavanje radnog modela.

Da bismo stvari gledali jednostavnije, za određenu frekvenciju f koristimo formulu 2 i formulu 3.

Stvarna jednadžba za AGain na određenoj frekvenciji f je stoga Formula 4 koja se dalje razlaže kako bi se dobila konačna Formula 5.

Kao što je očito, ovo je analogno dodavanju gore pojednostavljenih jednadžbi, osim inherentnog pojačanja jedinstva pojačala koje je konstantno. Ukratko, pojačan je dobitak frekvencijskog odziva svakog kraka topologije povratne sprege visokih prolaza.

Cilj takvih aranžmana je postići ravnomjernije pojačanje ulaznog signala u frekvencijskom području tako da na višim frekvencijama gdje je pojačanje OpAmpa smanjeno možemo uvesti više pojačanja. Pri niskim naponima zvuk se može očuvati kroz te niske frekvencije iako prostor za glavu nije jako visok.

Korak 4: Dijagram kruga

Korak 5: Objašnjenje kruga

SLG88103/4V uključuje urođenu ulaznu zaštitu za sprječavanje prenapona na svojim ulazima. Dodatne zaštitne diode dodane su u početnoj fazi prenaponskog ulaza radi dodatne dizajnerske robusnosti.

Pojačanje prve faze djeluje kao međuspremnik visoke impedancije prve faze i pojačava se u početku za pripremu za stupanj prenapona. Dobitak je oko dva iako varira ovisno o frekvenciji. U ovoj fazi potrebno je paziti da pojačanje ostane nisko jer se svako pojačanje u ovoj fazi multiplicira u pojačanje s pretjeranim pogonom.

Nakon stupnja prenapona, gdje će signal doživjeti velike dobitke, frekvencijsko selektivno pojačanje ponovno osigurava da više frekvencije dobiju to pojačanje za dosljednije pojačanje, te uzastopno induciramo izrezivanje pomoću dvije diode u načinu vodljivosti prema naprijed. Jednostavan niskopropusni filtar stvara ton, a to dovodi do jednostavnog potenciometra za jačinu zvuka i međuspremnika za pogon izlaza.

Koriste se samo tri ugrađena operativna pojačala, a posljednje preostalo je ožičeno na odgovarajući način prema "pravilnom postavljanju za nekorištena OpAmps". Po želji, 2 x SLG88103V’S se mogu koristiti umjesto pojedinačnog SLG88104V.

Dioda koja emitira svjetlo male snage ukazuje na uključeno stanje. Važnost toga što je verzija male snage ne može se potcijeniti zbog niskih struja mirovanja i radne snage SLG88104V. Glavna potrošnja energije iz kruga bit će LED indikator napajanja.

Zapravo, zbog iznimno niske struje mirovanja od 375 nA, razmatrana snaga za SLG88104V je vrlo mala. Većina gubitka snage dolazi kroz odvajanje niskopropusnih kondenzatora i otpornika emitera. Ako mjerimo trenutnu potrošnju struje mirovanja cijelog kruga, ispada da je samo oko 20 µA, povećavajući se na otprilike maksimalno 90 µA dok je gitara u akciji. To je vrlo malo u usporedbi s 2 mA koje troši LED i razlog je zašto je upotreba LED male snage neophodna. Možemo procijeniti da je prosječni vijek trajanja jedne AA alkalne baterije za pražnjenje od pune do 1 V oko 2000 mAh* pri brzini pražnjenja od 100 mA. Pristojan novi par baterija koje proizvode 3 V tada bi trebao moći napajati preko 4000 mAh. S postavljenom LED diodom naš krug mjeri potrošnju od 1,75 mA iz koje možemo procijeniti preko 2285 sati ili 95 dana neprekidne uporabe. Budući da su overdrive aktivni krugovi, naš overdrive može proizvesti "pakleni udarac" pri minimalnoj trenutnoj upotrebi. Kao napomenu, dvije AAA baterije trebale bi trajati otprilike pola vremena AA.

Dolje je radni model ovog sklopa pretvarača. Očigledno, kao i kod svake papučice, korisnik mora prilagoditi postavke kako bi pronašao zvuk koji mu najviše odgovara. Činilo se da je okretanje sredine i basa pojačala više od visokih tonova za nas dalo jako kul overdrive zvuk (budući da su visoki tonovi bili oštriji). Tada je nalikovao toplijoj staromodnoj vrsti zvuka.

Zbog malog paketa SLG88104V i vrlo niske potrošnje energije, uspjeli smo postići papučicu preopterećenja male snage koja je manje glomazna i radi na samo dvije baterije s olovkom dugo vremena.

AA baterije su dostupnije, a postoji i mogućnost da se neće mijenjati za vijek trajanja bilo koje radne jedinice, što je čini iznimno jednostavnom za održavanje i ekološki prihvatljivom. Nadalje, može se graditi s malim brojem vanjskih komponenti, pa može biti niske cijene, laka za izradu i, kao što je ranije rečeno, lagana.

* Izvor: Tehnički list Energizer E91 (vidi stupčasti grafikon), powerstream.com

Zaključci

U ovom Instructable -u konstruirali smo niskonaponsku pedalu preopterećenja male snage.

Osim rukovanja analognom obradom za GreenPAK -ove mješovite IC -ove s mješovitim signalima i druge digitalne poluvodiče, GreenPAK -ov niskonaponski vod za šinu, niskonaponski OpAmp pokazao se korisnim u sklopovima s prenaponom. Autonomni su u mnogim drugim aplikacijama, a posebno su pogodni u aplikacijama osjetljivim na snagu.

Štoviše, ako ste dovoljno zainteresirani za sklopove za programiranje vlastitih dizajna IC-a, slobodno preuzmite naš GreenPAK softver koji je koristan za takve dizajne ili samo pogledajte već dovršene datoteke dizajna GreenPAK dostupne na našoj web stranici. Inženjering bi mogao biti još lakši, sve što trebate učiniti je priključiti GreenPAK Development Kit na računalo i pritisnuti program za izradu prilagođenog IC -a.