דוושת Overdrive המופעלת באמצעות סוללות DIY לאפקטים של גיטרה: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

למען אהבת המוזיקה או האהבה לאלקטרוניקה, מטרתו של מדריך זה היא להראות עד כמה מסילה SLG88104V קריטית למסילה I/O 375nA Quad OpAmp עם העוצמה הנמוכה שלה והתקדמות במתח נמוך יכולה להיות מהפכה במעגלי הינע.

עיצובים אופייניים לאוברדרייב בשוק פועלים כיום על 9V. עם זאת, כפי שהוסבר כאן הצלחנו להשיג overdrive שהוא חסכוני במיוחד בצריכת החשמל שלו ופועל על VDD כל כך נמוך שהוא יכול לעבוד באמצעות שתי סוללות AA בלבד בשלושה וולט לתקופות ממושכות וחיי סוללה ארוכים במיוחד. לשמירה נוספת על הסוללות שנותרו ביחידה, מתג מכני לניתוק משמש כסטנדרט. בנוסף, מכיוון שטביעת הרגל של SLG88104V קטנה עם כמות מינימלית של סוללות, ניתן לבצע דוושה קטנה במשקל קל במידת הצורך. כל זה בשילוב עם אפקטים קוליים חביבים הופך אותו לעיצוב מוביל באובר -דרייב.

גיטרות מוגברות הופיעו בתחילת שנות השלושים. עם זאת, באותה תקופה אמני הקלטה מוקדמים שאפו לצלילים נקיים מסוג תזמורת. בשנות ה -40 ייצר DeArmond את האפקט העצמאי הראשון בעולם. אבל באותו זמן מגברים היו מבוססי שסתומים ומגושמים. במהלך שנות ה -40 ועד שנות ה -50 למרות שגוונים נקיים היו נפוצים, אנשים ותחרות להקות תחרותיות הגדילו לעיתים קרובות את עוצמת המגברים שלהם למעמד של overdrive וצליל העיוות הפך פופולרי יותר ויותר. בשנות ה -60 החלו לייצר מגברי טרנזיסטור עם ה- Vox T-60, בשנת 1964 ובסביבות אותו עידן כדי לשמר עוד יותר את צליל העיוות שהיה מבוקש מאוד באותה תקופה נולד אפקט העיוות הראשון.

שלב 1: דרישות מוקדמות

עיבוד אנלוגי או דיגיטלי של אותות מוזיקה יכול לספק אפקטים חדשים, ואפקטים של overdrive פעילים יוצרים מחדש את אפקטי הגזירה המוגזמים של אותם מגברי שסתומים מוקדמים.

בדרך כלל לא רצוי וממוזער מבחינת הגברה ההיפך הוא הנכון מבחינת האפקט הזה. גזירה מייצרת תדרים שאינם קיימים בצליל המקורי ושהיתה יכול להיות בחלקו הסיבה לפנייה שלו בימים הראשונים. גזירה הקשורה לגל חזק כמעט ומרובע מייצרת קולות חשיש מאוד שאינם הרמוניים לצליל האב שלה, ואילו גזירה רכה מייצרת צלילים הרמוניים ולכן באופן כללי הצליל המופק תלוי בכמות החיתוך והדלדול בתדירות. זוהי האמונה החזקה של מחבר זה כי איכות דוושת האובר -דרייב תלויה בשיעור הטונים ההרמוניים עד הבלתי -הרמוניים בכל הטווח שלה וביכולתה לשמר את הטונים ההרמוניים בהגברות גבוהות יותר.

שלב 2: סקירה כללית

למעלה סקירה כללית של מעגל מוצע, שמטרתו לשמר את האותות הקיימים ולהפיק את צלילי היגוי יתר. השימוש ב- SLG88104V מאפשר דוושת Overdrive הפועלת על 3 V באמצעות שתי סוללות AA שהן הרבה יותר זמינות ופחות יקרות לרכישה מאשר 9 V PP3 סוללות. אם תרצה, ניתן להשתמש במקום זאת בסוללות AAA, למרות שהקיבולת הנוספת של ה- AA הופכת אותו ליותר מתאים. יתר על כן, המעגל יוכל לעבוד על 4.5 וולט (קו מרכזי 1.5 וולט +3 וולט) או 6 וולט (קו מרכזי 3 וולט +3 וולט) אם תרצה בכך, אם כי אין צורך בכך.

הגברת תדרים סלקטיבית - שינוי חשוב לביצוע הגברה במתח נמוך יותר.

שלב 3: הסבר ותיאוריה

אנו בוחרים להשתמש בטופולוגיה הבלתי הפיכה של המגבר כבסיס לשלבי הגברה בשל עכבת הכניסה הגבוהה וההתאמה הקלה לבחירת התדרים.

ראה פורמולה 1.

כפי שראינו, הרווח במערך זה מותנה אך ורק במשוב. אם נמיר זאת כטופולוגיה של מעבר גבוה, הרווח יהיה תלוי במשוב ותדרי קלט לפי כמה סידורי overdrive. יתר על כן, אם מעגל המשוב של המסנן יוכפל, הטופולוגיה תחיל טווח אחד של רווחים מגיבים על הקלט ולאחר מכן קבוצה אחרת נוספת של רווחי תגובה.

התקנה זו יכולה לשמש הן להבהרת העיצוב והן לאפשר הגברה כיוונית / סלקטיבית בתדירות גבוהה יותר. להלן התרשים של סידור כזה עם נוסחאות המניבות מסקנות מעניינות. טופולוגיה זו היא נקודה חשובה שעליה מסתמך מעגל ההיגוי הסופי אשר ישלב אותה כליבה עיקרית מספר פעמים לשמירה על מודל עובד.

כדי להסתכל על הדברים קצת יותר פשוט, בתדירות מסוימת f אנו משתמשים בפורמולה 2 ובפורמולה 3.

המשוואה בפועל ל- AGain בתדירות מסוימת f היא אפוא פורמולה 4 המתפרקת עוד יותר ליצירת נוסחה 5 אחרונה.

כפי שנראה הדבר מקביל להוספת המשוואות הפשוטות למעלה למעט רווח האחדות הטמון במגבר שהוא קבוע. לסיכום הרווח של תגובת התדר של כל רגל טופולוגיה של משוב גבוה עובר מורכב.

מטרת הסדרים כאלה היא להשיג הגברה אחידה יותר של אות הכניסה על פני טווח התדרים, כך שבתדרים גבוהים יותר בהם הרווח של OpAmp מופחת, נוכל להציג רווח נוסף. במתחים נמוכים ניתן לשמר את הצליל באמצעות אותם תדרים נמוכים למרות שמרווח הראש אינו גבוה במיוחד.

שלב 4: תרשים מעגלים

שלב 5: מעגל מוסבר

ה- SLG88103/4V כולל הגנת כניסה מולדת למניעת מתח יתר בכניסותיו. דיודות הגנה נוספות נוספו בשלב הראשוני של כניסת overdrive לחוסן עיצובי נוסף.

הגברה בשלב הראשון משמשת כמאגר עכבה גבוהה בשלב הראשון ומתגברת בתחילה כדי להתכונן לשלב ההינע. הרווח הוא בערך שניים למרות שהוא משתנה בתדירות. בשלב זה יש להקפיד על כך שההגברה תישאר נמוכה, שכן כל הגברה בשלב זה מוכפלת להגברה של overdrive.

בהמשך לשלב האובר -דרייב, שבו האות יעבור עליות גדולות, הגברה סלקטיבית של תדרים מבטיחה שוב שהתדרים הגבוהים יקבלו את ההגברה הזו לצורך הגברה עקבית יותר, ובהמשך אנו גורמים לקריעה באמצעות שתי דיודות במצב מוליך קדימה. מסנן פשוט נמוך עובר יוצר את הטון, וזה מוביל לפוטנציומטר נפח פשוט ומאגר להנעת הפלט.

רק שלושה מתוך המגברים התפעוליים המשולבים מנוצלים, והאחרון שנותר מחובר כראוי בהתאם ל"התקנה נכונה עבור OpAmps שאינו בשימוש ". אם תרצה, ניתן להשתמש ב -2 x SLG88103V’S במקום SLG88104V היחיד.

דיודה פולטת אור בעל הספק נמוך מצביעה על מצב מופעל. לא ניתן להמעיט בחשיבותה של היותה גרסת צריכת חשמל נמוכה בשל הזרמים הנמוכים והעוצמה הנמוכה של SLG88104V. צריכת החשמל העיקרית מהמעגל תהיה נורית חיווי החשמל.

למעשה, בשל הזרם השקט של 375 nA נמוך במיוחד, שיקול ההספק של SLG88104V הוא קטן מאוד. רוב אובדן הכוח הוא באמצעות ניתוק קבלים המעברים הנמוכים ונגד העוקב הפולט. אם נמדוד את צריכת הזרם של זרם השקטה של המעגל השלם, מסתבר שהוא כ- 20 µA בלבד, העולה לכדי 90 µA לכל היותר כשהגיטרה בפעולה. זה קטן מאוד בהשוואה ל -2 mA הנצרכים על ידי הנורית והיא הסיבה לכך שהשימוש במנורת LED נמוכה הוא הכרחי. אנו יכולים להעריך את אורך החיים הממוצע של סוללת אלקליין AA יחידה לריקון ממלואה ל- 1 V בסביבות 2000 מיליאמפר / שעה* בקצב פריקה של 100 mA. לאחר מכן זוג סוללות חדש והגון שמייצר 3 וולט אמור להיות מסוגל להשיג יותר מ -4000 מיליאמפר / שעה. כאשר הנורית נמצאת במקום, המעגל שלנו מודד שואב של 1.75 mA שממנו אנו יכולים להעריך מעל 2285 שעות או 95 ימים של שימוש רציף. מכיוון ש- overdrives הם מעגלים פעילים ה- overdrive שלנו יכול לייצר "בעיטה לעזאזל" בשימוש מינימלי. הערה צדדית, שתי סוללות AAA אמורות להחזיק בערך במחצית הזמן של ה- AA.

להלן מודל העבודה של מעגל אובר -דרייב זה. ברור שכמו כל דוושה, המשתמש צריך להתאים את ההגדרות כדי למצוא את הצליל המתאים ביותר עבורו. הגברת האמצע והבס של המגבר גבוהים יותר מהטרבל נותנים לנו צלילי אובר -דרייב ממש מגניבים (מכיוון שהטרבל היה קשה יותר). לאחר מכן הוא דומה לסוג הצליל המיושן החם יותר.

בגלל החבילה הזעירה של SLG88104V וצריכת החשמל הנמוכה ביותר, הצלחנו להשיג דוושת הספק נמוכה בהרבה פחות מגושמת ופועלת רק על שתי סוללות מסוג עיפרון לאורך זמן רב.

סוללות AA זמינות יותר, וישנה אפשרות שהן לא ישתנו במשך כל חיי יחידת עבודה, מה שהופך אותה לתחזוקה קלה במיוחד וידידותית לסביבה. יתר על כן, ניתן לבנות אותו עם מספר מצומצם של רכיבים חיצוניים, כך שהוא יכול להיות בעלות נמוכה, קל להכנה וכאמור לעיל קל משקל.

* מקור: גליון הנתונים של Energizer E91 (ראה תרשים עמודות), powerstream.com

מסקנות

במדריך זה בנינו דוושת הספק נמוכה בהספק נמוך.

מלבד הטיפול בעיבוד האנלוגי עבור אותות מעורבים של GreenPAK ושל מוליכים למחצה דיגיטליים אחרים, הוכח כי מסילות הרכבת אל הרכבת מתח נמוך של GreenPAK, ה- OpAmp של זרם נמוך מועילות במעגלי היגוי. הם אוטונומיים ביישומים רבים אחרים ובעיקר יתרון ביישומים רגישים להספק.

יתר על כן, אם אתה מעוניין במעגלים מספיק לתכנת עיצובים משלך, אל תהסס להוריד את תוכנת GreenPAK שלנו שימושית לעיצובים כאלה או פשוט לצפות בקבצי עיצוב GreenPAK שכבר הושלמו הזמינים בדף האינטרנט שלנו. ההנדסה עשויה להיות אפילו קלה יותר, כל שעליך לעשות הוא לחבר את ערכת הפיתוח של GreenPAK למחשב שלך ולחץ על התוכנית ליצירת ה- IC המותאם אישית שלך.