Overdrive pedala sa napajanjem na baterije za efekte gitare: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

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

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

Pojačane gitare pojavile su se početkom 1930 -ih. Međutim, u to vrijeme rani izvođači trudili su se za čistim zvucima orkestra. Do 40 -ih godina DeArmond je proizveo prvi svjetski samostalni efekt. Ali u to vrijeme pojačala su se zasnivala na ventilima i bila su glomazna. Tokom 40 -ih pa sve do 50 -ih, iako su čisti zvuci bili prisutni, konkurentni pojedinci i bendovi često su pojačavali jačinu zvuka do statusa overdrive -a, a zvuk izobličenja postao je sve popularniji. Šezdesetih godina tranzistorska pojačala počela su se proizvoditi s Voxom T-60, 1964. godine i otprilike u isto doba kako bi se dodatno očuvao distorzijski zvuk koji je u to vrijeme bio vrlo tražen.

Korak 1: Preduvjeti

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

Obično neželjeno i minimizirano u smislu pojačanja, suprotno je u smislu ovog efekta. Clipping proizvodi frekvencije koje nisu prisutne u izvornom zvuku i to je mogao biti dijelom razlog njegove privlačnosti u ranim danima. Snažni isječci povezani s gotovo kvadratnim valovima proizvode vrlo raspršene zvukove koji su inharmonični u odnosu na njegov 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 njenom 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 očuvanje postojećih signala i stvaranje tih pretjeranih zvukova. Korištenje SLG88104V omogućava Overdrive papučicu koja radi na 3 V koristeći dvije AA baterije koje su mnogo šire dostupne i jeftinije za kupovinu od 9 V PP3 baterija. Po želji, umjesto toga mogu se koristiti AAA baterije, iako dodatni kapacitet AA čini više nego prikladnim. Nadalje, krug će po želji moći raditi na 4,5 V (1,5 V središnja linija +3 V) ili 6 V (3 V središnja linija +3 V), iako to nije potrebno.

Selektivno pojačavanje frekvencije - važna modifikacija za postizanje pojačanja pri nižim naponima.

Korak 3: Objašnjenje i teorija

Odabrali smo da koristimo neinvertirajuću topologiju pojačala kao bazu za pojačane stupnjeve zbog njegove velike ulazne impedancije i jednostavne prilagodbe za odabir frekvencije.

Pogledajte Formulu 1.

Kao što smo vidjeli, dobitak u ovoj postavci je isključivo uvjetovan povratnom informacijom. Ako ovo pretvorimo u topologiju visokih prolaza, pojačanje 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 još jedan drugačiji skup osjetljivih pojačanja.

Ova postavka može poslužiti i za pojašnjenje dizajna i omogućiti više frekvencijsko usmjereno / selektivno pojačanje. Ispod je dijagram takvog uređenja s formulama koje proizvode zanimljive zaključke. Ova je topologija važna bit na koju se oslanjaju konačna sklopa preopterećenja koja će je nekoliko puta ugraditi kao glavno jezgro 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 da bi se dobila konačna Formula 5.

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

Cilj takvih aranžmana je postići jednoličnije 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 na tim niskim frekvencijama iako prostor za glavu nije jako visok.

Korak 4: Dijagram kola

Korak 5: Objašnjenje kola

SLG88103/4V ima ugrađenu ulaznu zaštitu za sprečavanje prenapona na svojim ulazima. Dodatne zaštitne diode dodane su u početnoj fazi preopterećenja za dodatnu robusnost.

Pojačanje u prvoj fazi djeluje kao međuspremnik s visokom impedansom u prvoj fazi 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 sa prenaponom.

Slijedeći fazu prenapona, gdje će signal doživjeti velike dobitke, frekvencijsko selektivno pojačanje ponovno osigurava da više frekvencije dobiju to pojačanje za dosljednije pojačanje, pa uzastopno induciramo izrezivanje pomoću dvije diode u napred provodnom načinu rada. Jednostavan niskopropusni filter formira ton, što dovodi do jednostavnog potenciometra za jačinu zvuka i međuspremnika za pogon izlaza.

Koriste se samo tri ugrađena operativna pojačala, a posljednje preostalo je povezano na odgovarajući način prema "pravilnom podešavanju za nekorištena OpAmpa". 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.

U stvari, zbog izuzetno niske struje mirovanja od 375 nA, potrošnja energije 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 kada je gitara u akciji. Ovo je vrlo malo u usporedbi sa 2 mA koje troši LED i razlog je zašto je upotreba LED male snage imperativ. 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 upotrebe. 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.

Ispod 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 okretanje sredine i basa pojačala iznad visokih tonova daje zaista kul overdrive zvuke (jer su visoki tonovi bili oštriji). Tada je ličio na topliju staromodnu vrstu 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 mogućnost da se neće mijenjati za vijek trajanja bilo koje radne jedinice, što je čini izuzetno lakom za održavanje i ekološki prihvatljivom. Nadalje, može se graditi s malim brojem vanjskih komponenti, pa može biti niske cijene, jednostavne za izradu i, kao što je ranije rečeno, lagane.

* Izvor: Tehnički list Energizer E91 (pogledajte trakasti grafikon), powerstream.com

Zaključci

U ovom Instructable -u smo konstruisali niskonaponsku overdrive pedalu male snage.

Osim što se bave analognom obradom za GreenPAK -ove mješovite IC -ove sa mješovitim signalom i druge digitalne poluvodiče, GreenPAK -ovi niskonaponski šinovi do šina, nisko strujni OpAmp pokazali su se korisnima u sklopovima sa prenaponom. Oni su autonomni u mnogim drugim aplikacijama, a posebno su pogodni u aplikacijama osjetljivim na potrošnju energije.

Štaviše, ako ste dovoljno zainteresovani za kola za programiranje sopstvenih dizajna IC-a, slobodno preuzmite naš GreenPAK softver koristan za takve dizajne ili samo pogledajte već završene GreenPAK datoteke za dizajn dostupne na našoj veb stranici. Inženjering bi mogao biti još lakši, sve što trebate učiniti je priključiti GreenPAK Development Kit na računalo i pritisnuti program za kreiranje prilagođenog IC -a.