Gitar Efektleri için DIY Akülü Overdrive Pedalı: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Müzik sevgisi veya elektronik sevgisi için, bu Eğitilebilir Yazının amacı, düşük güç ve düşük voltaj geliştirmeleriyle SLG88104V Rail to Rail I/O 375nA Quad OpAmp'ın aşırı hız devrelerinde devrim yaratmanın ne kadar kritik olabileceğini göstermektir.

Bugün piyasadaki tipik overdrive tasarımları 9V'da çalışıyor. Bununla birlikte, burada açıklandığı gibi, güç kullanımında son derece ekonomik olan ve o kadar düşük bir VDD ile çalışan bir aşırı hız elde edebildik ki, uzun süreler ve son derece uzun pil ömrü için üç voltta yalnızca iki AA pil kullanarak çalışabilir. Ünitede kalan pilleri daha fazla korumak için standart olarak devre dışı bırakmak için mekanik bir anahtar kullanılır. Ayrıca SLG88104V'nin kapladığı alan az olduğu için minimum miktarda pil kullanıldığı için istenirse küçük bir hafif pedal yapılabilir. Tüm bunlar, hoş ses efektleriyle birleştiğinde, onu lider bir overdrive tasarımı yapar.

Amplifiye gitarlar 1930'ların başında ortaya çıktı. Ancak, o zamanlar erken kayıt sanatçıları temiz orkestra tipi sesler için çabaladılar. 40'larda DeArmond dünyanın ilk bağımsız efektini üretti. Ancak o zamanlar amplifikatörler valf tabanlı ve hacimliydi. 40'lar ve 50'ler boyunca temiz tonlar yaygın olsa da, rekabetçi kişiler ve gruplar sıklıkla amfi seslerini aşırı hız durumuna getirdiler ve bozulma sesi giderek daha popüler hale geldi. 60'lı yıllarda, 1964'te Vox T-60 ile transistörlü amplifikatörler üretilmeye başlandı ve aynı dönemde, o zamanlar çok aranan distorsiyon sesini daha da korumak için ilk distorsiyon efekti doğdu.

Adım 1: Önkoşullar

Müzik sinyallerinin analog veya dijital olarak işlenmesi, yeni efektler sağlayabilir ve aktif aşırı hız efektleri, bu erken valf amplifikatörlerinin aşırı hızlı kırpma efektlerini yeniden yaratır.

Genellikle istenmeyen ve amplifikasyon açısından en aza indirilmiş bu etki açısından tersi doğrudur. Kırpma, orijinal seste olmayan ve ilk günlerdeki çekiciliğinin kısmen nedeni olabilecek frekanslar üretir. Güçlü ve neredeyse kare dalga ile ilgili kırpma, ana tonuyla uyumsuz olan çok karma sesler üretirken, yumuşak kırpma harmonik tonlar üretir ve bu nedenle genellikle üretilen ses, kırpma miktarına ve frekansla azalmaya bağlıdır. Bu yazarın güçlü inancı, bir overdrive pedalının kalitesinin, menzili boyunca harmonik-harmonik tonların oranına ve harmonik tonları daha yüksek amplifikasyonlarda koruma yeteneğine bağlı olduğudur.

2. Adım: Genel Bakış

Yukarıda, amacı mevcut sinyalleri korumak ve bu aşırı hız seslerini üretmek olan önerilen bir devreye genel bir bakış yer almaktadır. SLG88104V'nin kullanılması, 9 V PP3 pillerden çok daha yaygın olarak bulunan ve satın alınması daha ucuz olan iki AA pil kullanarak 3 V üzerinde çalışan bir Overdrive pedalına izin verir. İstenirse, bunun yerine AAA piller kullanılabilir, ancak AA'nın ekstra kapasitesi onu daha uygun hale getirir. Ayrıca devre gerekli olmasa da istenirse 4,5 V (1,5 V merkez hat +3 V) veya 6 V (3 V merkez hat +3 V) üzerinde çalışabilecektir.

Seçici frekans amplifikasyonu - daha düşük voltajlarda amplifikasyonu gerçekleştirmek için önemli modifikasyon.

Adım 3: Açıklama ve Teori

Yüksek giriş empedansı ve frekans seçimi için kolay adaptasyon nedeniyle kazanç aşamaları için bir temel olarak yükselticinin evirmeyen topolojisini kullanmayı seçiyoruz.

Formül 1'e bakın.

Gördüğümüz gibi, bu kurulumdaki kazanç yalnızca geri bildirime bağlıdır. Bunu bir yüksek geçiş topolojisi olarak dönüştürürsek, kazanç bazı aşırı hız düzenlemelerine göre geri besleme ve giriş frekanslarına bağlı olacaktır. Ayrıca, filtre geri besleme devresi iki katına çıkarsa, topoloji girişe bir dizi duyarlı kazanç ve ardından başka bir farklı duyarlı kazanç seti uygulayacaktır.

Bu kurulum, hem tasarımı netleştirmeye hem de daha fazla frekans yönlü/seçici amplifikasyona izin vermeye hizmet edebilir. Aşağıda, ilginç sonuçlar veren formüllerle bu tür bir düzenlemenin şeması bulunmaktadır. Bu topoloji, çalışan bir modeli sürdürmek için onu birkaç kez ana çekirdek olarak birleştirecek olan son aşırı hız devresinin güvendiği önemli bir dönüm noktasıdır.

Olaylara biraz daha basit bakmak gerekirse, belirli bir frekans f için Formül 2 ve Formül 3 kullanıyoruz.

Belirli bir f frekansında AGain için gerçek denklem, bu nedenle, nihai bir Formül 5 üretmek için daha da parçalanan Formül 4'tür.

Açıkça görüldüğü gibi, bu, amplifikatörün sabit olan doğal birlik kazancı dışında, yukarıdaki basitleştirilmiş denklemlerin eklenmesine benzer. Özetle, her bir yüksek geçişli geri besleme topoloji ayağının frekans tepkisi kazancı birleştirilir.

Bu tür düzenlemelerin amacı, OpAmp kazancının azaltıldığı daha yüksek frekanslarda daha fazla kazanç sağlayabilmemiz için frekans aralığı üzerinde giriş sinyalinin daha düzgün bir amplifikasyonunu elde etmektir. Düşük voltajlarda, boşluk payı çok yüksek olmasa bile ses bu düşük frekanslar aracılığıyla korunabilir.

Adım 4: Devre Şeması

Adım 5: Devre Açıklaması

SLG88103/4V, girişlerinde aşırı voltajı önlemek için doğal giriş koruması içerir. Ekstra tasarım sağlamlığı için aşırı hız girişinin ilk aşamasında ekstra koruma diyotları eklenmiştir.

Birinci aşama amplifikasyonu, birinci aşama yüksek empedans tamponu görevi görür ve başlangıçta aşırı hız aşamasına hazırlanmak için yükseltir. Frekansa göre değişse de kazanç iki civarındadır. Bu aşamada amplifikasyonun düşük kalmasını sağlamak için özen gösterilmelidir, çünkü bu aşamadaki herhangi bir amplifikasyon, overdrive amplifikasyonuyla çarpılır.

Sinyalin büyük kazançlar elde edeceği aşırı hız aşamasını takiben, frekans seçici amplifikasyon tekrar daha yüksek frekansların daha tutarlı bir amplifikasyon için bu desteği almasını sağlar ve art arda ileri iletken modda iki diyot kullanarak kırpmayı indükleriz. Basit bir alçak geçiren filtre tonu oluşturur ve bu, basit bir ses potansiyometresine ve çıkışı sürmek için bir ara belleğe yol açar.

Yerleşik Operasyonel Amplifikatörlerin yalnızca üçü kullanılır ve kalan sonuncusu "kullanılmayan OpAmp'ler için uygun kurulum" uyarınca uygun şekilde kablolanır. İstenirse tekli SLG88104V yerine 2 adet SLG88103V'S kullanılabilir.

Düşük güçte ışık yayan diyot, açık durumunu gösterir. SLG88104V'nin düşük hareketsiz akımları ve çalışma gücü nedeniyle düşük güçlü bir versiyon olmasının önemi küçümsenemez. Devreden ana güç tüketimi, güç göstergesi LED'i olacaktır.

Aslında, son derece düşük 375 nA hareketsiz akım nedeniyle, SLG88104V için dikkate alınan güç çok küçüktür. Güç kaybının çoğu, ayrıştırıcı düşük geçiş kapasitörleri ve emitör izleyici direncinden kaynaklanır. Tüm devrenin durgun akımının akım tüketimini ölçersek, sadece 20 µA olduğu ortaya çıkar ve gitar hareket halindeyken maksimum 90 µA'ya yükselir. Bu, LED tarafından tüketilen 2 mA'ya kıyasla çok küçüktür ve düşük güçlü LED kullanımının zorunlu olmasının nedeni budur. Tek bir AA alkalin pilin tam şarjdan 1 V'a boşalması için ortalama ömrünün 100 mA deşarj hızında 2000 mAh* civarında olduğunu tahmin edebiliriz. 3 V üreten iyi bir yeni pil çifti daha sonra 4000 mAh üzerinde kaynak yapabilmelidir. LED yerindeyken devremiz, 2285 saat veya 95 günlük sürekli kullanımı tahmin edebileceğimiz 1,75 mA'lık bir çekişi ölçer. Overdrive'lar aktif devreler olduğu için, overdrive'ımız minimum akım kullanımında "cehennem gibi bir vuruş" üretebilir. Bir yan not olarak, iki AAA pil, AA'nın yaklaşık yarısı kadar dayanmalıdır.

Bu aşırı hız devresinin çalışma modeli aşağıdadır. Açıkçası, herhangi bir pedalda olduğu gibi, kullanıcının kendilerine en uygun sesi bulmak için ayarları yapması gerekiyor. Amfinin orta ve basını tizden daha yükseğe çevirmek, bizim için gerçekten harika overdrive sesleri veriyor gibiydi (tiz daha sertti). Daha sonra, daha sıcak, eski moda bir sese benziyordu.

SLG88104V'nin küçük paketi ve çok düşük güç tüketimi nedeniyle, daha az hacimli ve uzun süre yalnızca iki kalem tipi pille çalışan düşük güçlü bir aşırı hız pedalı elde etmeyi başardık.

AA piller daha kolay temin edilebilir ve herhangi bir çalışma ünitesinin ömrü boyunca değiştirilmeme olasılığı vardır, bu da bakımı son derece kolay ve çevre dostu hale getirir. Ayrıca, az sayıda harici bileşenle oluşturulabilir, bu nedenle düşük maliyetli, yapımı kolay ve daha önce belirtildiği gibi hafif olabilir.

* Kaynak: Energizer E91 Veri Sayfası (çubuk grafiğe bakın), powerstream.com

Sonuçlar

Bu Eğitilebilir Kitapta, düşük voltajlı düşük güçlü bir aşırı hız pedalı oluşturduk.

GreenPAK'ın karma sinyal IC'leri ve diğer dijital yarı iletkenler için analog işlemeyi kullanmanın yanı sıra, GreenPAK'ın Rail-Ray Alçak Gerilim, Düşük Akım OpAmp'larının aşırı hız devrelerinde faydalı olduğu gösterilmiştir. Diğer birçok uygulamada özerktirler ve özellikle güce duyarlı uygulamalarda avantajlıdırlar.

Ayrıca, kendi IC tasarımlarınızı programlamak için yeterince iyi bir devre ile ilgileniyorsanız, bu tür tasarımlar için yararlı olan GreenPAK yazılımımızı indirmekten çekinmeyin veya web sayfamızda bulunan halihazırda tamamlanmış GreenPAK Tasarım Dosyalarını görüntüleyin. Mühendislik daha da kolay olabilir, tek yapmanız gereken GreenPAK Geliştirme Kitini bilgisayarınıza takmak ve özel IC'nizi oluşturmak için programa basmaktır.