Pedal Overdrive de bateria per a efectes de guitarra: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Per amor a la música o per l’electrònica, l’objectiu d’aquest instructiu és mostrar com de crític pot ser el revolucionari dels circuits de sobrecàrrega del SLG88104V Rail Opció a E / S 375nA Quad OpAmp amb els seus avenços de baixa potència i baixa tensió.

Els dissenys típics d’overdrive actuals al mercat funcionen a 9V. Tanmateix, tal com s’explica aquí, hem estat capaços d’aconseguir una sobrecàrrega extremadament econòmica pel que fa al consum d’energia i funciona amb un VDD tan baix que només pot funcionar amb dues bateries AA a tres volts durant períodes prolongats i una durada de bateria extremadament llarga. Per conservar encara més les bateries que queden a la unitat, s’utilitza de sèrie un interruptor mecànic per desconnectar. A més, com que la petjada del SLG88104V és petita amb una quantitat mínima de bateries utilitzades, es pot fer un petit pedal lleuger si es desitja. Tot això combinat amb simpàtics efectes de so el converteix en un disseny overdrive líder.

Les guitarres amplificades van aparèixer a principis dels anys trenta. No obstant això, en aquella època els primers artistes de la gravació es van esforçar per aconseguir sons nets d’orquestra. Cap als anys 40, DeArmond va fabricar el primer efecte independent del món. Però en aquella època els amplificadors eren basats en vàlvules i voluminosos. Durant la dècada dels 40 i fins a la dècada dels 50, tot i que prevalien els tons nets, les bandes i els individus competitius freqüentment augmentaven el volum dels amplificadors fins a superar el disc i el so de distorsió era cada vegada més popular. Als anys 60 es van començar a fabricar amplificadors de transistors amb el Vox T-60, el 1964 i al voltant de la mateixa època, per preservar encara més el so de distorsió que en aquella època va néixer el primer efecte de distorsió.

Pas 1: requisits previs

El processament analògic o digital de senyals musicals pot proporcionar nous efectes, i els efectes actius d’overdrive recreen els efectes de retall overdriven d’aquests amplificadors de vàlvules primerenques.

En general, no desitjats i minimitzats en termes d'amplificació, el contrari és cert en termes d'aquest efecte. El retall produeix freqüències que no són presents en el so original i que podrien haver estat en part el motiu del seu atractiu els primers dies. Un retall fort i gairebé quadrat relacionat amb les ones produeix sons molt hash que no són harmònics amb el seu to pare, mentre que el retall suau produeix tons harmònics i, per tant, el so produït en general depèn de la quantitat de retallada i esgotament amb freqüència. És la ferma creença d’aquest autor que la qualitat d’un pedal overdrive depèn de la seva proporció de tons harmònics a inharmònics en tot el seu rang i de la seva capacitat per preservar els tons harmònics a amplificacions més altes.

Pas 2: Visió general

A la part superior es presenta una visió general d’un circuit proposat, l’objectiu del qual és preservar els senyals existents i produir aquests sons d’overdrive. L’ús del SLG88104V permet que un pedal Overdrive funcioni a 3 V mitjançant dues bateries AA, que són molt més disponibles i són menys costoses de comprar que les bateries PP3 de 9 V. Si es vol, es poden utilitzar bateries AAA, tot i que la capacitat addicional de l'AA fa que sigui més que apta. A més, el circuit podrà funcionar en 4,5 V (línia central de 1,5 V +3 V) o 6 V (línia central de 3 V +3 V) si es desitja, encara que no sigui necessari.

Amplificació de freqüència selectiva: modificació important per aconseguir l'amplificació a tensions més baixes.

Pas 3: Explicació i teoria

Decidim utilitzar la topologia no inversora de l'amplificador com a base per a les etapes de guany a causa de la seva alta impedància d'entrada i la seva fàcil adaptació per a la selecció de freqüències.

Vegeu la Fórmula 1.

Com hem vist, el guany en aquesta configuració només està condicionat a la retroalimentació. Si ho convertim com una topologia de pas alt, el guany dependrà de la freqüència d’entrada i retroalimentació segons alguns arranjaments de sobrecàrrega. A més, si es duplica el circuit de retroalimentació del filtre, la topologia aplicarà un interval de guanys de resposta a l'entrada i, a continuació, un conjunt diferent de guanys de resposta.

Aquesta configuració pot servir per aclarir el disseny i permetre una amplificació direccional / selectiva més freqüent. A continuació es mostra el diagrama d'aquesta disposició amb fórmules que produeixen conclusions interessants. Aquesta topologia és un nucli important en què es basen els circuits finals d’overdrive que l’incorporaran diverses vegades com a nucli principal per mantenir un model de treball.

Per veure les coses una mica més senzilles, per a una freqüència determinada f fem servir la Fórmula 2 i la Fórmula 3.

L'equació real de AGain a una freqüència particular f és, doncs, la Fórmula 4 que es descompon encara més per produir una Fórmula 5 final.

Com és evident, això és anàleg a l'addició de les equacions simplificades anteriors, excepte el guany d'unitat inherent de l'amplificador que és constant. En resum, es composa el guany de resposta de freqüència de cada tram de topologia de retroalimentació de passos elevats.

L’objectiu d’aquests arranjaments és obtenir una amplificació més uniforme del senyal d’entrada sobre el rang de freqüències de manera que a freqüències més altes on es redueix el guany de l’AmpAmp, puguem introduir més guany. A baixes tensions, el so es pot preservar a través d'aquestes freqüències baixes, tot i que el marge lliure no és molt alt.

Pas 4: Diagrama de circuits

Pas 5: Circuit explicat

El SLG88103 / 4V incorpora protecció d'entrada innata per evitar sobretensions a les seves entrades. S'han afegit díodes de protecció addicionals en l'etapa inicial de l'entrada de sobrecàrrega per obtenir més robustesa en el disseny.

La primera fase d’amplificació actua com una memòria intermèdia d’alta impedància de la primera fase i s’amplifica inicialment per preparar-se per a la fase d’overdrive. El guany és al voltant de dos, tot i que varia amb la freqüència. En aquesta etapa, cal tenir cura de garantir que l'amplificació es mantingui baixa, ja que qualsevol amplificació en aquesta etapa es multiplica en l'amplificació overdrive.

Després d’arribar a l’etapa d’overdrive, on el senyal experimentarà grans guanys, l’amplificació selectiva de freqüència torna a assegurar que les freqüències més altes obtinguin aquest impuls per a una amplificació més consistent i, de manera consecutiva, induïm el retall mitjançant dos díodes en mode de conducció directa. Un senzill filtre de pas baix forma el to, i això condueix a un simple potenciòmetre de volum i una memòria intermèdia per conduir la sortida.

Només s’utilitzen tres dels amplificadors operatius incorporats i l’últim que queda queda connectat adequadament segons la “configuració adequada per a OpAmps no utilitzats”. Si es desitja, es poden utilitzar 2 x SLG88103V’S en lloc del SLG88104V únic.

Un díode emissor de llum de baixa potència indica un estat d’encesa. La importància que sigui una versió de baix consum no es pot subestimar a causa dels baixos corrents en repòs i de la potència de funcionament del SLG88104V. El consum principal d’energia del circuit serà el LED indicador d’alimentació.

De fet, a causa del corrent en repòs extremadament baix de 375 nA, la potència considerada per al SLG88104V és molt petita. La majoria de les pèrdues d’energia es produeixen a través dels condensadors de pas baix de desacoblament i de la resistència del seguidor de l’emissor. Si mesurem el consum de corrent del corrent en repòs del circuit complet, resulta que només és d’uns 20 µA, augmentant al voltant d’un màxim de 90 µA quan la guitarra està en acció. Això és molt petit en comparació amb els 2 mA consumits pel LED i és la raó per la qual és imprescindible l'ús d'un LED de baixa potència. Podem estimar que la vida mitjana d’una sola bateria alcalina AA per drenar de ple a 1 V és d’uns 2000 mAh * a una velocitat de descàrrega de 100 mA. Un parell de bateries nou i decent que produeixi 3 V hauria de poder obtenir més de 4000 mAh. Amb el LED en marxa, el nostre circuit mesura un sorteig d’1,75 mA a partir del qual podem estimar més de 2285 hores o 95 dies d’ús continu. Com que les sobrecàrregues són circuits actius, la nostra sobrecàrrega pot produir "un gran xoc" amb un ús mínim de corrent. Com a nota lateral, dues bateries AAA haurien de durar aproximadament la meitat del temps que les AA.

A continuació es mostra el model de treball d’aquest circuit d’overdrive. Viouslybviament, com passa amb qualsevol pedal, l’usuari ha d’ajustar la configuració per trobar el so més adequat per a ell. Girar la mitjana i el baix de l’amplificador més alt que els aguts semblava donar-nos sons d’overdrive molt frescos (ja que els aguts eren més durs). Aleshores s’assemblava al tipus de so més càlid i passat a l’antiga.

A causa del petit paquet de l’SLG88104V i del seu consum d’energia molt baix, hem aconseguit un pedal de sobrecàrrega de poca potència, menys voluminós i que funciona només amb dues bateries tipus llapis durant molt de temps.

Les bateries AA estan més fàcilment disponibles i hi ha la possibilitat que no es canviïn per a la vida útil de cap unitat de treball, cosa que fa que sigui molt fàcil de mantenir i sigui ecològic. A més, es pot construir amb un nombre reduït de components externs, de manera que pot ser de baix cost, fàcil de fabricar i, com s'ha dit anteriorment, lleuger.

* Font: full de dades d'Energizer E91 (vegeu el gràfic de barres), powerstream.com

Conclusions

En aquest instructiu hem construït un pedal de sobrecàrrega de baixa tensió de baixa tensió.

A part de gestionar el processament analògic per als IC de senyal mixt de GreenPAK i altres semiconductors digitals, els OpAmp de baix corrent de Rail a Rail de GreenPAK han demostrat ser útils en circuits de sobrecàrrega. Són autònoms en moltes altres aplicacions i són especialment avantatjoses en aplicacions sensibles a la potència.

A més, si esteu interessats en disposar de circuits suficients per programar els dissenys del vostre propi IC, descarregueu el nostre programari GreenPAK útil per a aquests dissenys o simplement visualitzeu els fitxers de disseny GreenPAK ja completats disponibles a la nostra pàgina web. És possible que l’enginyeria sigui encara més fàcil, tot el que heu de fer és connectar el kit de desenvolupament GreenPAK a l’ordinador i prémer el programa per crear el vostre CI personalitzat.