წვრილმანი ბატარეით აღჭურვილი Overdrive პედლები გიტარის ეფექტებისთვის: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

მუსიკის სიყვარულისთვის ან ელექტრონიკის სიყვარულისთვის, ამ ინსტრუქციის მიზანია აჩვენოს, თუ რამდენად კრიტიკულია SLG88104V Rail to Rail I/O 375nA Quad OpAmp თავისი დაბალი სიმძლავრისა და დაბალი ძაბვის მიღწევებით, რევოლუციისთვის ოვერდრაივის სქემებში.

ტიპიური ოვერდრაივის დიზაინი ბაზარზე დღეს მუშაობს 9 ვ. თუმცა, როგორც აქ განვმარტეთ, ჩვენ შევძელით მივაღწიოთ გადატვირთვას, რომელიც ძალზე ეკონომიურია მისი ენერგიის მოხმარებაში და იმუშავებს იმდენად დაბალ VDD- ზე, რომ მას შეუძლია იმუშაოს მხოლოდ ორი AA ბატარეის გამოყენებით სამ ვოლტზე ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში და უკიდურესად დიდი ბატარეის ხანგრძლივობით. ერთეულში დარჩენილი ბატარეების შემდგომი შესანარჩუნებლად, სტანდარტულად გამოიყენება მექანიკური გადამრთველი გათიშვისთვის. გარდა ამისა, რადგან SLG88104V– ის ნაკვალევი მცირეა, მინიმალური რაოდენობის ბატარეებით, სურვილისამებრ შესაძლებელია მცირე ზომის მსუბუქი პედლის გაკეთება. ყოველივე ეს სასიამოვნო ხმოვან ეფექტებთან ერთად ხდის მას წამყვან დიზაინში.

გაძლიერებული გიტარა გამოჩნდა 1930 -იანი წლების დასაწყისში. თუმცა, იმ დროს ადრეული ჩამწერი მხატვრები ცდილობდნენ სუფთა ორკესტრის ტიპის ბგერებისკენ. 40 -იანი წლებისთვის DeArmond– მა დაამყარა მსოფლიოში პირველი დამოუკიდებელი ეფექტი. მაგრამ იმ დროს გამაძლიერებლები იყო სარქველი და მოცულობითი. 40 -იან წლებში და 50 -იან წლებამდე, მიუხედავად იმისა, რომ სუფთა ტონები იყო გავრცელებული, კონკურენტუნარიანი პირები და ჯგუფები ხშირად აძლიერებდნენ ამპერის ხმას ოვერდრაივის სტატუსამდე და დამახინჯების ხმა სულ უფრო პოპულარული ხდებოდა. 60-იან წლებში ტრანზისტორი გამაძლიერებლების წარმოება დაიწყო Vox T-60– ით, 1964 წელს და დაახლოებით იმავე ეპოქაში, დამახინჯების ხმის შემდგომი შესანარჩუნებლად, რომელიც იმ დროისათვის ძალიან მოთხოვნადი იყო.

ნაბიჯი 1: წინაპირობები

მუსიკალური სიგნალების ანალოგურმა თუ ციფრულმა დამუშავებამ შეიძლება უზრუნველყოს ახალი ეფექტები, ხოლო აქტიური გადაჭარბებული ეფექტები ხელახლა წარმოქმნის იმ ადრინდელ სარქველთა გამაძლიერებლების გადაჭარბებულ ეფექტს.

ჩვეულებრივ არასასურველი და მინიმუმამდე დაყვანილი ამპლიფიკაციის საპირისპიროა ამ ეფექტის თვალსაზრისით. კლიპი აწარმოებს სიხშირეებს, რომლებიც არ არსებობს ორიგინალ ბგერაში და რაც ნაწილობრივ შეიძლება ყოფილიყო მისი მიმზიდველობის მიზეზი ადრეულ დღეებში. ძლიერ და თითქმის კვადრატულ ტალღასთან დაკავშირებულ კლიპს წარმოქმნის ძალიან ჰაში ხმები, რომლებიც არაჰარმონიულია მისი მშობლიური ტონისთვის, ხოლო რბილი დაჭრა წარმოქმნის ჰარმონიულ ელფერს და, შესაბამისად, ზოგადად გამომუშავებული ხმა დამოკიდებულია სიხშირის შემცირების და ამოწურვის რაოდენობაზე. ამ ავტორის მტკიცე რწმენაა, რომ ზედმეტი დგუშის პედლის ხარისხი დამოკიდებულია მის დიაპაზონში ჰარმონიული და არაჰარმონიული ტონების პროპორციაზე და მისი უნარი შეინარჩუნოს ჰარმონიული ტონები უფრო მაღალ გამაძლიერებლებზე.

ნაბიჯი 2: მიმოხილვა

ზემოთ არის შემოთავაზებული სქემის მიმოხილვა, რომლის მიზანია შეინარჩუნოს არსებული სიგნალები და წარმოქმნას ზედმეტი ბგერები. SLG88104V– ის გამოყენება საშუალებას იძლევა Overdrive– ის პედლები დაუშვან 3 V– ზე ორი AA ბატარეის გამოყენებით, რომლებიც გაცილებით ფართოდ არის ხელმისაწვდომი და ნაკლებად ძვირი იყიდება, ვიდრე 9 V PP3 ბატარეები. თუ სასურველია, მის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას AAA ბატარეები, თუმცა AA– ს დამატებითი სიმძლავრე მას უფრო მეტს გახდის, ვიდრე შესაფერისი. გარდა ამისა, სქემას შეეძლება მუშაობა 4.5 V (1.5 V ცენტრალური ხაზი +3 V) ან 6 V (3 V ცენტრალური ხაზი +3 V) სურვილისამებრ, თუმცა ეს არ არის აუცილებელი.

შერჩევითი სიხშირის გაძლიერება - მნიშვნელოვანი მოდიფიკაცია ქვედა ძაბვებზე გამაძლიერებლის მისაღწევად.

ნაბიჯი 3: ახსნა და თეორია

ჩვენ ვირჩევთ გამოვიყენოთ გამაძლიერებლის არაინვერსიული ტოპოლოგია, როგორც საფუძველი მოგების სტადიებისათვის, მისი მაღალი შეყვანის წინაღობის და სიხშირის შერჩევის მარტივი ადაპტაციის გამო.

იხილეთ ფორმულა 1.

როგორც ვნახეთ, ამ წყობის მოგება მხოლოდ გამოხმაურებით არის განპირობებული. თუ ჩვენ ამას გადავაქცევთ როგორც მაღალი დონის ტოპოლოგიას, მოგება დამოკიდებული იქნება უკუკავშირზე და შეყვანის სიხშირეზე, როგორც ზოგიერთი გადატვირთვის მექანიზმის მიხედვით. გარდა ამისა, თუ ფილტრის უკუკავშირის სქემა გაორმაგდება, მაშინ ტოპოლოგია გამოიყენებს შეყვანის საპასუხო მიღწევების ერთ სპექტრს, შემდეგ კი საპასუხო მიღწევების შემდგომ განსხვავებულ კომპლექტს.

ეს კონფიგურაცია შეიძლება ემსახურებოდეს როგორც დიზაინის გარკვევას, ასევე უფრო სიხშირის მიმართულების / შერჩევითი გაძლიერების საშუალებას. ქვემოთ მოცემულია ამგვარი მოწყობის დიაგრამა ფორმულებით, რომლებიც აწარმოებენ საინტერესო დასკვნებს. ეს ტოპოლოგია არის მნიშვნელოვანი საფუძველი, რომელსაც ეყრდნობა ოვერდრაივის საბოლოო სქემა, რომელიც რამდენჯერმე მოიცავს ძირითად ბირთვს სამუშაო მოდელის შესანარჩუნებლად.

ცოტა უფრო მარტივად რომ შევხედოთ, გარკვეული სიხშირისთვის ჩვენ ვიყენებთ ფორმულა 2 -ს და ფორმულა 3 -ს.

AGain– ის რეალური განტოლება კონკრეტულ სიხშირეზე f არის ფორმულა 4, რომელიც შემდგომ იშლება და გამოიმუშავებს საბოლოო ფორმულა 5 – ს.

როგორც აშკარაა, ეს არის ზემოთ მოყვანილი გამარტივებული განტოლების დამატების გარდა, გარდა გამაძლიერებლის თანდაყოლილი ერთიანობისა, რომელიც მუდმივია. მოკლედ სიხშირის საპასუხო მოგება თითოეული მაღალი გავლის უკუკავშირის ტოპოლოგიის ფეხის არის რთული.

ამგვარი ღონისძიებების მიზანია სიხშირის დიაპაზონში შეყვანის სიგნალის უფრო ერთგვაროვანი გაძლიერების უზრუნველყოფა, რათა უფრო მაღალ სიხშირეებზე, სადაც OpAmp- ის მოგება მცირდება, შემოვიტანოთ მეტი მოგება. დაბალი ძაბვის დროს ხმა შეიძლება შენარჩუნდეს იმ დაბალი სიხშირის საშუალებით, მიუხედავად იმისა, რომ სათავე არ არის ძალიან მაღალი.

ნაბიჯი 4: სქემის დიაგრამა

ნაბიჯი 5: მიკროსქემის ახსნა

SLG88103/4V აერთიანებს თანდაყოლილ დაცვას, რათა თავიდან აიცილოს ზედმეტი ძაბვა მის შესასვლელებში. დამატებითი დაცვის დიოდები დაემატა გადატვირთვის შეყვანის საწყის ეტაპზე დამატებითი დიზაინის სიმტკიცისათვის.

პირველი ეტაპის გაძლიერება მოქმედებს როგორც პირველი ეტაპის მაღალი წინაღობის ბუფერი და ძლიერდება თავდაპირველად ოვერდრაივის ეტაპის მოსამზადებლად. მოგება არის დაახლოებით ორი, თუმცა ის განსხვავდება სიხშირის მიხედვით. ამ ეტაპზე საჭიროა ზრუნვა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ამპლიფიკაცია დარჩეს დაბალი, რადგან ამ ეტაპზე ნებისმიერი გამაძლიერებელი მრავლდება ოვერდრაივის გამაძლიერებლად.

გადატვირთვის შემდგომი ეტაპის შემდეგ, სადაც სიგნალი განიცდის დიდ მიღწევებს, სიხშირის შერჩევითი გაძლიერება კვლავ უზრუნველყოფს იმას, რომ უფრო მაღალი სიხშირეები მიიღებენ ამ სტიმულს უფრო თანმიმდევრული გაძლიერებისათვის და თანმიმდევრულად ჩვენ ვიწვევთ კლიპს ორი დიოდის გამოყენებით წინ გამტარ რეჟიმში. დაბალი დაბალი გამავლობის უბრალო ფილტრი ქმნის ტონს, და ეს იწვევს უბრალო მოცულობის პოტენომეტრს და ბუფერს, რომ გამოიყვანოს გამომავალი.

ბორტზე მხოლოდ სამი ოპერატიული გამაძლიერებელი გამოიყენება, ხოლო ბოლო დარჩენილი არის სადენიანი სათანადოდ "გამოუყენებელი OpAmps- ის შესაბამისი კონფიგურაციის მიხედვით". თუ სასურველია, 2 x SLG88103V’S შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთი SLG88104V ნაცვლად.

დაბალი სიმძლავრის განათების დიოდი მიუთითებს ჩართულ მდგომარეობაზე. მისი დაბალი სიმძლავრის ვერსიის მნიშვნელობა არ შეიძლება შეფასდეს SLG88104V– ის დაბალი დენის და სიმძლავრის გამო. ჩართვის ძირითადი ენერგიის მოხმარება იქნება ენერგიის ინდიკატორი LED.

ფაქტობრივად, უკიდურესად დაბალი 375 nA წყნარი დენის გამო, SLG88104V- ს ენერგიის გათვალისწინება ძალიან მცირეა. ელექტროენერგიის დაკარგვის უმეტესი ნაწილი ხდება დაბალი გამტარობის კონდენსატორებისა და ემისი მიმდევართა რეზისტორის დაშლით. თუ გავზომავთ მთლიანი მიკროსქემის წყნარ დენის მიმდინარე მოხმარებას, გამოდის მხოლოდ 20 μA, რაც გიტარაზე მუშაობისას იზრდება მაქსიმუმ 90 µA– მდე. ეს ძალიან მცირეა LED– ის მიერ მოხმარებული 2 mA– სთან შედარებით და არის მიზეზი იმისა, რომ დაბალი ენერგიის LED– ის გამოყენება აუცილებელია. ჩვენ შეგვიძლია შევაფასოთ ერთი AA ტუტე ბატარეის საშუალო სიცოცხლე, რომელიც 1 V– დან მთლიანად ამოიწურება, არის დაახლოებით 2000 mAh*, 100 mA დატენვის სიჩქარით. ღირსეულად ახალ წყვილ ბატარეებს, რომლებიც აწარმოებენ 3 V- ს, უნდა შეეძლოს 4000 mAh- ზე მეტი ენერგიის გამომუშავება. LED- ის არსებობისას ჩვენი წრე ზომავს 1.75 mA გათამაშებას, საიდანაც შეგვიძლია შევაფასოთ 2285 საათი ან 95 დღის უწყვეტი გამოყენება. იმის გამო, რომ ოვერდრაივები არის აქტიური სქემები, ჩვენს ოვერდრაივს შეუძლია წარმოქმნას "ჯოჯოხეთი დარტყმა" მინიმალური მიმდინარე გამოყენებისას. როგორც გვერდითი შენიშვნა, ორი AAA ბატარეა უნდა გაგრძელდეს დაახლოებით AA დროის ნახევარზე.

ქვემოთ მოცემულია ამ გადატვირთვის სქემის მუშაობის მოდელი. ცხადია, როგორც ნებისმიერი პედლის შემთხვევაში, მომხმარებელს სჭირდება პარამეტრების მორგება, რათა იპოვოს მისთვის ყველაზე შესაფერისი ხმა. გამაძლიერებლის შუალედური და ბასის ტრიპლეტზე მაღლა მოქცევა თითქოს ჩვენთვის მართლაც მაგარ ოვერდრაივ ხმებს გვაძლევდა (რადგან ტრიპლეტი უფრო მკაცრი იყო). შემდეგ ის წააგავდა უფრო თბილ ძველმოდურ ტიპს.

SLG88104V– ის პაკეტისა და ენერგიის ძალიან დაბალი მოხმარების გამო, ჩვენ მივაღწიეთ დაბალი სიმძლავრის ოვერდრივის პედლის მიღწევას, რომელიც ნაკლებად მოცულობითია და მუშაობს მხოლოდ ორი ფანქრის ტიპის ბატარეაზე დიდი ხნის განმავლობაში.

AA ბატარეები უფრო ადვილად არის ხელმისაწვდომი და არსებობს შესაძლებლობა, რომ ისინი არ შეიცვალოს ნებისმიერი სამუშაო ნაწილის სიცოცხლის მანძილზე, რაც გახდის მას უადვილეს შენარჩუნებას და ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილს. გარდა ამისა, ის შეიძლება აშენდეს მცირე რაოდენობით გარე კომპონენტებით, ასე რომ შეიძლება იყოს დაბალი ღირებულება, ადვილი გასაკეთებელი და როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მსუბუქი.

* წყარო: Energizer E91 მონაცემთა ცხრილი (იხილეთ სვეტოვანი დიაგრამა), powerstream.com

დასკვნები

ამ ინსტრუქციებში ჩვენ ავაშენეთ დაბალი ძაბვის დაბალი სიმძლავრის გადამყვანი პედლები.

GreenPAK– ის შერეული სიგნალის IC– ს და სხვა ციფრული ნახევარგამტარების ანალოგური დამუშავების გარდა, GreenPAK– ის სარკინიგზო სარკინიგზო დაბალი ძაბვა, დაბალი დენის OpAmp– ის გამოყენება გამოსადეგია გადატვირთვის სქემებში. ისინი ავტონომიურია ბევრ სხვა პროგრამაში და განსაკუთრებით ხელსაყრელია ენერგიისადმი მგრძნობიარე პროგრამებში.

უფრო მეტიც, თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ სქემით ისე კარგად, რომ დააპროგრამოთ თქვენი საკუთარი IC- ის დიზაინი, მოგერიდებათ ჩამოტვირთოთ ჩვენი GreenPAK პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც სასარგებლოა ასეთი დიზაინისთვის, ან უბრალოდ ნახოთ უკვე დასრულებული GreenPAK დიზაინის ფაილები, რომლებიც ხელმისაწვდომია ჩვენს ვებ გვერდზე. ინჟინერია შეიძლება კიდევ უფრო ადვილი იყოს, ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ რომ გააკეთოთ არის GreenPAK განვითარების ნაკრების თქვენს კომპიუტერში ჩართვა და პროგრამის დაჭერა თქვენი პერსონალური IC- ის შესაქმნელად.