Pedal Overdrive Bertenaga Bateri DIY untuk Kesan Gitar: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Untuk cinta muzik atau cinta elektronik, tujuan Instructable ini adalah untuk menunjukkan betapa kritikalnya SLG88104V Rail to Rail I / O 375nA Quad OpAmp dengan kuasa rendah dan voltan yang rendah dapat merevolusikan litar overdrive.

Reka bentuk overdrive biasa di pasaran hari ini berjalan pada 9V. Namun, seperti yang dijelaskan di sini, kami dapat mencapai overdrive yang sangat ekonomik dalam penggunaan kuasanya dan berjalan pada VDD yang rendah sehingga dapat berfungsi dengan hanya menggunakan dua bateri AA pada tiga volt untuk jangka masa yang panjang dan jangka hayat bateri yang sangat lama. Untuk lebih mengekalkan bateri yang tersisa di dalam unit, suis mekanik untuk melepaskan diri digunakan sebagai standard. Selain itu, karena jejak SLG88104V kecil dengan jumlah baterai minimum yang digunakan, pedal berat ringan dapat dibuat jika diinginkan. Semua ini digabungkan dengan kesan bunyi yang disukai menjadikannya reka bentuk overdrive yang terkemuka.

Gitar yang diperkuat muncul pada awal tahun 1930-an. Namun, pada masa itu seniman rakaman awal berusaha mendapatkan suara jenis orkestra yang bersih. Pada tahun 40-an, DeArmond menghasilkan kesan mandiri pertama di dunia. Tetapi pada masa itu penguat berdasarkan injap dan besar. Selama tahun 40-an dan hingga 50-an walaupun nada bersih lazim, individu dan kumpulan yang kompetitif sering mengubah jumlah amp mereka menjadi status yang berlebihan dan suara distorsi menjadi semakin popular. Pada tahun 60-an penguat transistor mula dihasilkan dengan Vox T-60, pada tahun 1964 dan sekitar era yang sama untuk memelihara lagi bunyi distorsi yang sangat dicari pada masa itu kesan distorsi pertama dilahirkan.

Langkah 1: Prasyarat

Pemprosesan isyarat muzik secara analog atau digital dapat memberikan kesan baru, dan kesan overdrive aktif mencipta kesan kliping overdriven yang lebih tinggi dari alat penguat injap awal.

Biasanya tidak diingini dan diminimumkan dari segi penguatnya sebaliknya berlaku juga dari segi kesan ini. Keratan menghasilkan frekuensi yang tidak terdapat pada suara asalnya dan yang mungkin menjadi sebahagian alasan untuk menariknya pada hari-hari awal. Keratan yang berkaitan dengan gelombang yang kuat dan hampir menghasilkan bunyi yang sangat tidak sesuai dengan nada induknya, sementara kliping yang lembut menghasilkan nada harmonik dan secara amnya bunyi yang dihasilkan bergantung pada jumlah kliping dan penipisan dengan frekuensi. Kepercayaan yang kuat dari pengarang ini bahawa kualiti pedal overdrive bergantung pada perkadaran nada harmonik hingga nada tidak harmonik sepanjang jangkauannya dan kemampuannya untuk mengekalkan nada harmonik pada penguatan yang lebih tinggi.

Langkah 2: Gambaran keseluruhan

Di atas adalah gambaran keseluruhan litar yang dicadangkan, tujuannya adalah untuk mengekalkan isyarat yang ada dan menghasilkan bunyi overdrive tersebut. Menggunakan SLG88104V membolehkan pedal Overdrive berjalan pada 3 V menggunakan dua bateri AA yang jauh lebih banyak tersedia dan lebih murah untuk dibeli daripada bateri 9 V PP3. Sekiranya dikehendaki, bateri AAA boleh digunakan sebagai gantinya, walaupun kapasiti tambahan AA menjadikannya lebih daripada tepat. Selanjutnya, litar dapat berfungsi pada 4.5 V (garis tengah 1.5 V +3 V) atau 6 V (garis tengah 3 V +3 V) jika dikehendaki, walaupun tidak perlu.

Penguatan frekuensi selektif - pengubahsuaian penting untuk mencapai penguatan pada voltan yang lebih rendah.

Langkah 3: Penjelasan dan Teori

Kami memilih untuk menggunakan topologi penguat yang tidak berbalik sebagai asas untuk tahap kenaikan kerana impedans input yang tinggi dan penyesuaian yang mudah untuk pemilihan frekuensi.

Lihat Formula 1.

Seperti yang telah kita lihat, keuntungan dalam penyediaan ini hanya bergantung pada maklum balas. Sekiranya kita mengubahnya sebagai topologi lulus tinggi, keuntungan akan bergantung pada maklum balas dan frekuensi input mengikut beberapa pengaturan overdrive. Selanjutnya, jika litar maklum balas penapis digandakan, maka topologi akan menerapkan satu julat keuntungan responsif ke input dan kemudian satu set keuntungan responsif yang lain.

Penyediaan ini dapat membantu menjelaskan reka bentuk dan memungkinkan penguatan arah / selektif yang lebih frekuensi. Berikut adalah rajah susunan sedemikian dengan formula yang menghasilkan kesimpulan yang menarik. Topologi ini adalah inti penting yang diandalkan oleh litar overdrive terakhir yang akan memasukkannya sebagai teras utama beberapa kali untuk mengekalkan model yang berfungsi.

Untuk melihat sesuatu yang lebih sederhana, untuk frekuensi tertentu kita menggunakan Formula 2 dan Formula 3.

Persamaan sebenar untuk AGain pada frekuensi tertentu f adalah Formula 4 yang semakin merosot untuk menghasilkan Formula 5 terakhir.

Seperti yang jelas, ini serupa dengan penambahan persamaan yang dipermudah di atas kecuali untuk keuntungan perpaduan yang wujud dari penguat yang tetap. Ringkasnya, peningkatan tindak balas frekuensi setiap kaki topologi maklum balas lulus tinggi dikompaun.

Tujuan pengaturan sedemikian adalah untuk mendapatkan penguatan sinyal input yang lebih seragam pada rentang frekuensi sehingga pada frekuensi yang lebih tinggi di mana keuntungan OpAmp dikurangkan, kita dapat memperkenalkan lebih banyak keuntungan. Pada voltan rendah, suara dapat dijaga melalui frekuensi rendah tersebut walaupun ruang kepala tidak terlalu tinggi.

Langkah 4: Diagram Litar

Langkah 5: Litar Dijelaskan

SLG88103 / 4V menggabungkan perlindungan input semula jadi untuk mengelakkan voltan berlebihan pada inputnya. Diod perlindungan tambahan telah ditambahkan pada tahap awal input overdrive untuk ketahanan rekaan tambahan.

Penguatan tahap pertama bertindak sebagai penyangga impedans tinggi tahap pertama dan menguatkan pada mulanya sebagai persediaan untuk tahap overdrive. Keuntungan sekitar dua walaupun berbeza dengan kekerapan. Pada tahap ini perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahawa penguatan tetap rendah, kerana setiap penguatan pada tahap ini dikalikan menjadi penguatan overdrive.

Melanjutkan ke tahap overdrive, di mana isyarat akan mengalami kenaikan besar, penguatan selektif frekuensi sekali lagi memastikan bahawa frekuensi yang lebih tinggi mendapat dorongan untuk penguatan yang lebih konsisten, dan secara berturut-turut kami mendorong pemotongan menggunakan dua diod dalam mod konduktif ke depan. Penapis lulus rendah sederhana membentuk nada, dan ini membawa kepada potensiometer kelantangan sederhana dan penyangga untuk mendorong output.

Hanya tiga dari Amplifier Operasi on-board yang digunakan, dan selebihnya yang terakhir dikabelkan dengan betul sesuai dengan "persediaan yang betul untuk OpAmps yang tidak digunakan". Sekiranya dikehendaki, 2 x SLG88103V'S boleh digunakan sebagai ganti SLG88104V tunggal.

Diod pemancar cahaya rendah menunjukkan keadaan dalam keadaan. Pentingnya ia adalah versi kuasa rendah tidak dapat diremehkan kerana arus sepi yang rendah dan daya berjalan SLG88104V. Penggunaan kuasa utama dari litar adalah LED penunjuk kuasa.

Sebenarnya, kerana arus sepi 375 nA yang sangat rendah, pertimbangan kuasa untuk SLG88104V sangat kecil. Sebilangan besar kehilangan kuasa adalah melalui pemancaran kapasitor lulus rendah dan perintang pengikut pemancar. Sekiranya kita mengukur penggunaan arus sunyi litar lengkap, ternyata hanya sekitar 20 µA, meningkat menjadi sekitar 90 µA maksimum ketika gitar beraksi. Ini sangat kecil jika dibandingkan dengan 2 mA yang digunakan oleh LED dan merupakan sebab penggunaan LED kuasa rendah sangat mustahak. Kita boleh menganggarkan jangka hayat bateri alkali AA tunggal untuk habis dari penuh hingga 1 V adalah sekitar 2000 mAh * pada kadar pelepasan 100 mA. Sepasang bateri baru yang baik yang menghasilkan 3 V seharusnya dapat menghasilkan lebih daripada 4000 mAh. Dengan LED di tempat, litar kita mengukur penarikan 1.75 mA dari mana kita dapat menganggarkan penggunaan berterusan selama 2285 jam atau 95 hari. Oleh kerana overdrives adalah litar aktif, overdrive kami dapat menghasilkan "tendangan yang sangat baik" pada penggunaan semasa yang minimum. Sebagai catatan, dua bateri AAA harus bertahan sekitar separuh masa AA.

Berikut adalah model kerja litar overdrive ini. Jelas, seperti mana-mana pedal, pengguna perlu menyesuaikan tetapan untuk mencari suara yang paling sesuai untuk mereka. Menghidupkan mid dan bass amp lebih tinggi daripada treble nampaknya memberikan suara overdrive yang sangat keren bagi kami (kerana treble lebih keras). Ia kemudian menyerupai jenis suara kuno yang lebih hangat.

Kerana pakej SLG88104V yang kecil dan penggunaan tenaga yang sangat rendah, kami berjaya mencapai pedal overdrive kuasa rendah yang kurang besar dan hanya menggunakan dua bateri jenis pensil untuk jangka masa yang panjang.

Bateri AA lebih mudah didapati, dan ada kemungkinan ia tidak akan diganti seumur hidup mana-mana unit kerja, menjadikannya penyelenggaraan yang sangat mudah dan mesra alam. Selanjutnya, dapat dibangun dengan sebilangan kecil komponen luaran, sehingga dapat dengan biaya rendah, mudah dibuat, dan seperti yang dinyatakan sebelumnya, ringan.

* Sumber: Lembaran Data Energizer E91 (lihat grafik bar), powerstream.com

Kesimpulannya

Dalam Instructable ini kami telah membina pedal overdrive kuasa rendah voltan rendah.

Selain mengendalikan pemprosesan analog untuk IC isyarat GreenPAK dan semikonduktor digital yang lain, GreenPAK's Rail to Rail Voltage Low, Low Current OpAmp telah terbukti berguna dalam litar overdrive. Aplikasi ini bersifat autonomi dalam banyak aplikasi lain dan sangat berguna dalam aplikasi sensitif kuasa.

Lebih-lebih lagi, jika anda berminat untuk membuat litar dengan cukup baik untuk memprogramkan reka bentuk IC anda sendiri, sila muat turun perisian GreenPAK kami yang berguna untuk reka bentuk seperti itu atau hanya melihat Fail Reka Bentuk GreenPAK yang sudah siap tersedia di laman web kami. Kejuruteraan mungkin lebih mudah, yang perlu anda lakukan ialah memasang GreenPAK Development Kit ke komputer anda dan tekan program untuk membuat IC tersuai anda.