Urządzenia z efektem zniekształceń na tranzystorach polowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Muzyk

 Komentarze do artykułu

W artykule omówiono urządzenia wzmacniające, które realizują efekt Distortion dla gitary elektrycznej. Jest to najczęściej używany efekt elektroakustyczny, którego gitarzyści używają od wielu lat, a jego brzmienie jest znane nawet początkującemu graczowi. Obecnie istnieje wiele rodzajów urządzeń, które realizują ten efekt, ale wszystkie różnią się konstrukcją obwodów i nadają dźwiękowi inny odcień.

Opisane urządzenia są podobne w brzmieniu do efektu Distortion uzyskiwanego w podobnych konstrukcjach na lampach elektronicznych, ale są wykonane na tranzystorach polowych.

W porównaniu z tranzystorami bipolarnymi i lampami próżniowymi, tranzystory polowe (FET) ze złączem pn mają szereg pozytywnych cech: wysoką rezystancję wejściową, niskie napięcie zasilania (dla ułatwienia użytkowania większość tych urządzeń jest zasilana z kompaktowego 9 Bateria V), niski poziom hałasu, niska nieliniowość charakterystyki przejścia.

Być może główną wadą tej grupy tranzystorów jest znaczny rozrzut parametrów nawet w jednej partii, co stwarza pewne trudności podczas debugowania urządzenia.

Węzły urządzenia

Wzmacniacz wejściowy wstępnie wzmacnia sygnał gitary, przeprowadzając jednocześnie (ale nie zawsze) przetwarzanie sygnału częstotliwościowego: zmniejszenie odpowiedzi częstotliwościowej przy częstotliwościach poniżej 100 ... 700 Hz lub wybór pasma częstotliwości w regionie 0,6...). Przy zastosowaniu PT rozsądniej jest zastosować „lampowe” podejście do kwestii przetwarzania sygnału barwy, tj. używać tylko prostych filtrów RC do kształtowania barwy.

Rys.. 1

Po wzmacniaczu wejściowym sygnał jest przetwarzany przez ogranicznik. Aby zbudować ogranicznik „pseudo-lampowy” (niezależnie od stylu odtwarzanej muzyki), należy zastosować układ kaskadowo-wzmacniacz-limiter pokazany na ryc. 1. Ponieważ taki stopień jest w stanie zapewnić duże wzmocnienie, wystarczy jeden z nich, aby uzyskać przester z pięknym i przyjemnym przesterowaniem oraz wysoką czułością.

W pozycjach VT2 i VT4 pożądane jest zastosowanie tranzystora FET o napięciu odcięcia UOTC = 2...3 V (odcięcie powinno mieścić się w granicach 202...2 V). Najlepsze wyniki wzmocnienia w kaskadzie uzyskuje się, gdy napięcie odcięcia tranzystorów VT5458, VT1 jest około trzykrotnie wyższe niż VT3, VT201.

Dioda w obwodzie źródłowym VT1 służy do zwiększenia maksymalnej wartości sygnału wejściowego do zakresu około 2 V.

Odpowiedź częstotliwościowa kaskady zgodnie ze schematem z ryc. 1 przy wzmocnieniu około 3000 ma spadek o 6 dB na oktawę przy częstotliwościach powyżej 10 kHz. W pozycji L * 5 nie należy używać FET o dużej pojemności wejściowej, na przykład 2SK117 i tym podobnych, ponieważ częstotliwość odcięcia może spaść do 3 kHz.

Zastosowanie niskoszumnych tranzystorów przyczynia się do obniżenia poziomu szumów własnych. W pozycjach VT1 i VT3 najbardziej odpowiednie są KPZOZA, KPZOZB; tranzystory KPZOZZH o podobnej charakterystyce prądowo-napięciowej w paśmie 80 ... 5000 Hz, poziom hałasu jest około 2 ... 3 razy wyższy.

Ponieważ wzmocnienie napięciowe tranzystora VT1 jest małe, właściwy dobór tranzystorów VT2, VT4, na przykład niskoszumowego KPZOZG, ma ogromne znaczenie dla zminimalizowania szumów całej kaskady; jego szum EMF nie przekracza 0,3 μV (w paśmie 80 ... 5000 Hz). KPZODZD, KPZOZE z reguły mają wysoką częstotliwość nadmiernego szumu styku i dlatego ich stosowanie jest niepożądane (szum EMF do 1,5 μV) Z tego samego powodu niepożądane jest stosowanie tranzystorów FET serii KP302. Kolejnym atutem domowych PT serii KPZOZ jest metalowa obudowa z osobnym terminalem, która również pomaga w walce z zakłóceniami.

Ta kaskada jest niewrażliwa na tętnienia napięcia, ale jest wrażliwa na zakłócenia z sieci prądu przemiennego, dlatego musi być umieszczona w metalowym ekranie, a wyjście obudowy tranzystora VT1 jest podłączone do wspólnego przewodu. Obudowy pozostałych tranzystorów serii KPZOZ można również podłączyć do wspólnego przewodu.

Rys.. 2

Wskazane jest podłączenie bloku tonowego do wyjścia ogranicznika. Można go montować według klasycznych schematów. stosowane w urządzeniach znanych firm Marshal, Fender (ryc. 2, a, b pokazuje regulatory trójpasmowe) lub użyj prostszych opcji, które zmieniają widmo w dwóch pasmach częstotliwości (schematy na ryc. 2, c, d).

Rys.. 3

Po regulacji tonów o dużej impedancji wyjściowej zawsze warto zainstalować repeater również na FET, którego wariant pokazano na ryc. 3, jako najprostszy, z bezpośrednim podłączeniem do rezystorów bloku tonowego. na ryc. 4 przedstawia repeater z generatorem prądu i dodatkowym obwodem korekcji odpowiedzi częstotliwościowej RC. Tutaj pojemność kondensatora dobierana jest na podstawie widma dźwięku gitary i potrzeby ograniczenia go od dołu.

Rys.. 4

Jeżeli zamierzasz używać instrumentu z gitarowym systemem akustycznym (AC), który muzycy nazywają „szafką”, to na wyjściu tego repeatera należy ustawić kontrolę poziomu (jej opcje pokazano na poniższych schematach) i wyciszyć się na to. Jeśli głośniki są zwykłe (szerokopasmowe), warto przepuścić sygnał z wyjścia wzmacniacza przez filtr dolnoprzepustowy, który tłumi częstotliwości powyżej 5 kHz. Najlepsze wyniki uzyskuje się, stosując filtry Bessela lub Butterwortha trzeciego rzędu lub wyższe, ze spadkiem 18 dB na oktawę lub większym. Obwody, jak również wzory do obliczania częstotliwości odcięcia takich filtrów na wtórnikach napięciowych wykonane w systemie operacyjnym są znane [1, 2], dlatego nie są tu podawane. Zamiast wzmacniacza operacyjnego w takich filtrach można umieścić repeatery na PT. Należy tylko pamiętać, że impedancja wyjściowa wzmacniaczy na FET wynosi 0,2 ... 1 kOhm i lepiej wybrać wartości rezystorów w filtrach w zakresie 47 . .. 470 kiloomów.

Rys.. 5

Jeśli chcesz grać „w linii” w dowolnym bloku efektu Distortion, przydatne jest dodanie „emulatora szafki”, który tworzy odpowiedź częstotliwościową określonego typu. Można go zmontować w całości na tranzystorach polowych, na przykład zgodnie z obwodem na ryc. 5. Na źródłach FET napięcie powinno wynosić +4,5 V. Aby zmniejszyć czułość na przetworniki, obudowę tranzystora należy również podłączyć tutaj do wspólnego przewodu.

Zaletą zastosowania FET zamiast wzmacniacza operacyjnego jest tutaj miękkość limitu przeciążenia, który jest symetryczny w przypadku stosowania komplementarnych tranzystorów FET. Aby przeciążyć urządzenie, napięcie wejściowe musi wynosić co najmniej 4...5 Vp-p. Na tranzystorach VT1, VT2 montowany jest filtr pasmowo-przepustowy z pewnym pozorem „rezonansu” w obszarze 100 Hz. Możesz przesunąć częstotliwość środkową tego filtra, na przykład w dół, proporcjonalnie zwiększając pojemność kondensatorów C1, C2. Wysokość „rezonansu” niskiej częstotliwości można zmniejszyć, zwiększając rezystancję rezystora R3, zmniejszy się również częstotliwość odcięcia filtra.

Na tranzystorach VT3-VT6 montowany jest filtr dolnoprzepustowy czwartego rzędu ze wzrostem w zakresie 3 ... 4 kHz i nachyleniem 24 dB na oktawę przy częstotliwościach powyżej 5 kHz. Pasmo przenoszenia tego węzła jest zbliżone do charakterystyki emulatorów w dobrze znanych urządzeniach Sunsamp GT2 i Marshall Speaker-symulator.

W obszarze „górnego środka” barwę można złagodzić, zmniejszając pojemność kondensatorów C3 i C5 o 1 razy i zwiększając o tę samą wartość pojemność kondensatorów C5 i C4.

Praktyczne opcje urządzenia

Poniższe obwody to różne kombinacje przedstawionych wcześniej kaskad stosowanych w konwencjonalnych jednostkach przetwarzających.

Rys.. 6

Zacznijmy od stosunkowo prostego układu urządzenia (rys. 6), który generuje sygnał wyjściowy podobny do sygnału wyjściowego dwustopniowego ogranicznika lampowego, w którym pierwsza lampa wzmacnia sygnał, a druga ogranicza.

Funkcje wzmacniacza wejściowego i ogranicznika są wykonywane przez jeden stopień z tranzystorami VT1, VT2 i VT3, VT4 w kaskodowym obwodzie przełączającym (jak na ryc. 1). Pojemność kondensatora C2 jest dobierana „do smaku” dla konkretnego instrumentu. Stopień przesterowania reguluje się za pomocą zmiennego rezystora R2 – od praktycznie niezniekształconego dźwięku do dobrego, soczystego przesterowania. Na wyjściu kaskady dodawany jest prosty repeater, a następnie barwa sygnału jest regulowana zwykłym blokiem barwy „Marshall”. Dzielnik R12R13 zmniejsza poziom sygnału wyjściowego o rząd wielkości i jednocześnie zmniejsza wpływ rezystancji wejściowej kolejnego urządzenia na działanie bloku tonowego.

Takie urządzenie będzie bardzo przydatne dla fanów mniej ciężkich stylów, korzystających z „właściwych” głośników gitarowych. Dobrze odtwarza brzmienie „Hard” z lat siedemdziesiątych.

Rys.. 7

Kolejna wersja urządzenia, której schemat pokazano na ryc. 7 tworzy dużo „cięższe” brzmienie bez utraty muzykalności.

Aby uzyskać gęstszy dźwięk na wejściu, do VT1, VT2 dodano przedwzmacniacz. Maksymalny sygnał wejściowy stopnia wynosi do 1 Vp-p. Jako VT1,5 pożądane jest wybranie FET o napięciu odcięcia 2 ... 4 V. Na wyjściu dodano prosty stopień buforowy dla dwóch FET. Początkowy prąd drenu VT3 musi być mniejszy niż VT0,5.Przy stosowaniu typów FET wskazanych na schemacie wymóg ten jest prawie zawsze spełniony (dla KPZOZZH zwykle początkowy prąd drenu wynosi 0,8 ... 0,8 mA, a dla KPZOZA - 2 ,XNUMX...XNUMX mA).

Diody VD3, VD4 ograniczają sygnał na wejściu drugiego wzmacniacza do 1 V międzyszczytowego. Wyeliminowanie tych diod skutkuje przeciążeniem wejścia drugiego wzmacniacza i znacznie mniej muzykalnym dźwiękiem na wyjściu. Ponadto obwód C4R6VD3VD4 tworzy atak dźwięku, ponieważ dla małych sygnałów częstotliwość odcięcia filtra górnoprzepustowego C4R3R6 jest bliska 70 Hz, a dla dużych sygnałów diody VD3, VD4 bocznikują rezystory filtra i zwiększają częstotliwość odcięcia, tworząc w ten sposób wyraźny atak. Nie przejmuj się obecnością diod ustawionych tyłem do siebie w obwodzie; tak często spotyka się je w przedwzmacniaczach lampowych i wybitnych producentów: weźmy na przykład lampowy przedwzmacniacz Marshall 900 (tylko tam diody są zaliczane do grupy pięciu, ale ograniczają sygnał w ten sam sposób).

Ponadto sygnał z silnika kontroli zniekształceń jest podawany do wzmacniacza kaskodowego z dynamicznym obciążeniem, zmontowanego na tranzystorach VT5-VT10. Maksymalne wzmocnienie kaskady jest zmniejszone do 700 przez zainstalowanie rezystora R7 o niższej rezystancji (w porównaniu z rezystorem R3 na ryc. 6), ale główna cecha kaskady - płynne ograniczenie - zostaje zachowana. Wzmocnienie kaskady jest regulowane za pomocą rezystora zmiennego R8 w zakresie 20...700.

Dźwięk z obu urządzeń można znacznie poprawić, jeśli do ich wyjścia zostanie dodany emulator, zmontowany zgodnie ze schematem z ryc. 5.

literatura

1. Johnson D., Moore J., Moore G. Podręcznik filtrów aktywnych. - M Energoatomizdat, 1983.
2. Wzmacniacze operacyjne i komparatory. Informator. - M.: Dodeka-XXI, 2001, s. 53-58.

Autor: D. Pustovoi, Moskwa; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Muzyk.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum GaN-na-krzemowe diody LED 19.04.2013 Firma Plessey Semiconductors wyprodukowała swoją pierwszą diodę LED z azotku galu na krzemie w swojej fabryce w Plymouth. Jak powiedział główny inżynier firmy, Barry Dennington: „Możemy zaoferować podstawowe próbki produktów i już rozmawiamy o innych produktach”. „Partie produktów można zamawiać już teraz, z typowym czasem realizacji wynoszącym 6 tygodni” – powiedział Dennington. „Zasadniczo jesteśmy o około 80% tańsi niż diody z węglika krzemu” – dodał, mówiąc, że koszt zarówno opakowania, jak i matrycy to około połowa kosztu gotowego urządzenia w tych małych opakowaniach. Przed wprowadzeniem na rynek diod LED, Plessey wprowadził na rynek diody LED wskazujące, w których cena jest ważniejsza niż wydajność. Diody LED emitują 2 lm przy 20 mA w obudowie PLCC-2 3,5 x 2,7 mm. Diody LED wykonane są na waflach krzemowych o grubości 150 mm. W przeciwieństwie do mniejszych i droższych diod LED z szafiru lub węglika krzemu, stosowanych głównie w białych, niebieskich i zielonych diodach LED, „są one bardzo tanie”, powiedział Dennington, nie podając ceny sprzedaży. Rodzina czterech lub pięciu takich urządzeń o niskim poborze mocy będzie dostępna „za miesiąc lub dwa”, powiedział dyrektor ds. technologii dr Keith Strickland. Jakiego typu są te urządzenia? Plessey nie udziela odpowiedzi. „Planuję jeden dla 4 lumenów”, to wszystko, co mógł powiedzieć Strickland. „Kiedy osiągniemy 60 lm/W, wprowadzimy nasze pierwsze produkty oświetleniowe" – powiedział Strickland. „Osiągniemy 100 lm/W w ciągu najbliższych 12 miesięcy". Podkreślił, że pierwsze oświetlenie LED będzie miało prawdopodobnie moc 1 wata. Plessey wszedł na rynek białych diod LED poprzez przejęcie CamGaN, firmy spin-off z GaN-on-Silicon Center na Uniwersytecie w Cambridge. W momencie przejęcia Plessey mówił o oświetleniu diodami LED. Skuteczność diod sygnalizacyjnych o strumieniu świetlnym 2 lm wynosi 32 lm/W, co jest niewiele w porównaniu z diodami świecącymi niższej kategorii innych firm. Jednak firma postępuje słusznie, ponieważ jest to pierwsza produkcja diod LED typu galu na krzemie w jakiejkolwiek firmie, a firma Plessey, która nigdy nie była producentem diod LED, osiągnęła najnowocześniejszą produkcję w ciągu 15 miesięcy . W maju ubiegłego roku Toshiba i Bridgelux ogłosiły plany dotyczące 200-milimetrowych diod LED GaN na wafel krzemowy i ogłosiły produkcję 150-milimetrowych płytek pod koniec zeszłego roku, chociaż nie widać jeszcze żadnej produkcji.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Niebezpieczeństwo oparów spawalniczych

▪ Nowe metody identyfikacji użytkownika

▪ Super smukły przycisk od Panasonic

▪ Smartfon i śniadanie z uniepalniaczami

▪ Suchy lód kontra mgła

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Twoje historie. Wybór artykułu

▪ artykuł Oddział nie zauważył utraty wojownika. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kiedy po raz pierwszy użyto rakiet? Szczegółowa odpowiedź

▪ Anonowy artykuł. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Wskaźnik ukrytego okablowania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Kij obraca się na oparciu krzesła. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024