Универсальный предусилитель и дисторшн для электрогитары или скрипки

Рейтинг пользователей: / 28
ХудшийЛучший 
Проекты - Электроника

eguitarИногда требуется усилить и немного исказить сигнал, поступающий от датчика электрогитары или скрипки. Для этого известно немало способов, при этом выбор соответствующей схемы, уровня и вида вносимых искажений остается вопросом личных предпочтений. Различные нелинейные элементы могут изменять сигнал, производя более или менее приятные звуковые эффекты.

Эта статья описывает простое, недорогое устройство, используемое для предварительного усиления сигнала с датчика и, если необходимо, искажения сигнала по крайней мере .... 512 способами! Так что простор для поисков идеального звучания очень велик.

Описание схемы.

Схема устройстваСхема (кликабельно) на рисунке построена на четырех ОУ и выполняет следующие основные функции:

Реализация согласованного входа для подключения датчика. Входное сопротивление схемы может быть любым в диапазоне от 50 кОм до 10 МОм, и, в основном, зависит от сопротивления резистора R3 и емкости конденсатора C1. Это позволяет обеспечить согласование с сигналом практически любого датчика из представленных на рынке. Для снижения уровня шума конденсатор С1 должен быть неполярным конденсатором на напряжение не менее 63В.

Усиление сигнала с гитары и скрипки в 2...52 раза, уровень усиления регулируется потенциометром P1. По мере увеличения коэффициента усиления в сигнал вносятся жесткие искажения, при этом на выходе ОУ ICA может наблюдаться сигнал почти прямоугольной формы.

Выбор и комбинирование различных искажений усиливаемго сигнала. Искажения выбираются переключателями S1...S9, допустимы любые комбинации их включения и выключения, что в общей сложности дает 512 возможных комбинаций.

Буферизации всех выходных сигналов, чтобы обеспечить работу на несколько метров соединительного кабеля.

Виды искажений

Устройство имеет девять источников искажений, кроме перегрузки ОУ ICА при большом коэффициенте усиления, как было сказано ранее. Эти источники выбираются переключателями S1...S9 и могут ограничивать усиленный сигнал симметрично или не симметрично. Степень искажения может быть изменена с помощью потенциометра P2.

Как уже было сказано, возможны любые комбинации состояния переключателей, но некоторые из комбинаций не дают сильно заметных изменений сигнала.

S1 и S2 подключают диоды Шоттки D1 и D2, типа BAT42. На самом деле могут быть применены любые высокочастотные диоды Шоттки. Тип диодов влияет в какой-то степени на вносимые искажения.

S3 и S4 подключают высокочастотные диоды D3 и D4, типа 1N4148 или 1N914. В принципе, можно использовать любые высокочастотные германиевые или кремниевые диоды, причем они могут быть одинаковыми или разными – все это оказывает влияние на результирующий звук.

S5 и S6 подключают обычные выпрямительные низкочастотные диоды D5 и D6 вроде 1N4001. Как и в предыдущих случаях от типа диодов зависит получающийся эффект.

S7 и S8 подключают слаботочные светодиоды D7 и D8.

S9 подключает встречно-последовательно соединенные стабилитроны D9 и D10 с напряжением стабилизации от 2,4 до 4.7В в зависимости от предпочтительного уровня ограничения сигнала.

Число переключателей S1 - S9 может быть увеличено до 15 и более, но это дает слишком много комбинаций, чтобы как следует их все оценить и описать. Могут быть использованы любые нелинейные компоненты: диоды, светодиоды, оптроны, переходы база-эмиттер транзисторов и т.д. Важно, чтобы напряжения и тока с выхода ОУ ICA было достаточно для функционирования этих нелинейностей. В случае необходимости допустимо поднять напряжение питания ОУ и снизить значения R7 и P2 до 1 кОм.

Для того чтобы сделать искажения от некоторых источников менее заметными, используются резисторы R10 - R18 сопротивлением от 10 до 430 Ом. Эти резисторы не являются обязательными и могут быть опущены.

Буферные повторители.

Устройство имеет три выходных повторителя на ОУ ICB, ICC и ICD и связанных с ними элементах.

Три выхода дают возможность получения трех различных вариантов звучания из одного сигнала, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант или сделать комбинацию из них. Это позволяет создавать новые музыкальные произведения без лишнего повторения музыкантом своей партии.

Выход CON2 – это выход неискаженного неусиленного сигнала с датчика инструмента. Вносимыми шумами и искажениями можно пренебречь, если использовать ОУ типа TL074 или TL084 или более лучшие.

Выход CON3 – это выход усиленного в 2...52 раза сигнала инструмента, усиление регулируется потенциометром Р1. Вносимыми шумами можно пренебречь, но искажения могут быть очень жесткими, если ОУ будет введено в режим ограничения выходного сигнала. Если R7 >= 2 кОм, положение переключателей S1-S9 никак не повлияет на сигнал на CON3.

CON4 – это выход сигнала, в который могут быть внесены искажения при помощи переключателей S1...S9.

Эти три выхода могут работать на нагрузку сопротивлением 2 кОм, но лучше использовать нагрузки с сопротивлением не ниже 10 кОм, в основном для снижения потребления от батареи 9В.

Выходные уровни на CON2, CON3 и CON4 не регулируются в расчете на последующие каскады усилительной аппаратуры, в которых должны быть предусмотрены регуляторы громкости.

При необходимости резисторы R7, R9 и R20 можно заменить на переменные, сопротивлением 10 кОм, и тем самым получить регулирование выходного уровня.

Выходы CON2, CON3 и CON4 могут быть сведены на один разъем с восемью контактами.

Когда все переключатели S1...S9 отключены, схема может работать как микрофонный усилитель благодаря низкому уровню шума и низким нелинейным искажениям. Сигнал от микрофона не может привести к перегрузке ICA даже при самом высоком коэффициенте усиления.

Операционные усилители

Устройство может быть выполнено на ОУ с полевыми транзисторами на входах типа TL074, TL084, TL064 и аналогичных. Желательно, но не обязательно, использовать ОУ с низким уровнем шума и при этом обеспечивающие работу на нагрузку в 600 Ом.

ОУ с полевыми транзисторами на входе имеют очень малые входные токи, благодаря чему их входы могут соединяться параллельно без взаимного влияния, что важно для данной конструкции.

Максимальная неискаженная амплитуда выходного сигнала зависит от напряжения питания, нагрузки и типа ОУ.

Питание устройства может быть в пределах допустимых уровней для выбранного ОУ. Все конденсаторы должны иметь рабочее напряжение выше, чем питание ОУ, и уж по меньшей мере не ниже любого напряжения, которое может быть приложено к соответствующей цепи.

Потребляемый ток (включая ток светодиода D11) от источника ±9В составляет, как правило, 9 мА, максимально около 14 мА с TL074, без входного сигнала, без нагрузки и при всех отключенных переключателях.

Заключение

Представленный одноканальный усилитель с функцией искажения - очень хорошая платформа для оценки искажений, вносимых двухполюсными нелинейными элементами, такими, как диоды, светодиоды, фотодиоды, стабилитроны, переходы база-эмиттер биполярных транзисторов, и т.д.

Описанная схема является универсальной и может быть адаптирована к разнообразным датчикам. Варианты ее применения в музыкальном творчестве так же могут быть различны.

Для проверки без электрогитары может потребоваться простой синусоидальный генератор сигналов, хотя правильно собранная схема в наладке не нуждается.

Перечень компонентов

Компонент

Параметр

Компонент

Параметр

R1

(0.51К – 2.2 К)

C1

0.1 мкФ 63В

(0.1 -1 мкФ 63В)

R2

10 К

( 1.0К – 15К)

C2

100 пФ 63В

(68 пФ – 1000 пФ 63В)

R3

1M

(50К – 10M)

C3*

100 пФ 63В

R4 = R5

C4, C5

22 мкФ 25В

(22 – 100 мкФ 25В)

R6, R8, R19

100 Oм

(56 Ом – 220 Oм)

C6, C7

22 мкФ 25В

(22 – 100 мкФ 25В)

R7

(1.2К – 3.3К)

C8, C9

22 мкФ 25В

(22 – 100 мкФ 25В)

R9, R20, R21

68К

(43К - 100К)

C10, C11

22 мкФ 25В

(22 – 100 мкФ 25В)

R10 – R18

100 Oм, (0 – 330 Oм), для разных диодов D1 – D10 желательны разные номиналы резисторов

C12, C14

0.33 мкФ 63В

(0.1мкФ - 0.68мкФ 63В)

R22

5.6К

C13, C15

1000 мкФ 25В

(330 мкФ - 1000 мкФ 25В)

CON1, CON2, CON3, CON4, CON5

Любые подходящие разъемы

D1, D2

любые маломощные диоды Шоттки, например, BAT42, 1N5819 и т.п..

IC

TL074, TL084, TL064, LF444C или лучшие

D3, D4

1N4148, 1N914 или аналогичные

S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9

Любые подходящие двухпозиционные переключатели

D5, D6

1N4001-1N4007 или аналогичные

P1

100К

D7, D8, D11

любой светодиод с током не более 2 мА. искажения зависят от типа светодиода

P2

10К

D9, D10

любой стабилитрон мощностью 0.3– 1 Вт с напряжением стабилизации от 2.4 до 4.7 В , например BZX55C2V4, BZX55C2V7, BZX55C3V0 и т.п.

Звездочкой отмечены необязательные компоненты. Все резисторы мощностью 0,25 Вт ±5%.

Примечание.

Данный проект был прислан товарищем из Болгарии, которого зовут Petre Tzv. Petrov. Статья была на английском, перевод был выполгнен силами ARV. Оригинал статьи и оригинал схемы прилагаются.

Файлы для загрузки:
ФайлОписаниеРазмер файла
Скачать файл (UniversalPreamplifierForGuitarPlusDistrortions-PE-05.doc)UniversalPreamplifierForGuitarPlusDistrortions-PE-05.docОригинал статьи (english)62 Kb
Скачать файл (guitar.gif)guitar.gifОригинал схемы449 Kb
 Обсудить на форуме (0 комментариев).

Возможно, вас так же заинтересует:



Темы форума

Нет сообщений для показа

Комментарии
Статистика
Просмотров:
mod_vvisit_counterСегодня4093
mod_vvisit_counterВчера5746
mod_vvisit_counterНа этой неделе4093
mod_vvisit_counterНа прошлой неделе32218
mod_vvisit_counterВ этом месяце50548
mod_vvisit_counterЗа все время16321635

Ваш IP: 54.167.44.32
 , 
11 Дек. 2017