SONIC
مدیر بخش برق و الکترونیک (SONIC)
پرسنل مدیریت
مدیر انجمن
استاد و مشاور الکترونیک
عضو افتخاری گروه الکترونیک
به شدت دوست داشتنی
مدیر انجمن
- Oct 14, 2021
- 1,937
- 4,537
مدار بسیار ساده در عین حال حرفه ای که در اینجا توضیح داده شده است مبتنی بر یک تقویت کننده عملیاتی دوگانه است. برای قطع سیگنال از دیودهای سیلیکونی استفاده می شود، نه دیودهای ژرمانیومی که در نسخه اصلی وجود دارد. این سیستم می‌تواند Soft Clipping، یعنی افکت Overdrive، و Hard Clipping، یعنی اثر اعوجاج را انجام دهد. همچنین دارای کنترل سطح برش، کنترل صدا، کنترل صدا و سوئیچ Bypass (با عبور از افکت) است. منبع تغذیه باتری 9 ولتی است.
مدار چگونه کار می کند؟
افکت های Overdrive و Distortion با قطع صحیح سیگنال از گیتار کار می کنند. Clipping یک فرآیند غیر خطی است که فرکانس های هارمونیک را تولید می کند که معمولاً در سیگنال صوتی وجود ندارد. یک سیگنال گیتار تمیز دارای دو مرحله است، افزایش و سقوط. با این حال، اثر برش توضیح داده شده در اینجا یک مرحله پایدار اضافه می کند. مدت زمان فاز نگه داشتن به "قدرت" برش بستگی دارد: این زمان طولانی تر است هر چه آستانه قطع کمتر باشد و سطح سیگنال قبل از برش بالاتر باشد. این روابط در شکل 1 نشان داده شده است.
برش سیگنال تنها پس از تجاوز از یک ولتاژ آستانه مشخص اتفاق می افتد. در زیر این آستانه، سیگنال هیچ اعوجاجی را تجربه نمی کند. هنگامی که رشته سخت‌تر کنده می‌شود، سیگنال از مقدار آستانه عبور می‌کند و بریده می‌شود و مربع‌تر می‌شود (اثر درایو، شکل موج میانی در شکل 1)، اما همچنان در قله‌ها «گرد» باقی می‌ماند (برش نرم است).
سیگنال به عنوان مجموع هارمونیک ها شنیده می شود و سیگنال مربعی تعداد بیشتری از آنها را شامل می شود. با افزودن هارمونیک های بالاتر، صدا واضح تر می شود. افکت Overdrive تقلید از تقویت‌کننده لوله overdriven است: حد دامنه ملایم‌تر از اعوجاج است (شکل موج پایین‌تر در شکل 1)، که صدایی حتی واضح‌تر و فلزی‌تر دارد. برش در اعوجاج ناگهانی تر است (برش سخت) و بخش های "مستقیم" شکل موج وجود دارد.
تولید چنین سیگنال تحریف شده ای با استفاده از پیش تقویت کننده های غیر خطی مختلف، سابقه طولانی دارد، که با تقویت کننده های لوله ای بیش از حد یا مدارهایی با دیودهای ژرمانیومی شروع می شود. هنگامی که یک گیتاریست یکی از افکت‌های اوردرایو یا اعوجاج را آزمایش می‌کند، اغلب از ویژگی غیرمعمول سیگنال خوشحال می‌شود، اما او به دنبال توانایی تنظیم آستانه، تایم یا افزایش صدا برای تنظیم صدا بر اساس سلیقه خود است.
شکل 2 دو طرح نمونه برای اجرای کلیپینگ را نشان می دهد. در نسخه نشان داده شده در شکل 2a، چنین تقویت غیر خطی با استفاده از یک تقویت کننده معکوس کلاسیک با دو دیود متصل در جهت مخالف در فیدبک اجرا می شود (دو دیود به صورت سری نیز می توانند کار کنند، همه اینها به بهره بستگی دارد). بهره چنین سیستمی برابر با 100 است. در عمل، به جای مقاومت 100xR، از یک پتانسیومتر استفاده می شود که به تنظیم کننده آستانه قطع سیگنال (تنظیم کننده "Drive") تبدیل می شود.
در مورد شکل 2b، دیودها با اتصال بالا به زمین (زمین واقعی یا در مورد منبع تغذیه نامتقارن، به زمین مصنوعی با پتانسیل نیمی از ولتاژ تغذیه) سطح سیگنال را قطع می کنند. تنظیم آستانه قطع سیگنال به همان روشی که در نسخه اول انجام شده است، به لطف تنظیم بهره انجام می شود. برش سخت یا اعوجاج به همان روش برش نرم انجام می شود. این همه به انحنای ویژگی های دیود بستگی دارد. به طور کلی، می توان فرض کرد که دیودهای ژرمانیوم باعث برش نرم می شوند و دیودهای سیلیکونی و LED - برش سخت.
شماتیک مدار
نمودار شماتیک سیستم در شکل 3 نشان داده شده است. قلب سیستم تقویت کننده عملیاتی U1 (NE5532) است. نیمه اول آن در مدار قطع سیگنال ورودی کار می کند. مقاومت های R8 (22kΩ) و R14 (2.2kΩ) و پتانسیومتر P1 (1MΩ) با مشخصه لگاریتمی به شما امکان می دهند بهره را تغییر دهید و بنابراین آستانه قطع سیگنال را تنظیم کنید.
علاوه بر این، R14 و C7 (150nF) یک فیلتر بالا گذر ایجاد می‌کنند که افزایش فرکانس‌های پایین و متوسط را که به طور طبیعی در سیگنال گیتار وجود دارد، جبران می‌کند. عنصری که مستقیماً مسئول ویژگی های غیر خطی تقویت کننده است، دیودهای D4-D7 (1N4148) هستند که در بازخورد U1A بسته شده اند. برش اضافی به لطف دیودهای D8-D9 (1N4148) امکان پذیر است که سیگنال را از خروجی U1A به زمین مصنوعی کوتاه می کند.
تغییر پارامترهای برش با استفاده از سوئیچ J1 انجام می شود. C6 را می توان در اینجا به عنوان فیلتر اضافی ولتاژ پلاریزه و R2 (4.7kΩ) همراه با R15 به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ در نظر گرفت که سطح سیگنال را در هر دو حالت تنظیم می کند. صرف نظر از حالت برش انتخابی، سیگنال U1A از طریق مقاومت R2 به فیلتر پایین گذر C9 (6.8nF) و سپس به فیلتر بعدی با فرکانس قطع قابل تنظیم متشکل از پتانسیومتر P2 می رود. 50kΩ) و خازن C11 (4.7nF). فیلتر P2، C11 به شما امکان می دهد تا برش سه گانه را که ناشی از عملیات اعوجاج سیگنال ورودی است، تنظیم کنید.
سیگنال ورودی به کانکتور IN و سپس به فیلتر بالاگذر C1R4 و بافر T1 تغذیه می شود. مقاومت سری R3 (1kΩ) و دیودهای D2-D3 (1N4007) در برابر ولتاژ بسیار بالا در ورودی سیستم محافظت می‌کنند. سیگنال از امیتر T1 به مجموعه فیلترهای C4-C5، R12-R13 و R5 و سپس به ورودی تقویت کننده عملیاتی U1 می رود.
نیمه دیگر تقویت کننده U1 بافر خروجی است. سیگنال خروجی به پتانسیومتر P3 می رود که به شما امکان می دهد سطح سیگنال را تنظیم کنید. سوئیچ J2 به شما امکان می دهد تا بای پس (BYPASS) افکت را روشن کنید تا سیگنال گیتار در خروجی OUT در دسترس باشد. سطح سیگنال، تنظیم شده با P3 ، باید به گونه ای تنظیم شود که صدا هم با کارکرد افکت و هم با روشن شدن بای پس (BYPASS) یکسان باشد.
این سیستم توسط یک باتری 9 ولت و با استفاده از مدار زمین مصنوعی تغذیه می شود. جک IN یک جک استریو است و همچنین کلید پاور است. دوشاخه مونو از گیتار که به سوکت استریو وصل شده است، تماس میانی سوکت را به زمین قطع می کند و باتری را به مدار متصل می کند.
مقادیر قطعات
در پروژه مدل، سوئیچ های اهرمی به عنوان J1 و J2 استفاده شد، اما می توانید در جای خود، مستقیماً به سوئیچ های کشویی زاویه دار، لحیم کاری کنید. حرفه ای ترین راه حل استفاده از سوئیچ های پای اختصاصی است، اما این نیاز به مسکن متفاوتی دارد. در پروژه مدل، از BC546 محبوب به عنوان ترانزیستور T1 استفاده شد، اما برای بهبود پارامترهای نویز، می توانید از BC549 به جای آن استفاده کنید.
این مهم زمانی است که افکت با یک آمپلی فایر گیتار پیشرفته کار می کند. NE5532 به عنوان تقویت کننده عملیاتی کار می کند، هیچ چیز مانع از بررسی عملکرد سیستم با TL072 یا تقویت کننده عملیاتی دیگر نمی شود. اگر تنظیم تن (برش سه‌گانه) کافی نیست، می‌توانید مقدار خازن C11 را تغییر دهید (معمولاً 4.7 nF). استفاده از خازن بزرگتر، به عنوان مثال 6.8nF، باعث برش قوی تر می شود و یک خازن کوچکتر، به عنوان مثال 3.3nF، اجازه عبور سه برابر بیشتر را می دهد. در شکل زیر نمونه ساخته شده را ببنید.
موفق باشید.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
مدار چگونه کار می کند؟
افکت های Overdrive و Distortion با قطع صحیح سیگنال از گیتار کار می کنند. Clipping یک فرآیند غیر خطی است که فرکانس های هارمونیک را تولید می کند که معمولاً در سیگنال صوتی وجود ندارد. یک سیگنال گیتار تمیز دارای دو مرحله است، افزایش و سقوط. با این حال، اثر برش توضیح داده شده در اینجا یک مرحله پایدار اضافه می کند. مدت زمان فاز نگه داشتن به "قدرت" برش بستگی دارد: این زمان طولانی تر است هر چه آستانه قطع کمتر باشد و سطح سیگنال قبل از برش بالاتر باشد. این روابط در شکل 1 نشان داده شده است.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
برش سیگنال تنها پس از تجاوز از یک ولتاژ آستانه مشخص اتفاق می افتد. در زیر این آستانه، سیگنال هیچ اعوجاجی را تجربه نمی کند. هنگامی که رشته سخت‌تر کنده می‌شود، سیگنال از مقدار آستانه عبور می‌کند و بریده می‌شود و مربع‌تر می‌شود (اثر درایو، شکل موج میانی در شکل 1)، اما همچنان در قله‌ها «گرد» باقی می‌ماند (برش نرم است).
سیگنال به عنوان مجموع هارمونیک ها شنیده می شود و سیگنال مربعی تعداد بیشتری از آنها را شامل می شود. با افزودن هارمونیک های بالاتر، صدا واضح تر می شود. افکت Overdrive تقلید از تقویت‌کننده لوله overdriven است: حد دامنه ملایم‌تر از اعوجاج است (شکل موج پایین‌تر در شکل 1)، که صدایی حتی واضح‌تر و فلزی‌تر دارد. برش در اعوجاج ناگهانی تر است (برش سخت) و بخش های "مستقیم" شکل موج وجود دارد.
تولید چنین سیگنال تحریف شده ای با استفاده از پیش تقویت کننده های غیر خطی مختلف، سابقه طولانی دارد، که با تقویت کننده های لوله ای بیش از حد یا مدارهایی با دیودهای ژرمانیومی شروع می شود. هنگامی که یک گیتاریست یکی از افکت‌های اوردرایو یا اعوجاج را آزمایش می‌کند، اغلب از ویژگی غیرمعمول سیگنال خوشحال می‌شود، اما او به دنبال توانایی تنظیم آستانه، تایم یا افزایش صدا برای تنظیم صدا بر اساس سلیقه خود است.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
شکل 2 دو طرح نمونه برای اجرای کلیپینگ را نشان می دهد. در نسخه نشان داده شده در شکل 2a، چنین تقویت غیر خطی با استفاده از یک تقویت کننده معکوس کلاسیک با دو دیود متصل در جهت مخالف در فیدبک اجرا می شود (دو دیود به صورت سری نیز می توانند کار کنند، همه اینها به بهره بستگی دارد). بهره چنین سیستمی برابر با 100 است. در عمل، به جای مقاومت 100xR، از یک پتانسیومتر استفاده می شود که به تنظیم کننده آستانه قطع سیگنال (تنظیم کننده "Drive") تبدیل می شود.
در مورد شکل 2b، دیودها با اتصال بالا به زمین (زمین واقعی یا در مورد منبع تغذیه نامتقارن، به زمین مصنوعی با پتانسیل نیمی از ولتاژ تغذیه) سطح سیگنال را قطع می کنند. تنظیم آستانه قطع سیگنال به همان روشی که در نسخه اول انجام شده است، به لطف تنظیم بهره انجام می شود. برش سخت یا اعوجاج به همان روش برش نرم انجام می شود. این همه به انحنای ویژگی های دیود بستگی دارد. به طور کلی، می توان فرض کرد که دیودهای ژرمانیوم باعث برش نرم می شوند و دیودهای سیلیکونی و LED - برش سخت.
شماتیک مدار
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
نمودار شماتیک سیستم در شکل 3 نشان داده شده است. قلب سیستم تقویت کننده عملیاتی U1 (NE5532) است. نیمه اول آن در مدار قطع سیگنال ورودی کار می کند. مقاومت های R8 (22kΩ) و R14 (2.2kΩ) و پتانسیومتر P1 (1MΩ) با مشخصه لگاریتمی به شما امکان می دهند بهره را تغییر دهید و بنابراین آستانه قطع سیگنال را تنظیم کنید.
علاوه بر این، R14 و C7 (150nF) یک فیلتر بالا گذر ایجاد می‌کنند که افزایش فرکانس‌های پایین و متوسط را که به طور طبیعی در سیگنال گیتار وجود دارد، جبران می‌کند. عنصری که مستقیماً مسئول ویژگی های غیر خطی تقویت کننده است، دیودهای D4-D7 (1N4148) هستند که در بازخورد U1A بسته شده اند. برش اضافی به لطف دیودهای D8-D9 (1N4148) امکان پذیر است که سیگنال را از خروجی U1A به زمین مصنوعی کوتاه می کند.
تغییر پارامترهای برش با استفاده از سوئیچ J1 انجام می شود. C6 را می توان در اینجا به عنوان فیلتر اضافی ولتاژ پلاریزه و R2 (4.7kΩ) همراه با R15 به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ در نظر گرفت که سطح سیگنال را در هر دو حالت تنظیم می کند. صرف نظر از حالت برش انتخابی، سیگنال U1A از طریق مقاومت R2 به فیلتر پایین گذر C9 (6.8nF) و سپس به فیلتر بعدی با فرکانس قطع قابل تنظیم متشکل از پتانسیومتر P2 می رود. 50kΩ) و خازن C11 (4.7nF). فیلتر P2، C11 به شما امکان می دهد تا برش سه گانه را که ناشی از عملیات اعوجاج سیگنال ورودی است، تنظیم کنید.
سیگنال ورودی به کانکتور IN و سپس به فیلتر بالاگذر C1R4 و بافر T1 تغذیه می شود. مقاومت سری R3 (1kΩ) و دیودهای D2-D3 (1N4007) در برابر ولتاژ بسیار بالا در ورودی سیستم محافظت می‌کنند. سیگنال از امیتر T1 به مجموعه فیلترهای C4-C5، R12-R13 و R5 و سپس به ورودی تقویت کننده عملیاتی U1 می رود.
نیمه دیگر تقویت کننده U1 بافر خروجی است. سیگنال خروجی به پتانسیومتر P3 می رود که به شما امکان می دهد سطح سیگنال را تنظیم کنید. سوئیچ J2 به شما امکان می دهد تا بای پس (BYPASS) افکت را روشن کنید تا سیگنال گیتار در خروجی OUT در دسترس باشد. سطح سیگنال، تنظیم شده با P3 ، باید به گونه ای تنظیم شود که صدا هم با کارکرد افکت و هم با روشن شدن بای پس (BYPASS) یکسان باشد.
این سیستم توسط یک باتری 9 ولت و با استفاده از مدار زمین مصنوعی تغذیه می شود. جک IN یک جک استریو است و همچنین کلید پاور است. دوشاخه مونو از گیتار که به سوکت استریو وصل شده است، تماس میانی سوکت را به زمین قطع می کند و باتری را به مدار متصل می کند.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
این مهم زمانی است که افکت با یک آمپلی فایر گیتار پیشرفته کار می کند. NE5532 به عنوان تقویت کننده عملیاتی کار می کند، هیچ چیز مانع از بررسی عملکرد سیستم با TL072 یا تقویت کننده عملیاتی دیگر نمی شود. اگر تنظیم تن (برش سه‌گانه) کافی نیست، می‌توانید مقدار خازن C11 را تغییر دهید (معمولاً 4.7 nF). استفاده از خازن بزرگتر، به عنوان مثال 6.8nF، باعث برش قوی تر می شود و یک خازن کوچکتر، به عنوان مثال 3.3nF، اجازه عبور سه برابر بیشتر را می دهد. در شکل زیر نمونه ساخته شده را ببنید.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
موفق باشید.
آخرین ویرایش: