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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositifs à effet de distorsion FET. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Musicien L'article traite des dispositifs d'amplification qui implémentent l'effet de distorsion pour une guitare électrique. C'est l'effet électro-acoustique le plus utilisé par les guitaristes depuis de nombreuses années, et son son est familier même à un joueur novice. Actuellement, il existe de nombreux types d'appareils qui implémentent cet effet, mais ils diffèrent tous par la conception du circuit et donnent au son une teinte différente. Les dispositifs décrits sont similaires en termes de son à l'effet de distorsion obtenu dans des conceptions similaires sur des tubes électroniques, mais ils sont fabriqués sur des transistors à effet de champ. Par rapport aux transistors bipolaires et aux tubes à vide, les transistors à effet de champ (FET) à jonction pn présentent un certain nombre de qualités positives : résistance d'entrée élevée, alimentation basse tension (pour une facilité d'utilisation, la plupart de ces dispositifs sont alimentés par un compact 9 Batterie V), caractéristiques de passage à faible bruit et à faible non-linéarité. Le principal inconvénient de ce groupe de transistors est peut-être une dispersion importante des paramètres au sein même d'un lot, ce qui crée certaines difficultés lors du débogage de l'appareil. Nœuds de périphérique L'amplificateur d'entrée préamplifie le signal de la guitare, effectuant en même temps (mais pas toujours) un traitement du signal de fréquence : une diminution de la réponse en fréquence aux fréquences inférieures à 100 ... 700 Hz ou une sélection d'une bande de fréquence dans la région de 0,6 ... ). Lors de l'utilisation de PT, il est plus raisonnable d'utiliser une approche "tube" pour les problèmes de traitement du signal de timbre, c'est-à-dire d'utiliser uniquement de simples filtres RC pour former le timbre.
Après l'amplificateur d'entrée, le signal est traité par un limiteur. Pour construire un limiteur "pseudo-tube" (quel que soit le style de la musique jouée), le circuit amplificateur-limiteur cascode illustré à la Fig. 1. Puisqu'un tel étage est capable de fournir un gain élevé, un seul d'entre eux suffit pour obtenir un overdrive avec un écrêtage beau et agréable et une sensibilité élevée. Dans les positions VT2 et VT4, il est souhaitable d'utiliser un FET avec une tension de coupure UOTC = 2...3 V (la coupure doit être comprise entre 202 ... 2 V). Les meilleurs résultats de gain dans la cascade sont obtenus lorsque la tension de coupure des transistors VT5458, VT1 est environ trois fois supérieure à celle de VT3, VT201. La diode dans le circuit source VT1 est utilisée pour augmenter la valeur maximale du signal d'entrée dans une plage d'environ 2 V. Réponse en fréquence de la cascade selon le schéma de la fig. 1 à un gain d'environ 3000 a une atténuation de 6 dB par octave aux fréquences supérieures à 10 kHz. Dans la position L * 5, vous ne devez pas utiliser un FET avec une grande capacité d'entrée, par exemple 2SK117 et similaires, car la fréquence de coupure peut diminuer jusqu'à 3 kHz. L'utilisation de transistors à faible bruit contribue à la réduction du niveau de bruit intrinsèque. Dans les positions VT1 et VT3, KPZOZA, KPZOZB conviennent le mieux ; transistors KPZOZZH avec des caractéristiques courant-tension similaires dans la bande 80 ... 5000 Hz, le niveau de bruit est environ 2 ... 3 fois plus élevé. Le gain en tension du transistor VT1 étant faible, le choix correct des transistors VT2, VT4, par exemple KPZOZG à faible bruit, est d'une grande importance pour minimiser le bruit de toute la cascade; sa FEM de bruit ne dépasse pas 0,3 μV (dans la bande 80 ... 5000 Hz). KPZODZD, KPZOZE, en règle générale, ont une fréquence élevée d'interfaçage de bruit excessif et leur utilisation n'est donc pas souhaitable (bruit EMF jusqu'à 1,5 μV).Pour la même raison, l'utilisation de FET de la série KP302 n'est pas souhaitable. Un autre avantage des PT domestiques de la série KPZOZ est un boîtier métallique avec une borne séparée, qui aide également à lutter contre les interférences. Cette cascade est insensible aux ondulations de tension, mais sensible aux interférences du secteur, elle doit donc être placée dans un écran métallique et la sortie du boîtier du transistor VT1 est connectée à un fil commun. Les boîtiers des transistors restants de la série KPZOZ peuvent également être connectés à un fil commun.
Il est conseillé de connecter un bloc de tonalité à la sortie du limiteur. Il peut être assemblé selon des schémas classiques. utilisé dans les appareils des sociétés bien connues Marshal, Fender (Fig. 2, a, b montre des régulateurs à trois bandes) ou utilisez des options plus simples qui modifient le spectre en deux bandes de fréquences (schémas des Fig. 2, c, d).
Après les commandes de tonalité avec une grande impédance de sortie, il est toujours utile d'installer un répéteur également sur le FET, dont une variante est illustrée à la Fig. 3, comme le plus simple, avec une connexion directe aux résistances du bloc de tonalité. Sur la fig. 4 montre un répéteur avec un générateur de courant et un circuit de correction de réponse en fréquence RC supplémentaire. Ici, la capacité du condensateur est choisie en fonction du spectre du son de la guitare et de la nécessité de le limiter par le bas.
Si vous avez l'intention d'utiliser l'instrument avec un système acoustique de guitare (AC), que les musiciens appellent un "cabinet", alors à la sortie de ce répéteur, vous devez régler le contrôle de niveau (ses options sont indiquées dans les schémas suivants) et calmez-vous sur ce. Si les haut-parleurs sont ordinaires (large bande), il est utile de faire passer le signal de la sortie du répéteur à travers un filtre passe-bas, qui atténue les fréquences supérieures à 5 kHz. Les meilleurs résultats sont obtenus en utilisant des filtres Bessel ou Butterworth du troisième ordre ou plus avec une atténuation de 18 dB par octave ou plus. Les circuits, ainsi que les formules de calcul des fréquences de coupure, de tels filtres sur suiveurs de tension réalisés sur l'OS sont connus [1, 2], ils ne sont donc pas donnés ici. Au lieu d'un ampli-op, des répéteurs sur le PT peuvent être placés dans de tels filtres. Il faut seulement garder à l'esprit que l'impédance de sortie des répéteurs sur le FET est de 0,2 ... 1 kOhm, et il est préférable de choisir les valeurs des résistances dans les filtres dans la plage de 47 . .. 470 kOhms.
Si vous avez besoin de jouer "en ligne" dans n'importe quel bloc de l'effet Distortion, il est utile d'ajouter un "émulateur d'enceinte" qui forme la réponse en fréquence d'un certain type. Il peut être monté entièrement sur des transistors à effet de champ, par exemple, selon le circuit de la Fig. 5. Aux sources du FET, la tension doit être de +4,5 V. Pour réduire la sensibilité aux micros, le boîtier du transistor doit également être connecté ici à un fil commun. L'avantage d'utiliser un FET au lieu d'un ampli op ici est la douceur de la limite de surcharge, qui est symétrique lors de l'utilisation de FET complémentaires. Pour surcharger l'appareil, la tension d'entrée doit être d'au moins 4...5 Vp-p. Sur les transistors VT1, VT2, un filtre passe-bande est assemblé avec un semblant de "résonance" dans la région de 100 Hz. Vous pouvez décaler la fréquence centrale de ce filtre, par exemple vers le bas, en augmentant proportionnellement la capacité des condensateurs C1, C2. La hauteur de la "résonance" basse fréquence peut être réduite en augmentant la résistance de la résistance R3, et la fréquence de coupure du filtre diminuera également. Sur les transistors VT3-VT6, un filtre passe-bas du quatrième ordre est assemblé avec une montée dans la région de 3 ... 4 kHz et une pente de 24 dB par octave à des fréquences supérieures à 5 kHz. La réponse en fréquence de ce nœud est similaire aux caractéristiques des émulateurs des célèbres appareils Sunsamp GT2 et Marshall Speaker-simulator. Dans la région « moyenne supérieure », le timbre peut être adouci en réduisant la capacité des condensateurs C3 et C5 de 1 à 5 fois et en augmentant la capacité de C4 et C6 du même montant. Options d'appareil pratiques Les circuits ci-dessous sont diverses combinaisons des cascades présentées précédemment utilisées dans les unités de traitement conventionnelles.
Commençons par un circuit de dispositif relativement simple (Fig. 6), qui génère un signal de sortie similaire au signal de sortie d'un limiteur à tube à deux étages, dans lequel le premier tube amplifie le signal et le second limite. Les fonctions de l'amplificateur et du limiteur d'entrée sont remplies par un étage avec les transistors VT1, VT2 et VT3, VT4 dans un circuit de commutation cascode (comme sur la Fig. 1). La capacité du condensateur C2 est choisie "au goût" pour un instrument spécifique. Le degré de surcharge est contrôlé à l'aide d'une résistance variable R2 - d'un son pratiquement non déformé à un bon overdrive juteux. Un simple répéteur est ajouté à la sortie de la cascade, puis le timbre du signal est régulé par le bloc de timbre "Marshall" habituel. Le diviseur R12R13 réduit le niveau du signal de sortie d'un ordre de grandeur et réduit en même temps l'influence de la résistance d'entrée de l'appareil suivant sur le fonctionnement du bloc de tonalité. Un tel appareil sera très utile pour les amateurs de styles non lourds utilisant les "corrects" haut-parleurs de guitare. Il reproduit bien le son "Hard" des seventies.
La prochaine version de l'appareil, dont le schéma est illustré à la Fig. 7 crée un son beaucoup plus "lourd" sans perdre sa musicalité. Pour obtenir un son plus dense à l'entrée, un préamplificateur a été ajouté à VT1, VT2. Le signal d'entrée maximum de l'étage est jusqu'à 1 Vp-p. En tant que VT1,5, il est souhaitable de choisir un FET avec une tension de coupure de 2 ... 4 V. Un simple étage tampon pour deux FET est ajouté à la sortie. Le courant de drain initial de VT3 doit être inférieur à celui de VT0,5. Lors de l'utilisation des types de FET indiqués dans le schéma, cette exigence est presque toujours satisfaite (pour KPZOZZH, le courant de drain initial est généralement de 0,8 ... 0,8 mA, et pour KPZOZA - 2 ,XNUMX...XNUMX mA). Les diodes VD3, VD4 limitent le signal à l'entrée du deuxième amplificateur à 1 V crête à crête. La suppression de ces diodes se traduit par une surcharge à l'entrée du deuxième amplificateur et un son beaucoup moins musical à la sortie. De plus, le circuit C4R6VD3VD4 forme une attaque du son, puisque pour les petits signaux la fréquence de coupure du filtre passe-haut C4R3R6 est proche de 70 Hz, et pour les gros signaux, les diodes VD3, VD4 shuntent les résistances du filtre et augmentent la fréquence de coupure, formant ainsi une attaque claire. Ne vous inquiétez pas de la présence de diodes dos à dos dans le circuit ; si souvent, ils sont inclus dans les préamplis à lampes et les fabricants éminents: prenez, par exemple, le préampli à lampes Marshall 900 (seulement là les diodes sont incluses dans un groupe de cinq, mais elles limitent le signal de la même manière). De plus, le signal du moteur de contrôle de distorsion est envoyé à un amplificateur cascode avec une charge dynamique, assemblé sur des transistors VT5-VT10. Le gain maximal de la cascade est réduit à 700 en installant une résistance de résistance inférieure R7 (par rapport à la résistance R3 de la Fig. 6), mais la qualité principale de la cascade - limitation en douceur - est préservée. Le gain en cascade est ajusté à l'aide d'une résistance variable R8 dans la plage de 20...700. Le son des deux appareils peut être considérablement amélioré si un émulateur est ajouté à leur sortie, assemblé selon le schéma de la Fig. 5. littérature 1. Johnson D., Moore J., Moore G. Manuel des filtres actifs. - M Energoatomizdat, 1983.
Auteur : D. Pustovoi, Moscou ; Publication : radioradar.net
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Commentaires sur l'article : invité Quelqu'un at-il fait ces distorsions sur le PT et comment sont-ils en affaires? invité J'ai assemblé le circuit illustré à la figure 7. Tout feu !
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