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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 FET 왜곡 효과 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
이 기사에서는 일렉트릭 기타의 왜곡 효과를 구현하는 증폭 장치에 대해 설명합니다. 기타리스트들이 수년 동안 가장 많이 사용하는 일렉트로 어쿠스틱 이펙트로 초보 연주자에게도 친숙한 사운드입니다. 현재 이 효과를 구현하는 많은 유형의 장치가 있지만 모두 회로 설계가 다르고 사운드에 다른 음영을 제공합니다. 설명된 장치는 전자관의 유사한 디자인에서 달성되는 왜곡 효과와 사운드가 유사하지만 전계 효과 트랜지스터에서 만들어집니다. 바이폴라 트랜지스터 및 진공관과 비교하여 pn 접합이 있는 전계 효과 트랜지스터(FET)는 높은 입력 저항, 저전압 전원 공급 장치(사용 편의성을 위해 대부분의 이러한 장치는 소형 9 V 배터리), 저잡음, 낮은 비선형 통과 특성. 아마도 이 트랜지스터 그룹의 주요 단점은 하나의 배치 내에서도 매개변수가 크게 분산되어 장치를 디버깅할 때 특정 어려움이 발생한다는 것입니다. 장치 노드 입력 증폭기는 기타 신호를 사전 증폭하여 동시에(항상 그런 것은 아님) 주파수 신호 처리를 수행합니다. 100 ... 700 Hz 미만의 주파수에서 주파수 응답 감소 또는 해당 지역의 주파수 대역 선택 0,6 ... ). PT를 사용할 때 음색 신호 처리 문제에 대해 "튜브" 접근 방식을 사용하는 것이 더 합리적입니다. 즉, 음색을 형성하기 위해 간단한 RC 필터만 사용합니다.
입력 증폭기 후에 신호는 리미터에 의해 처리됩니다. "pseudo-tube" 리미터를 구축하려면(재생되는 음악 스타일에 관계없이) 그림 1에 표시된 캐스코드 증폭기-리미터 회로가 필요합니다. XNUMX. 이러한 스테이지는 높은 게인을 제공할 수 있기 때문에 하나만으로도 아름답고 쾌적한 클리핑과 높은 감도로 오버드라이브를 얻을 수 있습니다. 위치 VT2 및 VT4에서 컷오프 전압 UOTC = 2...3 V(컷오프는 202 ... 2 V 이내여야 함)가 있는 FET를 사용하는 것이 바람직합니다. 캐스케이드에서 최상의 이득 결과는 트랜지스터 VT5458, VT1의 차단 전압이 VT3, VT201의 차단 전압보다 약 0,7배 높을 때 얻어집니다. 소스 회로 VT1의 다이오드는 입력 신호의 최대 값을 약 2V 범위로 증가시키는 데 사용됩니다. 도 1의 방식에 따른 캐스케이드의 주파수 응답. 약 3000의 게인에서 6은 10kHz 이상의 주파수에서 옥타브당 5dB의 롤오프를 갖습니다. L * 2 위치에서는 컷오프 주파수가 117kHz로 감소할 수 있으므로 입력 커패시턴스가 큰 FET(예: 3SKXNUMX 등)를 사용하지 않아야 합니다. 저잡음 트랜지스터의 사용은 고유 잡음 수준의 감소에 기여합니다. VT1 및 VT3 위치에서 KPZOZA, KPZOZB가 가장 적합합니다. 80 ~ 5000Hz 대역에서 유사한 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터 KPZOZZH, 노이즈 레벨은 약 2 ~ 3배 더 높습니다. 트랜지스터 VT1의 전압 이득이 작기 때문에 저잡음 KPZOZG와 같은 트랜지스터 VT2, VT4의 올바른 선택은 전체 캐스케이드의 잡음을 최소화하는 데 매우 중요합니다. 노이즈 EMF는 0,3μV를 초과하지 않습니다(대역 80 ... 5000Hz). KPZODZD, KPZOZE는 일반적으로 과도한 노이즈 인터페이싱 주파수가 높기 때문에 사용이 바람직하지 않습니다.(노이즈 EMF 최대 1,5μV) 같은 이유로 KP302 시리즈 FET를 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. KPZOZ 시리즈의 국내 PT의 또 다른 장점은 별도의 단자가 있는 금속 케이스로 간섭 방지에도 도움이 됩니다. 이 캐스케이드는 전압 리플에 민감하지 않지만 AC 주전원의 간섭에 민감하므로 금속 스크린에 배치해야 하며 VT1 트랜지스터 케이스의 출력은 공통 와이어에 연결됩니다. KPZOZ 시리즈의 나머지 트랜지스터 케이스도 공통 와이어에 연결할 수 있습니다.
톤 블록을 리미터의 출력에 연결하는 것이 좋습니다. 고전적인 계획에 따라 조립할 수 있습니다. 잘 알려진 회사 인 Marshal, Fender의 장치에 사용되거나 (그림 2, a, b는 2 대역 조정기를 보여줌) 두 주파수 대역에서 스펙트럼을 변경하는 더 간단한 옵션을 사용합니다 (그림 XNUMX, c, d의 다이어그램).
출력 임피던스가 큰 톤 컨트롤 후에는 FET에도 리피터를 설치하는 것이 항상 유용합니다. 3, 톤 블록 저항에 직접 연결하여 가장 간단합니다. 무화과에. 그림 4는 전류 생성기와 추가 RC 주파수 응답 보정 회로가 있는 리피터를 보여줍니다. 여기에서 커패시터의 커패시턴스는 기타 사운드의 스펙트럼과 아래에서 제한해야 할 필요성에 따라 선택됩니다.
뮤지션이 "캐비닛"이라고 부르는 기타 음향 시스템(AC)과 함께 악기를 사용하려는 경우 이 리피터의 출력에서 레벨 컨트롤을 설정해야 합니다(해당 옵션은 다음 다이어그램에 표시됨). 이에. 스피커가 일반(광대역)인 경우 중계기 출력의 신호를 5kHz 이상의 주파수를 감쇠시키는 저역 통과 필터를 통해 전달하는 것이 유용합니다. 옥타브당 18dB 이상의 롤오프와 함께 1차 이상의 Bessel 또는 Butterworth 필터를 사용할 때 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 차단 주파수를 계산하기 위한 공식뿐만 아니라 회로는 OS에서 만들어진 전압 팔로워에 대한 이러한 필터의 알려진 [2, 0,2]이므로 여기서는 제공하지 않습니다. 연산 증폭기 대신 PT의 리피터를 이러한 필터에 넣을 수 있습니다. FET에서 리피터의 출력 임피던스는 1 ... 47kOhm이며 필터의 저항 값을 470 범위에서 선택하는 것이 좋습니다. .. XNUMXk옴.
왜곡 효과의 블록에서 "인라인"으로 재생해야 하는 경우 특정 유형의 주파수 응답을 형성하는 "캐비닛 에뮬레이터"를 추가하는 것이 유용합니다. 예를 들어 그림 5의 회로에 따라 전계 효과 트랜지스터에 완전히 조립할 수 있습니다. 4,5. FET의 소스에서 전압은 +XNUMXV여야 합니다. 픽업에 대한 감도를 줄이려면 여기에서 트랜지스터 케이스도 공통 와이어에 연결해야 합니다. 여기에서 연산 증폭기 대신 FET를 사용하는 이점은 보완 FET를 사용할 때 대칭인 과부하 제한의 부드러움입니다. 장치를 과부하하려면 입력 전압이 최소 4...5 Vp-p여야 합니다. 트랜지스터 VT1, VT2에서 대역 통과 필터는 100Hz 영역에서 일종의 "공진"으로 조립됩니다. 예를 들어 커패시터 C1, C2의 커패시턴스를 비례적으로 증가시켜 이 필터의 중심 주파수를 아래로 이동할 수 있습니다. 저주파 "공진"의 높이는 저항 R3의 저항을 증가시켜 줄일 수 있으며 필터의 차단 주파수도 감소합니다. 트랜지스터 VT3-VT6에서 3 차 저역 통과 필터는 4 ~ 24kHz 영역의 상승과 5kHz 이상의 주파수에서 옥타브 당 2dB의 경사로 조립됩니다. 이 노드의 주파수 응답은 잘 알려진 Sunsamp GTXNUMX 및 Marshall Speaker-simulator 장치의 에뮬레이터 특성과 유사합니다. "상부 중간" 영역에서는 커패시터 C3 및 C5의 커패시턴스를 1 5배 줄이고 C4 및 C6의 커패시턴스를 같은 양만큼 증가시켜 음색을 부드럽게 할 수 있습니다. 실용적인 장치 옵션 아래 회로는 기존 처리 장치에서 사용되는 이전에 제시된 캐스케이드의 다양한 조합입니다.
첫 번째 튜브가 신호를 증폭하고 두 번째 튜브가 제한하는 6단계 튜브 리미터의 출력 신호와 유사한 출력 신호를 생성하는 비교적 간단한 장치 회로(그림 XNUMX)부터 시작하겠습니다. 입력 증폭기 및 리미터의 기능은 캐스코드 스위칭 회로(그림 1 참조)에서 트랜지스터 VT2, VT3 및 VT4, VT1를 사용하여 한 단계에서 수행됩니다. 커패시터 C2의 커패시턴스는 특정 기기에 대해 "맛보기"로 선택됩니다. 과부하의 정도는 가변 저항 R2를 사용하여 제어됩니다. 거의 왜곡되지 않은 사운드에서 훌륭하고 육즙이 많은 오버 드라이브에 이르기까지 다양합니다. 캐스케이드의 출력에 간단한 리피터가 추가된 다음 신호 음색이 일반적인 "Marshall" 음색 블록에 의해 조절됩니다. R12R13 분배기는 출력 신호 레벨을 XNUMX배 줄이며 동시에 후속 장치의 입력 저항이 톤 블록의 작동에 미치는 영향을 줄입니다. 이러한 장치는 "올바른"기타 스피커를 사용하는 무겁지 않은 스타일의 팬에게 매우 유용합니다. XNUMX년대의 "Hard" 사운드를 잘 재현합니다.
장치의 다음 버전으로 그 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 7은 음악성을 잃지 않고 훨씬 "무거운" 사운드를 생성합니다. 입력에서 더 조밀한 사운드를 얻기 위해 VT1, VT2에 프리앰프가 추가되었습니다. 스테이지의 최대 입력 신호는 최대 1Vp-p입니다. VT1,5은 컷오프 전압이 2 ~ 4V인 FET를 선택하는 것이 바람직합니다. 두 개의 FET에 대한 간단한 버퍼 단계가 출력에 추가됩니다. VT3의 초기 드레인 전류는 VT0,5보다 작아야 합니다 다이어그램에 표시된 FET 유형을 사용할 때 이 요구 사항은 거의 항상 충족됩니다(KPZOZZH의 경우 일반적으로 초기 드레인 전류는 0,8 ~ 0,8mA이고 KPZOZA - 2...XNUMXmA). 다이오드 VD3, VD4는 두 번째 증폭기 입력의 신호를 1V 피크 대 피크로 제한합니다. 이러한 다이오드를 제거하면 두 번째 증폭기의 입력에 과부하가 걸리고 출력에서 훨씬 적은 음악적 사운드가 발생합니다. 또한 C4R6VD3VD4 회로는 작은 신호의 경우 C4R3R6 하이 패스 필터의 차단 주파수가 70Hz에 가깝고 큰 신호의 경우 다이오드 VD3, VD4가 필터 저항을 분류하고 증가시키기 때문에 사운드 공격을 형성합니다. 컷오프 주파수, 따라서 명확한 공격을 형성합니다. 회로에 백투백 다이오드가 있다고 해서 놀라지 마십시오. 예를 들어 진공관 Marshall 900 프리앰프를 예로 들어 보겠습니다(다이오드가 XNUMX개의 그룹에 포함되어 있지만 동일한 방식으로 신호를 제한함). 또한 왜곡 제어 엔진의 신호는 VT5-VT10 트랜지스터에 조립된 동적 부하가 있는 캐스코드 증폭기에 공급됩니다. 캐스케이드의 최대 이득은 더 낮은 저항 저항 R700을 설치하여 7으로 감소하지만(그림 3의 저항 R6과 비교하여) 캐스케이드의 주요 품질(부드러운 제한)은 유지됩니다. 캐스케이드 게인은 8...20 범위의 가변 저항 R700을 사용하여 조정됩니다. 두 장치의 사운드는 에뮬레이터가 출력에 추가되고 Fig. 5. 문학 1. Johnson D., Moore J., Moore G. 능동 필터 핸드북. - M Energoatomizdat, 1983.
저자: D. Pustovoi, 모스크바; 간행물: radioradar.net
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