Hjelp en uvitende stakkar!

[Kennedy]

Hei, jeg tenker å kanskje begi meg ut på pedalbygging i en fjern fremtid, og derfor lurte jeg på folka på forumet kunne ta seg noen minutter til å lære meg litt om elektronikk og slikt?

Først er det dette kretsskjemaet (?) for en Big Muff, som jeg driver å studerer. Kan noen fortelle meg hva de forskjellige delene/modulene/kretsene er, og hvorfor det er to omtrent like sånn i midten?

[EBT]

For å gjøre det litt enklere bruker jeg et skjema med navngitte komponenter og litt ekstra fargelegging.

BMP har fire inverterende transistorgaintrinn, av typen felles emitter (en.: common emitter). Det første (lilla) er i utgangspunktet "clean", eller ikke forvrengende. Dette skal forsterke gitarens signal, sånn at resten av kretsen har noe å jobbe med. Det aktive elementet er transistoren Q1. Trinnet har forsterkning (gain) på ca. -150.

Trinn to og tre (lyseblå og oransj) er klippende, det vil si at de ødelegger og forvrenger inngangssignalet. Hvis du putter på en pen og jevn sinuskurve vil du få en kvass og skarp firkantkurve ut i den andre enden, med masse overharmonisk innhold. I utgangspunktet ville trinnene hatt gain på ca. -150, men siden de har dioder som klipper vil signalet være begrenset oppad til diodenes V_f, altså ca. 0,7V.

Deretter kommer tonekontrollen. Denne består av et høypassfilter (basskutt) og et lavpassfilter (diskantkutt), og en variabel motstand/potensiometer midt imellom som lar deg bestemme hvor mye du vil ha av hvert.

Til slutt kommer det siste gaintrinnet, rundt transistoren Q4. Dette er også "cleant", og det tar igjen signaltap fra tonekontrollen. Trinnet har en gain på ca. -4.

Vil du vite mer?

[Kennedy]

Tusen takk for utfyllende svar! Det er mye jeg fortsatt ikke skjønner, men jeg skal nok klare meg. Jeg har masse spørsmål, men jeg skal begynne med det enkleste: Er det kondensatoren eller resistoren som er lavpass-/høypassfilteret?

[+Troll]

Svaret er begge.. Det er kombinasjonen av disse, og hvordan de er plassert i forhold til hverandre som utgjøre filteret og hvilke "knekkfrekvenser" det det har

Wikipedia har gode beskrivelser av diverse filtere, søk opp.. Gjerne på engelsk

Google images er også fint

Endret September 3, 2011 av Troll

[Kennedy]

DISCLAIMER: Jeg har noe som kanskje kan kalles grunnleggende kunnskaper om elektrisitet, dvs. jeg vet hva de vanligste komponentene er og hvordan de påvirker strømmen.

Men nå må jeg få bekreftet mistanken min: Er signalet fra gitaren AC eller DC (evt. VC?)

[+Troll]

Gitaren din er en "frekvensgenerator".. Pickupene dine er egentlig spoler som plukker opp energi fra strengene/vibrasjon og omformer dem til spenning.

Denne spenningen varieerr alt etter hvor hardt man slår, hvilke av strengene man slår på, type pickups osv..

MAO: Spenningen varierer med en viss frekvens, og dette kaller man vekselspenning/frekvensavhengig spenning, Alternating Current.

Endret September 3, 2011 av Troll

[Kennedy]

Takk, dette visste jeg egentlig. Men er denne vekselspenningen bare positiv, eller veksler den mellom negativ og positiv? Har ikke noen bedre måte å formulere meg på.

[EBT]

Vekselspenningen varierer rundt et vilkårlig nullpunkt, men sett fra Big Muff Pi sine øyne er det irrelevant hvor dette nullpunktet ligger. C1 vil isolere eventuelle DC-komponenter på signalet som kommer inn, for å hindre at bias av Q1 blir feil.

C13 isolerer signalet som kommer sendes til utgangen, så ut av BMP vil man ha et forsterket og forvrengt AC-signal som varierer rundt 0V, og altså går negativ og positiv hvis du benytter null volt som ditt referansepunkt.

Hvis du har en vanlig passiv gitar vil denne gi fra seg et AC-signal som er noen hundre millivolt, og som varierer rundt 0V.

[Kennedy]

Yes, det er det jeg ville vite! Så uansett hvor nullpunktet til signalet ligger vil C1 og C13 gjøre det om til "vanlig" vekselstrøm. Og jeg tipper at C4, C7 og C11 gjør det samme?

Er det for mye å be om en forklaring på hver eneste komponents jobb i de forskjellige forsterkerstegene, eller i det minste en kjapp overgang?

Edit: Forresten skjønner jeg mye mer når gitarsignalet er vekselstrøm, Fra før av visste jeg ikke hvordan signalet oppførte seg.

Endret September 3, 2011 av Kennedy

[Gnome]

Nå vet jeg ikke hva du vet fra før, eller hva du vil vite, men hvis du vil lære om hvordan Muff'en fungerer kan du lese om det man kaller BJT (Bipolar Junction Transistor) som er den "orginale" transistoren. I etterkant har ting som FET (field efficient transistor) ol. dukket opp. De fungerer stort sett på samme måte.

Slik BJT-forsterkeren i utgangspunktet fungerer, er at det går en spenning fra collector (øverst) til emitter (nederst). Denne spenningen varierer med signalet som kommer inn på base'en (motsatt fase). Forsterkningen varierer med kretsen rundt og transistorens beta-verdi.

Dette er faktisk helt analogt med hvordan et rør opererer, dvs røret sender elektroner gjennom et vakuum (edison-effekten) som varierer med et kobbernett som står i midten (grid på engelsk).

Jeg fant denne kretsen som gir en god illustrasjon av hvordan det fungerer i én spesiell bias-modus:

http://101science.com/images/transistor.gif

[+Troll]

Linken Gnome linker til er en meget vanlig transistorkrets. Alle som vil lære seg elektronikk, burde lære seg den kretsen der Common Emitter som EBT nevnte.

Når man skjønner denne, så ser man etterhvert sammenheng i diverse distortion, overdrive, fuzz og andre forsterkerkretser.

Skal man forklare om de forskjellige komponentene, så ber du nok for mye. Men rundt denne kan man si at C1 og C2 blokkere DC i signallinjen og i tillegg er med på å bestemme knekkpunktene til frekvensen. Du har et høypassfilter i C1, lavpass i C2. Begge disse utgjør ca 10% hver av båndbredden til frekvensspekteret.. Så har du C3 som står for resten av 80% som da er bandpasset mellom C1 og C2.

Som du ser nå, så er det igjen en krets som er basert på filtere.

Motstandere du ser rundt transistoren er med på å bestemme forspenningen, resistansen og frekvensene i kretsen også.

Det er ihvertfall alt jeg kan si til deg om transistorteknologi, vil du vite mer så må du nesten lære deg litt matte og lese på egenhånd.

Den kretsen du ser der har en forsterkning på ca -100(?)

Jeg har faktisk sett denne kretsen i en pedal som koster oppimot 1000kr, husker ikke hvilken det var.. Men innmaten var identisk til denne - en helt vanlig common emitter krets.. Utrolig hva man kan tjene penger på

Det koster altså rundt 3-4kr å lage denne kretsen.

Endret September 3, 2011 av Troll

[EBT]

R2 er en RF-stopper, den fungerer som et lavpassfilter sammen med kapasitansen i gitarkabelen din, og resultatet er at radiofrekvenser fjernes. BMP har mer enn nok gain til å fungere som en AM-radio uten denne her.

C1 tar bort eventuelle DC-komponenter på inngangssignalet, for eksempel hvis du har jordfeil i riggen din, eller en defekt pedal foran i kjeden.

R1 er en "pull-down", den holder "forsiden" av C1 fast til jord når effekten er avslått. Dette hindrer popp og smell når du aktiverer pedalen.

Så er vi på første inverterende gaintrinn: kretsen rundt Q1, med lilla farge.

Q1 er altså transistoren, og den er det forsterkende, "aktive" elementet.

R6 er kollektormotstanden.

R4 og R3 er bias-motstandene, de utgjør en spenningsdeler som bestemmer transistorens arbeidspunkt ved å tilføre en passende spenning på transistorens base. R4 gir gaintrinnet også negativ tilbakekobling (NFB, "negative feedback") ved at den er koblet under kollektormotstanden R6. Når det går mer strøm gjennom Q1 vil strømmen øke gjennom R6. Ohms lov sier at mer strøm fører til større spenningsfall, så R4 vil motvirke transistoren og gi den et roligere arbeidspunkt når den prøver å forsterke mer strøm.

R5 er emitter-motstanden, og denne er her for å tilføre temperaturstabilitet. Transistorer er satt sammen av krystallgitre av halvledere, og når strømmen går gjennom tilfører gitrene litt motstand, og de blir varme. Når transistoren blir varmet opp leder den strømmen bedre, og mer strøm tilfører enda mer varme. Uten temperaturstabilitet i kretsen kan transistorene gå rett til helvete. Dette korrigeres med negativ tilbakekobling i R5. Når det går mer strøm gjennom transistoren vil det også gå mer strøm gjennom R5. Spenningen over R5 øker, og dermed blir det mindre spenning igjen til transistoren, og dermed går det mindre strøm gjennom den.

Forholdet mellom R6 og R5 bestemmer transistorens forsterkning.

C2 er et filter som slipper gjennom signal med høye frekvenser. Siden transistoren er inverterende vil altså signalet på kollektor være "speilvendt" av signalet inn på base. Effekten av C2 vil derfor være at man slipper "speilvendte", høyfrekvente signaler tilbake igjen på inngangen, hvor disse kansellerer og blir borte. C2 tar altså bort uønsket diskant.

C3 isolerer DC i arbeidspunktet til Q1 fra Sustain-pot, sånn at det ikke skal skrape og støye når man vrir på denne. R7 bestemmer "minste gain" man kan stille inn Sustain-pot til. I en vanlig volumkontroll går det helt til null, men i gainpot er det vanlig å bestemme et minstenivå i kretsen.

C4 sperrer Q2 sin bias, sånn at arbeidspunktet til Q2 ikke endres når man justerer gainpot.

R8 isolerer første og andre gaintrinn fra hverandre, sånn at transistorene har et komfortabelt og greit arbeidsmiljø.

Gaintrinnene rundt Q2 og Q3 er tilsvarende i funksjon som Q1, med ett viktig unntak. Diodene D1-4 klipper signalet og lager vreng. C6 og C9 hindrer at klippingen skal flytte biaspunktet.

Tonekontrollen består som nevnt av et høypassfilter (C10 og R20) og et lavpassfilter (R18 og C12) og en Tonekontroll som velger hvor mye man vil ha av hvert.

Siste gaintrinn har høyere NFB i emittermotstanden R22, og en fast spenningsdeler uten NFB for biaskretsen (R24 og R21).

Og det var stort sett det.

[Kennedy]

Tusen takk for svar, og særlig til EBT for en såpass grundig forklaring. Igjen forsto jeg ikke alt, men jeg har ubevisst tenkt meg til noen hypoteser, som dere sikkert kan bekrefte og avkrefte for meg. Så først og fremst: Jeg har en slags formening om hva Bias er, men kan noen gi meg fasitsvaret?

Igjen tusen takk for svar!

Endret September 4, 2011 av Kennedy

[Hank Annicke Noe]

R2 er en RF-stopper, den fungerer som et lavpassfilter sammen med kapasitansen i gitarkabelen din, og resultatet er at radiofrekvenser fjernes. BMP har mer enn nok gain til å fungere som en AM-radio uten denne her.

C1 tar bort eventuelle DC-komponenter på inngangssignalet, for eksempel hvis du har jordfeil i riggen din, eller en defekt pedal foran i kjeden.

R1 er en "pull-down", den holder "forsiden" av C1 fast til jord når effekten er avslått. Dette hindrer popp og smell når du aktiverer pedalen.

Så er vi på første inverterende gaintrinn: kretsen rundt Q1, med lilla farge.

Q1 er altså transistoren, og den er det forsterkende, "aktive" elementet.

R6 er kollektormotstanden.

R4 og R3 er bias-motstandene, de utgjør en spenningsdeler som bestemmer transistorens arbeidspunkt ved å tilføre en passende spenning på transistorens base. R4 gir gaintrinnet også negativ tilbakekobling (NFB, "negative feedback") ved at den er koblet under kollektormotstanden R6. Når det går mer strøm gjennom Q1 vil strømmen øke gjennom R6. Ohms lov sier at mer strøm fører til større spenningsfall, så R4 vil motvirke transistoren og gi den et roligere arbeidspunkt når den prøver å forsterke mer strøm.

R5 er emitter-motstanden, og denne er her for å tilføre temperaturstabilitet. Transistorer er satt sammen av krystallgitre av halvledere, og når strømmen går gjennom tilfører gitrene litt motstand, og de blir varme. Når transistoren blir varmet opp leder den strømmen bedre, og mer strøm tilfører enda mer varme. Uten temperaturstabilitet i kretsen kan transistorene gå rett til helvete. Dette korrigeres med negativ tilbakekobling i R5. Når det går mer strøm gjennom transistoren vil det også gå mer strøm gjennom R5. Spenningen over R5 øker, og dermed blir det mindre spenning igjen til transistoren, og dermed går det mindre strøm gjennom den.

Forholdet mellom R6 og R5 bestemmer transistorens forsterkning.

C2 er et filter som slipper gjennom signal med høye frekvenser. Siden transistoren er inverterende vil altså signalet på kollektor være "speilvendt" av signalet inn på base. Effekten av C2 vil derfor være at man slipper "speilvendte", høyfrekvente signaler tilbake igjen på inngangen, hvor disse kansellerer og blir borte. C2 tar altså bort uønsket diskant.

C3 isolerer DC i arbeidspunktet til Q1 fra Sustain-pot, sånn at det ikke skal skrape og støye når man vrir på denne. R7 bestemmer "minste gain" man kan stille inn Sustain-pot til. I en vanlig volumkontroll går det helt til null, men i gainpot er det vanlig å bestemme et minstenivå i kretsen.

C4 sperrer Q2 sin bias, sånn at arbeidspunktet til Q2 ikke endres når man justerer gainpot.

R8 isolerer første og andre gaintrinn fra hverandre, sånn at transistorene har et komfortabelt og greit arbeidsmiljø.

Gaintrinnene rundt Q2 og Q3 er tilsvarende i funksjon som Q1, med ett viktig unntak. Diodene D1-4 klipper signalet og lager vreng. C6 og C9 hindrer at klippingen skal flytte biaspunktet.

Tonekontrollen består som nevnt av et høypassfilter (C10 og R20) og et lavpassfilter (R18 og C12) og en Tonekontroll som velger hvor mye man vil ha av hvert.

Siste gaintrinn har høyere NFB i emittermotstanden R22, og en fast spenningsdeler uten NFB for biaskretsen (R24 og R21).

Og det var stort sett det.

Veldig bra EBT, dette er jo nesten en full gjennomgang av kretsen fra start til mål.

Det er noen små detaljer jeg ville endret ellers kunne denne vært lagt som en prioritert tråd.

Hva med å gjøre noe med dette? En kretsforklaring for byggene som eksisterer på forumet her, og legge disse i en prioritert tråd?

Jeg tenker da: tubescreamer, fuzz face, dynacomp, phase90 osv. og selvfølgelig din nesten strøkene forklaring om Big Muff.

Og jeg tenker EN tråd som heter "tips til selvbygg av effektpedaler" eller noe sånt.

Ikke en diskusjonstråd men en rein infornasjonstråd. Vet ikke?

[Kennedy]

Ok, jeg har funnet ut hva Bias er. Det er driftsspenningen til en transistor eller et rør eller noe annet. Wikipedia er min venn!

On-Topic (?): Jeg hadde definivt lest grundig gjennom en hver forklaring presentert i den tråden som Hank foreslår. Jeg tror det hadde vært veldig lærerikt.