Dubbi su circuito con OP AMP

[idogialc]

Salve a tutti. Ho diversi dubbi sul circuito a fine post. Il circuito di per se è un pedale distorsore per chitarra ideato da me. Il pedale è composto da uno switch (A' - A'') che funge da ON-OFF per l'effetto. Quando è su off il segnale bypassa l'effetto e va direttamente in uscita. Il problema sta nella parte riguardante il selettore a tre posizioni (B'-B''). Il funzionamento dovrebbe essere:

Se B' è su 1 tutto il segnale passa nell'operazionale di sopra. B'' (l'uscita) è collegata solo all'uscita dell'OP AMP in alto.

Se B' è su 2 tutto il segnale passa nell'operazionale di sotto. B'' è collegata solo all'uscita dell' OP AMP in basso

Se B' è su 3 il segnale va in entrambi gli operazionale è B'' è collegata solo all'uscita del sommatore.


Ho seri dubbi che il circuito così progettato funzioni come descritto sopra in quanto tra 1 e 2 c'è un cortocircuito...Qualcuno mi saprebbe dare una mano??

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[carloc]

Anch'io ho alcuni dubbi ... ma diversi dai tuoi

Se il resto fosse ok non avresti grandi problemi a mandare contemporaneamente il segnale ai due diversi distorsori e poi selezionare solo l'uscita desiderata con B'' (in pratica senza B'), ma...

ma il distorsore "di sotto" non mi pare possa funzionare, la reazione positiva che hai messo me fa somigliare più che altro ad un oscillatore ma soprattutto ritorna una tensione relativamente grande (la saturazione in uscita dell'opamp) all'ingresso e anche sui pick-up visto che non hai buffer in ingresso.

Ora non credo che questo li possa danneggiare ma di sicuro disturba talmente l'ingresso che anche sull'altro canale avresti praticamente lo stesso segnale.

Poi anche il controllo di guadagno sullo stadio di uscita (ma perché hai chiamato OP tutti gli operazionali? come si fa ad indicarne uno???), quello intorno a Pot insomma, non va....ruotato tutto verso il massimo guadagno cortocircuita l'uscita

Infine avrei anche qualche dubbio sul fatto che il partitore per il riferimento a Vcc/2 ce la faccia a lavorare... ma questo casomai lo vediamo alla fine.

Infine, infine R6 da 10 MΩ mi pare un po' altina per far funzionare quell'indicatore di "effetto inserito"

[idogialc]

ma il distorsore "di sotto" non mi pare possa funzionare, la reazione positiva che hai messo me fa somigliare più che altro ad un oscillatore ma soprattutto ritorna una tensione relativamente grande (la saturazione in uscita dell'opamp) all'ingresso e anche sui pick-up visto che non hai buffer in ingresso.

Il circuito di distorsione l'ho testato su PSpice. Avendo in ingresso un segnale delle decine di mV si ottiene in uscita un segnale circa 20 volote maggiore ma comunque sotto il volt. Per ovviare a problemi di volume troppo elevato ho inserito l'opamp vicino ad A''. Non so che dimestichezza hai con i distorsori in generale ma che io sappia si tenta di mandare gli opamp o i transistori in saturazione oltre che sfruttare le non linearità introdotte dal diodo, o sbaglio?

Ora non credo che questo li possa danneggiare ma di sicuro disturba talmente l'ingresso che anche sull'altro canale avresti praticamente lo stesso segnale.

L'altro canale è pulito, almeno stando a quanto dicono le simulazioni

Poi anche il controllo di guadagno sullo stadio di uscita (ma perché hai chiamato OP tutti gli operazionali? come si fa ad indicarne uno???), quello intorno a Pot insomma, non va....ruotato tutto verso il massimo guadagno cortocircuita l'uscita

Qui non credo di aver capito. Mi stai dicendo che se metto il guadagno al massimo l'uscita si cortocircuita con l'ingresso?? perché?

Infine avrei anche qualche dubbio sul fatto che il partitore per il riferimento a Vcc/2 ce la faccia a lavorare... ma questo casomai lo vediamo alla fine.

L'ho preso da uno schema di un pedale gia esistente e attualmente in commercio. Funziona. Le simulazioni su spice lo confermano.

Infine, infine R6 da 10 MΩ mi pare un po' altina per far funzionare quell'indicatore di "effetto inserito"

Preso dallo stesso schema e le simulazioni continuano a dar ragione a chi l'ha progettato, beato lui! XD

Comunque effettivamente Togliendo B' e lasciando solo B'' funziona come previsto. Mi preoccupano un po i dubbi che hai sollevato. Tu cosa proporresti?

[carloc]

[...]
Il circuito di distorsione l'ho testato su PSpice. Avendo in ingresso un segnale delle decine di mV si ottiene in uscita un segnale circa 20 volote maggiore ma comunque sotto il volt.[...]

e scommetto che avevi messo un generatore di tensione all'ingresso per simulare i pickup ... e così facendo hai eliminato la reazione positiva

Il fatto è che un pickup ha una impedenza di uscita che non saprei di preciso ma di sicuro è fortemente induttiva, quindi dipendente dalla frequenza e non "bassa" metti almeno una resistenza serie che so 10 kΩ...

Per il corto vedi questo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

se ruoti il cursore verso il max gain a fondo corsa cortocircuiti l'uscita.

Per il partitore di polarizzazione il fatto che funzionasse correttamente in un circuito diverso non è purtroppo indice del fatto che funzionerà correttamente anche nel tuo ... si deve valutare la corrente che deve fornire/assorbire sia in Dc che alle varie frequenze e calcolare la caduta di tensione sulla sua (del partitore) impedenza equivalente.
Anche il fatto che in simulazione non ti dia nessun problema non ti deve far dormire tranquillo, molti dei modelli degli opamp normalmente usati non fanno scorrere la corrente di uscita attraverso le alimentazioni e quindi nel tuo partitore ma usano invece il nodo zero del simulatore come ritorno.

Questo non rende affidabili i risultati ottenuti...ora non trovo il link ma se ne era già parlato qui su EY Simulatori & modelli

Infine per i 10 MΩ non ho fatto simulazioni, ma anche considerando un β=500 (che è moooolto esagerato) avresti una resistenza vista dall'emettitore di circa 10 MΩ/500=20kΩ e anche ci fosse solo lei, non ci fossero cadute di tensione (e ce ne sono diverse invece) non avresti che 9V/20kΩ=450μA per accendere il LED.

Inoltre è sempre bene fare in modo che il valore del β non entri nei conti ,se non come maggiorazione, è un parametro che varia moltissimo da transistor a transistor e con la polarizzazione, la temperatura etc. etc..... non avresti un circuito affidabile e ripetibile.

[idogialc]

e scommetto che avevi messo un generatore di tensione all'ingresso per simulare i pickup ... e così facendo hai eliminato la reazione positiva

Non credo d'aver capito cosa vuoi dirmi

Il fatto è che un pickup ha una impedenza di uscita che non saprei di preciso ma di sicuro è fortemente induttiva, quindi dipendente dalla frequenza e non "bassa" metti almeno una resistenza serie che so 10 kΩ...

Non so quanto sei pratico di circuiti di chitarra ma i pick up non sono collegati direttamene all'uscita jack. Passano prima da un filtro e poi dal potenziometro del volume che di norma sono intorno ai 250 k. In ogni caso, per evitare problemi di questo genere ho messo quel filtro subito dopo A'. Fa da resistenza di ingresso del circuito. Generalmente nei pedali distorsori basati su opamp si fa così.

Per il partitore di polarizzazione il fatto che funzionasse correttamente in un circuito diverso non è purtroppo indice del fatto che funzionerà correttamente anche nel tuo ... si deve valutare la corrente che deve fornire/assorbire sia in Dc che alle varie frequenze e calcolare la caduta di tensione sulla sua (del partitore) impedenza equivalente.
Anche il fatto che in simulazione non ti dia nessun problema non ti deve far dormire tranquillo, molti dei modelli degli opamp normalmente usati non fanno scorrere la corrente di uscita attraverso le alimentazioni e quindi nel tuo partitore ma usano invece il nodo zero del simulatore come ritorno.

Qui un po mi sono perso. Di cosa stiamo parlando?

Infine per i 10 MΩ non ho fatto simulazioni, ma anche considerando un β=500 (che è moooolto esagerato) avresti una resistenza vista dall'emettitore di circa 10 MΩ/500=20kΩ e anche ci fosse solo lei, non ci fossero cadute di tensione (e ce ne sono diverse invece) non avresti che 9V/20kΩ=450μA per accendere il LED.

Inoltre è sempre bene fare in modo che il valore del β non entri nei conti ,se non come maggiorazione, è un parametro che varia moltissimo da transistor a transistor e con la polarizzazione, la temperatura etc. etc..... non avresti un circuito affidabile e ripetibile.

Il transistor utilizzato è un darlington . Devo controllare meglio i calcoli ma in ogni caso mi pare non ci siano problemi a far accendere il led. La cosa importante però è che durante i transitori la tensione sul condensatore
c4 non causi POP o Crack nel suono.


Per quanto riguarda l'op amp che cortocircuita l'uscita, cosa si dovrebbe fare dunque? Mettere uno stadio a guadagno elevato e subito dopo un potenziometro logaritmico? Potrebbe andar bene?

[IsidoroKZ]

Il mio suggerimento e` di lasciare perdere spice finche' non si sa piu` elettronica di lui!

[claudiocedrone]

Simulatori, che disgrazia... Allora, andiamo per ordine, se si usa la non linearità introdotta dai diodi nella controreazione non c'è alcun bisogno di mandare in saturazione l'opamp, anzi si ottiene solo una grande rumorosità e si rischiano autooscillazioni; conviene piuttosto tenere il guadagno entro limiti ragionevoli e renderlo variabile in modo da avere una regolazione della distorsione e implementare un semplice controllo passivo di tono che fornisce ulteriore versatilità all'effetto; ci sono poi anche distorsori che squadrano il segnale con una configurazione a trigger di schmitt ma non si mischiano le cose Sempre "contro" la simulazione... come ti è stato fatto osservare avrai modellizzato il pickup come un generatore ideale di tensione sinusoidale cosa che invece assolutamente non corrisponde alla realtà; il segnale generato dal pickup è una specie di dente di sega stracolmo di armoniche; il pickup è un trasduttore elettromagnetico e giustamente induttivo la cui impedenza è comunque abbastanza costante nella banda di frequenza dello strumento, generalmente i single coil vogliono potenziometri dei toni e del volume da 250 K e gli humbucking da 500 k (anche se parecchi pot delle vecchie fender misurano circa 350 k, non so se per volontà o per tolleranza...). Insomma, teoria a parte il mio consiglio è di costruire e testare uno stadio per volta (costruire e testare ! Non simulare !) in modo anche di trovare il giusto layout per evitare gli accoppiamenti capacitivi (ti assicuro che ne scoprirai delle belle ). Altra cosa; scordati di evitare pop di commutazione col "true bypass", il bypass va bufferato (i primi a farlo furono i tecnici della Ibanez... ) altrimenti se vuoi il true bypass ti ciucci i pop , inoltre sarebbe buona cosa bufferare anche l'uscita del distorsore per avere un segnale a bassa impedenza per i collegamenti successivi.

[idogialc]

Ho ricontrollato e nessun opamp va in saturazione dato che qualunque uscita è minore di 1v.

Per controllo passivo di tono intendi un filtro passivo con trimmer allegato?

Conosco piuttosto bene com'è fatto un segnale di chitarra. Non sono riuscito ad importare in nessun modo un file wav con un esempio di suono reale quindi mi son dovuto accontentare. Ho modellizzato il segnale con una sinusoide per vedere l'andamento della forma d'onda e farmi una vaga idea di come potrebbe essere. Per ovviare al problema dell'impedenza del pick up ho fatto in modo che lo stadio di distorsione avesse una grande impedenza di ingresso. In questo caso è R3 ed è 1M r. Ho detto qualche boiata fin qui?

Qualche consiglio per il bypass bufferato? Mi faresti vedere qualche schema d'esempio?

Che genere di buffer consigli di mettere? BJT mosfet opamp, tensione o corrente?

[claudiocedrone]

Controllo di tono passivo con potenziometro (devi avere i controlli regolabili dall'esterno ); per quanto riguarda i bypass elettronici cerca in rete gli schemi dei pedali boss p. es. (o anche altre marche commerciali); sono schemi stracollaudati e abbastanza semplici (un paio di transistor e qualche componente passivo); se hai un po' di pazienza prossimamente posterò qualche schema anche io (non certo stasera però... ).

[claudiocedrone]

Comunque in buona sostanza si tratta di bufferare il segnale bypassato dall'effetto in modo da non avere "passaggi" a potenziale zero durante le commutazioni, infatti un modo di ridurre l'ampiezza dei "pop" in true bypass (non eliminare purtroppo) è di commutare in presenza di segnale (mentre lo strumento suona) invece che in assenza di suono, cosa che ovviamente è possibile solo in casi particolari di esecuzione.