Diyfactory Forum
Основные форумы => Статьи и отчеты => Тема начата: el Doc от Августа 02, 2010, 10:56:13 am
-
MXR M-120 ENVELOPE FILTER
Разработанная еще в 1976 году фирмой MXR, педаль M-120 Envelope Filter относится к классу эффектов «авто-вау». Эта педаль представляет собой контролируемый уровнем входного сигнала фильтр. Оригинальная педаль имеет две ручки управления – Threshold, отвечающая за чувствительность срабатывания эффекта и его глубину в зависимости от уровня входного сигнала и Attack, которая управляет временем атаки фильтра. Эта педаль довольно интересна с точки зрения схемотехники, позволяет получить очень хороший по качеству, интересный по звучанию эффект «авто-вау» и, что немаловажно, уже не производится на сегодняшний день фирмой MXR. Цена на экземпляры этой педали колеблется на вторичном рынке в пределах 150-200$. Кроме того, оригинальная педаль не имеет индикации включения. Схема педали не содержит каких-либо дефицитных деталей. Также при самостоятельной постройке этого устройства в него можно внести ряд несложных, но эффективных изменений, что позволит получить еще больший спектр интересных эффектов и звуков.
Семплы построенного нами экземпляра педали. (http://diyfactory.ru/forum/index.php?act=Attach&type=post&id=13629)
Технические характеристики педали (приведены согласно описанию MXR):
• входное сопротивление 150k;
• выходное сопротивление 5k;
• динамический диапазон 95dB;
• эквивалентный уровень шума -95dBV;
• частота перестройки фильтра 150Гц 3кГц;
• питание 9В, 1.3 mA.
Фотография оригинальной педали MXR M-120 Envelope Filter 1976 года.
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs48.radikal.ru%2Fi119%2F1008%2F3f%2Fae482ab14ea8.jpg&hash=b6889ed4f5a1d13ad4048ec97bc7c311a20759af)
В отличие от большинства педалей, построенных с использованием обычных операционных усилителей, в данной конструкции разработчиками фирмы MXR было применено оригинальное решение – использование микросхем-инверторов CMOS CD4069 (http://www.fairchildsemi.com/ds/CD/CD4069UBC.pdf). Каждая такая микросхема содержит в себе 6 инверторов. Также в схеме использован счетверенный CMOS коммутатор CD4066 (http://www.fairchildsemi.com/ds/CD%2FCD4066BC.pdf).
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi077.radikal.ru%2F1008%2F05%2Fbbcdc47df665.jpg&hash=3d8295a21681b7806986033e170e2925967f88f1)(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs56.radikal.ru%2Fi153%2F1008%2F89%2F0df1f99371b7.jpg&hash=5c2d02c993c1f705087b0a7caa31046ac26ff359)
Оригинальная принципиальная схема прибора от фирмы MXR. (http://s54.radikal.ru/i145/1008/fe/671a9e906d2f.jpg)
Конструктивно прибор состоит из трех взаимосвязанных блоков: блока детектора огибающей, ультразвукового генератора и блока фильтрации сигнала.
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs49.radikal.ru%2Fi123%2F1008%2F8f%2F2b10110b817c.jpg&hash=33fa6d590d47c8abe68ceb9c6b04bd91a2129c59)
Сигнал, попадая на вход прибора, поступает в блок фильтрации сигнала (основной путь аудиосигнала в данном устройстве), где подвергается действию фильтров с изменяемыми параметрами. Параметры фильтров чрезвычайно своеобразно регулируются при помощи CMOS коммутатора, переключаемого с ультразвуковой скоростью. С входа прибора сигнал также попадает на детектор огибающей сигнала, который модулирует частоту переключения коммутатора, изменяя при этом параметры фильтров.
Для удобства дальнейшей работы принципиальная схема перерисована нами в общепринятый вид, изменена относительно оригинала нумерация выводов микросхем для полного соответствия с разработанными для устройства печатными платами, описанными ниже; а также коммутация байпаса эффекта.
[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://s56.radikal.ru/i154/1008/ee/7b71cd4737dc.jpg[/img] (http://s001.radikal.ru/i193/1008/69/6fe090ce2972.jpg)
IC1E выполняет роль усилителя сигнала для детектора огибающей; перед ним находится ручка Threshold, регулирующая уровень сигнала на входе детектора огибающей. Детектор огибающей сигнала выполнен на диоде D2 и конденсаторе C9. Через R17 в детекторе огибающей разряжается конденсатор С9, таким образом задается время затухания огибающей. На IC2E собран интегратор, на его выходе огибающая сглаживается в зависимости от положения потенциометра Attack. Обычно детектор огибающей сигнала управляет работой какого-либо контролирующего элемента, например полевого или биполярного транзистора, однако в этой схеме он управляет работой высокочастотного тактового генератора, собранного на IC2A/B/C/D. Делитель напряжения на R14 и R16 задает смещение для работы генератора на IC2. Этот генератор включает и выключает коммутатор CD4066 (IC3) на постоянной частоте 37 кГц. В зависимости от уровня входного сигнала (и динамики игры) детектор огибающей изменяет соотношение времени, когда коммутатор находится в открытом состоянии, ко времени, когда он закрыт.
IC1B усиливает сигнал для компенсации его потерь при последующем прохождении через фильтр. На IC1C/A собраны две последовательные секции фильтра. Фильтр собран по схеме так называемого State Variable фильтра (фильтра с изменяемыми параметрами). При этом обе секции фильтра охвачены обратной связью через резистор R12. Каждая из секций коммутатора IC3A/B работает в нем в качестве переменного резистора, при этом величина его сопротивления напрямую зависит от частоты нахождения его в открытом и закрытом состоянии. Диапазон перестройки фильтра задается конденсаторами С6 и С7 в обратной связи инверторов.
Питание для микросхем формируется оригинальным делителем R4-C1, с выхода которого Vs получается около 4.37В.
Коммутация сигнала в оригинале осуществляется кнопкой с одной контактной группой, (SPDT) то есть переключается лишь выход – либо с эффекта, либо байпас; вход же схемы всегда находится на сигнальном проводе. О минусах такого решения хорошо известно – входной импеданс самой схемы в байпасе складывается с входным импедансом следующего устройства, уменьшая общий импеданс, что начинает отрицательно сказываться на передаче высоких частот. Подобная коммутация в настоящее время не используется, так как широко доступны кнопки DPDT и 3PDT. Вариант с DPDT показан на нашей принципиальной схеме, 3PDT можно использовать для введения в схему индикации включения педали, также отсутствующего в оригинале от MXR.
В оригинальной конструкции остается один неиспользованный инвертор (по нашей схеме это IC1D), это дало возможность Steve Giles предложить оригинальный вариант модификации схемы – путем инвертировании сигнала с генератора (для чего инвертор IC1D просто включается последовательно IC2D) получается перестройка частоты резонанса фильтра в обратном порядке (Reverse Sweep). Эта модификация дает возможность получения от прибора принципиально новых интересных звучаний.
Поскольку диапазон перестройки фильтров задается конденсаторами С6 и С7, то изменяя их номиналы (одновременно), можно перестроить фильтр в другой частотный диапазон. Francisco Pena с tonepad.com предложил уменьшить номинал С6 и С7 до 560пФ и при помощи DPDT переключателя включать им параллельно конденсаторы емкостью по 470пФ. Этот мод позволяет получить два диапазона перестройки фильтра: более низкочастотный, либо сдвинутый в сторону средних и высоких частот.
Также возможно установить вместо постоянного резистора R19, имеющего номинал 200к и играющего роль обратной связи в фильтре, потенциометр на 500к с постоянным резистором 47к, включенным последовательно. Эта модификация вводит в конструкцию педали еще одну ручку управления Emphasis, позволяющую регулировать выраженность эффекта.
Описанные модификации не только не ухудшают аутентичного звучания педали, но и значительно расширяют ее возможности, так что весьма рекомендуется выполнять их при постройке.
С введением всех модификаций и индикации включения педали, принципиальная схема окончательно приобретает следующий вид.
[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://i060.radikal.ru/1008/5a/3bb72df29488.jpg[/img] (http://i054.radikal.ru/1008/ed/50defbe5bb8e.jpg)
Для прибора разработано несколько вариантов печатных плат. Например, один вариант можно найти на www.tonepad.com (http://www.tonepad.com), для нашей статьи эта плата перерисована в формате Sprint Layout.
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs59.radikal.ru%2Fi165%2F1008%2Fd4%2F242544c26af0.jpg&hash=37e34fd78689fd78a3518d2a18d5e353fad1d6d7)
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi056.radikal.ru%2F1008%2Ffb%2F50bf46364fc2.jpg&hash=4a01c95bbe94088f26092d9664a9e82232099b9d)
Нами также разработан собственный вариант печатной платы для монтажа в корпус Gainta 0124, при этом все элементы устройства монтируются непосредственно на плате, включая входное и выходное гнездо, гнездо питания, кнопку 3PDT, индикаторный светодиод и переменные резисторы. Про подобный вариант монтажа, используемый нами, можно прочитать в статье, посвященной педали G2D MORPHEUS. Также в нашем варианте предусмотрено выполнение всех описанных в статье модификаций устройства. Для этого нами используется еще и вторая вспомогательная печатная плата, на которой установлен потенциометр Emphasis, а также две кнопки Reverse Sweep и Filter Range. Использованы миниатюрные кнопки с фиксацией типа PS700L (на сайте «ЧИП и ДИП» http://chipdip.ru/product0/11903.aspx) (http://chipdip.ru/product0/11903.aspx)), предназначенные для установки на печатную плату.
Дополнительная печатная плата монтируется на основной при помощи ножек из луженой проволоки на такой высоте, чтобы кнопки с надетыми на них колпачками толкателей выходили в отверстия, сделанные под них на корпусе Gainta 0124. Соединение сигнальных контактов дополнительной платы с основной производится проводами, согласно отмеченным на платах латинскими буквами точкам.
Оба варианта печатных плат к устройству находятся в этом файле (http://diyfactory.ru/forum/index.php?act=Attach&type=post&id=13630), формат Sprint Layout 5.
Кнопка PS700L, используемая в нашей конструкции на дополнительной плате.
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs001.radikal.ru%2Fi195%2F1008%2F0f%2Ffa316e8a8f47.jpg&hash=918083d8eb93318b61e130f8f9b3303622190968)
Список деталей
В части схемы, относящейся к генератору и блоку выделения огибающей, стоит применить керамические низковольтные конденсаторы для компактности монтажа. Конденсаторы С2, С3, С4 должны быть пленочными.
Постоянные резисторы
1 – 3k
1 – 3k6
2 – 10k
6 – 47k
1 – 62k
3 – 100k
3 – 200k
1 – 240k
1 – 470k
2 – 1M
1 – 5M1
2 – 10M
2 – 22M (номинал сложно найти в продаже, легко заменить 2 х 10М последовательно)
Конденсаторы
1 – 10 пф
1 – 100 пф
2 – 470 пф
2 – 560 пф
4 – 50 нф (47нф более распространенный близкий номинал)
2 – 100 нф
1 – 47 мф
Переменные резисторы
3 – В500k
Диоды
2 – 1N914
Микросхемы
2 – CD4069
1 – CD4066
Фото собранной платы:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs57.radikal.ru%2Fi155%2F1008%2Ff0%2F5d2b4813d414.jpg&hash=ae8d5a4df927fad3b3cfad9959b980d4c9222268)
Фото готовой педали:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fs61.radikal.ru%2Fi174%2F1008%2F27%2F2a1ea60f499f.jpg&hash=a0f4a98e3164ce532a3c69049a7ef2bcc2c5f6fc)
[div align=\\\"right\\\"]Автор проекта el Doctor[/div]
Мне хотелось поблагодарить за участие в подготовке проекта участников форумов guitar-gear. GTlab и diyfactory.ru - vitek, Mikel, Faust_Dark, Ден2. Отдельное большое спасибо модератору diyfactory.ru, камараду Medved за наставления по теории и конструктивную критику.
-
семплы педали
-
печатные платы педали М-120 и BUDDHA MANUL
-
Очень интересный проект! Отличное оформление и сэмплы!
Отдельное спасибо за подробное описание педали и принципа ее работы.
-
Добрый день! HELP!!!!!
Собрал MXR EF с модом. Запустилась сразу, но:
1. квакает только в одном положении Threshold (примерно на 14 часов).
2. питание на микросхемах 3.5 вольт (без микросхем 4069 напряжение в норме около 8.5 вольт).
3. Reverse Sweep почти не влияет кваканье.
Пробовал менять микрухи 4066 на 561кт3 и 4069 на 561лн2 и заметил, что с разными микрухами квака ведёт себя по разному, но напряжение всё равно 3,5.
Переключатель реверса почти не срабатывает. Генератор работает, я проверил осциллографом. Квакает всё равно только в одном положении регулятора Threshold. Маркировка на микр-мах HCF4069UBE CHINA. Резистор R16 я менял на переменный, как я понимаю, он влияет на запуск генератора. В чём дело?
-
melon прозванивай дорожки, у тебя где-то ошибка в монтаже.
-
melon прозванивай дорожки, у тебя где-то ошибка в монтаже.
Все проверено и перепроверено. Просто беда какая-то.
-
melon
ну значит надо проверить еще. Чудес то не бывает.
-
melon
ну значит надо проверить еще. Чудес то не бывает.
Добрый день. Всё ещё раз перепроверил, но ошибок нет. Читал на других форумах, что есть проблема с микросхемами 4066, 4069. Подскажи, пожалуйста, какие микрухи ты использовал (к сожалению, я CD мирк-мы не нашёл, ставил и наши к561 один хрен квакает только одном положении Threshold ).
-
Конденсаторы
1 – 47 мф
Имеется в виду микрофарады? В таком случае обозначение "мкф". Все таки 47 миллифарад слишком много.
Также в списке деталей не хватает резистра 2k2.
-
наджо будет добавить. а вообще смотрите схему :huh:
-
CD4066, CD4069, все работает абсолютно точно и очень хорошо. собственно на семплах это слышно. Проверяй монтаж и целостность дорожек.
-
el Doc
Молодчина, как всегда, отличный проект. Отдельный респект за подробное описание работы.
-
Большой косяк в плате: во входном гнезде все 6 контактов замкнуты получаются, исправьте пожалуйста.
-
Подсажите пожалуйста в чем может быть проблема помимо "ошибки в монтаже". Нет звука ни эффекта, ни на байпасе. Диоды использовал КД521А, вместо резисторов 22М - 2 по 10М последовательно, остальное по иснтрукции.
Edit:
На байпасе звук появился - убрал еще один косяк в исходной плате. При нажатии кнопки - тишина.
Edit2:
Теперь звук есть но без эффекта, либо чистый, либо громкий треск.
-
да, почему то на плате в проекте какой то косяк.
ну это поправимо - давайте вот этот вариант выложим
-
подскажите можно ли данную примочь модифицировать под басс икак? просто пробовал ее с басом на более низких тонах не ощущается еффекта....
-
готовлю маленький апдейт статьи, платы и тп
-
Кстати.
Если кому нужно 22, 5,1, 9,1 мегаОма резисторы - поделюсь безвозмездно. К 9,1 мегОма ещё и 910 кОм.
Приобрёл вчера, по случаю... Сортировать было не к месту, поэтому покупал сколько было.
22 мегОма - 30 штук,
5,1 мегОм - 12 шт,
9,1 мегОм - 19 шт.
-
el Doc ждём с нетерпением.
-
готовимся
-
Хелп её кто-нить собирал?) спаял вроде по исправленной схеме но даже бейпаса добиться не могу(
-
megalex
собирали и я лично собирал не одну и еще много людей по одной...
ищи косяк в СВОЕМ МОНТАЖЕ. Контакты - беда электроники.
-
Ну спасибо и на этом, очень надеюсь что найду бок у себя)
-
подскажите, басовый вариант схемы планируется?
-
el Doc, или кто нибудь, кто запихал эту печатку в корпус, не осталось ли чертежа сверловки с отверстиями под джеки и питание? Боюсь, не угадаю снова, и придется напильником до ума дыры доводить....