Effectenloopje inbouwen in een deluxe memory man

[Kekke466]

Hallo Newtoners

Ook ik ben weer met enkele experimenten bezig. Eén daarvan is dat ik aan het proberen ben om een effecten loop toe te voegen aan een Deluxe Memory Man die er geen heeft.
De huidige DMMTT hebben een ingebouwde maar de klank van die oude is gewoon onovertroffen voor mij.

Het uiteindelijk doel is een effecten loop in de deluxe memory man in te bouwen met volgende zaken:
-een send circuit dat een correcte uitgangsimpedantie heeft om externe effecten in te zetten
-een return circuit dat een correcte ingangsimpedantie zet, evt wat extra gain heeft met een opamp en potmeter om volume drops op te vangen of weg te regelen, en fase te corrigeren van externe effecten.

Ik heb al wat bestaand leesvoer doorgenomen van effecten die een modificatie tot effecten loop hebben gehad.
Om een referentie van het schema waar ik mee bezig ben ook mee te delen:
https://i.imgur.com/ozlqtRO.png

Mijn eerste keuze om de effecten loop in de DMM in te planten, was om dit voor de Compander (NE570 of SA571) te doen. Ik vermoed dat het nog wel een voordeel is om een phaser, flanger of pitcher voor de compressor te plaatsen.
 
Dus wat ik heb gedaan is C7 van 220nF van de print gehaald, geshielde draad vanop die twee punten uit het pedaaltje laten lopen door de direct out en deze op mijn breadboard gezet.
Als volgende stap ben ik beginnen nadenken over de send loop. Het idee is dus dat er een correcte uitgangsimpedantie wordt gezet om een extern effect mee binnen te lopen. Ik probeer heel de boel zeer exact unity gain te houden om clipping te vermijden verderop in de BBD-chips.

Ik heb de uitgangsimpedantie berekend met de Level op unity gain en dan de spanningen te meten met een 10k weerstand naar de grond en vervolgens open.
Dat zegt me dat de uitgangsimpedantie na C7, 180 Ohm is.

Aangezien dat 180 Ohm zeer laag is en de meeste effecten een uitgangsimpedantie van rond de 1k Ohm hebben.
Heb ik 1k weerstand in serie gezet (om de uitgangsimpedantie te zetten).
Ik hoop dat ik juist aan het denken ben, maar hulp is zeer welkom.

Nu stel ik me toch wel wat vragen bij de koppelcondensator die ik hier best samen mee gebruik. De bedoeling is om deze vervolgens naar de Send (vrouwelijke jack) te laten lopen.
Ik wil uiteraard dat het volledig frequentiebereik optimaal wordt doorgegeven. De meeste raden hier 10uF aan, maar dat is wel heel heftig.

[Kekke466]

Ik ga bovenstaande nog even verduidelijken, dit is waar ik momenteel mee aan het experimenteren ben. Ik wil bij de ingang ook weer een correcte ingangsimpedantie zetten. Klopt dit een beetje?

[Flo]

De Send is goed, je zou de 10uF kunnen verlagen tot 100nF (of 1uF) aangenomen dat een extern effect een ingangs-impedantie van 1M Ohm heeft waardoor je een metaalfilm-condensator kan gebruiken ipv een elco. 

Bij de Return mag R2 100k weg (maar kan je ook laten zitten, kan geen kwaad). Belangrijk is de Vbias via een 1M weerstand op de +ingang van de niet inverterende opamp te zetten zodat de return ingangs-impedantie hoogohmig is.

[Kekke466]

Hallo Flo,
Bedankt om dit mee even te bekijken.
Ik probeer hier weer wat van bij te leren, dit is zeker niet de makkelijkste schakeling om te begrijpen.

Ik vraag me toch ook weer een aantal zaken af.
Dit pedaal werkt met een negatieve single supply van -15V, die Vref of VB wordt gemaakt door een spanningsdeler van  2, 100k weerstanden => Vref of VB = 7,5V om de opamps correct te laten functioneren.

Bij die eerste opamp die dienst doet als "Inverterende opamp" (en verderop nog wat gain correcties in de BBD-sectie), hangt die VB zonder injectieweerstand gewoon op die spanningsdeler (NON inv. input IC1).

Is die injectieweerstand (1M) alleen nodig bij een "NIET INVERTERENDE" opamp-schakeling? Ik zie bijvoorbeeld in het klonbuffertje gewoon 2M2 weerstanden die Vref maken van een single supply.

Ik heb al heel veel circuits bekeken en ik begrijp ondertussen dat die de gevoeligheid en ruis van de voeding nog wat verlaagd.

Hieronder heb ik het schema aangepast en het voedingsgedeelte ook even toegevoegd.

[Flo]

> "Is die injectieweerstand (1M) alleen nodig bij een "NIET INVERTERENDE" opamp-schakeling?"
Ja, zo zou je dat kunnen zeggen.
De bias spanning moet op de + ingang van de opamp gezet worden. De "injectie-weerstand" (1M) voor de bias spanning is alleen nodig als op de + ingang ook het signaal wordt gezet, wat bij deze eerste opamp dus niet het geval is.

[Kekke466]

Het klinkt voorlopig nog echt niet goed . Het werkt wel maar het geluid is nogal ielig, metaalachtig en koud. Voor de opamp gebruik ik een TL072CN.
Ik ben vooral nog aan het leren over hoe ik dit correct aanpak. Als iemand een paar goede voorbeelden heeft van send en return fx loops, wil ik die graag eens bestuderen want ik heb momenteel toch heel veel vragen.

Moet ik ook in de send, geen weerstand naar de grond zetten van 100k om een hoogdoorlaat te maken?
De cutoff van die 1uF en 100k in de send, zorgen dat alles onder de 1.59Hz weggefilterd is. Die 100k zou ook helpen om DC-levels verder te verwijderen, ik dacht dat met die koppelcondensator dat daar geen DC meer aanwezig zou zijn... maar vaak zou deze dus kunnen lekken  ?  In veel ontwerpen zie ik dit ook terugkomen.

Bij de return, stel ik me ook vragen om de juiste ingangsimpedantie te zetten (2M2). Moet dit normaal geen kopie zijn van hoe het signaal de pedaal aan het begin van de input binnenloopt?

[Flo]

Het schema ziet er niet fout uit zo op het eerste gezicht.

Patch eens een kabel tussen Send en Return en luister naar het signaal op de volgende punten:
- IC1B pin 7
- Send
- Return
- Op de + ingang van de "voorlopige spanningsvolger" opamp.
- Op de uitgang van de "voorlopige spanningsvolger" opamp.
- Na 1uF koppeling condensator na de uitgang van de "voorlopige spanningsvolger" opamp.

Gebruik bijvoorbeeld een audioprobe hiervoor: Een gitaar kabel die je in een versterker prikt, met een condensator waarmee je op de punten luistert.
Hoe klinkt het signaal op al deze punten? Waar gaat het iel en "metaalachtig" klinken?

[Kekke466]

Ik mis een zeer klein beetje laag aan de uitgang van de opamp in de return.

-De send klinkt goed, mist zeker geen bas.
-Het laag is er niet meer na de 220nF Cout.


-Voor de 100nF Cin, klinkt het bij mij heel goed. (met doorverbindingskabel send en return).
-Op de return mis ik rond de 100Hz toch enkele mV. Op de scoop zien de signalen er zo goed als identiek uit.

Kan de opamp laag wegnemen in buffervorm?

Dit is het uitgebouwde schema:

[Flo]

> "Ik mis een zeer klein beetje laag aan de uitgang van de opamp in de return. "
Dan zou je de 100nF condensator groter kunnen maken als je dat nodig vindt.

> "-Het laag is er niet meer na de 220nF Cout."
Dan moet je de 220nF verhogen.

[Kekke466]

Ik heb ondertussen toch nog wel enkele zaken aangepast. Een klein gain circuit is toegevoegd dat het volume van externe effecten kan corrigeren.
Het probleem van het missend laag is opgelost.

Aangezien sommige effecten de fase omdraaien, zou ik net zoals in de splitter blend graag een optie hebben om met een schakelaar de gewenste fase te kunnen schakelen.

Huidig probleem:
1) Bij de huidige inverterende schakeling die de fase draait, gaat dit steeds gepaard met een spanningsval van +-50mV die ik niet nader kan verklaren.

Dit is wat ik momenteel uitgebouwd heb:

[Flo]

IC1_B is al een buffer voor de Send, dus die extra "buffer" Send opamp is overbodig.
De 10uF (wel erg groot, 1uF lijkt me voldoende), 100k naar aarde en de Send jack mogen direct aan de uitgang van IC1_B (zoals je vorige schema was).

De Return heeft een opamp teveel. Met 2 opamps kun je hetzelfde bereiken:
- De eerste opamp geeft hoogohmige ingang en kan wat versterken met een trimpot indien nodig.
- De tweede opamp inverteert.

De kleine spanningsval na de inverter opamp is waarschijnlijk omdat de 10k weerstanden niet perfect hetzelfde zijn.

[Kekke466]

Ik heb ondertussen het schema aangepast om die overbodige buffers er uit te halen. Van die heftige 10µF capaciteiten blijf ik voorlopig af want ik merkte dat ik toch wat mV in het laag mis bij kleinere waarden.

Het enige waar ik nog moeite mee heb is die kleine spanningsval die optreedt aan de uitgang van de inverterende. Ik heb speciaal 2 weerstanden geselecteerd die identiek zijn en nog steeds hetzelfde probleem.

Bij het bekijken van de splitter blend zie ik dat er 220k weerstanden gebruikt zijn. Ik ga er van uit dat de waarde toch niet zo heel veel uitmaakt.
Als ik de oorzaak van die spanningsval probeer op te zoeken kom ik uit dat inverterende-opamp schakelingen vaak een compensatie weerstand nodig hebben aan de Niet-inv. input.


Correctie schema:

[Kekke466]

Ik ben er net achtergekomen dat de schakeling die de fase 180° moet inverteren niet werkt.
Als ik deze als bouwblok apart opbouw (let op negative single supply -15V en grond) krijg ik absoluut niks op de output.
Toch een bias probleem dat er speelt volgens mij.

[Flo]

> "Het enige waar ik nog moeite mee heb is die kleine spanningsval die optreedt aan de uitgang van de inverterende. Ik heb speciaal 2 weerstanden geselecteerd die identiek zijn en nog steeds hetzelfde probleem. "

Over die -50mV spanningsval: Wordt je signaal iets kleiner (AC) of is er een kleine gelijkspanningsverlaging (DC)?
Anyway, dit is zo klein dat je er niet druk over hoeft te maken.

> "Als ik de oorzaak van die spanningsval probeer op te zoeken kom ik uit dat inverterende-opamp schakelingen vaak een compensatie weerstand nodig hebben aan de Niet-inv. input. "

Bij een DC spanningsval veroorzaakt door verschil in instel stroom van de ingangen (bias current) kan dat inderdaad helpen. Maar dit is alleen nodig in kritische DC applicaties. In dit geval is het niet kritisch en is het niet nodig.

> "Bij het bekijken van de splitter blend zie ik dat er 220k weerstanden gebruikt zijn. Ik ga er van uit dat de waarde toch niet zo heel veel uitmaakt."

Klopt! 10k of 220k, allemaal prima.

Ik zou de 22k gain trimpot als variabele weerstand gebruiken, maar zoals je het nu hebt getekend werkt ook prima. Max gain is trouwens 11x i.p.v. 10x.

> "Ik ben er net achtergekomen dat de schakeling die de fase 180° moet inverteren niet werkt. "

Maar in het DMM circuit werkt het wel toch (checken met osciloscoop)?