Audiosignalumschaltung – „DPDT-Schalter vs. 4066“

Ohne mehr über das Signal zu wissen, das Sie schalten, hier einige allgemeine Kommentare.

1. Die Spannung, die der 4066 schalten kann, wird durch seine Versorgungsschienen begrenzt. Wenn das geschaltete Signal über die Versorgungsschienen hinausragt, wird es vom 4066 abgeschnitten. Ein Relais kann wesentlich höhere Spannungen schalten.

2. Ein mechanisches Relais würde praktisch kein Rauschen in das Signal einbringen, das es schaltet. Der 4066 führt zu geringfügigem Rauschen. Wenn das geschaltete Signal stark ist, kann das durch 4066 eingeführte Rauschen ignoriert werden.

Gleichzeitig, Emmanuel, hast du dein Setup getestet und diese Probleme nicht bemerkt.

Der 4066 sollte +/- Schienen haben, es sei denn, der Pegel ist sehr niedrig (einige hundert mV Spitzen), sonst wird er an der Minusschiene weniger als 600 mV abschneiden (und könnte den Chip beschädigen).

Wenn Sie +/- Versorgungen wie +/- 5 V verwenden, muss das Steuersignal auch +/- 5 V betragen. Das bedeutet einen Transistor am ATTiny-Ausgang zur Pegelverschiebung.

Der 4066 führt zu einer starken Verzerrung (nach audiophilen Maßstäben), wenn der Eingang nicht sehr hochohmig ist. Wenn es beispielsweise 10 K beträgt und die Versorgung +/-5 V beträgt, beträgt die Verzerrung laut Datenblatt typischerweise 0,4 % THD .

Dies liegt daran, dass der Schalter einen relativ hohen Reihenwiderstand hat und dieser Widerstand stark mit der Eingangs-/Ausgangsspannung in Bezug auf die Versorgungsschienen variiert.

Der 4066 ist in Bezug auf ESD an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen nicht so robust wie ein Schalter, sodass es gelegentlich zu Ausfällen kommen kann, wenn Sie keinen Schutz wie TVS-Geräte hinzufügen.

CMOS-Gatter sind aus mehreren Gründen nicht ideal zum Schalten kleiner Signale. JFETs wären besser, weil sie mit größeren Spannungen umgehen können, aber sie sind auch nicht ideal. Ein Problem bei CMOS-Gattern besteht darin, dass sie einen gewissen Einschaltwiderstand (Ron) haben. Das bedeutet, dass sie nicht als perfekte Signalschalter verwendet werden können, da sie je nach Verkabelung nie wirklich vollständig aus oder vollständig eingeschaltet sein können. Und die Ron-Ebenheit über den vollen Signalhub ist nicht vollständig flach. Das bedeutet, dass Sie bei einem bestimmten Signalpegel Verzerrungen erhalten, die sehr auffällig sind. Schließlich haben CMOS-Gatter und MOSFETs im Allgemeinen eine potenziell hohe Sperrschichtkapazität. Jede Verbindungsstelle könnte etwas haben, das wie eine 100p-Kappe zur Erde aussieht. Abhängig von der Last kann dies zu einem Signalverlust im Hochfrequenzbereich führen (in der Gitarrensprache als „Tone-Sucking“ bezeichnet).

Aber wenn die Schaltung um die CMOS-Gatter herum entworfen wird, um diese Effekte zu minimieren, könnte sie ziemlich gut funktionieren. Für ein Gitarren-Verzerrer-Pedal wäre es in Ordnung. Schauen Sie sich das Schema für den "Röhrenschreier" an. Es verwendet JFETs zum Bypassen. Viele Pedale und Gitarrenverstärker verwenden JFETs zum Schalten.