Signalwegumschaltung für Effektschaltungen

Ich versuche, eine Methode zum Umschalten der Signalreihenfolge mit drei Schaltkreisen in einer Rackeinheit zu erstellen.

Ich habe verschiedene Methoden erforscht, Relais verwendet, CMOS usw. verwendet, aber ich bin ein bisschen überwältigt und verloren. Ich habe nicht viel technische Erfahrung mit Elektronik, abgesehen von Bausätzen und der gelegentlichen Verwendung eines Arduino.

Angenommen, die Schaltungen sind A, B und C; Ich möchte sie ABC, CAB, BAC, ACB bestellen.

Könnte mir jemand in die richtige Richtung weisen? Jede empfohlene Lektüre zu CMOS oder sogar eine Chip-Empfehlung?

Danke fürs Lesen!

Bearbeiten: Ein Bild hinzugefügt, um es klarer zu machen, alle Signale sind analog (Line-Pegel).Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hallo! Sie geben nicht an, welche Art von Schaltungen A, B und C sind, ob die Signale analog oder digital sind, was Sie am Ausgang erwarten usw.
Entschuldigung, alle Signale sind analog (etwa Line-Pegel, Audio).
Sie suchen also nach einer Art Matrix, um einen von N Eingängen auf jede bestimmte Schaltung umzuschalten. Oder tatsächlich X Anzahl von N zu 1 Multiplexern.
Das klingt ungefähr richtig, im Grunde wird der Eingang verstärkt und in ein Subboard eingespeist, das es mir ermöglicht, drei andere Effektboards miteinander zu verketten. Der Ausgang davon geht zu einem Limiter und dann zu einer Buchse. Ich könnte als modularen Patcher einfach Klinken für jedes Effektboard verwenden, hoffte aber auf eine elegantere Lösung mit einem Drehschalter, idealerweise.
Warten Sie. Sie sequenzieren sie zeitlich? Oder sie mischen? Ihre Definition ist wirklich schlammig.
Nun, es ist zeitbasiert, denke ich. Das Signal wird also an Ain gesendet, dann von Aout an Bin, dann Bout an Cin an Cout an OUT. Ich möchte über einen Drehschalter zwischen der Reihenfolge AB und C umschalten können.
Das ist viel komplizierter.

Antworten (2)

Dies wird eine Fortsetzung von Trevors Antwort sein. Das Design wird also ziemlich ähnlich sein.

Ich bin mir nicht sicher, wie sehr Sie Relais mögen, aber ich bevorzuge Transistoren, um ihre Arbeit zu erledigen (wann immer möglich). Wegen der physischen Größe, des Preises und des Energieverbrauchs.

Ich verwende zwei N-MOSFETS als Übertragungsgatter , aber um sie richtig zu öffnen und zu schließen, benötigen Sie höchstwahrscheinlich 12 V und -12 V, diese können leicht mit einer Ladungspumpe und einem Oszillator hergestellt werden .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich hasse es, negative Spannungen oben im Schaltplan zu sehen, aber da der Falstad Circuit JS kein ordnungsgemäßes Kabelziehen unterstützt, entschied ich, dass es meine Zeit nicht wert war. Wenn dies etwas mit der Arbeit zu tun hätte, würde ich es mit -12 V unten und 12 V oben neu gestalten. Ich habe mein Fehlverhalten erst sehr spät in der Designphase erkannt.

Hier ist der Text , wenn Sie mit der Schaltfläche unten interagieren möchten.

Wenn Sie simulieren möchten, klicken Sie auf den Circuit JS- Link, wenn Sie bei Circuit JS sind, klicken Sie oben links auf Datei. Wählen Sie "Datei > Aus Text importieren" und kopieren Sie den Text aus dem Textlink und fügen Sie ihn ein. Dies ist das erste Mal, dass ich einen Schaltplan mit einer zu langen URL erstellt habe. Nun ja.

BEARBEITEN: Es wurde festgestellt, dass Sie das PMOS unten nicht benötigen, wenn Sie Ihren Schalter an 12 V anstelle von 0 V anschließen.

Also sollte es eher so aussehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie sich den Ausgang ansehen, habe ich die Pulldown-Widerstände so geändert, dass sie korrekt sind.

Dies ist das Design, das ich auf eine Leiterplatte löten und mit dem ich zufrieden sein würde. Aber ich bin kein Audiophiler, ich kann nicht einmal sagen, ob jemand schlecht singt oder nicht. Musik ist nicht mein Ding.

Hier ist der Text für diese Schaltung, wenn Sie es ausprobieren möchten.

+1 Obwohl audiophile Puristen darauf hinweisen würden, dass Festkörperschalter niemals wirklich ausgeschaltet sind, kommt es immer zu einem kleinen Übersprechen, insbesondere wenn die Eingänge ausreichend hochohmig sind. Deshalb habe ich Reed-Relais vorgeschlagen. Ich mag die auch nicht, aber sie sind billig und einfach für den Bastler ;)
Wahre Audiophile sollten Effektschaltungen verabscheuen, weil sie Verzerrungen erzeugen.
@Trevor Ich bezweifle, dass sie den Unterschied erkennen können, wenn sie einen Unterschied hören, ist es wahrscheinlich ein Placebo-Effekt.
LOL wahr @HarrySvensson ;)
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung und die Zeit, die Sie sich genommen haben, um die Schaltung zu simulieren. Das weiß ich wirklich zu schätzen. Die Kosten für Relais und die Leistungsaufnahme sind sicherlich ein Problem, daher scheint dies eine großartige Methode zu sein, um dem entgegenzuwirken. Ich werde dies mit einer 15 +/- Schaltversorgung betreiben, aber ich nehme an, das Schaltungskonzept ist dasselbe?
@MathsThief Ja, stellen Sie einfach sicher, dass Sie sich das Datenblatt für Ihren MOSFET ansehen, den Sie verwenden werden. Der wichtige Parameter wäre die absolute maximale Bewertung des v G S . Die meisten MOSFETs, auf die ich gestoßen bin, können ± 15 V standhalten.
@HarrySvensson Ich habe etwas über das MOSFET-Setup gelesen und dachte, es könnte mit ein paar 4066 CMOS-Chips gemacht werden? Sie scheinen ein Quad-SPST-Schalterpaket zu sein. Würde dies auf die gleiche Weise funktionieren und ein- / ausschalten, wenn es hoch / niedrig ist? Danke noch einmal!
@MathsThief Diese sind Trevors Antwort viel näher als meine, daher sollte er die richtige Antwort erhalten, wenn Sie sich für die Verwendung der 4066-CMOS-Chips entscheiden. - Wenn Sie sich das Datenblatt genau ansehen , sehen Sie auf der Titelseite, dass ± 7,5 V steht, dies wird für Sie problematisch sein. Der Eingabebereich besagt, dass Sie 70% überschreiten müssen v D D damit ein Signal als hoch registriert wird. Und die darfst du nicht übertreffen v D D + 0,5 V. Wenn Sie es also verwenden, erhalten Sie irgendwo ± 7,5 V. Und denken Sie daran, dass ein logisches Hoch über 0,7 × 7,5 = 5,25 und weniger als 8 V liegt
@MathsThief Außerdem kann der Signalraum, den Sie durch Ihre Schaltung zu leiten versuchen, mit diesem 4066-Chip nur zwischen -7,5 V und +7,5 V leben. Wenn er außerhalb davon liegt, wird er abgeschnitten. Durch die Verwendung der MOSFET-Lösung kann Ihr Signal zwischen -15 V und 15 V liegen. v G S ( T H ) ≃13 V (für einen typischen MOSFET mit Logikpegel). Den 4066 Chip würde ich nicht verwenden. - Ach ja, ein zusätzlicher Hinweis zur MOSFET-Lösung, wenn Ihr Signal dann bei -15 V liegt v G S liegt bei 30 V.
@MathsThief letzter Kommentar, der Widerstand des 4066-Chips ist verrückt. 470 Ω, wenn Sie es mit ±2,5 V speisen, 180 Ω, wenn Sie es mit ±5 V speisen, 125 Ω, wenn Sie es mit ±7,5 V speisen. Was auch immer Ihre A / B und C sind, sie müssen das Eingangssignal definitiv mit puffern ein Operationsverstärker im Follower-Modus. Nein, Mann, ich akzeptiere diesen 4066-Chip nicht. Und die MOSFET-Lösung hätte einen Widerstand von vielleicht 20 mΩ, wenn das Signal etwa 13 V betragen würde, wäre es kurz bevor der MOSFET abschaltet und vielleicht 10 Ω hätte. Nicht einmal annähernd 125 Ω.
@HarrySvensson Danke, dass du das für mich überprüft hast. Ich habe mir diesen MAXIM-Chip angesehen: Link . Dieses Datenblatt spezifiziert nicht die Pk-Pk-Umschaltung wie die von TI. Es sieht so aus, als wäre die MOSFET-Lösung trotz der höheren Teilezahl viel einfacher. Ich habe sie bisher nur in Netzteilen verwendet, bei Spannungen auf Leitungsebene brauche ich wahrscheinlich keine Kühlkörper, oder? Nochmals vielen Dank, Sie waren super hilfreich!
@MathsThief Ich bezweifle , dass Sie Kühlkörper benötigen, die Widerstände der MOSFETs werden höchstwahrscheinlich sehr, sehr niedrig sein, weil die v G S wird ziemlich hoch sein. Aber nur Sie wissen, ob Sie Kühlkörper benötigen, da Sie nie gesagt haben, welche Art von Signal Sie routen. Sie würden vielleicht einen Kühlkörper brauchen, wenn Sie ein paar Ampere durch den Stromkreis ziehen würden. Hier sind einige MOSFETs , gehen Sie auf die rechte Seite und ändern Sie die Bewertung für die v G S bis 30 und darüber. Oder einfach die VGS mit Zenerdiode.
@MathsThief das wird mein letzter Kommentar sein, sonst kommt ein Moderator und verschiebt alles und verlinkt auf einen Chatraum (kein Scherz). Dieser MOSFET würde ausreichen , obwohl er sehr sperrig und teuer ist. Wenn Geld und Platz keine Rolle spielen. Traf es. Ich persönlich würde zu diesen greifen . Aber das ist eben Geschmackssache. Sie können es einfach auf ein Perfboard löten.

Wenn ich die Frage richtig verstehe, ist das eigentlich eine ziemlich komplizierte Matrix. Korrigiere mich also, wenn ich falsch liege.

Was du suchst ist das...

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Wenn Sie wirklich nur die vier Permutationen wollen, können Sie das mit einem vierpoligen Vierwegeschalter wie diesem tun ...

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Die Permutationen sind jedoch viel größer als vier, sechs mit allen und mehr, wenn Sie einen, zwei oder drei Effekte überspringen. Wenn Sie alle wollen, gibt es viele Möglichkeiten, einige mit Mikros, aber eine ausreichend einfache Lösung kann mit 13 Reed-Relais, einer Reihe von Dioden und einem Drehschalter implementiert werden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

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Beachten Sie, dass ich nur zwei Schalterpositionen gezeigt habe, ich bin sicher, Sie können den Rest herausfinden. Ich habe auch einen Bypass hinzugefügt.

Das ist der Grund, warum Menschen digital werden …
Trevors Antwort ist perfekt, aber Sie sollten erwägen, eine Verdrahtungsplatte zu verwenden und die notwendigen Verbindungen mit kurzen Kabeln herzustellen, anstatt ein Kabelsalat hinter einem Schalter zu verursachen. Die Signalqualität sollte auch viel besser sein.
@Janka ja, eine nette digitale Schnittstelle mit einer dazugehörigen Computer- oder Telefon-App zum Anschließen von Dingen wäre ein nettes kleines Projekt.
Vielen Dank für die ausführliche Antwort, ich hatte mir die 4P4T-Switch-Methode angesehen und fand sie einfach genug. Die Relaismethode sieht gut aus, aber ich denke, die Kosten und der Stromverbrauch könnten für mein Projekt etwas hoch sein. Gibt es jemanden, wo ich über eine digitale Umsetzung dieser Schaltmethode lesen könnte? Würde dies Logik und CMOS verwenden?
Signalwegumschaltung für Effektschaltungen
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