Gitaar fet preamp

[Djuke]

Al enige tijd ben ik bezig om een meerkanaals halfgeleider gitaar versterker te bouwen, zie ook
http://www.djuke.nl/audio/8-guitaramp

De buizenvervorming is uiteraard erg geliefd in gitaarversterkers, maar om verschillende redenen was ik op zoek naar een halfgeleider die hier qua gedrag het best in de buurt komt en die bruikbaar is in de ingangsschakeling of in de effectenloop van de vesterker. Een fet lijkt daarvoor het dichtst bij te komen, zie bijvoorbeeld:
http://www.till.com/articles/GuitarPreamp/

Deze schakeling heb ik aangepast voor gebruik met Toshiba 2SK246-Y fet, gesimuleerd en gebouwd (in een 6.35mm jack plug!). Mijn schema en simulatieresultaten (met 500Hz sinus als ingang) zijn bijgevoegd.

Ik vroeg me af of er nog anderen zijn die ervaring/tips/etc hebben voor gebruik van fets om buizenvervorming na te bootsen. Ook ben ik benieuwd of iemand wel eens een fet schakeling in de effectenloop van een gitaarversterker heeft gebruikt.

Graag jullie bevindingen,
Menno

[Ah!buis]

Niet dat ik ervaring met LF-fet toepassingen,maar als je de bronweerstand niet ontkoppelt krijg je zoveel tegenkoppeling dat er van vervorming niet veel overblijft.Verder meen ik dat het vooral gaat om even harmonischen van een triode terwijl de fet zich meer als een penthode gedraagt,levert vooral oneven.
Misschien het LF door een seriediode die van een heel kleine instelstroom is voorzien ? Zo neemt de uitgang meer toe bij sterker signaal.
Anne

[b_force]

Hoe grappig, ik loop ook al een hele tijd met zo'n gedachte rond

Iets anders, namelijk een high-voltage FET welke je zo als een soort van "tweak" in je buizenbak kunt prikken voor de nodige extra gain.
(Denk aan VOX, Fender etc).

@Ah!buis
Er is heel erg veel misverstand over hoe de klank bij (gitaar)buizenversterkers tot stand komt.
De klank wordt vooral gevormd door de trappen NA de 1e (en soms 2e) gain-stage.
Deze 1e gain-stage zorgt namelijk enkel voor de nodige versterking, maar nog niet voor de nodige klank.
Die ontwikkeld zich pas doordat de andere trappen in een bepaalde bias staan of door de nodige (passieve) filters.
Doordat ze vaak ook nog eens extra vervormen (door clipping) vergroot dit effect nog eens.

Eigenlijk is er wel wat voor te zeggen om de 1e gain-stage te laten doen door een FET ivm ruis en andere troep.

[Djuke]

In het schema is de FET in de ingangstrap gebruikt, soortgelijk als de veelgebruikte ECC83 buis.

Met de gebruikte componenten krijg je (in simulatie) met 1V 500Hz sinus zo'n 6dB gain en 1.32% vervorming, dat klinkt inderdaad nog erg clean.

Daarom ben ik ook benieuwd wat je kunt bereiken met een soortgelijk iets in de effect loop, waar je met het opschroeven van de gain van de trappen ervoor meer of minder vervorming kunt instellen.

[Ah!buis]

6dB versterking en 1,3% vervorming zou eerder zeggen 12dB en,tenzij overstuurd,veel minder vervorming.
Probeer 's met 10µF over die 1k5 en niet te groot signaal,meer versterking en meer assymetrische vervorming .
@g_force,
een fet als voorversterker is eerder bedoeld als neutrale opkrikker,niet om een typische klank krijgen.
Dat gaat dan ook heel best,wordt ook gedaan met twee parallel,dubbele steilheid en halve ruis
Anne

[b_force]

Ah!buis , ja dat zei ik net ook.
Zijn we met elkaar eens en bedoelen we dus hetzelfde

[Pjotr]

een fet als voorversterker is eerder bedoeld als neutrale opkrikker,niet om een typische klank krijgen.
Dat gaat dan ook heel best,wordt ook gedaan met twee parallel,dubbele steilheid en halve ruis
Anne

Klopt, een gitaar element ziet het liefst een nominale belasting van 1 mega ohm. Een jfet is daar het aangewezen component voor, maar dan wel als soucevolger. De uitgansspanning van een gitaarelement heeft een vrij groot dynamisch bereik, van een fractie van een mV tot een paar volt.

Wil je een jfet als vervormer gaan gebruiken dan moet je in de source eigenlijk 0 ohm dynamische belasting hebben, dus instellen met een regelbare gelijkspanningsbon in de source en de jfet aansturen met een regelbare signaalbron. Het mooiste is dan om in de drain een I/V converter met een op-amp te zetten zodat de drain-source spanning redelijk constant blijft. Alleen dan krijg je een bak 2e orde harmonischen maar geen clipping. Geeft dus een warm geluid en juist geen rauw geluid.

[b_force]

Die jfet moet je sowieso nooit zien als vervormer, enkel als opkrikker.
Met de rest ga je dan je geluid "kneden".
Er zijn dus versterkers (VOX, Fender) die van zichzelf niet oversturen.
Zoiets is dan een mooi en goedkoop hulpmiddeltje. Hoef je ook geen zorgen te maken om gloeistroom etc.

Anders ga je richting de distortion en tube-screamer pedalen.

[Djuke]

Met een condensator parallel aan de drainweerstand krijg je inderdaad veel meer gain en ook meer distortion, in simulatie komt er wel een grote component 3e orde bij. Ik zal nog eens proberen hoe het in de praktijk klinkt, maar het zou me niet verbazen als dat aan de rauwe kant is.

In de effectenloop heb ik ook al eens geexperimenteerd met diode/led softclipping, maar het nadeel daarvan was dat je tot een bepaald signaalniveau niet zoveel merkte en daarboven een vrij abrupte clipping kreeg. Ik zoek eigenlijk een vervorming die wat geleidelijker toeneemt met het ingangssignaal.

@Pjotr. Ik ben erg benieuwd of je in iets meer detail je idee zou kunnen uitleggen, heb je misschien een soort principe schema?

[Pjotr]

Met een flinke condensator over de source weerstand creëer je eigenlijk al een lage dynamische impedantie daar. Is op zich een goed uitgangspunt. Door de source weerstand te variëren verander je het instelpunt en daarmee ook de gain van de jfet. Optimale instelpunt is eigenlijk als de spanning over de source weerstand de helft is van Vgs_off (afknijp spanning van de fet). Met die condensator daar creëer je eigenlijk een vergelijkbaar iets als met auto bias met buizen. En de grote van die condensator bepaalt dan de tijdconstante waarmee die auto bias verschuift. Je moet hem dus ook niet te groot kiezen.

Zou je i.p.v. die source weerstand iets van een led nemen dan creëer je iets vergelijkbaars als met fixed bias met buizen.

[b_force]

Hoe gaan de formules eigenlijk met mosfets?

Op de studie zijn we doodgegooid met de transistor, de jfet hebben ze eventjes gauw gedaan (geen tentamen stof ook) en de mosfet hebben ze maar helemaal overgeslagen.
Uiteraard gaat het allemaal een beetje op dezelfde manier, maar ik zoek eigenlijk de "reversed way".

Normaal krijg je gewoon een circuitje waar je de hele zooi mag gaan uitrekenen.
Ik heb nu echter een aantal uitgangspunten en dingen die al vast staan:

- Voedingsspanning staat vast
- Gain staat vast
- Belasting (RL) staat meestal vast
- Ingangssignaal is bekend

Dus stel we willen een MOSFET 60 keer laten versterken en de voedingsspanning is 250V.
Hoe bereken je dan de nodige weerstanden etc?

Ik heb me er suf naar gezocht, maar ik kom niks concreets tegen.

[Pjotr]

Lijkt mij een heel ander topic Bart. In dit geval is een MOSfet niet echt vergelijkbaar met een jfet.