Vorverstärker in der Gitarre

von toby1000, 05.07.10.

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  1. toby1000

    toby1000 Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.07.10   #1
    Hallo,

    ich habe seit längerem einen vorverstärker in meiner Gitarre (erstes attachment) nach einem plan von jemandem den ich leider gerade vergessen habe. Dieser funktioniert ganz gut. Als poti benutze ich momentan mein 500k log Volume poti, das schon in der gitarre war.

    Weiters habe ich in meiner effekte kiste die Lineal Schaltung vom Musikding (Booster) (zweites Attachment).


    Was will ich nun machen?

    Wenn ich den Lineal Booster anschalte, wird das signal ein wenig heller, Bässe sinken ein wenig. Das gefällt mir sehr gut klanglich. Es ist so, dass ich die Linealschaltung im prinzip dauerhaft verwende. Und möchte sie daher anstelle des Vorverstärker in die Gitarre bauen. (Stromverbrauch ist kein problem, rauschen tendenziell schon)

    Dazu nun einige Fragen:

    (1) In weit trägt mein derzeitiger Vorverstärker zur Klangformung bei? ich selbst kann das hörtechnisch nicht beschreiben, weil durch ihn ja die Tonabnehmer eh anders klangen als zuvor wegen aktivierung :). es kommen ja doch einige kondensatoren in der schaltung vor, die wohl irgendwie den klang ändern?

    (2) ist die eingangsimpedanz des Lineals hoch genug? Da steht zwar auch ein 2,2M widerstand drin, aber daneben liegt ja direkt noch ein kleinerer und wie der transistor da einzuschätzen ist, weiß ich auch nicht.

    (3) Das Ausgangpoti soll nun der lautstärkeeinstellung dienen. Beim runterdrehen, bekomme ich ja nun wieder probleme mit der Tiefpasswirkung in verbindung mit dem Kabel, oder?

    a)Krieg ich das problem in den Griff, indem ich ein niederohmiges Poti verwende?
    b)Oder macht es mehr sinn den ausgang mit einem weiteren transistor zu puffern (wie in der ersten schaltung prinzipiell auch geschehen)? Geht das aufagrund der hohen eingangsspannung dieser stufe problemlos? die versorgungsspannung ist ja gleich, wie beim 2N5088. Kann man dann weiterhin dass 500k Poti nutzen ? oder ist kann der transistor schlechter "damit umgehen" als der OPAMP (TL062 glaub).

    (4) gibt es deutliche unterschiede im rauschniveau zu erwarten?

    Viele Grüße, freue mich auf antworten, Tobi
     

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  2. basszilla

    basszilla Gesperrter Benutzer

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    Erstellt: 05.07.10   #2
    hey was du da versuchst ist bei bassisten fast standart

    du brauchst eigendlich nur ne aktive elektronik für deine gitarre
     
  3. toby1000

    toby1000 Threadersteller Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.07.10   #3
    Danke, aber hast du meinen Beitrag gelesen ? oder nur den Titel :gruebel:
     
  4. DerOnkel

    DerOnkel HCA Elektronik Saiteninstrumente HCA

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    Erstellt: 05.07.10   #4
    Tja, wer lesen kann, ist eben klar im Vorteil!

    Gegen die Schaltung ist zunächst nichts einzuwenden.
    Unterhalb von 5,5Hz beträgt die Verstärkung 1; über 22Hz beträgt sie 4 (12dB)
    Die untere Grenzfrequenz beträgt 14,5Hz.

    Über das Teil kann man, insbesondere im Zusammenhang mit der anderen Schaltung, streiten!

    Okay!

    Die Eckfrequenzen hatte ich hatte schon weiter oben genannt.
    Vor diese Schaltung gehört übrigens ein geeigneter Lastkondensator als Simulation der Kabelkapazität, sonst wird der Tonabnehmer im Leerlauf betrieben. Hast Du so ein Teil eingebaut?

    Der Eingangswiderstand des Lineals ist "lausig"! Je nach Stromverstärkungsfaktor kann er bis auf 19kOhm absinken. Dieser Wert ergibt sich aus der Parallelschaltung von R2, R3 und dem Eingangswiderstand des Transistors! Dieser ist über den Daumen B*R4.

    Bei 100kOhm ist das zu erwarten. Viel schlimmer ist jedoch der vergleichsweise hohe Ausgangswiderstand der Schaltung. Ein langes Kabel kann sie nicht treiben!

    Ja, allerdings muß dann eventuelle der Ruhestrom angepaßt werden.

    Nicht wirklich!

    Fragen über Frage!

    Grundsätzlich gilt: Je mehr Verstärker, desto mehr Rauschen.

    Das Lineal hat eine vergleichsweise hohe Verstärkung. Ab einem Eingangssignal von 200mV setzen unweigerlich Übersteuerungen ein. Zusammen mit der Verstärkung der OP-Schaltung kann das schon zuviel des Guten sein!

    Ich würde das Lineal vergessen und statt dessen den OP-Verstärker modifizieren:

    1. Für die 100k wird ein Trimmer eingesetzt, um die Verstärkung einstellbar zu machen und Verzerrungen zu vermeiden
    2. Statt 220nF werden kleinere Werte eingesetzt. Probier mal 100nF bis 10nF aus. Das sorgt für einen leichten "Treble-Booster-Effekt" und wird Deinem Wunsch wohl entgegenkommen.

    3. An den Ausgang Deiner Schaltung gehört unbedingt ein Pulldown-Widerstand gegen Masse. 2,2MOhm wie beim Lineal ist nicht verkehrt. Gleiches gilt übrigens für den Eingang!
    4. Wenn es weniger rauschen soll, dann wird ein TL072 verwendet. Der benötigt dann allerdings 1,4mA pro OP, also 2,8mA im Total!
    Das Lineal halte ich persönlich für einen ganz schlechten Verstärker für die Elektrogitarre. eine schönen Bastelarbeit, aber wenn es um eine saubere und definierte Entkopplung der Gitarrenelektronik geht, gibt es deutlich bessere Lösungen!

    Vielleicht ist das hier für Dich ja auch noch von Interesse?
    Ulf

    btw: Was ist eigentlich mit Deiner GROSS-klein-Schreibtaste? Kaputt?
     
  5. toby1000

    toby1000 Threadersteller Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.07.10   #5
    Danke.
    Dann sollte ich evtl noch etwas weiter ausholen, wieso ich die schaltung derzeit schätze:

    im Gegensatz zur schaltung mit den Opamps, verfügen transistor schaltungen ja angeblich über mehr aussteuerungsreserve. Wobei es durch die streuung bei FETs wieder begrenzt ist, sofern die dimensionierung suboptimal wird, oder? Daher meine idee mit Bipolartransistor zum Boost.
    Wenn ich beide signale mal am PC-Line-in anhöre (sollte bis 10 V gehen soweit ich weiß), klingt das geclippte OPamp signal sehr schlecht (ratzig) wenn es laut wird. Nehme ich ein passiv signal und verstärke es mit dem Lineal, wird es deutlich lauter bis da (eher weiches) clipping einsetzt. Ich glaube der Transistor clippt deutlich sanfter als der Opamp.
    Ja aber einen Wahlschalter für diverse C oder R-C-kombis
    Das dachte ich mir. da muss ich wohl einen andere Weg finden.
    Einen solchen Trimmer habe ich verbaut, aber als Widerstand darunter 39k anstatt 33k. Die Verstärkung da dauernd auf maximal (~3.5) stehen, weil ich selbst da nur dann clipping erlebe wenn ich mal richtig reinhaue und das ist meistens mit einer gewissen Dosis overdrive versehen, sodass es nicht weiter ins Gewicht fällt bei dem, was ich spiele.
    Habe jetzt mal den 100k trimmer kurzgeschlossen, also der erste Opamp liefert keine verstärkung mehr damit er nicht mehr clippt. Um zu testen, wie der transistorbooster verzerrt.
    Ergebnis: der Clean kanal meines Amps klingt mit Lineal (Ausgangspoti auf ca. = Eingangslautstärke) so gut wie gleich, bis auf die im Eingangspost angesprochene leichte Trebleboost funktion.

    Aus besagtem Grund stört es mich auch nicht, dass beim Transistorbooster mehr verzerrungen austreten. Allerdings finde ich es gut, dass ich mehr Lautsärke aus der Schaltung rausbekomme. Die Lautstärke, die der booster liefern kann ist dabei um einiges höher, als was der Opamp in der gitarre selbst mit Trimmer@100k und teilweise clipping auszugeben vermochte; bei identischer versorgungsspannung.

    Der einfachste Weg ist natürlich die Erhöhung der Versorgungsspannung. Habe momentan aber nur Netzteil mit maximal 12 V da, und möchte mir gerade keins selbstbauen oder kaufen. Und damit möchte ich möglichst große Vorverstärkung erreichen.

    Die Opamp verstärkung scheidet da denke ich aus, weil sie weniger headroom bietet, auch wenn sie bis zum clipping sehr sauber verstärkt. Ist dein einwand das lineal betreffend generell gegen die Bipolartransistorvorverstärkung gerichtet? Auch gegen FETs habe ich nichts, wenn diese Vorteile bieten. Das problem bei der Lineal schaltung für den einsatz in der gitarre ist also die schlecht ausgangsimpedanz die verbietet, dass man damit ein Kabel betreiben kann ohne verluste?

    Ich begebe mich nochmal auf die Suche nach FET basierenden Schaltungen mit niedriger Ausgangsimpedanz und hoher Verstärkung und schlage sie hier vor, falls hier keine Vorschläge von anderen kommen sollten. :)

    http://till.com/articles/GuitarPreamp/index.html hier gibt es einen FET Preamp. wie bestimmt sich die Verstärkung, bei überbrückung von R2 mit einem Elko ?

    Danke schonmal für die ausführlich Hilfe!
    Kenne ich. Hab ich gelesen. Wie immer ein informativer Artikel der mir aber hier nicht hilft, da ich eine möglichst hohe Vorverstärkung erreichen will, und keine einfache Pufferung.
    Dafür entschuldige ich mich. Ich schreibe idR. englisch und bemühe mich im deutschen um Großbuchstaben aber vergesse sie manchmal doch.
     
  6. Midian666

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    Erstellt: 05.07.10   #6
    Ich habe im Musikding Forum einen Vorverstärkerplan der auf dem Jackson Je-1000 basiert. Vllt. ist das was für dich, damit kann du auch 3 Frequenzen schalten. Das Dingen ist übrigens identisch mit dem Laiho Preamp.
     
  7. toby1000

    toby1000 Threadersteller Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 06.07.10   #7
    Midian: hab mir die Schaltung mal angesehen. Du schreibst dort, dass sie nicht richtig funktioniert. Hast du denn mal zum laufen bekommen ?

    Ansonsten:

    Nach einiger Überlegung ist mir nun eine Varianten eingefallen:

    1. Ich benutze einen Teil des OPV mit Gain=1 um das Volumepoti von den pickups zu entkoppeln.
    2. Danach folgt anstelle des zweiten OPV eine FET schaltung ähnlich der von "Till" oder dieser hier (wegen mehr Headroom ?!):
    jfet_preamp.png
    ( http://www.hawestv.com/amp_projects/fet_preamp/fetamp_art/jfet_preamp.png )

    Die Bauteildimensionierung muss natürlich auf den verwendeten FET und die Versorgungsspannung angepasst werden.

    Hier soll nun einerseits das AC gain erhöht werden durch einen Elko parallel zu R3 (zB 100uF). Die "Gainreduzierung" nehme ich ja dann mit dem vorgeschaltenen Poti vor im Bereich: 0 ... max.

    Weiters werde ich mit geringeren Werten für den Ausgangskondensator C1 experimentieren, wegen der leichten der Hochpasswirkung, die ich am Lineal geschätzt habe.

    Neben generellen Vorschlägen würde mich nun interessieren: Wie hoch wird mit dem Elko parallel zu R3 die Verstärkung hier ausfallen? Habe leider nirgends eine genaue oder ungenaue Berechnungsgrundlage gefunden.

    Grüße, Tobi

    edit: aufgrund des neuen Beitrags im anderen Thema vom Onkel noch etwas zur Treiberleistung: Verzerrungen an der grenze des aussteuerungsbereiches nehme ich hier wissentlich in kauf. Diese würden wohl auch ohne Last bei hohem Eingangspegel schon auftreten aufgrund der FET-Kennlinie und limitierter Versorgungsspannung. Wenn ich es clean brauche, kann ich ja das Volumenpoti runterdrehen.
     
  8. toby1000

    toby1000 Threadersteller Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 20.07.10   #8
    Hi Leute, Ein frage zum Biasen von JFETs.

    Ich kenne die FET preamp schaltung von "Till"
    Dort erwähnt er, dass sein Schaltung den Transistor bei ca Ids=0.5 mA biast.

    Ich habe nun ein paar (9 stück) J201 hier ausgemessen:

    Idss variiert zwischen 295 ... 594 µA. Nur 4 liegen überhaupt über 0.5 mA.

    Gehe ich richtig in der annahme, dass ich mit den vorliegenden Transistoren dann die Schaltung nicht übernehmen kann.

    Da ich sie nun ausgemessen habe, bietet es sich ja auch an ein Biasing vorzunehmen, was auf den transistor zugeschnitten ist. Nur in welchem punkt biase ich denn dann am besten? die Kennlinien des FET sind ja doch stark assmytrisch bei pos. bzw. neg. Ausschlag.

    1. So biasen, dass Ids = Idss/2
    2. So biasen, dass Vgs = Vgs(off)/2
    3. So biasen, wo die Ids(Vgs) Kennlinien am linearsten aussieht, damit bei kleinem eingangssignal fast keine verzerrungen auftreten
    ?

    Hinzu noch eine generelle frage, was für einen Vorteil ein FET mit kleinem Vgs(off) und Idss bietet ? So wie ich das sehe, sollte einer mit großen Werten ja weniger clipping-anfällig sein ?

    Was passiert, wenn bei starkem anschlag Vgs positiv wird?

    Viele grüße, Tobi
     
  9. Midian666

    Midian666 Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 20.07.10   #9
    Der Preamp ging bei mir nach dem ersten mal. Hatte nur keine GItte wo er reingepasst hätte vom Sound :-D.
     
  10. DerOnkel

    DerOnkel HCA Elektronik Saiteninstrumente HCA

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    Erstellt: 23.07.10   #10
    Mag sein!

    Auch das ist gut möglich. Für die Streuungen der verschiedenen JFETs -> Die FET-Vergleichsliste

    Richtig!

    Das kommt darauf an, was Du willst!

    Ids = Idss/2 optimiert in gewisser Weise die Aussteuerung am Ausgang
    Vgs(off)/2 macht ähnliches am Eingang

    Ids=f(Vgs) ist in der Regel eine quadratische Funktion. Da ist nichts linear! Besonders, wenn der Source-Widerstand kapazitiv überbrückt wird.

    Das siehst Du richtig!

    Es scheint so, als ob FETs mit geringen Vgs(off) und Idss in der Regel eine größere Verstärkung ermöglichen. Allerdings sind die Aussteuerbereiche dann auch entsprechend klein. Viel Headroom ist dann dann nicht. Jeder OP schafft da mehr!

    Es beginnt ein Gate-Strom zu fließen.

    Ulf
     
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