TS808电路分析
冬日阳光330
2024年05月12日 16:36
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说起过载就不能不提到TS808。这是一个非常经典的过载单块,声音非常丝滑。既可以用来做过载音色,也可以当作推子。

TS808可以说是大名鼎鼎。本来应该自己做一块的。但是,我从来没做过。因为在自己学着做效果器之前,我买了一块。有正版的效果器了,就懒得再自己做了。

好了,先来看下总体电路吧。

电路分成六部分,分别是:输入级,削波放大级,音色、音量控制级,输出级,电源和Bypass开关。

先来看电源部分。

D8用于防反接,C17用于给9V电压去除交流成分。C16给4.5V去除交流成分。电路图这里C17和C16的数值标错了。应该是100uF和47uF。100F,这是要上天啊?

R32、R33用于分压,从9V得到4.5V偏压。

另外,电池正负极被分别连接到了电源插座和音频输入插座上。插入外接电源,电池自动断开。拔出音频输入插头,电池也会被断开。非常巧妙的设计。能使得电池只有在不接外接电源、且插入音频插头时才对电路进行供电。这个设计用于延昌电池使用寿命。

接下来看输入级。

输入级是个NPN三极管缓冲电路。作用是:提供高输入阻抗,减少高频信号的丢失。

要计算电路的输入阻抗,就得把输入级转化成以下电路。

Zin=R1+R2//[rπ+1)· R3]

三极管2SC1815的放大倍数是350。计算得 Zin=446K。

C1用于隔直,并去除一部分不需要的低频信号。

接下来计算下输入级的放大倍数。

Vout=ib(β+1) · R3

Vin=ib(β+1) · R3+ib · rπ

Gv=Vout/Vin

因为ib(β+1) · R3>>ib · rπ,所以Gv≈1

因此,输入级基本没有放大信号。

接下来看削波放大级

这一级是整个TS808的核心。这一级的主要是4558运放同向放大、并由D1、D2进行削波。

C2用于隔绝前一级的直流偏压。使得运放的正向脚工作在4.5V的偏压下。

下面计算同向放大的放大倍率。

Gvmax=1+(51K+500K)/4.7K=118(41dB)

Gvmin=1+51K/4.7K=12(21dB)

以上计算是忽略了D1、D2、C3、C4的影响的。实际最大放大倍率达不到118。由于D1、D2削波的作用,基本也就是能达到12倍的样子。超过部分会被削波。

这一级有一个高通滤波器,由R4和C3组成。

fc=1/(2π · R4 · C3)=720Hz

高于720Hz的将会完全被运放放大。低于这个频率的信号只能得到更小的放大倍率。

这一级中,由C4、R6、P1组成了低通滤波器。使得削波更加圆滑,不那么生硬。

fc=1/[2π · (R6+P1) · C4]

由于P1是个电位器,所以fc会从5.6KHz变化到61.2KHz。

接下来看音色音量控制级。

这一级由一个低通滤波器、一个主动音色控制电路、一个主动音量调节组成。

R7和C5组成低通滤波器。用于过滤掉不需要的高频信号。

fc=1/(2π · R7 · C5)=723.4Hz

高于这个频率的信号会被衰减。

R8、C6、P2组成了一个高通滤波器。用于控制音色的明暗。

P3用于调节音量。

接下来看输出级

输出级的主要作用是提供一个比较低的输出阻抗。

这一级的核心是2SC1815。R12为三极管提供4.5V的偏压,发射极通过R13接地,集电极接9V。发射极通过RB输出信号。C9是耦合电容,去除直流信号。

下面看输出级的等效电路

Zout=RC//{RB+R13//(rπ+R12)/(β+1)}

因为R12>>rπ

因此Zout=RC//{RB+R13//(R12)/(β+1)}=1.2K

最后来看下TS808的Bypass切换电路。

TS808的bypass不是True Bypass。而是用简单开关通过切换电路控制JEFT,来控制信号的通断。

这种控制电路在BOSS的单块中非常常见,而且黑星的管箱切换清音和失真通道也是用了这个电路。

在TS808这个电路里,Q2用于控制湿信号的通断,Q4用于控制干信号的通断。但是无论是干信号还是湿信号,都没有绕开输入和输出级,也就是说,当你用开关切到bypass模式时,信号还是经过了输入和输出级。

Q2、Q4是N沟道场效应管。这两个JFET的状态由D3和D4来控制。如果D3、D4反向偏压,Q2、Q4会被打开,信号就能通过;如果D3、D4正向偏压,那么Q2、Q4就会被关闭,信号就无法通过。

而D3、D4的偏压又是由Q5、Q6来控制的。

接下来看以Q5、Q6为核心的开关控制电路。

当Q6导通时,Q6的集电极电压会被拉低到0。从而使得R40被拉低到0。也就是说Q5的基极被接地,从而导致Q5截止。这样Q5的集电极电压就会升到9V。从而R26过来的电流就会经过R41,流到Q6的基极。进而使得Q6维持在导通状态。

当Q6的基极被接地时,Q6被截止,Q6的集电极会升到接近9V,电流将会经过R40流向Q5的基极。从而使得Q5导通。一旦Q5导通,Q5的集电极电压会被拉低,从而拉低R26和R41的电压,进而使得Q6基极电压降低、Q6截止。并维持该状态。

C40和C41的作用是加速状态切换。

C14和C15用来将三极管基极和脚踏开关信号相连。

R21、R22、R23、R24、SW、C13用来产生一个反向尖峰信号,用来控制Q5、Q6的状态转换。这个信号并不影响已经截止的三极管,只会单独作用于处于导通状态的三极管。

就写到这里吧。