Conmutación de ruta de señal para circuitos de efectos

Estoy tratando de construir un método para cambiar el orden de la señal con tres circuitos en una unidad de rack.

He estado investigando diferentes métodos, usando relés, usando CMOS, etc., pero me siento un poco abrumado y perdido. No tengo mucha experiencia técnica con la electrónica aparte de construir kits y usar un Arduino de vez en cuando.

Digamos que los circuitos son A, B y C; Me gustaría encargarlos ABC, CAB, BAC, ACB.

¿Alguien podría indicarme la dirección correcta en esto? ¿Alguna lectura recomendada sobre CMOS o incluso una recomendación de chip?

¡Gracias por leer!

Editar: se agregó una imagen para que sea más claro, todas las señales son analógicas (nivel de línea).ingrese la descripción de la imagen aquí

¡Hola! No especifica qué tipo de circuitos son A, B y C, si las señales son analógicas o digitales, qué espera en la salida, etc.
Disculpas, todas las señales son analógicas (alrededor del nivel de línea, audio).
Entonces, está buscando algún tipo de matriz para cambiar cualquiera de las N entradas a cada circuito en particular. O en realidad X número de N a 1 multiplexores.
Eso suena bastante bien, básicamente la entrada se amplifica y se alimenta a una placa secundaria que me permite encadenar otras tres placas de efectos. La salida de eso va a un limitador y luego a un conector. Podría usar jacks para cada tablero de efectos como un parche modular, pero esperaba una solución más elegante con un interruptor giratorio, idealmente.
Espera... ¿los estás secuenciando en el tiempo? O mezclarlos? Tu definición es realmente turbia.
Bueno, es basado en el tiempo, supongo. Entonces, la señal se envía a Ain, luego de Aout a Bin, luego Bout a Cin a Cout a OUT. Me gustaría poder cambiar entre el orden de AB y C a través de un interruptor giratorio.
Eso es mucho más complicado.

Respuestas (2)

Esta será una continuación de la respuesta de Trevor. Así que el diseño será bastante similar.

No estoy seguro de cuánto te gustan los relés, pero prefiero que los transistores hagan su trabajo (siempre que sea posible). Por el tamaño físico, precio y consumo energético.

Estoy usando dos N-MOSFETS como puerta de transmisión , pero para abrirlos y cerrarlos correctamente, lo más probable es que necesite 12 V y -12 V, que se pueden hacer fácilmente con una bomba de carga y un oscilador .

ingrese la descripción de la imagen aquí

Odio ver voltajes negativos en la parte superior del esquema, pero dado que Falstad Circuit JS no admite el arrastre de cables adecuado, decidí que no valía la pena. Si esto hubiera sido algo relacionado con el trabajo, lo rediseñaría con -12 V en la parte inferior y 12 V en la parte superior. Me di cuenta de mi error muy tarde en la etapa de diseño.

Aquí está el texto si desea interactuar con el botón en la parte inferior.

Si desea simular, presione el enlace Circuit JS , cuando esté en Circuit JS, haga clic en el archivo en la parte superior izquierda. Elija "archivo > importar desde texto" y copie y pegue el texto desde el enlace de texto. Esta es la primera vez que hago un esquema con una URL que es demasiado larga. Oh bien.

EDITAR: me di cuenta de que no necesita el PMOS en la parte inferior si conecta su interruptor a 12 V en lugar de 0 V.

Así que debería verse más como esto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si observa la salida, cambié las resistencias desplegables para que sean correctas.

Este es el diseño que soldaría en una PCB y sería feliz. Pero no soy un audiófilo, ni siquiera puedo decir si alguien canta mal o no. La música no es mi cosa.

Aquí está el texto de este circuito si desea probarlo.

+1 Aunque los audiófilos puristas señalarían que los interruptores de estado sólido nunca están realmente apagados, por lo que siempre se produce una pequeña conversación cruzada, especialmente si las entradas tienen una impedancia suficientemente alta. Es por eso que sugerí relés de láminas. Tampoco me gustan esos, pero son baratos y fáciles para el aficionado;)
Los verdaderos audiófilos deberían aborrecer los circuitos de efectos porque crean distorsión.
@Trevor Dudo que puedan notar la diferencia, si escuchan alguna diferencia, probablemente sea un efecto placebo.
LOL verdad @HarrySvensson ;)
Gracias por la explicación detallada y por tomarse el tiempo para simular el circuito, realmente lo aprecio. El costo de los relés y el consumo de energía es sin duda una preocupación, por lo que parece un gran método para contrarrestar eso. Ejecutaré esto con un suministro de conmutación de 15 +/-, pero me imagino que el concepto de circuito es el mismo.
@MathsThief Sí, solo asegúrese de mirar la hoja de datos de su MOSFET que usará, el parámetro importante sería la calificación máxima absoluta del V GRAMO S . La mayoría de los MOSFET que he encontrado pueden soportar ± 15 V.
@HarrySvensson ¿Leí un poco sobre la configuración de MOSFET y estaba pensando que podría hacerse con algunos chips CMOS 4066? Parecen ser un paquete de interruptores SPST cuádruples. ¿Funcionaría esto de la misma manera, encendiéndose/apagándose cuando se toma alto/bajo? ¡Gracias de nuevo!
@MathsThief Esos están mucho más cerca de la respuesta de Trevor que de la mía, por lo que debería obtener la respuesta correcta si elige usar los chips 4066 CMOS. - Si observa detenidamente la hoja de datos , verá que en la página principal dice ± 7,5 V, esto será problemático para usted. El rango de entrada dice que necesita cruzar el 70% de V D D para que una señal se registre como alta. y que no puedas superar V D D + 0.5 V. Entonces, si lo va a usar, obtenga ± 7.5 V en algún lugar. Y tenga en cuenta que un máximo lógico está por encima de 0,7 × 7,5 = 5,25 y menos de 8 V
@MathsThief Además, la sala de señal que está tratando de enrutar a través de su circuito solo puede vivir entre -7.5 V y +7.5V con ese chip 4066, si sale de él, se recortará. El uso de la solución MOSFET permite que su señal esté entre -15 V y 15- V GRAMO S ( T H ) ≃13 V (para un MOSFET de nivel lógico típico). Yo no usaría el chip 4066. - Ah, cierto, una nota adicional sobre la solución MOSFET, si su señal está a -15 V, entonces V GRAMO S esta a 30v
El último comentario de @MathsThief, la resistencia del chip 4066 es una locura. 470 Ω si lo alimentas ±2,5 V, 180 Ω si lo alimentas ±5 V, 125 Ω si lo alimentas ±7,5 V. Por lo tanto, sean cuales sean tus A / B y C, definitivamente tendrán que amortiguar la señal de entrada con un amplificador operacional en modo seguidor. Nah hombre, no apruebo ese chip 4066. Y la solución MOSFET tendría una resistencia de quizás 20 mΩ, si la señal fuera de aproximadamente 13 V, entonces sería justo antes de que el MOSFET se apagara y tal vez tuviera como 10 Ω. Ni siquiera cerca de 125 Ω.
@HarrySvensson Gracias por verificar eso por mí. Estaba mirando este chip MAXIM: enlace . Esta hoja de datos no especifica el cambio Pk-Pk como lo hace el TI. Parece que la solución MOSFET es mucho más simple, a pesar del mayor número de partes. Realmente solo los he usado en fuentes de alimentación antes, a voltajes de nivel de línea, no es probable que necesite disipadores de calor en ellos, ¿verdad? ¡Gracias de nuevo, has sido de gran ayuda!
@MathsThief Dudo que necesite disipadores de calor, las resistencias de los MOSFET probablemente serán muy bajas porque el V GRAMO S será bastante alto. Pero solo usted sabe si necesita disipadores de calor, ya que nunca ha dicho qué tipo de señal está enrutando. Tal vez necesite un disipador de calor si estuviera pasando un par de amperios a través del circuito. Aquí hay algunos MOSFET , vaya al lado derecho y cambie la calificación para el V GRAMO S a 30 y más. O simplemente diodo zener el VGS.
@MathsThief, este será mi último comentario; de lo contrario, un moderador vendrá y moverá todo y vinculará a una sala de chat (no es broma). Ese MOSFET sería suficiente , aunque es muy voluminoso y costoso. Si el dinero y el espacio físico no es un problema. Golpealo. Personalmente iría por estos . Pero eso es sólo cuestión de gustos. Puede soldarlo fácilmente en un perfboard.

Si entiendo la pregunta correctamente, en realidad es una matriz bastante complicada. Así que corrígeme si me equivoco.

Lo que buscas es esto...

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Si realmente solo quiere las cuatro permutaciones, puede hacerlo con un interruptor de cuatro polos y cuatro vías como este...

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Sin embargo, las permutaciones son mucho mayores que cuatro, seis usándolas todas y más si omite uno, dos o tres efectos. Si los quiere todos, hay muchas maneras de hacerlo, algunos con micros, pero se puede implementar una solución bastante simple con 13 relés de láminas, un montón de diodos y un interruptor giratorio.

esquemático

simular este circuito

Ver más grande

Tenga en cuenta que solo mostré dos posiciones de interruptor, estoy seguro de que puede descubrir el resto. También agregué un bypass.

Esta es la razón por la que la gente se vuelve digital...
La respuesta de Trevor es perfecta, pero debería considerar usar un panel de cableado y hacer las conexiones necesarias con cables cortos en lugar de crear un lío de cableado detrás de un interruptor. La calidad de la señal debería ser mucho mejor tampoco.
@Janka, sí, una buena interfaz digital con una aplicación de computadora o teléfono que lo acompañe para conectar cosas sería un pequeño proyecto agradable.
Gracias por la respuesta detallada, miré el método de cambio 4P4T y pensé que parecía bastante simple. El método de retransmisión se ve muy bien, pero creo que el costo y el consumo de energía pueden ser demasiado para mi proyecto. ¿Hay alguien donde pueda leer sobre una implementación digital de este método de conmutación? ¿Sería esto usando lógica y CMOS?
Conmutación de ruta de señal para circuitos de efectos
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