DS-2に学ぶ
DS-2は沢山の要素があり勉強になります
 差動増幅に付いては中途半端な勉強中ですが
そろそろ夏ですね・・・・
差動増幅を、あれこれいじくり廻しても実戦に結びつかないので
BOSSのDS-2ターボディストーションから考えたいと思っております。
DS-2には沢山の要素があります。
電子スイッチを使ってるのでフリップフロップは勿論ですが、電源で8Vまで落としてるし、ターボモードではシミュレートインダクターを使ってるし、増幅はディスクリートであるし、しかもトーンコントロールはBAX型トーンコントロールでもある。
ミッドカットする回路もターボモードでオンオフされてる(多分ミッドカットだと思うけど)
しかも現行品
買った方が安いのは言うまでもなく、単なる趣味ですね。
ターボスイッチはpnp2個の双安定マルチバイブレータみたいな回路で出来ていて、電子スイッチなんだけど切替えるとパチって音するのも面白い(か?)
そのBAX型トーンコントロールも高音だけ可変で低音は固定されてるのだ。
なので低音を司る抵抗2本のバランスを換えると低音の出が変わる。
実に勉強要素が盛り沢山なFXだと思う。
これイントロね・・・・
毎度尻切れな記事なので途中で書いてる方が飽きると・・・・・まとめが悪いってか・・

 回路図入手から
BOSSのサービスマニュアルのコピーらしい回路図ですね
信用有るみたいです。
Effects Heavenさんのサイトの
http://www.schematicheaven.com/effects.htm
のDistortion
のBoss TurboのpdfがDS-2の回路図です
ファイル名がboss_ds2_turbodist.pdfとなってます
直リンクだと
http://www.schematicheaven.com/effects/boss_ds2_turbodist.pdf
で落ちるかも。

 電源
抵抗で8Vになるのか?と思ってたけど
実際はVbsの電圧降下かな?
8.4V程度かな
保護的な役割なんですかね〜
実際に組みたいけど、暑いのでめんどい。

後記
一庵さんからアドバイスがありました
この電源の正体はリプルフィルターです
8Vを作る為でなくAC/DCアタプターのリプルを軽減する働き。
安定化されてるAC/DCアダプターでもリプルは残ってるのですね〜
MODされたWAHなんかだとアダプターを使うと、すんげぇ〜ノイズが乗るのですが
これを使うと軽減されるかもしれない。
参考サイト
http://www.op316.com/tubes/tips/b390.htm
http://www.geocities.jp/mutsu562000/sim_note/htm/hp318.htm

実際の実機で計測
電源009pマンガン電池9.32V
コレクタ9.32V
ベース9.09V
エミッタ8.38V

AC/DCアダプターで計測やりなおし
B--8.89V
C--9.11V
E--8.19V

バイアス電圧4.03V(R20 R19間で計測)

 ノーマル ターボモード
何処でノーマルか?ターボか?を判断しなければ先に行けない
ピンクの点線で囲まれた回路がターボのON/OFFを決める回路
赤の四角がノーマルモードのFETのスイッチ
ドルエンからソース間に電流が沢山流れればONとして作用するのですね
ONにするにはゲートがソースと同電位になると言う事かな。
Q9のコレクタ電位はどうなってるのでしょうかね〜

青はターボモード
Q8のコレクターからの作動で上記と同じ考え。

と言う事はノーマルモードの時はシミュレータインダクタがOFFで差動増幅回路内のダイオードがONでトーン回路の後のミッドカット回路(まだミッドカットかは理解してない)がONと言う事ですね。

ターボモードはその逆。

計測
Q9 pnpトランジスタ 2SA1048GR

モード1(ノーマル) 
E--9.11V
C--9.08V
B--8.45V


モード2(ターボ)
E--9.11V
C--0.772V
B--9.03V


 Q14のFETSW部
実際計測してみる
FETは2SK118Yが使われてる
ドルエン ソースの電圧はバイアスから100Kの抵抗で繋がってるのでバイアス電位とほぼ同じ。
ゲートに直接テスターを当てて計測しようと努力したが、デジタルテスターだとパカパカ数字が変動して測れないのでD7のアノード カソード間の電圧を測った
差っ引けばバイアス電位とほぼ同じでモード1(ノーマル時)はこのFETはゲートとソースが同電位なのでドルエン、ソース間に電流が流れると言う事でONとなるのですね。

モード2(ターボ)の時は電圧が低過ぎて計測出来ないので0Vと考えてしまう。
ゲートの方が4Vも低いのでドルエン ソース間に電流は流れないのでほぼ絶縁と考えてOFFと言う事ですね。

と言う事で
モード1(ノーマル)時の赤で囲った各々のFETスイッチはON状態となる。
青のFETはOFF。

 入力からソースフォロアでクリッピング?
普通のソースフォロアでソースから出力されフリップフロップで操作されるFETスイッチ経由ですが、こんな所に?クリッピングダイオードがある。
1SS-188でデータシート検索するが見当たらない。
汎用なシリコンダイオードと同じだと思うので0.6Vピークでクリッピングされるのだと思う。
でも、この場所でクリッピングはないでしょ?
多分、DS-2の前に違うエフェクターでブースターとかイコライザーとか繋げた時に歪むと考えようか?
実際にオシロで入力がどの位でクリッピングするか?見てみようと思う
ひょっとすると0.2Vとか低い電圧でもクリッピングするのか?
C40の前にプローブを入れてみようと思う。

 オシロで確認C40手前
入力1KHz
1ch 0.5/div
2ch 50mV/div
なので入力波形は3Vp-p
C40手前では200mVp-p
結構下がってる
波形もスッパと切れてる訳でもなく丸くユガむ感じ
4Vp-p以上は入力出来ないので(発振器の都合)0.6Vピークでスッパと切れるのかは謎

無理矢理4.5Vp-pを入れた
250mVp-p程度です。
なんなんだ?このダイオード
この時点で1.2Vp-p程度の出力がないと計測出来ないです。
コンデンサーの大きさとかFETのオン抵抗とかで小さくなってます。
そして入力の10K ダイオード手前の4.7Kも影響してます
ここで抑えて後に増幅と考えようか?

 シミュレートインダクタ
モード2(ターボ)の時は赤の点線で囲まれた回路が有効になる。
青のFETスイッチがONで赤のFETスイッチがOFF
どんな特性か?後でシミュレートインダクタ回路をシミュレートしてみようっと。

 インダクタをシミュ
Q15 Q14で切り替えてもシミュレートインダクタは影響してるみたい。
1Khzにピークかな。
ベージュの線がモード1(ノーマル)
緑の線がモード2(ターボ)
C44の数値を小さくすると谷が動き山も動く

 作動増幅部
赤の点線で囲ったのが作動増幅回路
ディスクリートってやつ
赤で囲まれてるFETスイッチはモード1(ノーマル)でONとなる
なのでC34のコンデンサーとダイオードD8 D9の回路は通電することになる
負帰還でクリッピングするオーバードライブタイプになるのかな?
後ろにさらにクリッピングダイオードも控えてますが〜
C34の2n2のコンデンサーの働きって?なんだろ?
後でシミュってみます。
コンデンサーの数値に見合った周波数帯がクリッピングされるのかな?
ここでコンデンサーがある回路はブッグマフか?

 そこはシミュレータでは上手く行かない
C34のコンデンサーの数値を変えてみても周波数特性も波形もあまり変化がない
シミュレータの限界なのかな?フリーだから?
しょうがないのでブレッドボードで差動の部分だけを組んでみた。
聴覚判断ではC34の2n2があると歪みは少なく高音が出る感じ
ないと(カットしてショート)全体的に歪みが多い感じ高音はそれほどでもない。
その部分の単体の回路で良い音してます。
これ利用しようかな?
TS系な感じで、少し歪みが多い感じですわ〜
後でオシロと周波数特性視てみようっと。

 差動の考え
OPアンプに置換えて考えると
1番から出た信号が、そのCR回路でローパスフィルターになってモコモコの音になる
そのモコモコの音を2番に入れると3番の特性がフラットな場合、その差を増幅するって寸法。

 ダイオードの特性を考える
こんな安易な感じでオシロスコープでみてみようと思う
あまり良い結果は得られないと思うが、とりあえずやってみっぺ。
インに発振器
アウトにオシロスコープで計測予定

 オシロで確認
3Vp-pの波形を入れると2Vp-pの歪んだ波形が出た
ってな程度しか解らん・・・・アハハ。
正弦波からダイオードの順方向電圧降下の考えか?

差動に関しては勉強中なので(大方理解してきたけど)
それは後に廻して
次トーン回路に行きます

 トーン回路
赤の点線で囲ったのがトーン回路
じっと見ると、BAX型トーン回路に見えてきませんか?
低音ポットが固定されてるけど〜

 トーン回路をシミュって
R46 33KとR58 15Kを50Kの可変抵抗にしてみると
BAXみたいな特性が出来る
ここ試験に出るので要チェックポイントです
ホイホイと真似してマンマMODだといって出すショップは軽蔑します
まだこの手の情報は出てないと思いますが?

 ミッドカット
赤い点線で囲った回路がミッドカット回路
赤の線で囲ったFETスイッチはモード1(ノーマル)の時ONになる
ONになるとC21のコンデンサーが繋がってミッドカットになる
1KHzに谷が出来るドンシャリセッティングになるか?
どんな特性か?後でシミュってみます。

 ミッドカットをシミュる
R44とR33を2連ポットで可変すると谷が動く
動かすとミッドカットなポイントにはならなくなるが、調整することは可能ですね〜
2つの抵抗を共に10K 22K 33Kと変えてみた特性。

 後は
エミッタフォロアになってエミッタからCR回路で高音を2段階に削っておちまい。
高音が出過ぎみたいな感じなので整えたのでしょうね〜

ターボモードで1KHzを強調してノーマルモードで1KHzに谷を作って切り替えて明暗を別けてるのでしょう。きっと。
回路の中を探ると、以外とリキ入ってるエフェクターだと思う。
何故か安価で取引されてるので狙い目だと思うけど?
MODポイントも数カ所存在するし、他人と差を付けるにはDS-2だんべ。

CGI-design