そうだ、パッシブ仮想GND電源モジュールを作ろう!

 

オペアンプを単一電源で動かすときに、交流信号を扱う場合だとバイアス電位が必要になる。バイアス電位とは仮想GNDのことで、要はオレオレアースである。

実験の度に、いちいちバイアス回路を組むのは面倒だ。そこで、9V電池とセットで仮想GNDをモジュール化してみた。抵抗で分圧するだけなので「パッシブ仮想GND電源モジュール」とでも呼ぼうか。

そうだ、パッシブ仮想GND電源モジュールを作ろう!
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パッシブ仮想GND電源モジュールの回路図

パッシブ仮想GND電源モジュールの回路図
パッシブ仮想GND電源モジュールの回路図

今回実際につくった回路図がこちら。オペアンプを単一電源で動かす時に、非常によく使われるバイアス回路である。抵抗で分圧するだけなので至って簡単だ。

回路図の10μFのコンデンサは、バイアス電位を安定させるためのもの。これは絶対に入れておいた方が良い。

また、実験に使いやすいように、スイッチとLEDライトもつけてみた。

ただし、このパッシブ仮想GNDは大きい電流が必要とされる回路には不向き。そういう場合は、次のオペアンプで作るアクティブ仮想GNDか、または素直に正負電源を用意しよう。

自作したパッシブ仮想GND電源モジュール
自作したパッシブ仮想GND電源モジュール

このように、電池と一緒にまとめることでバイアス電源を抽象化することができた。見た目もかなりコンパクト、机やブレッドボードのスペースを占有しない。

アクティブ仮想GND

アクティブ仮想GND回路図
アクティブ仮想GND回路図

ちなみに、仮想GNDはオペアンプでやる方法もある。アクティブ仮想GNDとでも呼ぼうか。回路はこんな感じ。見ての通りバッファ回路である。抵抗分圧のパッシブ型よりこちらの方が、インピーダンスを低くできるためバイアス電位としては安定するはず。しかし、高級機材を作るわけでもないから抵抗分圧がたのパッシブ仮想GNDで今のところ問題はない。

このアクティブ仮想GNDは、レールスプリッタと呼ばれるICとしてモジュール化されたものが販売されているようだ。バイアスを自分で作るのが面倒という方は、そういった製品を使ってみるのも良いかもしれない。

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あとがき

電流計の取り付け
電流計の取り付け

その後、このパッシブ仮想GND電源モジュールは大活躍している。大規模で立派な完成された機材を作るより、このように変更可能な小さなモジュールを作る方が、長く役に立つことをだんだん身に染みてきた。プログラミングなんかはまさにモジュール化(関数やフレームワーク化)が重要な世界。そういった経験が電子工作にも生かせるようになってきて、やりたい事や実験したい事の作業が捗ってきた感がある。ブレッドボードでまた同じ回路を組む可能性があるとしたら、モジュール化することをお勧めする。

さて、写真のように電流計を取り付けてみた。エフェクター回路ではいかに長持ちするかが重要なパラメータになってくるので、消費電流を意識することはかなり役に立つはず。

エフェクター製作にオススメな商品

エフェクター製作にオススメな商品をご紹介します。

まずはハンダゴテ。電子部品のハンダ付けは20Wくらいのものがやりやすいです。ワット数が高すぎると熱くなりすぎて電子部品を壊してしまう恐れがあるからです。ただし、フォーン端子などの金属にハンダする場合は30W以上ないとなかなか温まりませんので注意が必要です。▼こちらのハンダゴテは温度調節できるようになってますので、どちらの場合でも対応できそうですね。

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▼自作エフェクタには定番のアルミダイキャストのケースです。加工しやすく頑丈で安心です。色々なサイズが選べます。

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▼穴の数が決まっていれば、すでに穴あけされているものもオススメです。素人ではなかなか上手にできない塗装もされていて、完成した時の見栄えが良いです。カラーバリエーションも豊富にそろってます。

Bサイズ 3ノブ穴あけ加工済み 焼付塗装ケース各種
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▼ジャック端子はある程度しっかりしたものを買いましょう。安ものはすぐヘタります。

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▼フットスイッチは一番負荷がかかる部品です。少し高いですが、長く使いたいならしっかりしと頑丈なものを選びましょう。

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▼私は秋葉原のトモカ電気かオヤイデ電気でケーブルを買うことが多いですが、CANAREのケーブルを一番オススメします。耐久性も良く長持ちしますし値段的にもリーズナブルです。

CANARE シールドケーブル PROFESSIONAL CABLE
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エフェクター製作にオススメの書籍

エフェクターの電子工作でオススメな書籍を紹介します。どちらの書籍も大塚明先生が書いたもので大変良書だと思います。残念ながら現在廃盤になってしまい品切れまたは高価格になっている可能性が高いですが、もし安く手に入るようなら買っておいて損はないです!

  • 専門的知識がない方でも、文章が読みやすくおもしろい
  • エレキギターとエフェクターの歴史に詳しくなれる
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こちらは別の方が書いた本ですが、写真や図が多く初心者の方でも安心して自作エフェクターが作れる内容となってます。実際に製作する時の、ちょっとした工夫もたくさん詰まっているので大変参考になりました。

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真空管ギターアンプの工作・原理・設計
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