Una breve descripción es que este es un filtro sintonizable donde el potenciómetro ajusta la frecuencia de resonancia del filtro RLC. Al barrer un filtro con una respuesta de paso de banda aproximadamente (la respuesta del extremo inferior es aproximadamente un paso bajo con un pico de resonancia grande) crea un formante similar a una vocal en la señal de entrada (generalmente guitarra). La gente percibe esto como el instrumento que dice "wah".
Aquí hay algunos consejos.
Primero, un análisis riguroso del circuito que incluye cada resistencia y condensador se pone de las manos muy rápido. Las características salientes del efecto wah se capturan dentro del potenciómetro, el inductor, el condensador de realimentación (0.01uF) y la amplificación directa del BJT. Todo lo demás puede ser considerado para polarizar o bloquear DC.
Los efectos del capacitor de entrada (0.01uF) se pueden aproximar suponiendo que el tanque LRC es cero (en realidad, la ubicación del polo es válida usando RC). Los efectos de la resistencia 1k5 se pueden agregar de nuevo utilizando una aproximación más simplificada. Estos tienen un efecto audible, pero puedes ignorarlos con el propósito de hacer que tu mente se acerque a cómo funciona realmente el circuito.
Parece bastante simple al principio, pero una buena derivación de la función de transferencia no es trivial. No estoy seguro de cuán profundo se te pide que analices el circuito.
Observación # 1:
En un circuito de topología de realimentación, la función de transferencia final es
FG / (1-LG)
FG = ganancia hacia adelante
LG = ganancia de bucle
Observación # 2:
Cuando no hay retroalimentación (el potenciómetro atenúa la porción de realimentación de la señal a cero) es un simple filtro RLC de paso de banda que se amplifica por el BJT.
Observación # 3:
La ganancia del bucle de retroalimentación no incluye el filtro de paso de banda. Es una ganancia de inversión directa lineal simple del amplificador BJT y el tanque RLC se muestra en la ecuación de ganancia de bucle como un filtro de paso alto (ver # 4).
Observación # 4:
Cuando hay retroalimentación, la ganancia del bucle incluye el tanque RLC en forma de un filtro de paso alto.
Observación # 5:
El circuito se puede simplificar en el siguiente formato general:
[Filtro de paso alto de 1 polo] - > [Atenuación] - > [Filtro RLC de paso de banda] - > [Summing Junction] - > [BJT Gain] - > [Salida]
El feed backloop es así:
[Summing Junction] < - [filtro RLC de paso alto] < - [Atenuación del potenciómetro] < - [Salida]
Hay un pequeño efecto sutil con el resistor 1k5 que combina un poco de "seco" a la entrada de la ganancia del amplificador BJT, que aumenta un poco la respuesta de baja frecuencia.
Si simplifica la resistencia de 1k5, puede capturar las características más destacadas de la función de transferencia con algo como esto:
G0 * [1Pole_HPF] * [BPF] / (1 - [HPF])
BPF = filtro de paso de banda de segundo orden
HPF = filtro de paso alto de segundo orden
1Pole_HPF = filtro de paso alto RC formado entre 68k y 0.01uF en la entrada.
Aquí hay un archivo MATLAB que captura la función de transferencia y también trata el resistor 1k5 de una manera simplificada (aproximada), pero he encontrado que este modelo se puede ajustar para alinearlo casi exactamente en la parte superior de las parcelas generadas por un circuito. simulación. Esto me dice que los efectos que he descuidado o aproximado son aproximaciones válidas:
enlace
También revise esto para obtener una descripción general de más alto nivel, incluido el análisis de los puntos de sesgo, etc.
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Un dato útil es la observación de que la retroalimentación negativa variable funciona para crear un condensador variable. Cuando calculé la función de transferencia desde arriba, encontré el término que expresa la ganancia hacia adelante multiplicada por la atenuación del potenciómetro que se muestra en los coeficientes de filtro, donde se puede representar como un factor de multiplicación de capacitancia (de hecho, RG Keen es correcto) sintetiza un capacitor variable .
