エフェクター TS-9 2. シミュレーション LTspice編

TS-9 回路図をLTSpiceで簡単なシミュレーションをしました。

シミュレーションは4段階に分けて行いました。4つの回路は縦続に接続されているので、周波数特性を分割して計算して、後に足し合わせることですべての周波数特性を解析することができます。
まずは個別に回路図と周波数特性を見ていきます。

• 入力・バッファ

エミッタフォロワ回路。増幅度1のボルテージフォロアに似た回路。


ややハイパス気味になっていますが、全帯域で増幅度1になっています。

• 増幅段

ハイパスフィルター回路＋ダイオードクリップ付き増幅回路。


2kHzを頂点に40dBの増幅＋直流付近が-24dBのハイパスフィルターで構成されています。
6本の線はDrive用の可変抵抗が0,100k,200k,300k,400k,500kΩをシミュレーションしています。下から上に0～500kΩの線です。

• トーン・増幅段

ローパスフィルター回路＋増幅回路。


ローパス・フィルターになっています。
6本線はTone用の可変抵抗が0,4k,8k,12k,16,20kΩをシミュレーションしています。0Ωではフラット特性です。抵抗が上がるにつれてローパスが効いていきます。

• 出力・バッファ

エミッタフォロワ回路。入力とほぼ同じ。ややRCの容量が違う。


入力・バッファとほぼおなじでややハイパス気味になっていますが、全帯域で増幅度1になっています。

という具合で4つのシミュレーションをしてみました。NJM4558Cと2SC1815はLTSpiceにはデフォルトでは入っていないので、あとで追加しました。部品の追加についてもまたブログに書きたいですね。
シミュレーションは名称通りの結果を得ることができよかったです。

あと電源部についてはシミュレーションをしていません。逆電圧防止のダイオードとデカップリング・直流安定化（ハイパス）のコンデンサといった具合になっていますね。バイアス用の中間電圧を生み出す回路にも安定化のコンデンサが取り付けられています。ハイパスコンデンサにはより広い帯域の高周波に効くように二種類の容量が採用されています。

また、こちらのシミュレーションでは理想的なR・Cになっています。実際にはR・Cの値にはブレがありますし、ESLやESRといった寄生容量が存在しますが、今回のシミュレーションには考慮していません。ただ、これらを考慮してもかなり微々たる影響で音質にがっつりと影響する要素にはならないかなと思います。ただし、Cの選定にはACカップリング・帰還部分といったところはより理想に近いコンデンサを採用したほうが吉かと思います。

今回はこちらを参考にしました。
LTspice の使い方 覚え書き
qiita.com

2017/10/23の記事