続・コンパクトエフェクタのバイパス回路

エレキギター用のエフェクタで使われるバイパス回路についてトゥルーバイパス方式、電子スイッチ方式などを紹介する記事を書いたが、今回はその中でも電子スイッチを使ったバイパス回路について、さらに深堀りしていきたいと思う。

電子スイッチを使った方式にはいくつかの実装法が考えられるが、実装のしやすさ、コストを考えたときに使いやすいのがこちらのモーメンタリ型SPSTスイッチと、CMOSロジックIC 4013 そして、CMOSスイッチIC TC74HC4066 を使ったこちらの回路だろう。

メーカ製では、ATtiny などの AVRマイコンを使った回路で実装することが増えてきて、部品点数が少なくて済み、またコスト面でも CMOSロジックIC より有利と考えられる。

ソフトウェア面でも工夫することで、単純なスイッチでは実装できない機能を提供することができる。

紹介した回路について、ユニバーサル基板に実装したものも紹介した。

部品点数も多く、配線も複雑となるため、同じ回路を PCB に起こした。サイズを小さくするため、またロジックIC などの入手製の点から表面実装部品を使う基板として設計した。

スルーホールを使わない、片面基板としたが積層セラミックコンデンサ (MLCC) については小さすぎて実装が難しそうなため、スルーホール部品を裏から挿して使えるようにした。なお、ウラ面のシルクスクリーン印刷は省略してある。

切り替えスイッチには NKKスイッチズのモーメンタリ型DPDTスイッチ MB-N25P4LB を使うように設計したものの、同型式はリードタイムが約6ヶ月と入手性が良くないことから、CLIFF FC7106 も使えるようにパターンをひいてある。

ICL7660 と互換IC については表面実装版もあるが、逆に表面実装版にしか無い、ICL7660互換の高性能な IC があるため、そちらを使うように設計してある。新日本無線/日清紡マイクロデバイセズ NJW4191M は ICL7660 とピンコンパチな上に、発振周波数が ICL7660 の 10kHz に対して、300kHz前後と高いため使いやすい。ただし出力端子の逆電圧に弱いため、負電圧の出力側 (5番ピン) から GND (3番ピン) に対して SBD を逆接続しておき、保護してやる必要がある。

本来であれば 4013 や 74HC4066 の VCC (14番ピン) と VEE (1番ピン) 付近に、0.1uF ほどの MLCC を実装すべきだが、電子スイッチという回路の特性上、動作が非常に遅く、また負荷変動もほぼ無いことから誤作動の可能性は無いだろうという判断で省略してある。現状でスペースにはほとんど余裕がないため、もし MLCC を実装する場合は、基板サイズを大きくする必要があるだろう。

(続く)