Handmades

Bom dia a todos! Faz um tempo que não posto. Espero estar na seção correta do fórum.

Como é do conhecimento de todos, chaves 3PDT com retenção estão bastante caras. Salvo se estou indo em todos os lugares errados, tenho encontrado-as a um valor entre R$ 23,00 e até R$ 30,00 a unidade, as mais simples. O preço da chave sozinho supera o dos componentes dos pedais mais simples, a um ponto em que mesmo para o hobbista, faz perfeito sentido buscar alternativas.

Uma dessas alternativas é o esquema utilizado nos Tube Screamer. Dois pontos negativos sendo a complexidade do circuito e o fato de que muitos preferem contatos mecânicos em arranjos "True Bypass".

Tenho pesquisado alternativas a estes dois sistemas, e encontrei algumas que gostaria de dividir e discutir com os colegas.

Nas buscas tenho me focado em circuitos com Relé, e podendo encontra-los a R$ 5,00 (DPDT, no tamanho de 1/3 de uma caixinha de fósforos), são uma alternativa economicamente interessante e que dispõe de chaveamento eletromecânico. Para acionar este, alguns circuitos surgiram nas pesquisas:

1. CD 4027

Este circuito utiliza o CMOS 4027, um circuito integrado flip flop JK. Na configuração abaixo, o mesmo opera como um Flip Flop tipo T, com retenção do estado a cada premida de um botão momentâneo.

Esquemático:
Fonte: http://www.electronicshub.org/jk-flip-flop-using-cd4027/

Não consta no circuito mas devido à baixa corrente de saída do 4027, são necesários uns poucos componentes a mais para empurrar um relé (diodo, transistor NPN, resistor).

Algo que facilita no 4027 é o mesmo possuir uma saída Q e uma saída complemento (~Q). O LED indicador pode ser posicionado dessa forma tanto em paralelo com a bobina do relé, quanto na saída complementar usando-se uma porta inversora (NOT) feita com outro NPN.

O mesmo ainda possui dois núcleos, o que permite dois chaveamentos. Caso não utilizado um núcleo, recomenda-se aterrar todas as entradas, e as duas saídas aterrar através de resistores de 100K.

2. NE555

O NE555 pode ser usado em modo bi-estável e dessa forma operar de modo similar ao 4027, em modo Toggle.

Esquemático:
Fonte:http://www.bowdenshobbycircuits.info/page9.htm

Testei e funciona, mas há uma imperfeição: em caso de rápidos acionamentos e desacionamentos sucessivos, ele pode "engasgar" e falhar. O que em situação de utilização em palco por exemplo, não é bom: um acionamento indevido de pedal precisa ser desfeito rapidamente às vezes, e neste caso o pedal pode continuar ativado indesejadamente. Para acionamentos não muito rápidos, ele é confiável.

O NE555 possui corrente suficiente para um relé na casa de 70 Ohms e ainda um LED em paralelo à bobina.

3. Transistor 1

Não testado.

Esquemático:
Fonte: idem anterior.

Segundo a fonte precisa de ajustes para assegurar que o LED apague por completo.

4. Transistor 2

Não testado.

Circuito bastante compacto, pode requerer ajuste no valor do capacitor para o acionamento desejado. Pessoalmente gostei bastante, e parece ótima alternativa econômica, eficácia ainda a ser conhecida.

Esquemático:
Fonte: https://paulinthelab.blogspot.com.br/2013/04/soft-latch-true-bypass-relay-switch-for.html

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Há quem esteja utilizando microprocessadores, como neste caso:
http://www.muzique.com/schem/bypass.htm

Uma excelente vantagem é que o debounce do circuito pode ser feito via programação, mas o preço final pode não ser ideal em nosso país.


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Abraço a todos, espero ter agregado.
Rafael

Existem outros tipos de chaveamento com circuitos integrados, exemplo mais simples é o CI CD4066, que tem um conjunto de chaves internas, não sei dizer qual a facilidade ou complexidade de usa-lo porque nunca testei.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4066b.pdf

Existem outros CIS que fazem chaveamento:

https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX4910-MAX4912.pdf

https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/analog-switches-multiplexers/MAX4910.html

https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/analog-switches-multiplexers/MAX4948.html

https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX4947-MAX4948.pdf

Esses são para chaveamento de sinais de áudio mesmo, diferentes do CD4066, são mais adequados.

Nunca testes nenhum, mas gostaria. Até mesmo para usar em amplificadores (solid state ou valvulados) para chavear o sinal entre canais, boosters e outras aplicações de chaveamento de áudio.

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Achei mais sobre o assunto:

http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/97171-sounding-analog-switch-ic-input-source-selector.html

aqui me parece uma aplicação para o 4066:

http://www.electroschematics.com/2140/stereo-switch/

lista de CIS de audio switching na mouser:

http://br.mouser.com/Semiconductors/Integrated-Circuits-ICs/Switch-ICs/Analog-Switch-ICs/_/N-7591x

Mais um forum tratando do assunto de audio switching:

http://www.electro-tech-online.com/threads/are-relays-or-analog-switch-ics-better-for-audio-switching.85965/

Olá tufoeffect e RafaS,
Muito interessante esta forma de chaveamento com CIS!
Achei bem interessante o ADG408 pois é DIP, mas a resistência fica na casa de 100 Ohms. Para vários pedais em série já pode haver uma perda de sinal significativa.
O CD 4066 é bem promissor, pois tem resitência na casa de 5Ohms, mas não sei se seria específico para áudio ou se traria algum tipo de interferência. Ele é bem barato e fácil de encontrar, pelo que pesquisei. Pretendo testar em breve!
Os específicos para áudio da Maxim e Texas, encontrei apenas em SOIC.
O bom destes CIs específico de áudio, é que as resistências ficam na casa de 1 dezena de Ohms, bem baixas.
Alguém teria conhecimento destas chaveadoras específicas para áudio em DIP?
Abraço a todos!

De qualquer forma, com CI ou rele a coisa tem que ser acionada por um footswitch.
Os mais simples são tão mais baratos que valha incluir um circuito extra?

CD4053 (3pdt) associado com o CD4013 (flip flop) com chave momentânea.
Já usei essa configuração pra chavear canais de um amplificador e um efeito de delay no mesmo amplificador, funciona bem e não notei interferências.
http://www.geofex.com/article_folders/cd4053/cd4053.htm

O 4016 tem Ron altissima, sob qualquer condição de Vdd, para aplicação em audio, mas o 4066 foi muito utilizado em equipamentos de audio doméstico.

Segundo data do HEF4066B (quadruple bilateral switches) da Philips, Ron entre 350...1050 ohms com Vdd de 5V e 60...175 ohms com Vdd de 15V.

O HEF4066 eram meio carinhos mas de simples de implementação, mas hoje existem chaves analógicas bem melhores e não muito dispendiosas.

Exatamente, mas não achei uma que fosse DIP, pois SOIC é inviável para handmade!  :'(

Pode ser um flip-flop simples, transistorizado, tipo os da Boss, com um transistor extra para acionar o relê, ou pode ser acionamento eletrônico com buffers bipolares ou com FETs.

Uma chave momentânea custa mais que uma 3PDT...

Concordo se considerarmos chaves "padrão" para pedais. Porém, é mais fácil usar a criatividade e alternativas com o sistema Flip-flop, uma vez que, chaves 3PDT só se encontra a padrão ou alavanca. já momentânea temos opção de usar a criatividade com chaves tipo micro, tactil, e algumas push botons que são relativamente baratas, facil de se encontrar e tem uma certa resistência aceitável.
Eu costumo usar essas chaves nos Foot dos amplificadores que monto.
(https://http2.mlstatic.com/D_Q_NP_751625-MLB25459969724_032017-Q.jpg)
(https://http2.mlstatic.com/chave-push-button-c-trava-3a-2polos-preco-de-unidade-D_NQ_NP_13891-MLB4261737340_052013-F.jpg)

Sem querer tolher a criatividade dos amigos, mas a farofa não estaria saindo mais cara que o frango?
2PDT mais millenium (ou similar) não dá conta?

Tem chaves push button usados em jogos arcade e fliperama, que são bem resistentes e tem um micro switch, e não são caros.  Talvez sejam alternativa. A desvantagem é que são maiores do que os footswitches e não cabem em caixas pequenas.

Há de vários tipos, edyguitar postou dois tipos que tenho aqui. Um deles como se nota na foto é bem curto, mais curto até do que a 3PDT tradicionalmente usada. O chato dessa chave, é que a bitola da rosca requer um furo de 16mm para inserir na caixa.

Já o outro botão postado pelo mesmo colega de fato é bem longo para baixo.

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Quanto ao custo, entre push button, relé e um CD 4013 (digamos uma forma até cara de fazer a alternativa) fica na casa dos R$ 10,00 a R$ 12,00.

Não é mais barato que o DPDT + Millenium, realmente, mas por uma pequena margem. Digamos que o frete acaba desempatando entre uma escolha e outra.

Como acionamento alternativo a um acionamento eletromecânico como uma chave, podemos pensar, embora mais caros e complexos, em acionamentos por ultrassom ou infravermelho. Um emissor emite ondas ultrassônicas ou raios infravermelhos e com o pé sobre o sensor, este último capta a reflexão e comuta o flip-flop que controla os relés ou chaves analógicas de estado sólido.

Vou deixar um exemplo, não é propaganda, apenas uma tomada de preço:

https://www.eletropecas.com/Produto/chave-push-button-preta-r-13-507

R$ 2,25.

Ocupa menos espaço que as DPDT ou 3PDT pois possui aproximadamente 1" de extensão total, mas por outro lado, requer um furo de 16mm.

Semana passada ainda instalei uma e testei, e o acionamento dela é excelente, "doce" até em comparação com as chaves de retenção mecânica normalmente usadas. E completamente silenciosa (eu já tive que remover clicks de chave mecânica de gravações caseiras, então chamaria isso de um pró).

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Interessante.

E um piezoelétrico, será que daria certo?

Eu utilizei dessas chaves simples para fazer uma modificação na minha antiga Zoom 505II. Agora a unica coisa que "falta" fazer é que uma unica chave acione dois comandos, por exemplo, ao apertar simultaneamente os botões "Up" e "Down", aciona a função ByPass, e se pressionar e segurar aciona a função Mute.

Como as chaves tem apenas 2 terminais, preciso dar um jeito de colocar uma unica chave para funcionar com "dupla função" (Up e Down simultâneos) para o Mute/ByPass. Me disseram que é possivel utilizar transistores polarizados como "chave eletrônica", mas ainda não implementei isso.

Uma prévia dos testes que fiz com a minha Zoom. https://www.instagram.com/p/BWLRSNbAi22/

Tente um transistor NPN (2N3904, BC547, etc.) para cada dois contatos da chave, ligações ao emissor (lado mais negativo) e ao coletor (lado mais positivo), de acordo com suas medições de tensões nas chaves.  Polarize as bases dos transistores com resistores de 100K ligados por outra chave ao VCC.  Deve funcionar.

Será que ela aguenta as pisadas?!?

Não tem nada radioativo ou com capacitor de fluxo? Desculpa, xerife, não aguentei...

Falando sério, acham que chavear só um lado do circuito com um setor da 2pdt (deixando o outro para o LED) é mesmo algo tão ruim? MXR faz assim há tanto tempo... Penso que tem uma neura muito grande com relação ao "true by pass". Pessoalmente, nunca notei diferença (mas reconheço que meus ouvidos não são a oitava maravilha do mundo).

Quanto às alternativas construtivas sem dependência de acionamento eletrônico, tem muito pedal comercial que usa chaves pequeninas "disfarçadas" com "botões de metal".  Sansamp, por exemplo (porque se eu disser "Behringer" vão dizer que é solução vagabunda). Considerando que há chavinhas "táteis" com trava, baratas e de durabilidade comprovada (no tocante ao número de acionamentos, não à resistência mecânica), o sistema fica bem legal (se bem projetado, para que a força da pisada seja suportada pela carcaça do pedal, não pela chave).

Partindo do que disse o Finck, pode-se usar a solução da Blearghinger e da Zoom, da borrachinha e chave táctil.  Essa chave do link não vai suportar por muito tempo, pois o fundo dela é de plástico, apenas encaixado.  Tenho algumas dessas aqui.

Depende da pisada, depende do pisante! rs

Falando sério agora, acredito que sim. Essas chaves são apenas contatos separados por uma mola, e não é necessário uma imensa pisada para acionar, um "tapinha" com o pé já aciona elas.

Pois é, meus pezinhos são meio destrutivos...   :D

Falando sério, se for para ele mesmo usar, tudo bem.  Para venda, pode dar problema.

Nunca testei push buttons com trava/retenção. Existem.

https://www.eletropecas.com/Produto/interruptor-push-button-com-retencao-pbs-12a
(Salvo engano a bitola do furo deste aí é 10mm então brocas mais comuns dão conta, mas é longa a chave e isso pode ser uma limitação).

A vantagem é dispensar circuitos adicionais. Chaveia um relé a ele, e voilà. No máximo um divisor de potencial pra ajustar os 9v à tensão da bobina (pessoalmente não achei relé 9V).



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Essa questão da venda é válida, como não faço com esse intuito sequer dei consideração ao assunto.

No caso de chaveamento do sinal via relé isso pode ser um ponto positivo junto ao comprador. Sou suspeito por ser entusiasta do relé, mas me parece mais silencioso.

Já o botão, pode cair bem uma recomendação. "Acionamento suave".

Mas não dá pra negar que o consumidor de pedais é bastante conservador, ou avesso a inovações locais ao menos (se os gringos começarem a usar, aí adotam). Isso pode ser um "contra" mesmo. É complicado.

Quero ver no meio do show o caboclo da guitarra conter a emoção...

Esse é meu medo. Esse tipo de coisa não pode falhar...

Obrigado pela explicação, Adiel. Encontrei alguns artigos falando sobre transistores como chave eletronica, porém fiquei na duvida de como implementar isso numa chave simples de 2 terminais, visto que há uma trilha comum aos dois comandos. Vou dar uma verificada, aproveitar que agora comprei uma protoboard simples, vai facilitar para fazer os testes ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Lembrando que tem umas chaves que são parecidas com as táteis, mas são um pouco maiores e com trava (o que dispensaria o uso de flip flop). São para soldar em placa, então creio que o risco do fundo dela ser ejetado diminui (a chave vai estar encostada na placa). Claro que é conveniente que a própria placa esteja apoiada numa superfície, ou a própria placa poderia fletir (pensei apoiar no chassis do pedal  usando um pedaço de borracha firme para isolar e amortecer).

Estou pra montar uma coisinha aqui usando esses push buttons estilo fliperama.

Vai levar um tempo pra aferir a durabilidade, mas volto pra avisar caso dê algum problema.

Espero que dê certo porque o acionamento no que botei outro dia achei realmente bom, leve ao toque pra acionar. Tocando sentado é a oitava maravilha. Resta submeter a condições adversas de uso. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Só dando uma opinião, pelo tanto de "toques delicados" que eu já vi a molecada dando nesses botões de fliperama, acho que eles aguentam pisadas sim :D

Eu ainda tenho minhas dúvidas com relação àquele do link.  Botões de fliperama são, geralmente, bem mais resistentes:

(https://i.ytimg.com/vi/13XFqc5ndZs/maxresdefault.jpg)

Fonte: <https://www.youtube.com/watch?v=13XFqc5ndZs>. Acesso em: 18 jul. 2017.

Será que existe essa com trava?

Desse tipo, creio que não, Kem. 

Interessante o botão de fliperama.

Pelo que estou vendo há um invólucro branco onde fica o acionador, o botão colorido. Este botão, possui dois "pés", um os quais aciona um pino numa chave muito semelhante a micro chaves fim de curso (provavelmente exato isso mas com um contato só, normalmente aberto). A chave é presa ao invólucro branco por dois pinos plástico.

Parei pra dar uma boa examinada em três modelos de chaves que possuo aqui à mão. Bati fotos, talvez sejam do interesse dos colegas.

http://i.imgur.com/SwgUSxr.jpg

Altura em torno de 1", diâmetro inferior da chave em torno de 16mm.
Nesta o fundo é atarrachado e possui uma trava plástica.

http://i.imgur.com/zmoaXMW.jpg

Não consegui identificar a forma de fixação. Dá para ver que esta deve ficar para dentro da rosca metálica. Provavelmente alguma trava plástica também, com sorte uma trava metálica. Se eu fosse menos pão duro até destruiria a chave pra ter certeza.

http://i.imgur.com/1bljher.jpg

Nesta o fundo onde fica a mola e um disco metálico que conecta os contatos da chave, fica em um cilindro que é roscado. Desrosquei um pouco para mostrar, fechado, o clindro fica rente ao encaixe.

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Conclusão que eu tiro é que nenhuma destas chaves é uma fortaleza impenetrável, mas nenhuma das três possui uma construção mecânica absolutamente ruim.

Isso é claro não substitui testes, ainda os farei.

A "chave" desse botão da foto parece ser mesmo uma fim de curso. Também nunca vi com trava.

https://http2.mlstatic.com/chave-fim-de-curso-miniatura-5a-1na-1nf-haste-e-rolete-D_NQ_NP_17497-MLB20138397727_082014-O.jpg

Se omitir a haste do rolete, e o contato normalmente fechado, é idêntica.

Os contatos dessas chaves são reversíveis, um fecha e o outro abre.  Mas não trava.

Estou trabalhando num projeto parecido, usando um flip-flop com transistores e acionamento por led/ldr. Precisei adicionar dois transistores ao arranjo do flip-flop para que os leds apagassem completamente, está devidamente testado com o 2n3904.
Basta testar agora o conjunto para verificar se não vai existir um atraso muito grande na comutação dos canais.

Saudações,

Nesse caso não seria melhor utilizar FETs em vez do arranjo LED/LDR?

Abraço

Com certeza seria bem mais pratico, porém a intenção foi fazer um pedal que custasse até R$30,00 e com materiais de fácil acesso que sejam bem mais baratos que um footswitch. Aqui em minha cidade não tem Jfet, logo, além de custarem a partir de R$2,00, sempre vem carregado com o valor de frete e acabando com a relação custo-beneficio contra o footswitch. Nesse arranjo de chaveamento gastei R$5,50, no pedal todo gastei R$29,00 incluindo o acabamento. Estou projetando um chaveamento com o 4013 e 4066 em smd que vai cair ainda mais esse valor.  Acho que vai sair por uns R$3,00 incluindo a chave e livre de frete. Sei que os valores são pequenos e as vezes indiferente, mas a ideia veio de um desafio de amigos e vai ser bem divertido se funcionar. :D