Linus Torvalds的业余项目：随机吉他踏板设计
这是一个个人玩具项目，经历了几个阶段，但共同的主题是，除了 “莱纳斯正在努力学习电子方面的随机知识 ”这个非常特殊的小圈子之外，它完全没有任何意义。
背景
这是一个个人玩具项目，经历了几个阶段，但共同的主题是，除了 “莱纳斯正在努力学习电子方面的随机知识 ”这个非常特殊的小圈子之外，它完全没有任何意义。
因此，请记住：这一切对其他人来说意义不大。不要指望会有什么有用的吉他踏板体验。
我称它为 “成年人的乐高 ”爱好，因为这是我想在圣诞节后的传统活动(即接收和制作乐高玩具，这是我从小就喜欢的事情)中加入其他内容而开始的。
因此，在 2024 年圣诞节，我买了一个新烙铁，并随手开始制作吉他踏板套件。于是在接下来的一两个月里，我做了至少二十几个套件，因为自己用不上，只好找人送人。
注释
在我制作的所有套件中，我最喜欢的是 Aion FX 的套件，如果你正在寻找传统模拟吉他踏板的套件，我可以由衷地向你推荐它们。
文档、客户服务、元件和外壳都是一流的。请参阅“Aion FX”
总之，在制作了大量这些传统模拟吉他踏板套件之后，我决定要真正了解它们的工作原理，因为我在模拟电路方面的经验实在太少了。
虽然我一生中做过一些非常有限的电子产品，但几乎都与计算机有关，所以不是数字逻辑就是电源。
此外，我还在寻找一种不同的焊接体验，在这种体验中，通孔元件的焊脚剪切较少。实际上，我喜欢焊接 SMT 元件，但那些吉他踏板套件往往不是这样做的。
几年前，我曾用 kicad 进行过一些非常有限的 PCB 设计，因此我决定开始更多地学习模拟电路。然后就这样发展起来了。
电气设计
这是我吉他踏板设计之旅的 “第四代”，也是一个新的资源库，因为学习体验的目标已经发生了变化。
从一开始的模拟电路(以及电源轨：这一直是个大问题)，到后来我意识到我真的想做一个混合信号设计：了解电路的作用是一回事，当你实际上并不关心声音时，重新创建一些 70 年代的模拟设计完全是另一回事。
此外，在实际模拟信号方面，我一开始使用运算放大器，但在尝试了解实际工作原理的过程中，我转而使用 “仅分立元件 ”模型，这也是这一趋势的延续(当然，整个数字方面除外)。
注释
对我来说，“分立元件 ”确实包括更优化的封装：如双二极管或匹配晶体管，但不包括运算放大器(或 555 定时器或 D 触发器或其他经典逻辑集成电路)等更复杂的电路。
此外，由于我通常不听最终结果，而是用信号发生器和示波器来观察，因此我对电源噪声深恶痛绝。
由于不知道自己在做什么，我的很多电路确实非常嘈杂，并将电源噪声耦合到信号链中，即使不一定能听到，也能在示波器上真切地看到。
即使在运算放大器设计中，运算放大器本身具有很高的 PSRR，不会将电源噪声混入信号中，但我的偏置电路往往不够出色，因此运算放大器不仅会看到信号，还会看到通过直流偏置传入的电源噪声。
每次我尝试双电源轨时(这样我就可以保持信号接地参考)，开关产生的噪声总是很明显，而且额外的复杂性也很烦人，因为很多效果器对双电源轨没有任何实际用途。
滤波显然有帮助，但这只是一个冗长的解释，说明为什么我最终非常欣赏信号输入侧的 “偏置接地 ”JFET 模型，尤其是共漏极跟随器。
这对单 JFET 很有效(MMBF5103 对我来说效果很好)，但到目前为止，我最喜欢的设计是双 JFET LS844，第二个匹配的 JFET 用作电流灌。它的输入阻抗基本上是无限大的(而且可以直流耦合，不过我在耦合电容上加了一个接地电阻)，输出信号大致在单电源 9V 轨的中间位置。
See LS844 Application note
我为什么要特别提到这个呢？主要是因为它是一个很好的例子，说明了我的设计是多么的完全_insane_。LS844 被用作具有明显直流偏移的电压跟随器，而单个双 JFET SOT-23-6 元件比简单的运算放大器更昂贵，也更难找到。
从这个角度来看：你可以在 mouser 以大约 0.07 美元/个的价格买到 LM358，而且数量合理(即一百个)。当然，这并不是最棒的运算放大器，而且你还必须有一个 5V 稳压器，所以也许你花两倍的钱买一个 TL082 或 TL072 会更好。或者采用 BJT 输入，成本会更低。
LS844？更难买到，价格也贵得多。如果有存货，买十个或十个以上就能卖到 2.50 美元。而我用它来替代那些土得掉渣的运算放大器的单路输入是有问题的。
换一种说法：去其他地方寻找合理的设计。这里不是地方。
物理设计
一开始，我设计了一些小东西，我认为这些东西最适合放在 1590A 外壳中(基本上是最小的普通吉他踏板外形尺寸)，因为它很可爱。纯物理布局的限制实际上很有趣，而且由于我使用的是 SMT 元件和简单电路，电路尺寸根本不是问题。
然而，当我决定不再玩六七十年代的愚蠢模拟音频效果器时，1590A 的外壳就变得越来越令人头疼了。将 Electrosmith Daisy Seed 装入其中是可能的，但前提是你不能使用适当的踩踏开关，只能使用两个电位器。没错，我就是这么做的。
我想使用预制的 Daisy Seed 吗？也许想，也许不想。这个资源库确实包括了 “如果我自己做一个 MCU 和 CODEC 版本会怎样 ”的开端，因为这也是一个有趣的学习经历。我开始这样做，是因为这样我就能更好地把东西装进 1590A 中。
但后来我的药效发作，我终于放弃了 1590A。它很可爱。机械方面的挑战很有趣。但它们已经从 “有趣 ”变成了 “限制太多”。
所以现在我改做一个更合理的外壳。那就是 1590B。这样一来，事情就简单多了，最终结果也理智多了。
组件
连接器和电位器通常来自 Tayda Electronics，而实际常见的 SMD 元件大多来自套件或 Mouser。
至于 “随机 ”的 SMD 电容器和电阻器，可从套件中挑选。我个人衷心推荐亚马逊上的 Guanruixin 套件：有 0805 和 1206 电容器和电阻器套件，我喜欢它们的包装和标签。非常适合业余爱好者整理。
AideTek 套件也不错，但 Guanruixin 的套件非常小巧，适合 “以防万一 ”的情况。
然后去 Mouser 或 Digikey 购买你常用数值的切割带。套件中的常用电阻器会用完，但对于不常用的电阻器和整理用的电阻器来说，它们仍然值得拥有。
还有一些更专业的东西，比如电容值更高的 C0G 电容，你不一定能在套件中找到。
本文文字及图片出自 Random guitar pedal board design
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