名機RATのインスパイア系ディストーションを作れるプリント基板を頒布します。オリジナルのRATではLM308というオペアンプが使われていました。現在ではこのICはほとんど各社生産中止となっています。ここではオリジナルを再現することを追求せず、現代的な2回路入りオペアンプで楽しむことにしましょう。
オリジナルのオペアンプは1回路なのに対して、現代的なオペアンプは2回路入のものが多いです。そこで余った1回路を出力バッファとして使うことにしてオリジナルで使われているJFETを置き換えます。
ダイオードは1N914の上位互換の1N4148があるので調達の心配はいりません。というか1N4148を1N914として売ってるようです。インスパイア系ということを考えると、むしろダイオードで音が変わるのでいろんな種類を試してお好みのRATに仕上げてもいいかもしれません。オペアンプでも音が変わります。ピン配列はどれも同じなので取り替えてみてもよいかもしれません。
部品リスト
一般的なペダルの形で作る場合の部品リストです。基板の頒布なので部品のランクや値は好みで変更してください。
| 部品番号 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| R1 | 1M | 茶黒緑 |
| R2 | 560 | 緑青茶 |
| R3 | 1M | 茶黒緑 |
| R4 | 47 | 黄紫黒 |
| R5 | 1k | 茶黒赤 |
| R6 | 1k | 茶黒赤 |
| R7 | 1.6k | 黒青赤 |
| R8 | 1M | 茶黒緑 |
| R9 | 47 | 黄紫黒 |
| R10 | 100k | 茶黒黄 |
| R11 | 100k | 茶黒黄 |
| R12 ※1 | 39k | 橙白橙 パイロットランプLED用 |
| C1 | 4.7u | 電解 |
| C2 | 22n | 223 フィルム |
| C3 | 2.2u | 電解 |
| C4 | 1n | 102 フィルム |
| C5 | 100p | 101 セラミック |
| C6 | 4.7u | 電解 |
| C7 | 3.3n | 332 フィルム |
| C8 | 22n | 223 フィルム |
| C9 | 1u | 電解 |
| C10 | 0.1u | 104 フィルムまたはセラミック |
| C11 | 100u | 電解 |
| C12 | 1u | 電解 |
| D1 ※2 | 1N4148 | クリッピング用 |
| D2 ※2 | 1N4148 | クリッピング用 |
| D3 | 1N4007 | 回路保護用 |
| D4 ※3 | LED | パイロットランプ |
| RV1 | 100k | Aカーブ |
| RV2 | 100k | Aカーブ |
| RV3 | 100k | Aカーブ |
| U1 ※2 | NJM4558 | |
| 3PDTフットスイッチ | ||
| 6.3mm ジャック | 入出力ジャック各1個 | |
| 2.1mm DCジャック | +9V 電源 |
※1 LEDはそれぞれ明るさが異なります。抵抗値を変えると流れる電流を調整でき好みの明るさにすることができます。抵抗値を大きくすると暗くなります。パイロットランプLEDを使わない場合は省略できます。
※2 クリッピングダイオードやオペアンプを変更すると音が変わります。部品を直接はんだ付けしないでソケットにしていろいろ試してみるのはいかがでしょうか。
※3 パイロットランプです。アルミケースで仕上げる場合はケースに取り付けて基板のLED端子から導線でつなぎます。ケースではなく基板上のD4に直接取り付けることもできます。そもそも無くても動作します。
※ フィルムコンデンサはFaithful Link社製のサイズで作ってあります。他社のものを使うときはスペースが足りるか確認してください。
オペアンプ、ダイオードの交換に便利なソケット
基板の端子
| 端子名 | ||
|---|---|---|
| J1 | 電源端子 | 2.1mm DCジャック 9Vを給電します |
| J2 | フットスイッチ・入出力用端子 | 3PDTフットスイッチ基板につなぎます |
| J3 | LED端子 | パイロットランプをケースに取り付けるときに使います |
| VR1 | DISTORTION つまみ | |
| VR2 | FILTER つまみ | |
| VR3 | VOLUME つまみ |
省略できる部品
仕上げ方によっては使わない部品があります。コストも抑えられます。それぞれの仕上げ方で設計して部品を揃えてください。
- 常時ONのディストーションとするのであればフットスイッチは要りません。
- パイロットランプが要らなければR12とLEDは使いません。
- スナップを使って電池を基板に直結するので2.1mm DCジャックは要りません。
- D4 は回路保護用です。電源のプラス・マイナスは間違えない！ということであれば要りません。
- ディストーションはフル10やろがい！という方はRV1を省略して、その代わりに基板のRV1の１番と3番に100kの抵抗を取り付けます。
作り方
基板に部品を取り付ける
抵抗など背の低いものから順番に取り付けていきます。 写真ではXHコネクタを使っていますが直接導線をはんだ付けして大丈夫です。コストダウン。
部品の向きに注意
- 電解コンデンサ（C1, C3, C6, C7, C9, C11, C12）は極性があります。コンデンサの白い帯（マイナス）側を基板の白塗り側に取り付けます。
- ダイオードには極性があります。基板上の帯と部品の帯を一致させます。LED は四角いランドのほうがカソードです。
導線を配線する
ボリュームを取り付けます。ボリュームはケースに取り付けるためにポッチリをラジオペンチで取り除きます。曲げると簡単に取れます。VR1 と VR2 の2番端子と3番端子を抵抗の切り取った足などでショートさせておきます。
40mmに切り揃えた導線を7本用意します。ボリュームの端子ごとに色を合わせておくと間違いづらくなります。導線の両端を2mmほど剥いてはんだメッキしておきます。
ボリュームに導線をはんだ付けします。VR1 と VR2 の2番端子はつなぎません。さらにそれを基板につなぎます。ボリュームの端子も予備はんだしておくと楽です。
※ボリュームは回転軸を手前に向けて左から1番端子です。基板上では四角いランドが1番です。
2.1mm DCジャックを導線を使ってメイン基板に接続します。
LEDも同様にメイン基板に接続します。
フットスイッチを使わない場合
演奏中フットスイッチで切り替えないのであればフットスイッチを省略できます。かなりのコストダウンになります。頑丈なケースも必要なくなるので100均のプラスチックケース（3個セットの保存パックなど）にするとさらにコストダウンできます。
- 入力6.3mmジャックの信号（チップ）を基板にJ2のINにつなぐ。GNDはJ2のGNDに。
- 出力6.3mmジャックの信号（チップ）を基板にJ2のOUTにつなぐ。GNDはJ2のGNDに。
- J2のLEDはJ2のGNDにつなぐ。
フットスイッチを使う場合
フットスイッチ基板を使うと配線が楽です。入出力ジャックのチップ端子・スリーブ端子をフットスイッチ基板に導線ではんだ付けします。導線の長さはケースに収めやすいように調整します。下図のようにメイン基板のJ2端子と接続します。
仕上げる前に
仮組み・通電までしてまずは電源まわりのチェックをします。
- J1の電圧(約9V)を計る。→電源からJ1までに問題。
- U1の4番(GND)と8番(VCC)間の電圧(約9V)を計る。→U1、R9に問題。
- U1の4番(GND)と3番ピン(入力+)間の電圧(約4.5V)を計る。→U1、R10、R11に問題。
- U1の4番(GND)と5番ピン(入力+)間の電圧(約4.5V)を計る。→U1、R10、R11に問題。
問題なければギターか発振器を入力につないで音出ししてみる。音が出なければ。各所をオシロスコープで観測する。オシロのGNDをU1の4番(GND)につないで…
- R1を観測。信号が見られなければ→入力ジャック、フットスイッチ基板、J2に問題。
- U1の3番ピンを観測→R1、C2、R3、R5、C4に問題。
- U1の1番ピンを観測→R2、C1、R4、C3、RV1、C5に問題。
- U1の5番ピンを観測→R6、D1、D2、RV2、R7、C7、C8、R8に問題。
- RV3の2番端子を観測→C9、RV3に問題。
- 上全部OK→基板のRV3、J2、フットスイッチ基板、出力ジャックに問題。
このような問題切り分けになります。はんだ付けは甘くないか、値は正しいか、極性は正しいか、確認してください。
お買い物リスト
一応のお買い物リストです。部品の省略やパラメータの選択で変更してください。秋月電子さんの部品番号を書いています。部品調達の参考にしてください。廃番になることもあります。
| 部品番号 | 値 | 数量 | 秋月販売コード |
|---|---|---|---|
| R1, R3, R8 | 1M | 3 | 125105 |
| R2 | 560 | 1 | 125561 |
| R4, R9 | 47 | 2 | 125470 |
| R5, R6 | 1k | 2 | 125102 |
| R7 | 1.6k | 1 | 125152 ※1 |
| R10, R11 | 100k | 2 | 125104 |
| R12 | 39k | 1 | 125393 |
| C1, C6 | 4.7u | 2 | 117895 |
| C2, C8 | 22n | 2 | 114594 |
| C3 | 2.2u | 1 | 117891 |
| C4 | 1n | 1 | 114587 |
| C5 | 100p | 1 | 108063 |
| C7 | 3.3n | 1 | 114590 |
| C9, C12 | 1u | 2 | 117889 |
| C10 | 100n | 1 | 114597 |
| C11 | 100u | 1 | 102724 |
| D1, D2 | 1N4148 | 2 | 100941 |
| D3 | 1N4007 | 1 | 108332 |
| D4 | LED | 1 | 111577 |
| RV1, RV2, RV3 | 100k (A) | 3 | 116468 |
| U1 | NJM4558 | 1 | 111236 |
| 3PDT | 1 | 117590 | |
| 6.3mm ジャック | 2 | 114813 | |
| 2.1mm DCジャック | 1 | 106569 |
※1 1.6kはないので1.5kの販売コードです。
頒布について
メルカリにて頒布予定です。「【PCB】令和のRATを作ろう 20240818版」というタイトルで出品します。 フットスイッチ用の基板をご希望の場合は無料でご提供します。購入後に取引メッセージなどでお知らせください。
