[SIZE="5"][B]Die Schaltung[/B][/SIZE]

Zunächst soll die komplette Schaltung erklärt werden.


[SIZE="4"][B]Pegelanpassung[/B][/SIZE]

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/input-gain.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Input Gain[/SIZE]

Ein erster Operationsverstärker (IC1B) dient dazu, das vom Instrument (oder vorausgehenden Bodeneffekten) kommende Eingangssignal auf einen für das THAT-IC passenden Pegel zu bringen. In diesen Schaltungsteil wurde ein Schalter (S2, on-off-on-Typ) integriert, der es erlaubt, 3 verschiedene Verstärkungen einzustellen:
In Mittelstellung wird dem Widerstand R3 kein weiterer Widerstand parallelgeschaltet und die Verstärkung berechnet sich wie folgt:
V = 1 + R3/R4 = 1 + 10kOhm/2,2kOhm = ~5,5

Wird S2 auf eine der beiden äußeren Positionen geschaltet, verringert sich die Verstärkung, da die Parallelschaltung zweier Widerstände (R3 mit R35 bzw. R3 mit R36) eine Verringerung des resultierenden Widerstands zur Folge hat:

1/Rges = 1/R1 + 1/R2 = 1/10kOhm + 1/8,2kOhm [bzw. 1/20kOhm] = 0,1 + 0,12 [bzw. 0,05] = 0,22 [bzw. 0,15]

Rges = 1/0,22 [bzw. 1/0,15] = ~4,5 [bzw. 6,67]

V = 1 + Rges/R4 = ~3 [bzw. 4]


Nach dieser Pegelanpassung wird das Tonsignal in zwei Wege augesplittet und in zwei Bereiche des THAT-IC geleitet:
1. RMS-Detector "RMS"
2. VCA


[SIZE="4"][B]RMS-Detector[/B][/SIZE]

Aufgabe des RMS-Detectors ist es, den Pegel des Signals zu berechnen, genauer gesagt, den Dezibel-Wert des Effektivwerts (root mean square - rms) des Signals. In die Berechnung des Effektivwerts fließt eine Zeitkonstante ein, die sich über das RESP-Potentiometer P3 (Response) beeinflussen lässt.
Dies hat zur Folge, dass bei voll aufgedrehtem Response das Tonsignal ab der eingestellten Schwelle (Threshold) hart limitiert wird; je niedriger Response eingestellt ist, umso mehr sind die Attack- und Releasezeiten vom jeweiligen Tonsignal abhängig ("musikalische" Kompressorfunktion der Schaltung).

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/rms-detector.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]RMS Detector[/SIZE]


[SIZE="4"][B]Threshold-Regler und Hard-Soft Knee - Umschaltung[/B][/SIZE]

Das Threshold-Potentiometer legt fest, ab welchem Signalpegel, der durch den RMS-Detector ermittelt wurde, überhaupt eine Kompression des Signals stattfindet. Dieser Schaltkreis soll also nur dann eine (negative) Spannung ausgeben, wenn der ermittelte Pegel über der eingestellten Schwelle (Threshold) liegt. Auch sollen nur ansteigende Pegel des RMS-Detectors eine Spannung durch die Threshold-Schaltung passieren lassen und zu Kompression führen, während absteigende Pegel eine 0V-Spannung und somit kein Kompression ergeben sollen.

Letzteres wird durch die im Feedbackloop des (invertierend beschalteten) Operationsverstärkers OA1 liegenden Dioden D1 und D2 zusammen mit dem Widerstand R8 erreicht. Dabei legt das Threshold-Potentiometer P1 je weiter aufgedreht eine umso negativere Vorspannung auf den Eingang von OA1, so dass die vom RMS-Detector kommende (positive) Spannung umso höher sein muss, damit am Ausgang des Threshold-Schaltkreises noch eine (negative) Spannung weitergegeben wird - nur hohe am Eingang des Kompressors anliegende Pegel erfahren noch eine Kompression.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/threshold_hard-soft-knee.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Threshold-Regler und Hard-Soft Knee - Umschaltung[/SIZE]

Die Hard-Soft Knee - Umschaltung erfolgt mit dem 2-poligen Umschalter S3A-B: Ist die Diode D2 wie oben bereits beschrieben in den Feedback-Loop von OA1 geschaltet, ergibt sich die übliche Hard Knee - Kompression.
Wird D2 mit S3B aus dem Feedbackloop geschaltet, bewirkt sie die Soft Knee - Charakteristik der Kompression. Allerdings führt sie dann auch zu einer Verringerung der(negativen) Spannungen am Ausgang der Thresholdschaltung, was weniger Kompression bedeuten würde. Um das zu vermeiden bzw. zu kompensieren, wird mit S3A eine positive Vorspannung auf OA1 gelegt, die Spannung am Ausgang von OA1 wieder negativer.


[SIZE="4"][B]Kompression Ratio[/B][/SIZE]

Mit dem Ratio-Potentiometer P2 lässt sich die Stärke der Kompression oberhalb der mit Threshold eingestellten Schwelle der Tonsignalstärke einstellen. Minimal ist damit eine Null-Kompression (Kompressionsrate 1:1; Regler ganz nach links gedreht) bzw. eine nahezu totale Kompression möglich, welche bedeutete, dass oberhalb der Schwelle ein Anstieg des Tonsignalpegels verhindert würde (Kompressionsrate unendlich:1).

Der Widerstand R12 bewirkt im Zusammenhang mit dem linearen Potentiometer P2, dass sich dessen Regelcharakteristik dahingehend verändert, dass bereits bei niedrigeren Einstellungen eine stärkere Kompression erzielt wird, als dies mit dem Potentiometer allein der Fall wäre. In Mittelstellung von P2 ist somit eine Kompressionsrate von ungefähr 4:1 eingestellt.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/compression-ratio.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Ratio-Regler[/SIZE]


[SIZE="4"][B](Make up) Gain[/B][/SIZE]

Gain-Potentiometer P4 stellt den Ausgangspegel des Kompressors ein, ist also nichts Anderes als ein bei anderen Geräten mit Volume oder Level bezeichneter Regler zur Einstellung der Gesamtlautstärke. Die Bezeichnung "Make up" bezieht sich darauf, dass das Tonsignal durch Kompression ingesamt leiser wird. Der Gainregler erlaubt es, dies zu kompensieren.
Erreicht wird dies dadurch, dass P4 je weiter aufgedreht eine umso positivere Spannung (und je weiter zugedreht eine umso negativere Spannung) über R17 auf den (invertierenden) Eingang von OA2 legt. Dies führt unabhängig vom RMS-Detector-Pegel sowie Threshold- und Ratio-Einstellungen um eine umso negativere (bzw. umso positivere) Spannung am Ausgang von OA2, womit sich eine Anhebung (bzw. Absenkung) der Gesamtlautstärke um 20dB erzielen lassen. In Mittelstellung von P4 erfolgt keine Anhebung oder Absenkung.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/make-up-gain.bmp[/IMG]
[SIZE="1"](Make up) Gain-Regler[/SIZE]


[SIZE="4"][B]Voltage Controlled Amplifier (VCA)[/B][/SIZE]

Die eigentliche Kompression findet im VCA statt. Dort wird das vom Eingang bzw. der Pegelanpassung (IC1B, s. o.) kommende Signal in Abhängigkeit von der an Ec- anliegenden Spannung abgeschwächt (bzw. mit dem Make up Gain auch angehoben):
Je positiver die an Ec- anliegende Spannung, desto stärker die Pegelreduktion (bzw. je negativer, einstellbar mit dem Gain-Potentiometer von dessen Mittelstellung nach rechts, umso stärker die Pegelanhebung).

Über das Trimpotentiometer TR1 lässt sich eine geringe Spannung an den SYM-Pin des VCA legen. Dadurch kann dessen interner Schaltkreis auf minimale Verzerrungen eingestellt werden.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/voltage-controlled-amp_output-opamp.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Voltage Controlled Amplifier und Ausgangsoperationsverstärker[/SIZE]


[SIZE="4"][B]Ausgangsoperationsverstärker[/B][/SIZE]

Der Operationsverstärker am Ende des Signalwegs OA3 dient dazu, den Ausgangspegel einzustellen. In der vorliegenden Schaltung wird keinerlei Verstärkung erreicht, wenn im VCA keine Kompression oder Anhebung erfolgt.  Die Verstärkung errechnet sich über den Quotienten R27/R5.
Wollte man den Ausgangspegel grundsätzlich erhöhen, könnte man hier für R27 einen größeren Widerstandswert wählen.


[SIZE="4"][B]Busy LED[/B][/SIZE]

Das Signal für die Busy LED zweigt zwischen Ratio-Regler und Gain-Regler ab. Deren Aufleuchten gibt somit an, ob eine Kompression in Abhängigkeit vom Eingangspegel und den Einstellungen von Threshold, Hard-Soft Knee - Charakteristik und Ratio stattfindet. IC1A invertiert und verstärkt (eingestellt über den Quotient R21/R20) dazu die an seinem Eingang anliegende negative Spannung und ist damit in der Lage, ausreichend Spannung und Strom bereitzustellen, um LED1 zum Leuchten zu bringen.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/busy-led.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Busy LED[/SIZE]


[SIZE="4"][B]Status LED[/B][/SIZE]

LED2 dient Anzeige, ob der THAT JAM aktviert ist oder sich im Bypass befindet. Sie wird über eine "Millenium Bypass" genannte Schaltung betrieben. Diese wird durch den Hardware Bypass - Fußschalter angesteuert.
Befindet sich der THAT JAM im Bypass, ist der Gate-Anschluss des N-Kanal-MOSFET-Transistors Q3 mit dem Ausgang der eigentlichen Kompressionsschaltung verbunden und dadurch über R29 auf Masse gezogen. Dadurch wird der Drain-Source-Kanal des MOSFETs nicht-leitend und der Strom kann nicht durch in hindurch fließen. Die LED ist dunkel.

Fehlt beim Einschalten des Effekts die Verbindung vom Gate des MOSFTES Q3 über R29 nach Masse, wird der Drain-Source-Kanal von Q3 leitend, es kann Strom fließen und die LED leuchtet auf.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/millenium-bypass-led-switch.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Status LED[/SIZE]


[SIZE="4"][B]Spannungswandler und Verpolungsschutz[/B][/SIZE]

Die beiden ICs IC2 und IC3 wandeln zusammen mit den Dioden D4, D5 bzw. D 6 - D8 und den Kondensatoren C16, C17 bzw. C18 - C21 die vom üblicherweise für Bodeneffekte verwendeten 9V-Netzteil kommende Spannung unter Last der Kompressorschaltung in eine symmetrische Spannung von ca. +17V (IC2) und -14,8V (IC3) um.
Damit lassen sich zwei Spannungsregler IC4 und IC5 betreiben, welche eine (geregelte) Spannung von +/- 12V zum Betrieb der Schaltung bereitstellen.

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/voltage-converter_polarity-protection.bmp[/IMG]
[SIZE="1"]Spannungswandler und Verpolungsschutz[/SIZE]

Zum Schutz vor verpolter 9V-Spannung vom Netzteil ist ein Verpolungsschutz mittels Q2 und R31 realisiert:
Liegt bei richtig gepolter Spannung der Gate des P-Kanal-MOSFETs an Masse, wird dessen Source-Drain-Kanal leitend und die Spannung wird durchgeleitet. Liegt dagegen bei verpolter Spannung positive Spannung am Gate des MOSFTEs an, leitet dessen Kanal nicht und die Spannung wird nicht durchgeleitet.


[SIZE="4"][B]Die Schaltung im Überblick[/B][/SIZE]

[IMG]http://hpbimg.someinfos.de/workshops/that-jam/that-jam_9V_v-1-0_schematic.png[/IMG]