Distorsion guitare [Partie 3 – Premier échec !]

Suivant mon idée de base, dont le but était d’exploiter au mieux l’effet logarithmique des diodes, j’ai réussi à faire une pédale d’overdrive…
Déception passée, voici en détail ce que j’ai mis en place.

1 – Exploitation des diode sur la plage 0-20mA

Mon idée erroné, était d’exploité au mieux les diodes, en leur fournissant plus de courant que d’ordinaire. J’en suis venu à faire un convertisseur tension courant ( Iout = Vin / r).

Convertisseur Tension/Courant.

Vous avez le détail du fonctionnement de ce montage sur ce site :
http://electronique.aop.free.fr/AOP_lineaire_NF/9_convertisseurTC.html

Ce qui donne ce résultat :

Vert Vin; Blanc Vout.

Bien sur, je passe par une phase de pré-amplification du signal guitare (qui est un fait d’un AOP lui aussi).
Les règles que je me suis imposé :
– Le préamplificateur ne doit jamais saturer
– La tension en sortie du préamplificateur pour un niveau max de guitare de 1Veff. ne doit pas pour le convertisseur tension courant, dépasser 30mA.

Le résultat.

Une bonne overdrive, à l’ancienne, qui manque de souffle lors des attaques, ce dernier point à été palier par des gros condensateur de découplage au niveau de l’alimentation de l’aop.
J’ai été déçu je vous l’avous, mais maintenant je sais que pour une bonne disto, le coup de l’amplification logarithmique, c’est un mythe !

Erreur Principale – vouloir mettre trop de courant dans les diodes.

Voici actuellement le signal avec un courant de 22mA
Parreil avec 4 fois moins de courant.
Là avec 40 fois moins de courant.

La diode à un comportement logarithmique, ce qui implique que mon signal de sortie aura la même forme, peut importe le courant que je lui fourni.
La seul différence est le niveau de tension en sortie.
En gros j’ai juste gâché de l’énergie pour mettre en forme mon signal.
Et ça a entraîné des difficultés à suivre les attaques au niveau de alimentation. Lors d’une forte attaque à la guitare, on pouvait entendre la pédale s’essoufflé.
De plus ce fort courant, ma fait développer une alimentation plus chère (et ça na pas suffit).

Un montage conventionnel n’aurait pas suffit ?

Je ne sais pas !
D’un point de vue traitement du signal, il y a des différences notoire, est-ce d’un point de vue audio mieux ? Seul l’expérience et les gout de chacun peuvent le dire.

Voici un montage classique :

Distorsion classique.

Voici la comparaison entre les 2 systèmes :

Il y a une pente moins raide, et un temps mort dans le courant.

La suite :

J’ai 2 choix, améliorer ma pédale et tester la correction, ou continuer sur une autre voie.
J’ai commencé par explorer une autre voie, car j’aimerais travailler sur la dynamique de la pédale (compressor et noise-gate).
Pour le moment, j’ai mis de côté le système conversion tension courant, mais faut que je le re-travail, je sens que c’est une bonne base.

Distorsion guitare [Partie 2 – Idée primaire]

Pour rappel, j’essaye de faire une distorsion logarithmique, et non écrêté.

Piste de l’amplificateur logarithmique :

Mon élément de base est le montage amplificateur logarithmique à base d’AOP (wikipedia) :

Basic op-amp diode log converter.
{\displaystyle V_{\text{out}}=-V_{\text{T}}\ln \left({\frac {V_{\text{in}}}{I_{\text{S}}\,R}}\right)}

Ce montage tel quel n’est pas exploitable pour mon besoin, en effet il ne gère pas les tensions négatives.

Comment est généré le Logarithme ?

D’où viens le logarithme népérien dans ce montage ?
De la diode, qui se modélise selon l’équation de Shockley.

{\displaystyle I=I_{0}\left[\mathrm {\exp } \left({\frac {V_{j}}{nV_{0}}}\right)-1\right]}

Là on voit que le courant traversant la diode peut être exprimer par exponentiel de la tension.

Donc les diodes utilisées en distortions font déjà des logarithme ?
Diodes utilisées dans l’OD-1 : 1S2473.
Caractéristique Tension courrant :

Diodes de la boss DS1 1N4148 :

L’echelle de courant est en Log(10), De 1uA pour 275mv à 100uA pour 500mv et ensuite 10mA pour 735mv, nous avons là un beau log.

L’idée est de transformer la tension amplifiée en courant, il ne sert à rien d’essayer de fournir 10V à la diode, à part courcircuité l’aop, et au final faire saturer l’aop.

Conclusion :

Je vais essayer de partir sur des 1N4148, qui semble fournir une bonne réponse Vf = KLn(If).
Le but va être de récupérer le signal guitare, le transformer en équivalent courant, pour récupérer la tension aux bornes des diodes.

Protection par le feu !

Billet sur ce que j’ai pu voir lors de mes recherches sur les pédales d’effets.

Notamment une protection d’inversion de polarisation, qui sert à protéger le circuit, contre les inversion de polarisation.
Sur certains montages on peut voir ça :

(Je ne balance pas j’informe) On retrouve ce montage de diodes sur les pédales Boss, pédales Ibanez et surement sur d’autres…

Effectivement, ce montage permet de ne pas présenté une tension inverse qui pourrait détruire les composant de la carte. Sur les alimentations secteur jack 9V ou 12V, le câblage interne n’a pas de règle à respecter :

Ici le plus est au centre, et la masse est à l’extérieure du jack.
Là c’est l’inverse, et c’est pour ça que les pédales doivent être protégé.

Il n’y a pas de règle, c’est au bon vouloir des constructeurs.
Néanmoins, pour des pédales alimentées en 9V, j’ai jusqu’à présent seulement rencontré le cas 1. Ce doit être un truc spécifique pédales de musique.
Faite attentions à toujours vérifier ces images sont présentes sur les pédales et sur les blocs secteurs, il faut qu’elles soient identiques ! (ainsi que la tension…).

Pourquoi c’est mal ?

En cas d’inversion de polarité, cette diode va créer un cour-circuit, le bloc secteur va fournir du courant, et si il n’est pas protéger (vous savez votre ancien bloc est tombé en panne, vous l’avez remplacer par un truc pas cher …), il va soit casser, soit casser la diode puis le reste du circuit. Ça peut déclencher un incendie !

La manière correcte d’utiliser la diode.

Voici la manière d’implémenter la diode, pour n’importe quel raison ne faite pas comme boss Ibanez ou autre :

La seule manière !

Comme ça en cas d’inversion de polarité, il ne se passera rien. Pas de surchauffe, pas de casse, pas d’incendie… Du moins pas à cause de l’inversion de polarité.
Votre pédale ne fonctionnera pas, et c’est tout !

La raison de leur implémentation.

L’extermination de masse des guitariste ?
La seule explication est la différence de potentiel “perdue” par la diode, et peut être que ça les embêtes.
La chute de tension de 0,7V sur 9V, c’est 7,8%, ce qui peut amener une saturation (non souhaitée) des composants à cause de l’alimentation. Ça peut ce comprendre.
Mais il existe d’autre manière de faire ! avec un mosfet ! voici :

Mais alors que faire ?

Il existe un moyen de bien ce protéger, et de ne pas avoir de chute de tension, le MOSFET.
Je laisse le lien ici, je détaillerais le fonctionnement dans un autre billet.

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