Dans cet article nous allons parler de la Fuzz Face mini de Dunlop. Non pas de son histoire, d’où elle vient ni de quels guitaristes légendaires l’ont joué.

En fait, je m’en suis procuré une il y a quelques temps (une au germanium), et en ouvrant le capot pour y insérer une pile, j’ai pu remarquer un petit potentiomètre bleu et carré. C’est un trimpot – une résistance ajustable – dont le réglage doit avoir une influence sur le son de la pédale.

J’ai donc cherché sur internet sur quoi joue ce composant, mais je n’ai pas pu trouver de réponse suffisamment précise. En gros, il est dit que ce potentiomètre ajuste le bias du transistor.

Mais lequel des transistors ? Que se passe t’il au niveau du circuit si je change sa valeur ? Est-ce que je risque de fusiller ma pédale ? Et le bias, c’est quoi ?

Si lorsque je joue dessus j’ai un son complètement différent, est-ce que ça vaut la peine de modifier la pédale pour avoir un 3e potentiomètre en façade ? Si oui, comment faire les connexions ?

Voilà des questions que l’on se pose peut-être. Pour y répondre, j’ai ouvert la bête et à l’aide de mon multimètre et du circuit électrique j’ai cherché à localiser où se situe ce trimpot dans le circuit.

Voici le circuit imprimé de la Fuzz Face mini (transistors en germanium) de Dunlop et son trimpot :

Circuit imprimé de la Fuzz Face mini Red. Le trimpot est indiqué.
Circuit imprimé de la Fuzz Face mini Red. Le trimpot est indiqué.

Sommaire
1 Circuit officiel de la Fuzz Face
2 Localisation du trimpot dans le circuit de la fuzz face mini
3 Réglage du trimpot
Conclusion

1 Circuit officiel de la Fuzz Face

Comme je le disais dans l’intro, vous pouvez trouver le circuit électrique de la Fuzz Face dans de multiples sites [1, 2, 3]. Ce doit être une des pédale les plus clonées de par sa notoriété et la relative simplicité du circuit. D’ailleurs, le voici :

Circuit électrique de la Fuzz Face originale. Les transistors sont des transistors bipolaires PNP au germanium.
Circuit électrique de la Fuzz Face originale (d’après [1]). Les transistors sont des transistors bipolaires PNP au germanium.

Les explications du fonctionnement de ce circuit fusent (désolé…) sur le net [1, 2, 3, 4].

En gros, pour reprendre les explications de R.G. Keen [2], le 1er transistor est monté dans la configuration la plus simple pour amplifier le son. Le 2e transistor est doté d’une boucle de contre-réaction qui permet au transistor de donner tout son gain (ce qui est bien pour une pédale de distortion) et qui fait la particularité de ce circuit. En effet, cette contre-réaction s’utilisait beaucoup en électronique de l’époque car les transistors n’avaient pas autant de gain que aujourd’hui. De plus, leur variabilité au niveau du gain était beaucoup plus grande que de nos jours.

Afin de fonctionner correctement, chacun des transistors doit recevoir une tension DC bien concrète au niveau du collecteur et de la base (voir l’article point de repos du transistor).

Pour cela, les valeurs de résistances connectées au collecteur des transistors doivent être adéquatement choisies.

Cependant, même si comme je le disais plus haut, le contrôle au niveau du gain d’un transistor est plus fiable de nos jours de par un meilleur contrôle dans leur fabrication, il y a toujours une marge d’erreur. Pour bien faire, il faudrait donc calculer la bonne résistance pour chaque transistor….

Rôle du trimpot

Une manière de palier ce problème est d’installer une résistance variable en Rc1 ou Rc2 et d’ajuster sa valeur afin d’obtenir la tension voulue en C1 ou C2.

Et c’est là que le trimpot, ou résistance ajustable intervient. On mesure la tension au niveau du collecteur, on tourne le trimpot pour obtenir la valeur de tension désirée, et on n’y touche plus.

C’est pour cela que ce potentiomètre est petit, et accessible en interne. Pour reprendre la définition de wikipédia (que je tente de traduire) : un trimmer (ou trimpot pour trimmer potentiometer) est un composant électrique miniature ajustable. Il est supposé être ajusté correctement par le fabricant lorsqu’il est installé, et ne jamais être touché par l’utilisateur.

Nous nous proposons ici de déroger à cette règle !

2 Localisation du trimpot dans le circuit de la Fuzz Face mini

En regardant le circuit imprimé on constate immédiatement que le circuit de la Fuzz Face mini est bien plus compliqué que le circuit original. Regardez par exemple dans le rectangle vert de la figure suivante. On est loin du circuit à 10 composants ! Mais je ne vais pas en parler ici car nous voulons nous concentrer sur le trimpot.

Le circuit de la Fuzz Face mini est bien plus fournit que l'original !
Le circuit de la Fuzz Face mini est bien plus fournit que l’original !

Selon les infos que j’ai pu trouver sur internet, le trimpot se trouverait donc au niveau du collecteur d’un des transistors.

En faisant de l’ingénierie inverse, j’ai pu identifier les pattes des transistors et localiser le trimpot au niveau du collecteur du 2e transistor. Voici le circuit électrique que j’ai trouvé pour la partie “simple” :

Circuit électrique de la Fuzz Face mini Red au niveau du trimpot. Les noms des composants sont ceux que l'on lit sur le circuit imprimé.
Circuit électrique (une partie) de la Fuzz Face mini Red. Les noms des composants sont ceux qu’on lit sur le circuit imprimé. La masse en triangle est la masse flottante à 9 V. La masse à 0 V correspond à la masse du châssis et à la masse du signal.

Note sur les masses

Sur cette figure j’ai représenté les 2 masses : celle qui est à 9 V et celle du châssis, qui est aussi la référence du signal audio (AC). Ces deux masses sont reliées par un condensateur de découplage. Cela peut paraître un peu bizarre, mais la cause est que le circuit est polarisé à l’inverse (le “+” de la pile est relié à la masse) car les transistors sont des PNP et l’alimentation de la Fuzz Face mini est centrée négatif. Ceci permet d’alimenter la Fuzz Face mini en chaîne avec d’autres pédales. C’est un détail qui est assez technique, mais qui a son importance. J’y reviendrai dans un prochain article. On remarque également la présence de R5, qui n’est pas sur le schéma original.

Pour information, les valeurs des composants sont les suivantes (certains composants ont changé de valeur par rapport au schéma original) :

R1=100k; R2= 33k; R3= 680; R4= 2,2k; R5= 330; Trimpot : 7,8k
C1= 330 uF; C3= 100nF; C7=2,2 uF; C10= 2,2uF;
Q1, Q2 : DMI 158 (germanium PNP)

En jouant sur le trimpot on va donc jouer sur la tension de polarisation du 2nd transistor. Notons que R4 permet de limiter le courant dans le cas où on règle le trimpot sur 0. Donc aucun risque de casse !

Notons également que la somme des résistances R4 et du trimpot vaut : 2,2k+7,8k=10k. Il est donc possible d’obtenir les 8,2k de la résistance de collecteur du 2e transistor, comme nous l’avons vu sur la figure précédente.

3 Réglage du trimpot

3.1 Préambule

Matériel nécessaire : un multimètre et un tournevis d’électronicien (voir cet article pour des références de matériel).

Maintenant que nous avons identifié le rôle du trimpot, nous souhaiterions savoir comment le régler.

Pour cela, il ne va pas être nécessaire de démonter toute la pédale ! Enlever le capot de la pile est suffisant !

Sur le site de électrosmash [3], il est conseillé d’avoir une tension de 4,5 V sur le collecteur de 2e transistor. Cela tombe bien, le trimpot va nous permettre de le faire.

Ce que l’on va faire donc, c’est mesurer la tension de collecteur, tourner le potentiomètre à l’aide d’un tournevis et s’arrêter lorsque l’on trouve 4,5 V.

Attention : je vous recommande de mettre une petite marque au préalable sur la position originale du potentiomètre, au cas où vous souhaiteriez revenir au réglage d’usine.

3.2 Où mettre les sondes du multimètre ?

Ça y est, la petite marque est mise, le multimètre est prêt, mais où placer les sondes du multimètre ?

C’est très facile. Comme vous pouvez le voir sur la figure suivante le circuit imprimé contient deux emplacements pour 2 transistors additionnels dont je méconnais le rôle à cet instant mais qui va nous servir à placer une des sondes du multimètre.

Zoom sur les deux transitors. On voit la présence de trous pour insérer deux autres transistors nommés Q3 et Q4. Nous allons nous en servir pour mesurer la tension des broches de Q1 et Q2.
Zoom sur les deux transitors. On voit la présence de trous pour insérer deux autres transistors nommés Q3 et Q4. Nous allons nous en servir pour mesurer la tension des broches de Q1 et Q2.

Ces transistors additionnels sont notés Q3 et Q4 sur le circuit imprimé (voir ci-dessus). À l’aide du multimètre j’ai pu identifier les connections suivantes :

Connexion entre les plots qui servent à insérer les transistors (vue du dessus).
Connexion entre les plots qui servent à insérer les transistors dans le circuit imprimé (vue du dessus).

La sonde noire du multimètre doit toujours être au même endroit, c’est-à-dire à la masse du chaâssis de la Fuzz Face mini. Vous pouvez par exemple connecter un jack à la pédale, et essayer de fixer la sonde noire sur la masse de l’autre côté du jack.

Mettez votre pédale sur ON. Si vous avez peur de faire une mauvaise manip, utilisez une pile plutôt que le secteur. Vu que nous voulons régler la tension de collecteur à 4,5 V, essayez de trouver une pile 9 V neuve ! Et n’oubliez pas de brancher un jack dans l’entrée jack si vous utilisez une pile.

3.3 L’heure de vérité

Placez la sonde rouge du multimètre sur le point C2 (en Q4). Vous devriez lire une valeur entre 0 et 9 V. Pour ma part, le réglage d’usine me donne 2,9 V. Jouez de la guitare sur ce réglage, en n’oubliant pas de jouer sur le potentiomètre de volume de la guitare, car en baissant celui-ci vous obtiendrez une distorsion plus douce.

Tournez le trimpot afin d’obtenir 4,5 V en C2. Jouez.

Notez vous une différence ? Est-ce que c’était mieux avant ?

Essayez les valeurs maximales, jouez, et ouvrez vos oreilles !

Vous pouvez au passage mesurer la tension de toutes les broches des 2 transistors. Voici les valeurs que je trouve en branchant la pédale sur le secteur :

Q1Q2
B8,88 V8,1 V
C8,1 V4,48 V
E8,95 V8,21 V

L’émetteur de Q1 est à 8,95 V. Cela veut dire que les 9 V de mon alimentation voient une résistance qui fait légèrement chuter la tension. En faisant 8,95 moins les valeurs du tableau précédant, on va trouver les valeurs des tensions de polarisation que l’on pourra comparer avec un montage à transistors NPN :

Q1Q2
B0,07 V0,85 V
C0,85 V4,47 V
E0 V0,74 V

Pour ma part, je trouve une différence non négligeable sur le son en jouant sur le trimpot. Je pense donc que je me pencherai bientôt sur l’insertion d’un potentiomètre en façade pour rendre son réglage plus accessible.

Conclusion

Nous avons vu que le trimpot règle la tension de collecteur – le bias – du 2e transistor et comment régler facilement sa valeur sans avoir à démonter toute la pédale. Prochainement je fais une vidéo là-dessus avec du son.

Vous avez aimé cet article ? N’hésitez pas à le partager, merci !

Références

[1] https://fuzzcentral.ssguitar.com/fuzzface.php
[2] http://www.geofex.com/article_folders/fuzzface/fffram.htm
[3] https://www.electrosmash.com/fuzz-face
[4] https://www.coda-effects.com/p/circuit-analysis-fuzz-face.html

Partager l'article:
  •  
    15
    Partages
  • 15
  •  
  •  

Laisser un commentaire