Nouvel article de la série Ré-création DIY, où on s’amuse en apprenant…. ou on apprends en s’amusant comme vous voulez ! Et pour ce 4e volet, encore un circuit de Tim Escobedo, le Duende JFET, issu de sa page « Circuit Snippet » [1]. Ce n’est ni plus ni moins qu’un booster utilisant un transistor de type JFET comme élément actif pour amplifier le son.
J’ai choisi ce circuit justement pour cela, il fait intervenir un JFET, dont il est souvent dit que de tous les éléments actifs (transistors bipolaires, à effet de champ, amplificateurs opérationnels) la réponse est celle qui se rapproche le plus d’un tube sous certaines conditions de polarisation [2, 3]. Certains même commentent qu’une grande marque de pédale d’effet a utilisé dans le passé ce circuit quasiment tel quel dans un booster, certainement en raison de la qualité et de la simplicité du circuit.
De plus, ce circuit contient très peu de composants, il est donc très facile à tester sur une plaque de prototypage ou à monter sur un perfboard ou un circuit imprimé.
Au final, pour se faire une idée je pense que le mieux c’est d’essayer soi-même, alors allons-y !
Sommaire
1 Circuit du Duende JFET légèrement modifié
Voici le circuit du Duende JFET que j’ai légèrement modifié :
Ces modifications apparaissent en rouge, je vais les commenter dans la suite du texte.
2 Résultat sonore
Voici une petite vidéo où je teste le circuit du Duende JFET :
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En savoir plus
3 Liste des composants et montage
3.1 Liste des composants
Voici la liste des composants nécessaires pour monter le Duende JFET, il y en a très peu !
| Composants | Unités | Description |
| 2N5458 | 1 | transistor JFET |
| 1N4001 | 1 | diode |
| Résistances | ||
| 2k | 1 | trimpot |
| 1M | 1 | trimpot |
| 100k A POT | 1 | potentiomètre normal |
| Condensateurs | ||
| 100n | 2 | |
| 22u | 1 | |
| Connecteurs | ||
| Jack | 2 | |
| Pile 9V | 1 |
3.2 Perfboard
Et pour monter rapidement votre boost, voici le circuit pour perfboard. Si vous ne savez pas comment utiliser un perfboard, vous trouverez des explications dans le tutoriel téléchargeable de ce blog.
Attention, ce perfboard est dessiné pour un 2N5458. Je n’ai pas essayé les 2N5457 et 2N5459 mais ça devrait fonctionner. En tout cas l’ordre des électrodes est le même. En revanche, pour un autre modèle de transistor, il faudra vérifier que l’ordre des électrodes est le même (drain, source et gate).
Voici la nomenclature utilisée :
- I : input. Branchez le câble du signal d’entrée de la guitare.
- O : output. À brancher à la patte nº3 d’un potentiomètre de 100 kohms. La patte nº2 va au jack de sortie, la patte nº1 va à la masse.
- M : la masse.
- 9V : entrée du 9V.
- L : branchez le + de la LED ici.
4 Brève explication du fonctionnement du circuit
Décrivons brièvement ce circuit !
Condensateurs de liaison
Les condensateurs de 100 nF sont des condensateurs de liaison qui annulent la tension constante générée par la pile ou l’alimentation de 9 V en entrée et en sortie. En effet, la tension constante ne contient pas de signal audio et conduit à un bruit indésirable. Mais elle est nécessaire car elle sert à alimenter l’élément actif amplificateur, ici le transistor JFET.
Notons que le condensateur d’entrée n’est pas présent sur le circuit original. Ce n’est pas un problème si la pédale d’avant et pourvue d’un condensateur à sa sortie. Mais dans le doute, ça ne coûte pas grand chose d’en rajouter un.
Alimentation
Le condensateur de 22uF et la diode sont des classiques, le 1er sert à réduire les bruits parasites à haute fréquence produits par la source de tension, le 2e protège le circuit au cas où on brancherait l’alimentation à l’envers.
Les potentiomètres
En sortie, on a sur le circuit original une résistance fixe de 100 kohms. Je préfère mettre un potentiomètre, afin de faire varier le volume de sortie à ce niveau.
En effet, le potentiomètre de 1 Mohms en entrée permet aussi de faire varier le volume général. En général dans les pédales on a plutôt l’inverse, un potentiomètre en sortie et une résistance fixe en entrée.
Cependant, la présence du potentiomètre en entrée est judicieuse. En effet, si on veut un boost propre (clean boost), donc avec un minimum de distorsion en sortie, il ne faut pas entrer un signal trop important, sinon le transistor ne sera pas capable d’amplifier correctement (linéairement). Par conséquent, lorsque le signal qui entre est trop important, ce potentiomètre permet de diminuer son amplitude à un niveau acceptable pour le transistor.
Notons cependant que l’impédance d’entrée est donnée par la valeur de la résistance d’entrée. En la diminuant, on baisse l’impédance d’entrée ce qui peut nuire au son (regardez l’article sur le micro de guitare et le tone sucking si vous voulez plus d’infos à ce sujet !). On peut y remédier en mettant un buffer en entrée, mais bon, ici on a pas envie de se compliquer la vie. Dans mon cas, je n’ai pas touché à ce potentiomètre, je l’ai laissé à fond.
Transistor JFET
J’allais oublier de parler du plus important, au milieu on a un transistor à effet de champ à jonction ou JFET. Je parlerai plus en détail de la théorie de ce type de transistors. Tout comme un transistor bipolaire (BJT en anglais), monté en émetteur commun, ce transistor va amplifier le signal qui arrive à son entrée qui a le nom de porte (gate en anglais, électrode G).
Mais vu que ce transistor est différent du point de vue de sa structure d’un transistor bipolaire, ce boost aura un son différent. Techniquement, l’impédance d’entrée est plus grande que pour un BJT, ce qui est bien pour la guitare ou un micro piezoélecrique, mais le gain est plus faible.
Du point de vue du son, il est souvent commenté que le son du JFET est moins froid que celui d’un BJT [2]. Mais comme dit en introduction, le mieux c’est d’essayer, ce que nous permet de faire le DIY !
Un point très important est la résistance RD. Elle sert à polariser le JFET au point de repos voulu. Dans notre cas, on veux polariser le drain à la moitié de la tension d’alimentation, c’est-à-dire 4,5 V. Ceci permet d’avoir le maximum de dynamique sans distorsion.
Le circuit original propose d’utiliser un J201. Cependant, ce modèle est de nos jours difficile à trouver voire obsolète. Je l’ai remplacé par un 2N5458 et j’ai donc adapté RD en conséquence. J’ai trouvé qu’une résistance de 1 kohms pour RD fait l’affaire, j’ai donc choisi de mettre un potentiomètre de 2 kohms (le double), ce qui me permet de compenser les fluctuations sur les valeurs des différents composants et d’obtenir précisément 4,5 V.
Utilisation de trimpots
Cela fait beaucoup de potentiomètres au final ! Mais rien n’empêche d’utiliser des trimpots pour RD et le potentiomètre d’entrée, c’est ce que j’ai fait sur le perfoboard dessiné plus haut. En sortie par contre, il est bien d’avoir un contrôle extérieur sans avoir à ouvrir la pédale. Un potentiomètre normal donc.
Vous voulez monter ce circuit ? N’hésitez pas à le dire dans les commentaires !
Edit 21/11/2020 : schématique et perfboard
Références
[1] http://www.jiggawoo.eclipse.co.uk/guitarhq/Circuitsnippets/snippets.html
[2] http://gabevee.tripod.com/sstubepre.html
[3] http://www.runoffgroove.com/fetzervalve.html#11