Dans cette série d’articles récréatifs et créatifs je propose de monter des circuits et voir ce qui se passe, tester, chercher. On s’appuiera éventuellement sur un peu de théorie. Dans ce 1er numéro, nous allons monter un circuit issu de la référence [1], celui du haut de la liste qui s’appelle “Gargletron”. Cette page recueille des circuits proposés par Tim Escobedo et est une mine d’or pour les adeptes du DIY. Il y a en effet une quantité incroyable de circuit électroniques à tester, nous y reviendrons souvent !

La 1ère et la 3e partie sont faciles à lire. La 2e est un peu plus technique.

Sommaire
1 Ré-création DIY #1 : Gargletron / Circuit, liste des composants, montage et résultat sonore
2 Explication théorique du montage
3 Modification de la pédale

1 Ré-création DIY #1 : Gargletron / Circuit, liste des composants, montage et résultat sonore

J’ai reproduis le schéma électrique du Gargletron, le voici :

Liste des composants

Voici la liste des composants qu’il faut réunir pour monter ce circuit :

ComposantUnitésDescription
TL0621amplificateur opérationnel double
MPSA181transistor bipolaire de type NPN
Diodes Si2de type 1N914 ou 1N4148
Résistances
10k TRIM1potentiomètre timmer
100k-A POT1potentiomètre normal
470r1
1k2
2,2k1
10k1
50k2
100k2
2,2M2
5M1
Condensateurs
680p1
1n1
5n2
100n3
10u1
Connecteurs
Jack2
Pile 9V1
Câble

Il vous faudra bien entendu en plus une plaque de prototypage, ou proto-board.

Brochage de l’AO et du transistor :

Voici le brochage du TL062. Cela n’apparaît pas sur le schéma électrique, mais il faut aussi alimenter l’AO. Il faut donc relier Vcc+ (broche nº8) au 9V et Vcc- (broche nº4) à la masse.

Brochage du TL062
Brochage du TL062

Le brochage du MPSA18 est le suivant. Pour un transistor bipolaire il faut distinguer émetteur, base et collecteur. Dans ce montage, la base est reliée au signal d’entrée. L’émetteur va à la masse par l’intermédiaire d’une résistance. Le collecteur est relié au 9 V par l’intermédiaire d’une résistance. Ceci permet de polariser le transistor afin de le faire fonctionner comme un amplificateur.

Brochage du MPSA18
Brochage du MPSA18

Montage sur protoboard

J’explique comment monter un circuit sur protoboard ici ou dans le tutoriel que vous pouvez télécharger gratuitement en vous inscrivant à la newsletter de ce blog.

Résultat sonore

Dans cette courte vidéo je montre comment sonne l’effet. En jouant sur le trimpot de 10k, on joue sur la fréquence de résonance, ce qui donne un effet similaire à une pédale wha-wha,. Dans la 2e partie de la vidéo, je propose une modification du montage, que j’explique plus bas dans cet article.

Les personnes qui ont lu cet article ont aussi lu :  Comment transformer le Line 6 DL4 en pédale de sustain

2 Explication théorique du montage

J’ai séparé le circuit en différentes parties correspondant à différentes fonctionnalités :

Ré-création DIY #1 : Gargletron / séparation des différentes fonctions du circuit.
Ré-création DIY #1 : Gargletron / séparation des différentes fonctions du circuit.

En rouge, on a un pont diviseur de tension qui, à partir de l’alimentation 9V fournie par la pile permet d’avoir 4,5 V au milieu grâce aux 2 résistances de même valeur (100 kohms). On appelle Vr cette tension. Vr est envoyée dans l’entrée non inverseuse des deux amplificateurs opérationnels (AO). Ceci permet de les alimenter en n’utilisant qu’une seule pile de 9 V, au lieu de deux pour avoir +9 V et -9 V (lisez l’article sur comment utiliser un amplificateur opérationnel en alimentation simple pour plus de détails).

En vert, on a un transistor monté en émetteur commun, qui est un montage amplificateur de tension (voir les articles sur les transitors pour plus de détails). Ce montage permet donc d’amplifier le signal d’entrée.

En bleu, nous avons deux diodes montées tête-bêche reliées à la masse. Leur rôle est d’écrêter le son, donc de créer de la distorsion. Vous pouvez lire l’article sur la RAT si vous voulez des détails sur le fonctionnement des diodes d’écrêtage.

Par conséquent, l’ensemble vert+bleu peut être vu comme une simple distorsion.

Les deux filtres du Gargletron

L’élément intéressant est inclus dans les pointillés violets. Les boucles de rétro-action comportent des condensateurs. Ceci fait que le gain en sortie de l’AO n’est pas constant avec la fréquence du signal qui entre.

Ainsi, on obtient deux filtres passe-bande : seule une plage de fréquence est amplifiée. Comme indiqué dans la référence [1], les deux AO forment deux filtres mis en parallèle, dont les caractéristiques sont commandées par le potentiomètre trimmer de 10 kohms.

Pour résumer tout cela, le signal d’entrée se sépare au niveau des 2 résistances de 50 kohms. Le signal sera amplifié sur une certaine plage en fréquence dans chacun des AO, puis recombiné en sortie du circuit. On obtient donc en théorie un signal à deux bandes, dont la position en fréquence est contrôlée par le potentiomètre de 10 kohms.

Simulation PSPICE du Gargletron

J’ai fait une petite simulation PSPICE du gain en sortie de chacun des AO. Voici le schéma utilisé pour la simulation :

Ré-création DIY #1 : Gargletron / Circuit utilisé pour la simulation PSPICE d'un des filtres.
Ré-création DIY #1 : Gargletron / Circuit utilisé pour la simulation PSPICE d’un des filtres.

Sur ce schéma, seul l’AO du haut et ses composants sont entrés dans la simulation. On regarde l’amplitude de la tension de sortie en fonction de la fréquence, sachant qu’en entrée on impose une tension sinusoïdale d’amplitude fixe de 0,1 V. J’ai fait varier la résistance R4 de 470 ohms à 10 kohms, pour faire comme si on tournait le potentiomètre trimmer. Voici ce que cela donne :

Ré-création DIY #1 : Gargletron / courbe de gain de l'amplificateur opérationnel 1
Ré-création DIY #1 : Gargletron / courbe de gain de l’amplificateur opérationnel 1

On voit que l’ensemble des courbes se situe entre 200 Hz et 1 kHz. Regardons la courbe grise, on voit un pic. Ceci signifie que ce filtre amplifie fortement une zone très réduite de fréquences. Lorsqu’on fait varier R4 (donc le potentiomètre), on fait varier le maximum du pic de 974 Hz à 233 Hz, à la manière d’une pédale wha wha.

Les personnes qui ont lu cet article ont aussi lu :  Conception d'une pédale boost à ampli op

Regardons de même la réponse en gain du 2e AO :

 Ré-création DIY #1 : Gargletron / courbe de gain de l'amplificateur opérationnel 2
Ré-création DIY #1 : Gargletron / courbe de gain de l’amplificateur opérationnel 2

Vu que les valeurs de R et C sont différentes la position des pics du 2e AO est différente. En effet, on voit que l’ensemble des pics est déplacé à plus haute fréquence.

Notons de plus que lorsque le potentiomètre est réglé sur 470 ohm par exemple, on a 10 kohms de l’autre côté. En sortie, on sommera donc la courbe grise de U1a et la courbe bleue de U1b.

3 Modification de la pédale

Nous avons vu que la pédale joue sur le spectre sonore : elle contient deux filtres actifs ou boosters qui amplifient un pic étroit autour de 1 kHz. De plus, il est possible de changer la position de ces pics en jouant sur le trimpot.

Or, il n’est pas évident de jouer de la guitare et de faire varier le potentiomètre à la main, je pense que vous serez d’accord.

Une solution serait de modifier le circuit pour commander le trimpot par une pédale d’expression.

Mais je me suis dit, et si la résistance trimpot variait toute seul, en oscillation, on aurait une sorte d’auto-wha ? Mais comment faire osciller la valeur d’une résistance ???

Avec une photorésistance pardi !! Ou LDR en anglais pour Light Dependant Resistance.

 Ré-création DIY #1 : Gargletron / utilisation de photorésistances pour créer un auto-wha.
Ré-création DIY #1 : Gargletron / Utilisation de photorésistances pour créer un auto-wha.

Il ne nous reste plus qu’à fabriquer un oscillateur pour faire briller une LED par intermittence, et placer cette LED devant la photorésistance.

C’est ce que vous pouvez voir à la minute 2’25 de la vidéo.

Le circuit oscillateur que j’ai utilisé est un multivibrateur composé de deux transistors bipolaires NPN, il est très facile à monter. Je reviendrai sur ce thème plus tard. Le circuit est le suivant :

 Ré-création DIY #1 : Gargletron / D'après [3], multivibrateur astable qui nous permet de faire briller une LED par intermittence.
Ré-création DIY #1 : Gargletron / D’après [3], multivibrateur astable qui nous permet de faire briller une LED par intermittence.

La LED est branchée entre l’émetteur de Q1 et la base. Notez que la modification n’est pas optimisée. En effet, ce serait bien de pouvoir jouer sur la vitesse de scintillement de la LED, ou sur la puissance émise. Il y a beaucoup de manière de réaliser cela, ce sera pour une prochaine fois !

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Références

[1] http://www.jiggawoo.eclipse.co.uk/guitarhq/Circuitsnippets/snippets.html
[2] https://fr.wikipedia.org/wiki/Photor%C3%A9sistance
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Multivibrator

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Cet article a 2 commentaires

  1. Lyo

    Salut
    J adoré ton initiative. Je bricole aussi des pédales depuis quelques temps.
    Serait il possible d avoir le schéma de tes montage sur strip board ou perf board stp.
    Et un petit article sur le noisy cricket AMP serais super .
    Par avance merci et bonne continuation

    1. fais-tes-effets-guitare.com

      Bonjour Lyo,
      merci pour ton commentaire ! Je peux essayer de faire ça oui.
      Y a t’il un schéma en particulier qui t’intéresse pour perfboard ? (je n’ai pas dessiné tous ceux du blog).
      À plus !

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