[Effet] Pédale distorsion à tubes 12V

[narno91]

Hello,

Je vous lis depuis quelques temps, et après quelques réalisation au silicium, je me lance dans ce modeste projet.

Mon but est de créer une disto à tube format pédale. Je ne vous cache pas que le Perppershred de tube town, et la réalisation d'A-WAI m'ont pas mal motivé, j'ai été également bluffé par la Seymour Mayhem (celle avec les 2 pentodes 6205).
Par contre j'aime pas les 12AX7 qui fonctionnent en 12V, d'ailleurs je comprends pas comment ça marche (on peut même pas tracer la droite de charge sur un datasheet !!).

Je n'ai pas envie de toucher à la haute tension, donc ça sera une alim 12V.
De ce fait, j'utiliserais 2 tubes 12U7, comme A-WAI. S'il n'y a pas assez de disto, je rajouterai peut ête un boost par AOP ou FET plutôt que rajouter un troisième tube.
Pour la même raison, si je dois rajouter un buffer avant un éventuel tonestack, ça sera un FET.

Tout d'abord, voyons pour la polarisation des lampes :
Pour les résistances d'anode, Je comprends pas pourquoi il y a des valeurs si élevées sur la PepperShred. Autant suivre la préco constructeur, c'est à dire 12K, ce qui donne une ordonnée à l'origine de 1mA.
3 triodes seront polarisées de manière assez centrées afin de faire un max de gain et de la disto. La 4eme triode sera polarisé avec une resistance plus forte afin d'amplifier une demi alternance, et reproduire ce qu'on trouve sur les amplis type mesa, slo,etc...
Voici donc ma droite de charge (pour 12K) et mes deux points de polarisation tracées sur le datasheet du 12U7 : en jaune pour les 1, 2 et 4, en vert pour le 3.



Ca me donne des résistances de 3K pour les triodes centrées, et 15K pour la triode décentrée.

Ensuite, pour les condensateurs de découplage, je les choisis pour avoir une fréquence de coupure vers 150Hz, avec 1uF, ça le fait bien.

Je garde les capa de liasion et resistances de grille de la disto d'A-WAI, et Voilà donc le premier schéma :



Dans un premier temps, je testerais sans tone stack, juste un potar de volume, puis après on verra, sûrement un tonestack 3 boutons style marshall.

Vous noterez que j'ai utlisé un logiciel de modélisation électronique très sophistiqué : PAINT

N'hésitez pas à critiquer mon schéma, si possible avant que je commande les composants.

A+

[McColson]

Bonjour,
Pour moi y'a pas d'aberration, donc ça peut-etre une base intéressante à affiner par la suite.

[karmeliet]

Je vois (avec plaisir ) que le temps est au hi-gain sur projet g5...

J'ai realisé la pepper shredder, mon conseil ( sans vouloir te commander)fais toi une bonne alim filtrée regulée avec un transformateur suffisament dimensionné. Car au plus y a de gain au plus il faut que l'alim soit silencieuse.

Sinon c'est un projet interessant, a suivre, pour sûr!!

[a-wai]

Hummm, ça part bien, je suis impatient de voir (et surtout d'entendre) la suite...
Pour la pola des triodes, j'ai fait le flemmard et je me suis calqué sur les valeurs de TT (tout en me disant que je calculerais au mieux plus tard, ce que je n'ai bien sur jamais fait ), je vois que tu prends ton projet par le bon côté, ça devrait le faire !

[narno91]

Quelques nouvelles de mon montage.

Le tout a été câblé dans une magnifique boîte à chaussure...j'en vois qui se moquent....

1er essai peu concluant, le son sort, mais peu de gain, peu de disto, mais beaucoup de basses...

De ce fait, j'ai rapproché mon montage du peppershreder, en mettant les mêmes resistances intermédiaires (elles ont peut être un nom ?)
c'est à dire 220K au lieu de 1M.
A ce sujet, comment les choisit on ?, est-ce qu'il faut considérer un filtre RC avec la capa de liaison précédente ou ont elles un autre rôle ?
Ensuite, la 3eme triode a été polarisée comme les autres (cad 3k en cathode) pour reprendre du gain.



2eme essai plus satisfaisant, le son est très correct, la disto aussi, on est au delà du crunch mais c'est pas du highgain...

Question aux experts ? : Comment augmenter davantage le gain ?
j'ai essayé d'augmenter les capa de découplage (j'avais des 4,7uF en stock) mais ça change pas grand chose.

Je vais tester par ailleurs un "clean boost" en entrée (avec un AOP, style MXR disto+ sans les diodes de clipping).

PS : j'ai pas de quoi faire de samples, mais promis je monterai bientôt un condor pour passer via ma carte son.

PS2 : Au passage, les tensions de plaque à vide sont aux alentour de 9,5V, ce qui correspond à la valeur visée théorique (ça rassure).
Toujours selon ma droite théorique, ça permettrait d'osciller en gros entre 6v(ig=0) et 12v(ip=0).

PS3 : j'utilise pour l'instant comme alim un petit bloc d'alim de labo qui est vendu pour sortir max 1A.

[a-wai]

Au niveau des résistances modifiées, je suppose que tu parles de R10 et R13, qui font effectivement un filtre RC passe haut avec le condo de liaison... D'où les basses moins présentes en passant de 1M à 220K
Elles déterminent également l'impédance de charge du tube précédent, il me semble.

Les capas de découplage n'augmentent pas le gain global selon leur taille, mais uniquement le gain dans les basses (filtre RC passe haut avec l'impédance de cathode, qui est différente de la résistance de cathode)

Pour augmenter le gain, la 1ère solution est d'augmenter le gain en tension en jouant sur la résistance d'anode : d'après ta droite de charge, tu as une excursion en tension de 6V pour 1,5Vcc en entrée, soit un gain de 4.
Avec une résistance d'anode de 120K et en conservant la cathode à 0,75V (donc même excursion en entrée), ton excursion en sortie passe à 12V (ou presque) => un gain en tension de 8, qui va pouvoir faire saturer la triode suivante bien plus fort !
Dans ce cas, le THD est très élevé (et donc pas préconisé du tout par le constructeur, qui réfléchit en termes de restitution fidèle du signal), ça tombe bien, on fait pas de la hifi mais du rock

Solution 2 : diminuer la tension de cathode en diminuant la valeur de la résistance : la disto se déclenche lorsque le potentiel de grille devient supérieur au potentiel de cathode, donc en diminuant la tension de cathode, tu fais basculer ta triode plus rapidement en saturation...

Conclusion : avec 120k en anode et 12k en cathode, tu devrais gagner pas mal de satu, quitte à revenir à une pola type slo pour la 3ème triode si ça sonne trop abeilles

(Au passage, je me rends compte que 120K est plus ou moins la valeur limite utilisable avec ces tubes, au-delà on ne gagne rien, à part le fait de ne pas pouvoir se servir des datasheets vu qu'on est dans une zone où il devient impossible de mesurer et distinguer les différents traits... Va falloir que je revoie ma tube-wai, moi )

[narno91]

Salut,

Merci AWAI pour tes conseils.
J'ai suivi ton idée, avec une 100k en anode, (j'avais que ça, et puis sur le datasheet, au delà de 100/120k, la droite est quasi horizontale).
au fait, j'utilise un datasheet Sylvania, mais mes lampes sont des BCS, pensez vous que ça change beaucoup ?

Ensuite, j'ai essayé plusieurs resistances de cathode pour obtenir une polarisation vers 6v. Avec 7.7k (3k + 4.7k), on obtient 5.9V en anode.
La troisième triode est polarisée à la SLO/Mesa avec 10k (j'ai pas essayé plus fort).

Résultat : du gain ! mais des abeilles, et un grizzly aussi
En micro manche, j'ai l'impression d'avoir une basse !

J'avais vu un post de floral77 qui expliquait comment rendre les basses et aigus plus propres, avec un RC avant le potar de gain, et une capa de 1nF sur une anode :



Le résultat est vraiment pas mal du tout !!!!!!!!

Je vais encore essayer de modifier des valeurs de capa par ci par là, mais je suis vraiment content,

[a-wai]

Concernant les datasheets pas de souci, normalement d'un constructeur à l'autre il n'y a pas de différence pour un même type de tube...

A mon avis, tu prends le problème de la polarisation par le mauvais côté : avec les tubes, on ne cherche pas à avoir une tension d'anode particulière (celle-ci est déterminée par le point de polarisation sur ta droite de charge), mais une tension grille/cathode compatible avec le signal d'entrée.

De la bonne polarisation des triodes :

Par exemple, sur ta triode d'entrée, le signal est assez faible, donc tu peux polariser ta grille à -0,5V par rapport à la cathode, donc en cathode bias comme ici, tu devras avoir la cathode à 0,5V (soit Rk = 6,2K)
Sur les triodes 2 et 4, comme le but est d'écrêter le signal, une pola à -0,5V est pas mal aussi, et pour la triode 3 passer à -1V (avec Rk = 22k) permettra de limiter la satu de cet étage...

Le calcul de Rk est tout bête : tu choisis un point de polarisation sur ta droite de charge, tu as donc U (tension grille/cathode) et I, donc calculer Rk devient un jeu d'enfant

Du sommeil du grizzly :

Pour calmer les basses je te conseille de modifier les capas de découplage : les 1µ sont très bien pour des 12AX7 dont l'impédance de cathode est faible (environ 600ohms, ce qui fait une fréquence de coupure de 250Hz)
Par contre avec les 12U7, l'impédance de cathode vaudrait environ 3,2K si Rk = 6,2K, donc avec 1µ tu coupes à 50Hz, autant dire rien du tout quand il s'agit de guitare... La meilleure valeur semble être 220n, auquel cas on retrouve une fréquence de coupure vers 225Hz, plus adaptée à ce type d'application.
Personnellement, j'avais aussi un RC avant le potar de gain, que j'ai viré parce que çé saturait pas assez pour moi

Détail du calcul :
Rk' = (Ra + Ri)/(mu + 1) avec Ra = résistance d'anode, Ri = résistance interne et mu = facteur d'amplification.
D'après le datasheet, Ri = 12,5K et mu = 20, donc Rk' = 6,3K (pour une 12AX7, Ri = 62,5K et mu = 100)
Zk = Rk || Rk' (Rk = résistance de cathode), donc Zk = 3,2K pour Rk = 6,2K
Il suffit alors de calculer la fréquence de coupure du filtre RC formé par Ck et Zk

Du silence de la ruche :

A priori c'est le même principe, sauf que dans ce cas, avec Ra = 120K et Rk = 22K, on retrouve une impédance de sortie équivalente à celle d'une 12AX7 polarisée façon Mesa/SLO (Ra = 100K et Rk = 39K), donc pas de souci pour le condo de 1n.
Personnellement, j'avais aussi un RC avant le potar de gain, que j'ai viré parce que ça saturait pas assez pour moi

Détail du calcul :
Ra' = Ri + (mu + 1)*Rk (4M sur la 12AX7, 475K sur la 12U7) - Note : pour une cathode découplée, on aurait Ra' = Ri
Za = Ra' || Ra (98K pour la 12AX7, 96K pour la 12U7)
Il suffit alors de calculer la fréquence de coupure du filtre RC formé par Ca et Za

Oui, mais ! Ca nous donne une fréquence de coupure à 1600Hz, ce qui me parait vraiment très peu ! Donc si quelqu'un voit une erreur dans le raisonnement ou le calcul ci-dessus (qui me paraissent pourtant pa mal), je suis preneur

[narno91]

Pô trop le temps de sortir le fer à souder ces temps ci

Concernant les datasheets pas de souci, normalement d'un constructeur à l'autre il n'y a pas de différence pour un même type de tube...

Cool, je me demande néanmoins quel crédit accorder aux valeurs relevées près des bords des datasheet, et la dispersion de fabrication dans ces zones, justement là où on se balade dans notre cas.

A mon avis, tu prends le problème de la polarisation par le mauvais côté : avec les tubes, on ne cherche pas à avoir une tension d'anode particulière (celle-ci est déterminée par le point de polarisation sur ta droite de charge), mais une tension grille/cathode compatible avec le signal d'entrée....

T'inquiète pas, j'ai à peu près compris la polarisation des tubes (cf. la figure dans le premier post), je mesurais la tension d'anode à vide uniquement pour essayer de corréler la théorie avec la pratique (toujours ma crainte sur la représentativité des courbes dans cette zone).
J'avais essayé -0.5 et un étage à -0.75, c'est pô mal...

Au passage voici quelques mises à jour : (on voit bien qu'on utilise une zone très restreinte du datasheet).

Points de polarisation approximatifs de la Perppershreder :


Et mes points de pola actuels (-0.5 et -0.75)

Pour calmer les basses je te conseille de modifier les capas de découplage : les 1µ sont très bien pour des 12AX7 dont l'impédance de cathode est faible (environ 600ohms, ce qui fait une fréquence de coupure de 250Hz)
Par contre avec les 12U7, l'impédance de cathode vaudrait environ 3,2K si Rk = 6,2K, donc avec 1µ tu coupes à 50Hz, autant dire rien du tout quand il s'agit de guitare... La meilleure valeur semble être 220n, auquel cas on retrouve une fréquence de coupure vers 225Hz, plus adaptée à ce type d'application.....

Ok, alors ça c'est typiquement un truc que j'avais pas bien compris, sur ton conseil j'ai mis des 220n mais je suis pas sûr que ça change grand chose (malheureusement je n'ai que mon Park 15W et ma modeste oreille pour vérifier)

Autre chose, j'ai changé les capa de liaison pour des valeurs plus faibles (c'est à dire fréquences de coupures plus élevées), là, l'effet est audible

Question générale à ce sujet : j'utilise des condo que j'avais en stock (des petits plastique jaunespas chers), qu'utiliseriez vous pour cette gamme de tension : styroflex, mica, orangedrop... ????

Dernière question pour aujourd'hui : je compte prochainement mettre un tone stack 3 boutons. Sachant qu'actuellement je n'ai pas de buffer, et que j'ai pas envie de mettre 3 lampes, est-ce qu'un montage simple avec un FET style J201 et une résistance de 10k en cathode pourrait faire l'affaire ??

Merci
A+

[narno91]

Bonsoir,

Après montage rapide d'un Condor, voici un sample, de qualité moyenne certes...
(je suis batteur, pas guitariste, donc ça va pas loin)

Epiphone les paul studio (gibson 500T en chevalet) => Condor => carte son

disto12u7.wma - 0.63MB

Notez que le montage est câblé "en l'air", dans une boîte en carton, pourtant j'ai pas de bruit ni de radio, coup de bol ?

Au fait, pour faire suffisament de satu, je suis passé à 3 lampes, voici le schéma actuel (et probablement définitif).:





Bref, ça fait un mix entre une tube-Wai, une perppershredder, avec des plarisation différentes.
Ca m'a permis de bricoler en toute sécurité un montage à lampes, et d'observer sur un cas concrêt l'aspect charge / Polarisation.

Merci à A-Wai pour ses conseils.