![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/transistors-1024x698.png\"){kind=spacer}
Cette famille de transistors oblige le courant \u00e0 circuler dans un sens donn\u00e9: pour faire simple on peut dire que les p\u00e9dales qui utilisent des transistors PNP sont aliment\u00e9es en -9V. Dans les sixties ce n’\u00e9tait pas vraiment un probl\u00e8me, car on alimentait les p\u00e9dales avec des piles. Il suffisait donc pour les constructeurs de connecter le pole positif de la pile \u00e0 la masse.<\/p>\n\n\n\n Plus tard les transistors de type NPN sont devenus plus facile \u00e0 produire notamment grace \u00e0 l’utilisation du silicium. Cette technologie permet d’alimenter les p\u00e9dales en +9V, en reliant le pole n\u00e9gatif de la pile \u00e0 la masse. Depuis lors les alimentations en +9V sont devenus la r\u00e9f\u00e9rence, ce qui rends p\u00e9nible l’utilisation des p\u00e9dales au germanium sur un p\u00e9dalboard moderne.<\/strong> Heureusement pour nous, des solutions existent pour palier au probl\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n La premi\u00e8re solution consiste \u00e0 modifier le circuit de l’alimentation de la p\u00e9dale, en rempla\u00e7ant la masse par du +9V, et le -9V original par la masse (cf. le sch\u00e9ma plus bas). Cette solution est \u00e9l\u00e9gante et \u00e9conome en moyen; pour ceux d’entre vous qui lisent l’anglais, elle est d\u00e9taill\u00e9e sur le site de Jack Orman <\/a>. C’est \u00e9galement ce design qui a \u00e9t\u00e9 choisi, il y a quelques dizaines d’ann\u00e9es par Zachary Vex pour sa Fuzz Factory.<\/p>\n\n\n\n Les fuzz qui utilisent cette configuration ont une f\u00e2cheuse tendance \u00e0 auto-osciller dans certaines conditions. Pour observer le ph\u00e9nom\u00e8ne, il suffit d’amener le potentiometre de volume de la guitare \u00e0 z\u00e9ro (cela permet d’entendre le bruit propre de la p\u00e9dale). L\u00e0 on se rends compte que la p\u00e9dale est tout bonnement poss\u00e9d\u00e9e. Ce type de sons incontrolables est assez caract\u00e9ristique de la Fuzz Factory d’ailleurs.<\/p>\n\n\n\n Pour les gens plus raisonnables, il existe une deuxi\u00e8me posibilit\u00e9 pour venir \u00e0 bout du probl\u00e8me d’alimentation, qui consiste \u00e0 utiliser un circuit int\u00e9gr\u00e9 inverseur de tension.<\/p>\n\n\n\n Le LT1054 est un convertisseur de tension \u00e0 capacit\u00e9s commut\u00e9es. Pour faire simple, il s’agit d’un circuit int\u00e9gr\u00e9 permettant de transformer une tension de +9V en -9V \u00e0 condition de l’utiliser de la mani\u00e8re suivante :<\/p>\n\n\n\n Le LT1054 comme le MAX1044 sont des inverseurs \u00e0 pompe de charge. Dans un premier temps, ils accumulent des charges dans un condensateur faisant office de receptacle temporaire (que nos amis anglophone appellent simplement \u00ab\u00a0bucket capacitor\u00a0\u00bb). Puis dans un second temps, ces charges sont transferr\u00e9es dans un condensateur reservoir. La figure suivante illustre ce principe:<\/p>\n\n\n\n Durant la premi\u00e8re moiti\u00e9 de chaque cycle, les switchs S1<\/sub> et S3<\/sub> se ferment et les switchs S2<\/sub> et S4<\/sub> s’ouvrent, permettant au condensateur bucket C1<\/sub> de se charger au potentiel V+<\/sub>. Durant la seconde moiti\u00e9 d’un cycle, les switchs S2<\/sub> et S4<\/sub> se ferment et les switchs S1<\/sub> et S3<\/sub> s’ouvrent, connectant la borne positive de C1<\/sub> \u00e0 la masse et la borne n\u00e9gative \u00e0 VOUT.<\/sub> A ce moment l\u00e0, le condensateur bucket C1<\/sub> et le condensateur reservoir C2<\/sub> sont connect\u00e9s en parall\u00e8le. Si la tension \u00e0 travers C2<\/sub> est plus petite que celle \u00e0 travers C1<\/sub>, alors les charges voyagent de C1<\/sub> vers C2<\/sub> jusqu’\u00e0 ce que les tensions \u00e0 travers les deux condensateurs soient \u00e9gales. Au cours des cycles successifs, C1<\/sub> va continuer de transmettre des charges \u00e0 C2<\/sub> jusqu’\u00e0 ce que la tension \u00e0 travers C2<\/sub> atteigne la valeur – (V+<\/sub>). <\/p>\n\n\n\n En pratique, la tension de sortie d’un inverseur de tension est moindre que – (V+<\/sub>) car les switchs pr\u00e9sentent une resistance \u00e9quivalente non n\u00e9gligeable qui va drainer des charges depuis C2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n Pour comprendre ce phenom\u00e8ne de r\u00e9sistance \u00e9quivalente, il faut se pencher sur le principe de la commutation de capacit\u00e9s :<\/p>\n\n\n\n Sur la figure pr\u00e9c\u00e9dente quand le switch est dans la position de gauche , le condensateur C1 se charge \u00e0 la tension V1. La charge \u00e9lectrique totale dans C1 est :<\/p>\n\n\n\n q1<\/sub> = C1<\/sub> \u00d7 V1<\/sub> <\/p>\n\n\n\n Quand le switch est d\u00e9plac\u00e9 vers la position de droite, C1 est d\u00e9charg\u00e9 \u00e0 la tension V2. Apr\u00e8s le temps de d\u00e9charge, la charge \u00e9lectrique dans C1 est :<\/p>\n\n\n\n q2<\/sub> = C1<\/sub> \u00d7 V2<\/sub><\/p>\n\n\n\n La charge a \u00e9t\u00e9 transf\u00e9r\u00e9e de la source V1 \u00e0 la sortie V2. La quantit\u00e9 de charge transf\u00e9r\u00e9 est :<\/p>\n\n\n\n \u0394q = q1<\/sub> – q2<\/sub> = C1<\/sub>(V1<\/sub> -V2<\/sub>)<\/p>\n\n\n\n Si le switch est actionn\u00e9 un nombre f de fois par seconde, le transfert de charge par unit\u00e9 de temps ( qu’on appelle aussi, courrant) est :<\/p>\n\n\n\n I = f \u00d7 \u0394q = f \u00d7 C1<\/sub>(V1<\/sub> -V2<\/sub>)<\/p>\n\n\n\n Afin d’obtenir une resistance \u00e9quivalente pour ce r\u00e9seau de commutation de capacit\u00e9s, on peut r\u00e9\u00e9crire l’\u00e9quation en terme de tension et d’impedance \u00e9quivalente :<\/p>\n\n\n\n I = (V1<\/sub> – V2<\/sub>) \/ Req<\/sub> = (V1<\/sub> – V2<\/sub>) \/ [1\/(f \u00d7 C1<\/sub>)]<\/p>\n\n\n\n On peut donc d\u00e9finir une nouvelle variable Req tel que Req<\/sub> = 1 \/ (f \u00d7 C1<\/sub>). Par cons\u00e9quent le circuit \u00e9quivalent est le suivant :<\/p>\n\n\n\n Les inverseurs de tension comme le LT1054 ou le encore le MAX1044 ont le m\u00eame comportement que ce r\u00e9seau de commutation de capacit\u00e9s. Cette simplification ne tient pas compte de tous les param\u00e8tres, mais elle permet d’avoir un aper\u00e7u du fonctionnement de l’appareil.<\/p>\n\n\n\n On observera \u00e9galement que la chute de tension en sortie est fonction de la frequence de l’oscillateur. Quand on diminue la frequence de l’oscillateur, la Req<\/sub> augmente et donc la chute de tension devient plus importante.<\/p>\n\n\n\n La chute de tension est aussi plus importante quand la fr\u00e9quence de l’oscillateur augmente. Cela est d\u00fb aux quelques charges perdues \u00e0 chaque cycle de commutation; quand la fr\u00e9quence de commutation devient \u00e9lev\u00e9e ces pertes deviennent importantes. On peut voir les zones en question sur le graphique suivant :<\/p>\n\n\n\n Le LT1054 est fait pour fonctionner dans une bande de fr\u00e9quence centr\u00e9 sur 25kHz, l\u00e0 o\u00f9 les pertes seront moindres. On retiendra que la chute de tension en sortie peut \u00eatre d’environ 1,2V pour un courant demand\u00e9 en sortie de 100mA. Et cette chute de tension sera moindre quand la demande en courant sera plus faible.<\/p>\n\n\n\n Sur internet on trouve pas mal d’articles anglophones un peu anciens, qui pr\u00e9conisent d’utiliser le MAX1044 (qui s’appelle aussi ICL7660) dans des p\u00e9dales fuzz ou autres. Du point de vue des pertes de tension en sortie, le MAX1044 est moins performant que le LT1054. Ces pertes peuvent \u00eatre de 1,5V pour un courant de seulement 40mA. Pour cette raison je ne le recommande pas pour des p\u00e9dales d’effets.<\/p>\n\n\n\n Pour avoir une p\u00e9dale Fuzz qui sonne, malheureusement on ne pourra pas prendre la premi\u00e8re paire de transistors qui nous tombe sous la main. Il va falloir les selectionner en fonction de leurs courants de fuite et de leurs gains. <\/p>\n\n\n\n Il n’y a pas de miracle, il faut acheter des lots importants de transistors que vous allez devoir trier pour garder ceux dont les courrants de fuite sont suffisament faibles et dont les gains sont int\u00e9ressants pour les montages que vous pr\u00e9voyez de faire. Pour tester les transistors au germanium le plus simple c’est encore d’utiliser un testeur d\u00e9di\u00e9. <\/p>\n\n\n\n Pour ceux que \u00e7a int\u00e9resse, j’utilise un analyseur de semi-conducteur : le DCA55 de chez Peak Electronic<\/a>. Ca fait d\u00e9j\u00e0 quelques ann\u00e9es que je m’en sert, il est tr\u00e8s pratique et permet de gagner un temps fou quand il s’agit d’analyser un gros paquet de transistors. Il existe aussi un mod\u00e8le plus r\u00e9cent, le DCA75<\/a>, qui dispose d’un \u00e9cran avec un affichage en pixel et d’un port USB permettant de communiquer \u00e0 un PC les infos et les courbes caract\u00e9ristiques des composants.<\/p>\n\n\n\n Pour chaque transistor, je fais une \u00e9tiquette pour noter le Hfe (= le gain) et j’utilise du vernis de couleur pour les trier en fonction du courant de fuite mesur\u00e9. Cela me permet par la suite de trouver rapidement ce que je cherche.<\/p>\n\n\n\n Vous pouvez aussi acheter des transistors s\u00e9lectionn\u00e9s par quelqu’un d’autre, en ayant \u00e0 l’esprit que ces op\u00e9rations de s\u00e9lections ont un co\u00fbt. Sans parler de l’amenuisement des stocks de transistors au germanium.<\/p>\n\n\n\n Chaque fabriquant de fuzz boutique a sa petite recette mais g\u00e9n\u00e9ralement pour une Fuzz Face on prendra un transistor avec un hFE de 70~85 pour Q1<\/sub> et un autre de 120~140 pour Q2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n L’appairage des transistors en gains peut \u00eatre \u00ab\u00a0relativement\u00a0\u00bb permissif \u00e0 condition d’adapter les valeurs des composants environants. Pour cela, la plupart des fabriquants int\u00e8grent dans leur circuit un ou plusieurs trimmers qui vont permettre de regler le bias des transistors. <\/p>\n\n\n\n G\u00e9n\u00e9ralement, on r\u00e8gle le trimmer de Q1<\/sub> pour avoir -0,7V sur son collecteur, puis le trimmer de Q2 <\/sub>pour avoir -4,5V sur son collecteur. (Les collecteurs correspondent aux bornes 3 des transistors sur le sch\u00e9ma).<\/p>\n\n\n\n Enfin le biasing des transistors \u00e7a reste une affaire de go\u00fbt, c’est pour cela qu’on trouve parfois un potentiometre de r\u00e9glage du bias de Q2<\/sub> en fa\u00e7ade de certaines p\u00e9dales. De cette fa\u00e7on vous allez pouvoir exp\u00e9rimenter : quand on se rapproche du sweet spot on va avoir ce son de fuzz au germanium tr\u00e8s vintage, et quand on va vers les extr\u00eames on obtient des sons p\u00e9t\u00e9s \u00e0 la Jack White, avec ce cot\u00e9 \u00ab\u00a0gate\u00a0\u00bb caract\u00e9ristique.<\/p>\n\n\n\n Ca y est vous avez r\u00e9gl\u00e9 minitieusement vos bias dans une pi\u00e8ce \u00e0 20\u00b0C, puis un rayon de soleil vient caresser la p\u00e9dale dont vous \u00eatiez si fier, et l\u00e0 c’est la catastrophe : le son n’est plus du tout le m\u00eame. <\/p>\n\n\n\n On touche au probl\u00e8me le plus p\u00e9nible du germanium: les caract\u00e9ristiques vont d\u00e9river fortement en fonction de la temp\u00e9rature ambiante.<\/p>\n\n\n\n Vous avez peut-\u00eatre entendu cette l\u00e9gende qui dit que [ ins\u00e9rez le nom de n’importe quel guitar hero ] garde sa fuzz face au r\u00e9frig\u00e9rateur avant de jouer. Je vous d\u00e9conseille fortement d’opter pour cette option, car l’humidit\u00e9 de l’air \u00e0 l’int\u00e9rieur du boitier va avoir tendance \u00e0 se condenser et vous allez acc\u00e9lerer la corrosion du circuit.<\/p>\n\n\n\n Si vous avez un r\u00e9glage de bias en fa\u00e7ade, vous pouvez refaire votre r\u00e9glage en fonction de la m\u00e9t\u00e9o, soit avec un multim\u00e8tre, soit \u00e0 l’oreille. Je vous l’accorde ce n’est pas tr\u00e8s pratique, mais \u00e7a permet de compenser la d\u00e9rive en temp\u00e9rature. <\/p>\n\n\n\n En somme, l’id\u00e9al serait d’avoir un potentiometre de bias avec une led qui s’allume quand on est sur le sweet spot:<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/fuzzfacegerpnp-1024x720.png\")
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/fuzzfacesilnpn-1024x712.png\")
Le renversement du circuit d’alimentation.<\/h3>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/fuzz3.png\")
Les circuits int\u00e9gr\u00e9s inverseurs de tension.<\/h3>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/lt1054.png\")
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/inverseurdetensionideal.png\")
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/capacites-commutees.png\")
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/circuit-equivalent.png\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/graphe-chute-de-tension.png\")
La selection des transistors.<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/IMG_20210823_112103569-scaled-e1740136370175-1024x768.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/IMG_20210823_113437314-scaled-e1740134766770-1024x769.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nL’appairage des transistors<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/deitsch-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/biasfuzzface.png\")
La d\u00e9rive en temp\u00e9rature.<\/h2>\n\n\n\n