Chorus e Flangers

 Post 10     Esquematizando chorus e flangers

  Para esquematizar chorus e flangers temos primeiro que conhecer um pouco sobre os integrados BBDs (bucket brigade devices), algo como dispositivo de transferência de água de balde em balde, tem esse nome BBD porque lembra a transferência do sinal como se o sinal fosse água sendo passada de balde em balde para apagar um incêndio antigamente antes de haver mangueiras de água (o funcionamento é bem parecido com isto).

  Não vou explicar profundamente o funcionamento do chip (já o fiz alguns anos atras e o arquivo está por aí em algum lugar na internet), agora a internet já está cheia dessa explicação mas não foi muito facil para mim entender o funcionamento do chip nos anos 70 (me custou varios livros estrangeiros até achar). Apenas vou rever alguma coisa e mostrar como se polariza.

  Como apareceram

  Inventado em 1969 por um engenheiro da Phillips com a intensão de ser usado em telefonia, a Phillips nunca se interessou em colocar o chip para o mercado musical e botou no mercado por algum tempo apenas o chip (TDA1022) raríssimo de achar, licenciou a patente para a Panasonic japonesa e para a Reticon americana (como não dá pra competir com orientais a Reticon quebrou alguns anos mais tarde). Nenhum deles eram compativeis entre si. O melhor deles era o SAD1024 da Reticon que era duplo internamente (permitia ligar em serie ou paralelo), em paralelo dava uma qualidade melhor do que os MNxxxx da Panasonic.

  Com o avanço da tecnologia digital a Panasonic encerrou a fabricação de seu modelos e ai as licenças passaram de mão e mão (Signetics, NTE e outras, todo mundo fabricou durante um tempo), hoje restam uns 3 ou 4 fabricantes (a Behringer que fabrica amplificadores e pedais é dona de uma delas). Hoje não há muitas opções dos chips mas provavelmente o modelo mais comum para ser usado em chorus e flangers (MN3207) ainda deve ficar no mercado por um bom tempo.

  Na época em que apareceram eram de dificil fabricação mas com a tecnologia de hoje que fabrica chips com milhares de transistores internamente se tornou fichinha para as fábricas, no entanto elas se limitaram a apenas copiar o protótipo já inventado a muito tempo sem aperfeiçoar o chip e escolheram fabricar o mais barato deles apenas para manter o mercado de aparelhos para músicos (um SAD1024 nunca mais).

  Naquele tempo (ou uns 10 anos depois) fazer um chorus digital já era até possivel mas era impensavel, a tranformação analógica para digital e vice versa era simplesmente inviavel devido ao número de componentes e topologia utilizada, só ficou facil depois de aprimorado a topologia Delta-Sigma (conversor de 1 bit ao invés de 8 ou 16) já bem recente. Hoje é o contrário, fazer um analógico com BBDs gasta mais componentes do que um digital e o digital é mais simples de configurar.

  Independente de sabermos qual tecnologia irá prevalecer para este efeitos específicos vamos ver primeiramente os BBDs, mais tarde o processo digital.

  Polarizando um MN3207

  Seguindo de acordo com o datasheet do chip a tensão máxima chamada de VDD no datasheet é de 10v (no pino 5), desse modo é conveniente colocar um resistor de bem baixo valor em serie com a alimentação para alguma proteção contra algum pic de tensão e um capacitor para dar um atraso na carga e amenizar a coisa toda.

  Os pinos 2 e 6 recebem os pulsos de onda quadrada com fases invertidas, uma fase no pino 2 e outra fase no 6, estes pulsos abrem e fecham uma linha de transistores em serie. 

 Se uma fase abre o transistor da frente a outra fase abre o detras pois estão intercalados, se um transistor está na linha do pino 2 o da frente está no pino 6.

  Assim essa abrição e fechamento de portas dos transistores permite que a carga de cada capacitor passe para o capacitor da frente (a água de um balde passa para o da frente), esse tempinho de carga de cada capacitor vai atrasando o sinal até chegar lá na frente. São simplesmente circuitos chamados de Sample and Hold colocados em serie.

  Para o oscilador de controle a panasonic (que não é boba nada) bolou um chip oscilador que tem um custo de fabricação uma ninharia de centavos, para ser usado em conjunção com os BBDs que na época eram caros para serem feitos. Assim este oscilador era vendido caro tendo um custo barato e ajudava a cobrir o custo caro do BBD (porque não colocar isso dentro do próprio BBD?).

  O pino 4 da tensão VGG do BBD é conectado no pino 8 do chip oscilador (não mostrado no desenho) e assim ficava um dependente do outro, na época nem datasheet tinha. Contudo observando o datasheet do concorrente da Reticon (esse tinha datasheet e não escondia informação) dava para se concluir a tensão VGG, esta é em torno de 1V abaixo da VDD. Assim fica possivel ultilizar um outro oscilador qualquer no lugar do oscilador especial da panasonic (MN3102 para o BBD MN3207). Colocando um resistor de uns 15K se faz a queda de tensão para o pino 4.

  Entre o pino 4 e terra há um divisor de tensão e esta divisão é conectada ao pino 3 de entrada por um resistor de alto valor. Este divisor de tensão pode ser feito com um trimpot que ajusta o ponto linear de funcionamento, é ajustado para cada BBD pois dá umas diferenças entre um e outro do mesmo tipo.

  Neste caso é quando as saidas de sinal pinos 7 e 8 estão diretamente conectadas, porém no própria datasheet do MN3207 (que felizmente atualmente é possivel te-lo na internet) existe a possibilidade de colocando mais 4 resistores (como está no desenho) eliminar o trimpot e colocar apenas dois resistores para fazer o divisor de tensão, pois com o arranjo dos 4 resistores na saida o ponto de funcionamento não fica tão sensivel a ponto de precisar de trimpot para ajustar cada chip um por um.

  Desse modo com os valores mostrados no desenho o chip deve funcionar perfeitamente, apenas R1 poderá ter valores diferentes dependendo do nivel de sinal aplicado na entrada.

  Se for polarizar usando o chip oscilador MN3102 basta copiar parte do circuito de algum pedal da boss de chorus ou flanger. A ideia aqui é ter o modo mais simples e barato possivel.

  Próxima etapa o motor do chip, o oscilador.