Saturday, February 27, 2021

Post 89 - Chave eletrônica estilo Boss - continuação

    Circuito de disparo

    Alterar a condição estavel do circuito é fazer com que a condição de saturação e corte dos transistores mude de lado que por sua vez modificará a condição de abre e fecha dos Fets.


   Isso é feito aplicando um pequeno pic negativo de tensão nas bases dos transistores através de C16 e C17. Capacitores não deixam passar corrente continua mas no primeiro momento que é aplicado uma corrente continua eles deixam passar um pic de tensão (no momento de um pic de tensão de 0V a determinado xV isso é como se fosse a subida ou descida de uma tensão alternada).

   R30 e R31 formam um divisor de tensão deixando este ponto ligeiramente positivo. Basta um leve contato da chave mecânica com o terra para aterrar este ponto e assim criar um pic de tensão negativa nas bases dos transistores. O transistor que estiver saturado (supondo Q7) tem sua base positiva recebendo um pic negativo. Q8 já estava com a base negativa e nessa troca passará a ficar positiva. Assim a coisa se inverte.

   Na realidade existe um pequeno curto circuito e isso logicamente adiciona ruido “Pop” no circuito. O ruido existe mas é atenuado e atrasado devido a ação dos capacitores.

   No momento em que se aciona a chave mecânica o capacitor C18 terá que se descarrega primeiro para então o pic negativo alcançar C16 e C17, isso suaviza o ruido do curto-circuito no circuito (a velocidade de descarga depende do valor de R31). Contudo na volta da abertura do contato da chave momentânea há um pequeno retorno de pic de tensão no terra de um curto-circuito voltando ao normal.

   Há ainda um detalhe que não se presta a atenção, o ponto de aterramento da chave não pode ser em qualquer ponto terra da placa. Ele deve ser conectado no ponto estrela da placa de circuito ou ter um filete de cobre na placa partindo do terra separado em direção contrária ao restante do terra do circuito. Está última opção é necessária se o efeito for de alto ganho como distorções e booster de sinal (enquanto maior o ganho mais tenderá a amplificar o “pop” gerado).

  Pode-se observar que nenhum pedal da boss tem ganho exageradamente alto de sinal porque dá “pop” do mesmo jeito que um “pop” de uma chave True-bypass.

    Chave de sinal com os Fets

  Numa explicação simples a resistência interna entre os pinos Dreno (d) e Supridouro (s) do fet pode ser muito baixa ou muito alta quando se aplica uma tensão positiva ou negativa no Gate.

  Faltou mostrar no desenho mas o supridouro geralmente está conectado na metade da tensão DC (4,5V) por um resistor de alto valor (acima de 470K), pode estar conectado no dreno ao invés do supridouro pois se inverter o lado transistor funciona do mesmo jeito (mas o mais correto é no supridouro). Mesmo se não tiver nenhum resistor no supridouro ou no dreno o fet ainda sim funciona (alguns circuitos têm resistores no supridouro e no dreno).

  Isto mantem o fet polarizado e o anodo dos diodos 1n4148 em torno da metade da tensão (em tese), assim quando se aterra o catodo do diodo (polarização direta do diodo) negativa-se o gate para perto de 0V e a resistência entre supridouro e dreno aumenta muito o que barra a passagem do sinal (fet como chave aberta). É o momento em que o transistor Q7 (ou Q8) estará como chave fechada (terra entre emissor e coletor).

  Ao abrir a chave (resistência alta entre coletor e emissor de Q7 ou Q8) o coletor ficará com a tensão positiva (em cima do resistor de coletor), o catodo do diodo recebe a tensão positiva numa polarização reversa (que carrega C12 ou C13). A tensão no gate passa a estar acima dos 4,5V (em torno de uns 7V ou mais) e faz diminuir a resistência entre supridouro e dreno deixando passar o sinal.

  O valor mínimo da resistência entre supridouro e dreno depende do fet (alguns tem baixíssima resistência mas outros nem tanto, enquanto mais baixa melhor).

  Os resistores de 1M (R23 e R32) protegem os gates dos fets de alto pic de tensão no momento da mudança. Os capacitores C13 e C12 controlam o tempo de atraso que haverá na variação das resistências internas do fet (entre dreno e supridouro). Esse tempo lento de mudança (enquanto os capacitores se carregam) atrazam a passagem do sinal enquanto o “pop” provocado pelo circuito de dispara acontece e este não é então percebido.

  Os valores de C13 e C12 são tipicamente de 0,047uF mas pode ser aumentado até uns 0,47uF ou mesmo 1uF para uma ação bem lenta da chave.

  O desenho numa placa de circuito

    É muito chato de desenhar pois o circuito todo em si deve estar longe das entradas e saidas do sinal (num canto oposto da placa de circuito). A trilha de circuito entre os catodos dos diodos e os gates dos fets devem ser as únicas trilhas mais longas entre o circuito completo da chave eletrônica e aonde estiverem localizados os fets (estes mais pertos da entrada e saida do sinal limpo e com efeito).

    A ideia é que este circuito de chaveamento fique bem distante do circuito de efeitos (seja lá qual efeito for) pois a proximidade principalmente do lado da entrada de sinal onde geralmente há mais amplificação, tende expandir o ruido do “pop” no restante do circuito. O ruido existe, só está mascarado devido a truque do atraso no circuito.