Aproveitando o desenho da chave do esquema do post anterior vou esmiuçar o entendimento de como funciona esta chave. Como disse anteriormente existe explicações do funcionamento em sites em Ingles, mas todas deixam a desejar nos detalhes, a explicação melhorzinha está no site da ElectroSmash mais precisamente na explicação do funcionamento do pedal TubeScreamer da Ibanez.
Quando surgiu
Até os meados dos anos de 1970 quando apareceram os pedais da Boss todos os pedais eram True-By-Pass, ou seja, usavam chaves mecânicas.
Essas chaves eram um problema para os fabricantes de pedais brasileiros que na época eram apenas a Sound Malagoli e Giannini. Ambas se viravam para fazer uma chave que fizesse o trabalho pois eram simples chaves HH (dois polos e duas posições) mas de forma que fosse acionada pelo pé e invertesse os lados das conexões mas com um único movimento de um lado só (chaves HH ou posiciona para um lado ou para o outro).
A Sound fabricava um pedal distorção e wha-wha e usava duas chaves bizarras que acho que foram inventada por eles e a Giannini até então só tinha um pedal de distorção com uma chave mecânica completamente adaptada, ambas arcaicas e davam defeito demais. Já os pedais importados tinham a chave americana igual a que é comum hoje. Na época importações eram proibidas.
Com o aparecimento da Boss e Ibanez com pedais menores e com chaves eletrônicas todos os outros pedais começaram a ficar obsoletos e grandes fabricantes americanos foram perdendo espaço e sumindo, os japoneses conseguiram quebrar a EletroHarmonix e a MXR que eram as grandes da época. Até os dias atuais quando se chegou a conclusão que as chaves eletrônicas não são lá essa coisa toda.
Quando eu abri o meu primeiro pedal da boss (um compressor CS2) eu copiei o circuito e foi dificil entender o funcionamento da chave eletrônica a princípio, meu conhecimento na época ainda era limitado. Os resistores que correspondem a C14 e R26 assim como C15 e R27 neste esquema eram colados e cobertos com uma especie de pinche preto formando uma peça só e sem marcação ou número algum. Eu so fui descobrir que eram simples resistores e capacitores quando comprei um Tube-screamer da Ibanes e copiei o circuito (Era uma dificuldade conseguir um pedal importado). Então comecei entender que aquilo era uma especie de oscilador biestavel. Mais a frente explicarei o porquê que eu acho que boss juntou essa duas peças numa peça só.
O pedal em si ainda era bem artezanal em algumas partes, a placa de circuito impresso parecia ter sido desenhada a mão e feita em silk-screen. O pedal era pesado como fosse feito de ferro e não de aluminio como os hoje.
Como funciona a chave
O coração do circuito que faz a mudança de posição da chave (liga-desliga) é um circuito biestavel, como num oscilador biestavel mas sem o circuito oscilador propriamente dito, a “oscilação” é feita manualmente e neste caso chamada apenas de disparo (a cada pulso de disparo muda o lado do biestavel), também pode ser chamado de circuito Flip-Flop analógico.
Os dois transistores estão polarizados exatamente iguais, quando se energiza o circuito um transistor vai pro corte e outro satura, quem satura e quem entra em corte depende do beta do transistor e da desigulade entre o conjunto de componentes formado por C14 e R16 e C15 e R27. O lado que tiver o capacitor com um valor ligeiramente maior fará o transitor desse lado entrar em saturação. Em saturação a tensão no coletor do transistor estará próxima de 0V (uns 0,3V). No coletor do transistor em corte estará próximo da tensão da fonte.
Os capacitores C14 e C15 têm a função de acelerar o processo de subida da tensão (acelerar a subida do pico de 0V para próximo da tensão da fonte). Se não houver os capacitores a subida será mais lenta e nesse caso o transistor que tivesse maior ganho beta é que entraria em saturação primeiro.
Para a chave eletrônica onde irá passar ou barrar o sinal usa-se um transistor Fet conectado em cada coletor de cada transistor. No transistor que estiver saturado ficará o Fet que deixará passar o sinal limpo.
Eu suponho que a ideia da boss fosse ter o conjunto capacitor/resistor com o capacitor de maior valor exatamente no transistor saturado, por isso a razão das duas peças previamente separadas e coladas antes da montagem. Assim sempre que energizasse o pedal (ou pedais) estes já entrariam com o sinal sem efeito. No entanto com o passar dos tempos a Boss parece ter desistido dessa ideia pois hoje quando se liga energia num conjunto de pedais uns aparecem com efeito ligado e outros em sinal clean (nunca se sabe qual). O resistor e o capacitor passaram a vir separados e não mais colados e cobertos com pinche como antes.
O transistor que estiver saturado (Q7) tem a sua base com tensão positiva vinda do coletor do transistor que está em corte (Q8) atraves de C15/R27 (isto supondo que C15 seja pouco maior que C14).
Estando saturado estará atuando como uma chave fechada entre coletor e emissor, a tensão no seu coletor então é 0V (perto disso), isso faz com que Q8 se mantenha no corte (chave aberta) pois joga 0V na sua base atraves de C14/R26. No coletor do transistor Q8 estará o Fet que deixara passar ou barrará o sinal modificado pelo circuito de efeito.
Essa condição se mantem estavel até que seja modificado por um circuito externo de disparo.
Continua. . .
