Les circuits "positive ground"

Les vieilles pédales de fuzz utilisent des piles 9V branchées à l'envers... Mais les choses ont changé depuis les années 60 !

Je vois pas mal de gens qui posent des questions sur les forums à propos des pédales "positive ground", comment inverser 9V en -9V pour alimenter une Fuzz Face ou un Rangemaster... Je pense que cela vient d'une certaine confusion sur la façon dont les transistors PNP fonctionnent, et ce qu'on appelle les circuits "positive ground" et "negative ground". Dans les faits, il n'y a pas vraiment lieu de parler de masse positive ou négative.

La plupart des pédales récentes utilisent le standard 9V centre négatif imposé par Boss. Ces pédales utilisent une tension entre 0V et 9V pour fonctionner, la masse étant reliée au 0V. Or, en regardant les circuits d'anciennes pédales (Fuzz Face, Tonebender, Rangemaster...), toutes utilisent une pile 9V pour être alimentée entre -8V et 0V, avec la masse toujours connectée au 0V. On comprend donc d'où viennent les noms "positive ground" et "negative ground". Dans le premier cas, la masse est le potentiel électrique le plus haut utilisé, dans le deuxième cas il s'agit du potentiel le plus bas. Mais dans les deux cas, la masse reste à 0V, point barre.

Pourquoi alors ne pas utiliser une alimentation 9V en inversant les fils d'alimentation sur mon PCB ? Et bien en faisant ça, on envoie 9V à la masse au lieu de 0V. Cela signifie qu'il y aura aussi 9V sur le boitier, la masse des jacks, la guitare... Et ça pourrait presque fonctionner en fait ! Le problème est que si une pédale ailleurs dans la chaine ou l'ampli a la masse d'un de ses jacks connecté au 0V, on court-circuite tout simplement l'alimentation. Autrement dit, on risque de la cramer, à moins qu'elle soit parfaitement flottante et isolée. Il y a bien un moyen de faire fonctionner les circuits "positive ground" avec une alimentation classique, mais cela nécessite quelques modifications. Si vous n'êtes pas sûr de bien savoir comment les transistors fonctionnent, je vous conseille tout naturellement cette excellente et modeste série d'articles sur le sujet.

D'abord, parlons des transistors PNP. Au temps où la Fuzz Face a été conçue, les transistors PNP au germanium étaient monnaie courante, moins chers et plus faciles à trouver que leurs équivalents NPN. Les ingénieurs avaient l'habitude de les manipuler et ils sont simples à alimenter à partir de piles. On peut connecter deux piles ensemble pour avoir à la fois 9V et -9V, ou même -18V, en fait un peu tout ce qu'on veut. Il n'y avait pas vraiment de standard sur la façon d'alimenter ces pédales et Boss n'étaient évidemment pas encore né. Les transistors avaient leur émetteur connecté à la masse dans les circuits d'amplification, à la fois NPN et PNP - j'imagine que c'est parce qu'ils marchent "en opposé" l'un de l'autre et que les ingénieurs avaient l'habitude des tubes électroniques ? Les transistors PNP avaient donc leur émetteur à la masse, et nécessitent une tension plus négative pour fonctionner. Heureusement, ils fonctionnent aussi si on connecte leur émetteur au 9V, par exemple, et qu'on utilise la masse comme étant cette "tension plus négative", ce qui nous permet d'alimenter correctement ces transistors avec des alimentations standards. Ce que je veux dire, c'est que les transistors s'en moquent qu'on les alimente de -9V à 0V, ou de 0V à 9V. L'important est d'avoir une différence de potentiel de 9V du collecteur vers l'émetteur, le fonctionnement sera le même. L'image suivante illustre bien cette idée. Le circuit "positive ground" à gauche est exactement le même que le circuit "negative ground" de droite.

Comment donc modifier ces anciens circuits pour qu'ils fonctionnent avec une alimentation moderne ? Et bien on peut simplement changer les tensions dans tout le circuit entre les deux condensateurs de couplage en entrée et en sortie. De toute façon, ils servent à retirer les tensions continues ! Prenons une approche "boite noire". Isolons l'entrée et les circuits passifs en sortie, et décalons toutes les tensions de 9V sur le reste du circuit. Pas besoin d'inverser la polarité des composants ici.

J'espère que cet article vous a été utile ! Laisez un commentaire en cas de questions, j'y répondrai avec grand plaisir !