Analyse de la Fulltone OCD

Une pédale boutique made in USA qui a su imposer un nouveau standard !

A l'origine créée en 2004 par Mike Fuller (Fulltone), l'OCD était un circuit censé donner un son plus dynamique tout en proposant un niveau de gain élevé. Etonnament plus dynamique que la Boss BD2, elle a la particularité d'utiliser des transistors MOSFET pour saturer le signal de la guitare électrique, ce qui explique le son ouvert rappelant la sensitivité des amplis à lampes. Cette pédale fut vite adoptée par de nombreux guitaristes et bien que plusieurs versions aient exister, toutes sont très proches et ne diffèrent que par quelques changements de composant. Les versions plus récentes ajoutent également une diode 1N34A au germanium, puis de meilleurs filtrage d'alimentation. La version 2 de la pédale a apparemment plus de différences !

Le circuit est le suivant. On retrouve une structure à base d'amplificateur opérationnel TL082 utilisés en amplificateurs non-inverseurs. Entre le premier étage de gain et le deuxième, un circuit de clipping asymétrique basé sur des MOSFETs 2N7000 et une diode 1N34A permet de saturer le signal. Enfin, une tonalité type "treble bleed" classique et un switch High-Peak/Low-Peak permettent de gérer la quantité d'aigus dans le signal.

L'alimentation s'effectue par pile 9V ou par alimentation type Boss 9V centre négatif standard. On peut également alimenter la pédale en 18V. Le filtrage de l'alimentation est assuré par R1 et C2/C3 qui forment un filtre RC d'ordre 1, réduisant le niveau de bruit dans la pédale. L'utilisation d'une capacité de 100n (C3) en parallèle de celle de 10u (C2) se fait régulièrement grâce à un condensateur céramique ou film. En effet, les condensateurs électrolytiques ont des effets résistifs, puis inductifs lorsque la fréquence augmente, c'est-à-dire qu'ils ne filtreront pas efficacement ces fréquences. L'utilisation d'une capacité d'un autre type et de faible valeur permet de compenser cet effet et garantir un filtrage uniforme sur une bande de fréquence plus large. Un pont diviseur de tension (R4/R7/C5) permet de générer une tension de référence Vref filtrée, de valeur égale à la moitié de tension d'alimentation (4.5V lorsqu'on alimente la pédale en 9V).

Etudions le premier étage de gain, entre l'entrée de la guitare et le duo R9/C7, en déconnectant le reste du circuit. On retrouve, comme d'habitude, une résistance R2 de 1M pour référencer le condensateur de liaison C1 à la masse. R3 limite le courant qui peut atteindre l'AOP tandis que R6 polarise l'entrée non-inverseuse à la tension de référence, afin de le correctement fonctionner. L'impédance d'entrée reste autour de 330k. Le gain maximal du circuit est fixé par le rapport de R8 + le potentiomètre de gain X2 (1M) et de R5. La réponse en fréquence est limitée dans les aigus par C6, qui stabilise également le circuit, et dans les basses par C4 afin de les réduire. Les aigus sont par la suite réduis via R9 et C7. R9 a également la fonction de limiter le courant qui passe dans le circuit de saturation. On obtient la réponse en fréquence suivante.

Le signal atteind ensuite le circuit de saturation asymétrique, d'un côté un 2N7000 seul, de l'autre ce même MOSFET en série avec une diode 1N34A. Les MOSFETs possèdent dans cette configuration une caractéristique plus douce que les diodes germanium ou silicium, ce qui permet une saturation bien plus progressive, alors même que le placement est à du hard clipping ! On trouvera donc successivement la courbe de transfert (tension de sortie en fonction de la tension d'entrée) et l'analyse transitoire de ce circuit. On constate bien du hard clipping, mais de façon plus douce que la Boss BD2 par exemple.

On remarque effectivement une saturation très prononcée (hard clipping) mais aux transitions moins violentes qu'avec des diodes. De plus, on remarque très nettement l'asymétrie de la saturation, puisque le signal atteind des plateaux à +5V et à - 3.5V.

Le dernier étage de gain est similaire au premier, mais son gain est fixe. Le circuit qui le suit permet d'envoyer, via le potentiomètre de tonalité de 10k, X4, et le condensateur C11, une partie des aigus à la masse. Le switch HP/LP permet d'augmenter le volume sonore et d'étendre légèrement la réponse en fréquence en réduisant la valeur de la résistance R15. La réponse en fréquence de l'étage seul, lorsqu'on fait varier la position du switch et la tonalité, est la suivante. On observe effectivement une augmentation du gain globale lorsque le switch est en mode HP.

En prenant en compte l'intégralité du circuit jusqu'au volume, la réponse en fréquence globale lorsque la tonalité varie est la suivante. Elle met l'accent sur les fréquences mediums, afin de percer le mix plus facilement. Le gain global s'approche des 50dB au maximum, ce qui explique le niveau de sortie élevé de la pédale - notamment en 18V, où l'AOP satureras probablement moins, avec plus de marge.

Voilà qui conclu l'analyse de la Fulltone OCD ! Une saturation particulière, et assez simple à analyser, bien plus que la Boss BD2 ! Si vous avez des questions ou des suggestions, n'hésitez pas à les mettre en commentaire !