Montar os próprios pedais de guitarra é uma maneira muito interessante de unir duas coisas de que gosto: música e eletrônica.
E nem sempre precisamos começar por circuitos extremamente complexos.
Neste projeto montei um efeito conhecido como Grace / Big Daddy, desenvolvido pelo Runoffgroove. É um circuito de overdrive/distorção relativamente simples, baseado principalmente em dois componentes bastante interessantes: um JFET e o conhecido circuito integrado LM386.
O mais interessante é que o LM386, que normalmente encontramos como pequeno amplificador de áudio, aqui é utilizado justamente para explorar sua saturação como parte do efeito.
Grace e Big Daddy são o mesmo pedal?
Eles pertencem à mesma família e são muito parecidos, mas existe uma diferença importante.
O projeto original do Runoffgroove apresenta duas versões:
Grace: utiliza um JFET como buffer antes do LM386.
Big Daddy: utiliza o JFET como estágio de ganho, fazendo o sinal chegar mais forte ao LM386 e produzindo uma distorção mais intensa.
Podemos representar de maneira simplificada:
GRACE
Guitarra
↓
Buffer JFET
↓
LM386
↓
Controle de volume
↓
SaídaEnquanto no Big Daddy:
BIG DADDY
Guitarra
↓
Estágio de ganho JFET
↓
LM386
↓
Controle de volume
↓
SaídaÉ uma pequena mudança no circuito, mas com consequências importantes no comportamento do efeito.
Por que colocar um JFET antes do LM386?
Aqui existe uma questão eletrônica muito interessante.
Segundo o projeto original, a impedância de entrada do LM386 é relativamente baixa para uma guitarra — aproximadamente 50 kΩ. Isso pode carregar o captador e provocar perda de parte das frequências mais altas.
A solução utilizada no Grace foi colocar na entrada um buffer com JFET, utilizando um resistor de gate de 4,7 MΩ. Com isso, o instrumento encontra uma impedância de entrada muito maior.
Conceitualmente:
Captador da guitarra
↓
entrada de alta impedância
↓
JFET
↓
LM386É o mesmo princípio de adaptação de impedância que aparece em muitos circuitos de áudio para instrumentos.
E o que muda no Big Daddy?
No Big Daddy, a ideia foi um pouco diferente.
Em vez de utilizar o JFET apenas como buffer, o projeto utiliza um estágio de ganho JFET antes do LM386.
Assim:
Sinal da guitarra
↓
GANHO JFET
↓
sinal com maior amplitude
↓
LM386
↓
clipping mais intensoO próprio autor do projeto descreve o resultado como uma distorção mais forte e responsiva, com comportamento lembrando um amplificador sendo levado à saturação.
Portanto, apesar do nome Big Daddy Overdrive, dependendo da regulagem ele entra claramente no território da distorção.
O LM386 fazendo algo diferente
Quem acompanha meus projetos provavelmente já encontrou o LM386 utilizado como pequeno amplificador.
Essa é sua aplicação clássica.
O interessante neste circuito é justamente utilizarmos algumas características do componente para produzir o efeito.
O LM386 possui ganho interno básico de aproximadamente 20 vezes. Os pinos 1 e 8 permitem modificar esse ganho e chegar a valores muito maiores.
No Grace/Big Daddy, um potenciômetro de 1 kΩ entre os pinos 1 e 8 é utilizado como controle de ganho. O projeto original explica que isso permite variar aproximadamente entre a condição normal de ganho 20 e valores próximos de 200.
Ou seja, o potenciômetro não está simplesmente funcionando como um controle de volume.
Ele está alterando o ganho do estágio com LM386.
Gain e Volume não são a mesma coisa
Essa distinção é fundamental quando construímos um pedal.
O controle Gain determina quanto o circuito amplifica e, consequentemente, quanto ele é levado à saturação.
O controle Volume determina o nível do sinal entregue na saída.
Podemos pensar assim:
GAIN ↑
↓
mais saturação
↓
mais distorção
VOLUME ↑
↓
maior nível de saídaÉ perfeitamente possível produzir bastante distorção e depois reduzir o volume final.
Por que a saturação produz o efeito?
Se aumentarmos suficientemente o ganho, chega um momento em que o circuito não consegue reproduzir proporcionalmente toda a amplitude do sinal.
O topo e a parte inferior da forma de onda começam a ser limitados.
Temos o clipping.
Uma senoide ideal poderia ser representada aproximadamente assim:
/\
/ \
---/------\---
/ \Depois de forte saturação:
______
/ \
-- --
\______/Na realidade, as formas de onda são muito mais complexas, principalmente porque estamos falando do sinal de uma guitarra.
Mas o princípio permanece: a alteração da forma de onda introduz componentes harmônicos que mudam o timbre percebido.
É interessante porque não depende do clássico clipping com diodos
Muitos pedais de overdrive utilizam diodos como elementos fundamentais do clipping.
O Grace/Big Daddy segue outro caminho.
Aqui, o LM386 é deliberadamente levado a uma condição que produz a saturação desejada, precedido pelo estágio JFET.
Isso torna o circuito particularmente interessante para quem está estudando eletrônica aplicada ao áudio: um componente criado como amplificador de potência de baixa tensão passa a fazer parte de um efeito para guitarra.
O circuito possui poucos componentes
Outra vantagem desse projeto é a quantidade relativamente pequena de componentes.
Uma implementação documentada do Grace/Big Daddy utiliza, entre outros componentes, LM386, J201, resistores, capacitores e potenciômetros de Gain e Volume. A versão Big Daddy substitui o simples buffer da versão Grace por seu estágio JFET de ganho.
Isso faz dele um projeto interessante para quem já começou a montar circuitos, mas ainda não quer enfrentar um pedal muito complexo.
Poucos componentes, entretanto, não significam que qualquer montagem funcionará imediatamente.
Atenção ao JFET
O projeto original utiliza o J201, um JFET de canal N, embora o Runoffgroove indique que outros JFETs de canal N podem produzir resultados semelhantes.
Aqui existe uma precaução prática importante.
Não presuma que todos os JFETs possuem a mesma pinagem.
Antes de substituir um transistor por outro, consulte o datasheet do componente específico que você possui.
Drain, gate e source precisam estar corretamente conectados.
Além disso, JFETs apresentam dispersão considerável entre unidades. Por isso encontramos adaptações do Big Daddy utilizando um trimpot no estágio JFET para permitir ajuste do ponto de funcionamento, em vez de depender exclusivamente de um resistor fixo.
Primeiro monte, depois pense na caixa
Uma abordagem que gosto para esse tipo de projeto é fazer primeiro o circuito funcionar.
Podemos começar pela montagem experimental e verificar:
o sinal passa?
O Gain funciona?
O Volume funciona?
Existe distorção?
O circuito apresenta ruído anormal?
Somente depois vale partir para a montagem definitiva.
Isso evita passar horas preparando caixa, jacks, chave e acabamento para descobrir que existe algum erro no circuito principal.
Teste o pedal antes de fechar tudo
Se não houver som, podemos seguir o caminho do sinal:
ENTRADA
↓
JFET
↓
LM386
↓
VOLUME
↓
SAÍDAEssa abordagem é muito melhor do que trocar componentes aleatoriamente.
Verifique primeiro alimentação e terra.
Depois confirme a entrada.
Em seguida, estágio por estágio.
Um injetor ou seguidor de sinais, como os que já mostrei em outros projetos, pode ser extremamente útil nesse tipo de diagnóstico.
Veja a montagem e escute o resultado
No vídeo mostro a montagem do circuito e, principalmente, o resultado sonoro.
Isso é importante em um projeto de efeito para guitarra porque o esquema eletrônico conta apenas parte da história.
No final, a pergunta é:
como esse circuito soa?
No próprio vídeo original eu explicava que pretendia montar uma série de efeitos menos conhecidos justamente para que fosse possível conhecer seu som antes de decidir construí-los.
O esquema original merece o devido crédito
Um ponto importante deste projeto é que o circuito Grace/Big Daddy não foi desenvolvido por mim.
Minha contribuição aqui é a montagem, experiência e demonstração do efeito.
O projeto e os esquemas que utilizei são do Runoffgroove, que disponibiliza a documentação do Grace/Big Daddy, incluindo os dois circuitos e layouts para montagem.
Projeto original Grace / Big Daddy no Runoffgroove
Isso também é uma boa prática para qualquer pessoa que publique projetos eletrônicos: quando utilizamos um circuito desenvolvido por terceiros, devemos identificar e creditar a fonte original.
Um excelente projeto para estudar eletrônica aplicada à guitarra
O Grace/Big Daddy é interessante porque, apesar de relativamente simples, permite estudar vários conceitos:
impedância de entrada, JFET, buffer, ganho, saturação, clipping, controle de volume e amplificação com LM386.
Mais do que simplesmente copiar um esquema e soldar componentes, vale tentar entender o que acontece com o sinal em cada estágio.
É aí que construir os próprios pedais deixa de ser apenas uma forma de economizar dinheiro e passa a ser também uma excelente maneira de aprender eletrônica aplicada ao áudio na prática.
E depois de ouvir o resultado, podemos decidir se esse é o tipo de overdrive — ou distorção — que queremos colocar no nosso pedalboard.