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[Méthode] Tout savoir sur le "Filtre Shaddo"

Les réalisations documentées des TechniGuitaristes, mais aussi des fiches thématiques complètes...

[Méthode] Tout savoir sur le "Filtre Shaddo"

Messagepar shaddo le 24 Fév 2009 01:25

Salut les TechniGuitaristes,


Le "filtre Shaddo" est simplement un moyen mnémotechnique pour se rappeler de filtrer l'alimentation sur un montage type pédale d'effet par exemple.

Cependant, des rabat-joie ne manqueront pas d'y trouver de la vanité. Ce filtre porte mon pseudo uniquement pour le fun car en effet, il n'y a aucun prestige ni aucune gloire à récolter en voulant personnaliser un tout petit montage avec seulement 3 composants passifs !!! :lol:
Faire de l'électronique sérieusement mais sans se prendre au sérieux, telle est notre devise.

Pour la petite histoire, on a commencé à employer ce terme sur TechniGuitare quand j'ai publié le tutoriel sur la "Tube Screamer Custom Shop" qui intègre ce dispositif :

Clique ici pour accéder au tuto de la Tube Screamer Custom Shop.

Concrètement, ce filtre sert au filtrage pour l'alimentation 9V ... MAIS il servira surtout à pallier au filtrage généralement minable d'un bloc transformateur 12V.
Vous pourriez me dire qu'il suffit d'utiliser une pile 9V pour éviter de subir les désagréments sonores d'un bloc secteur. En fait, il est intéressant de pouvoir utiliser une alimentation 12VDC sur certains montages pour améliorer très sensiblement la dynamique : le fameux "headroom" comme disent les anglophones. De plus, quand les montages consomment beaucoup, le recours à un bloc transfo est incontournable à moins de vouloir se ruiner en achat de piles. :lol:

Ce filtre est constitué par 2 composants principaux : une résistance de 10 ohms et un condensateur de 470µF/25V.
La résistance est branchée en série sur le rail d'alimentation et le condensateur est connecté entre la sortie de la résistance et la masse comme on le voit sur ce schéma.

Image

Cet ensemble forme donc un dispositif de filtrage simple mais efficace : il fait également office de filtre passe-bas avec une fréquence de coupure à 34Hz pour éliminer le bruit provoqué par le raccordement au secteur.

En résumé, le "filtre Shaddo" est multi-fonctions :
- filtrage anti-ronflette (hum) 50Hz et 100Hz,
- filtrage de l'alimentation,
- amélioration du taux d'ondulation résiduelle.

Quelques calculs rapides ...

Dans le cas évoqué d'une Tube Screamer :
Tension d'alimentation = 9V
Consommation Tube Screamer = 6mA maxi
Consommation LED = 20mA maxi
Conso totale = 6 + 20 = 26mA maxi soit 0,026A
P = R x I² = 10 x 0,026² = 0,00676 Watt.
Une résistance de 10 ohms - 1/2 Watt conviendra donc et même une 10 ohms - 1/4 Watt.
L'insertion de la résistance en série sur l'arrivée de l'alimentation provoque une chute de tension égale à :
U = 10 x 0,026 = 0,26V.
Il restera donc : 9V - 0,26V = 8,74V pour alimenter le montage.
Avec un bloc transfo, il restera : 12V - 0,26V = 11,74V.

Attention, d'autres pédales consomment bien plus et le filtre n'est pas conseillé !

Exemple avec une pédale gourmande :
Tension d'alimentation = 9V
Consommation Montage gourmand = 100mA maxi
Consommation LED = 20mA maxi
Conso totale = 20 + 100 = 120mA soit 0,12A
P = R x I² = 10 x 0,12² = 0,144W.
Une résistance de 10 ohms - 1/2 ou 1/4 Watt conviendra donc une nouvelle fois.
L'insertion de la résistance en série sur l'arrivée de l'alimentation provoque une chute de tension égale à :
U = 10 x 0,12 = 1,2V.
Avec une pile, il restera donc : 9V - 1,2V = 7,8V pour alimenter le montage.
Avec un bloc transfo, il restera : 12V - 1,2V = 10,8V.
Compte-tenu de la consommation, on voit bien qu'un bloc transfo 12V sera bien plus adapté et économique qu'une alimentation par pile.

Conclusion et astuce ...

En prenant l'habitude d'utiliser une résistance de 10 ohms - 1/2 ou 1/4 Watt associée à un condensateur de 470µF/25V, on pourra installer le "Filtre Shaddo" dans beaucoup de pédales d'effet pas trop gourmandes (consommation généralement comprise entre 1 et 25mA). De la même manière si la tension d'alimentation est de 12V ou 15V au lieu de 9V, la résistance de 10 ohms fera le boulot.
Un dernier truc, la plupart des montages disposent d'un condensateur de 100nF branché en parallèle sur l'alimentation ; si vous n'en repérez pas alors rajoutez-en un directement en parallèle sur le condensateur de 470µF/25V comme indiqué sur le dessin plus haut.

Vous savez tout sur le "Filtre Shaddo" et vous n'avez plus aucune excuse pour ne pas soigner l'alimentation de vos montages ! :lol:

8) :D 8)

Edit : Il m'a été rapporté le commentaire suivant datant du 03 mai provenant d'un utilisateur satisfait :

Nico_las a écrit:tu connais le filtre Shaddo de Techniguitare ?
Je l'ai installé sur une réplique d'un treble boost qui avait tendance à siffler et à parasiter un max. Depuis c'est le silence pesant. C'est un simple filtre qui fait des merveilles quand on n'a pas d'alim ultra stabilisée à la voodoo lab ou un réseau électrique merdique comme à ma salle de répète (bizz et tic tic assurés)...
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Messagepar Marshall63 le 02 Nov 2009 13:20

Je sais pas si ce sera bien utile vu la simplicité de la chose
m'enfin voila le montage sur plaque à bandes...

Image

@shaddo> alors tu le connais le "fitre shaddo" ? ... ça a dû te faire sacrément sourire... :lol:

Edit: Rajout Vcc In et Vcc Out sur le stripboard pour limiter les risque d'erreur :wink:
Edit 2 :Exit le strap et repositionnement de R1
Modifié en dernier par Marshall63 le 03 Nov 2009 22:06, modifié 2 fois.
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Messagepar totovai le 03 Nov 2009 12:21

je rajouterais Vcc in et Vcc out sur ton layout marshall3 sinon je sens d'ici que quelqu'un va essayer de mettre ca en entrée devant une pédale :lol:
Si un jour, on te reproche que ton travail n'est pas celui d'un professionnel. Dis toi bien que: des amateurs on construit l'arche de Noé et des professionnels le Titanic.
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"C'est inutile donc absolument indispensable"
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Messagepar Marshall63 le 03 Nov 2009 13:22

Judicieuse remarque totovaï voila qui est modifié :wink:
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Messagepar McColson le 03 Nov 2009 20:16

Tu pourrais aussi mettre R1 à la place de ton strap, ça t'éviterais d'avoir à faire une découpe en dessous de R1 et de faire un strap !
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Messagepar Marshall63 le 03 Nov 2009 22:07

Bien vu McColson...
donc réedition :wink:
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Messagepar vitriol82 le 20 Fév 2010 20:59

EUhhhh dans le descriptif il est noté filtre passe bas, mais ce ne serait pas plutôt filtre passe haut?

Comme ça doit couper les basses fréquences et laisser passer les fréquences au dessus de fc, ça devrait être le terme passe haut ou me trompe-je?

Sinon je pense qu'il y a confusion entre 2 termes, filtre passe haut = filtre coupe bas.
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Messagepar memetique le 20 Fév 2010 22:08

Salut
Non il laisse passer les fréquences en dessous de fc ( 34hz ) et coupe tout ce qui est au dessus ( le 100hz du filtrage par exemple )
passe-bas=coupe-haut
Alain / Memetique nous a quitté le 7 novembre 2012. RIP.
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Messagepar vitriol82 le 21 Fév 2010 12:09

OK, vu sous cet angle, je n'ai rien dit et réflexion faite, c'est bien plus malin que ce que je ne le pensais

Merci mémétique
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Messagepar MicMicMan le 01 Nov 2010 15:43

Hey

Voici une version SUPER DELUXE ++ avec protection contre les erreurs de polarités, pour les alims n'étant pas prévues contre les court-circuits... Avec 3 composants de plus.
Le BS250 est un mosfet à canal P, il peut être remplacé par n'importe quel autre canal P sous réserve d'avoir une résistance Drain-Source faible, et d'accepter une puissance suffisante pour l'effet.
La résistance de 1M peut être augmentée ou diminuée sans aucun souci, selon disponibilité... et la zener n'est là que pour éviter les problèmes d'électricité statique, elle n'est pas forcément indispensable.
Aussi, ici la résistance drain-source du mosfet contribue au filtre passe-bas, donc si vraiment on veut bien faire on peut ajuster R1 un peu plus bas... Voire la supprimer.

Le coup du pont de diode en protection cité par je sais plus qui est pas mal du tout aussi mais il entraine un "voltage drop" plus conséquent.
Fichiers joints
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Messagepar MonsieurB le 01 Nov 2010 15:51

Tu propose donc, un filtre pour alimentation avec protection, qui ne provoque pas de perte de tension?
Je ne connais pas beaucoup les P JFET. :?
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Messagepar MicMicMan le 01 Nov 2010 22:14

Oui c'est l'idée. En réglant bien R1 après mesures sur le mosfet (bon ok c'est chiant), c'est possible de limiter la chute de tension à ce qu'on aurait eu sans protection. Ou alors, en adaptant le condo de filtrage à Rds aussi.
L'avantage de cette solution sur une schottsky c'est que le transistor va participer aussi au filtrage de l'alim :)

Le principe des mosfet canal P c'est qu'ils sont comme les mosfet canal N, mais à l'envers :mrgreen:
Plus sérieusement, le principe d'un mosfet canal P c'est que la résistance drain-source va être infinie lorsque le potentiel à la grille est supérieure à Vdrain - Seuil. Inversement, elle est minimale et égale à une résistance qu'on appellera Rds lorsque le voltage à la grille est nettement inférieur à Vdrain - Seuil.

Typiquement pour un BS250 on a :
- Ugs max = 20V (d'où la zener)
- Uds max = 40V
- Rds = 9 ohms typique, max 14 ohms (donc dans la plupart des cas vaut mieux virer carrément R1)
- Ampérage dans le drain : 0.25A. On est tranquille pour la plupart des pédales donc.
- seuil compris entre 1V et 3.5V
- temps de "switchage" de l'ordre de 10ns

Excellent pour nos applis donc. Ca serait super d'avoir une Rds plus stable mais malheureusement je ne crois pas que ça existe.
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Messagepar MonsieurB le 02 Nov 2010 09:57

MicMicMan a écrit:Rds = 9 ohms typique, max 14 ohms (donc dans la plupart des cas vaut mieux virer carrément R1)

Ca vaut carrément le coup! On pourrait presque considérer que Rds vaut 5 Ohm dans chaque situation et recalculer les valeurs de capa du filtre.
Bon avec 5 Ohm ca fait une capa de 1000µF, ca risque de coûter, surtout si on utilise des condo de 25V. Le mieux c'est d'utiliser une valeur de R1=5 Ohm. Au moins on est sûr du coup.

La resistance Rds est-elle mesurable à l'ohmmètre?

Et ces P JFET, ils sont stables dans le temps? Je veux dire par là, si ils sont fiables à long terme.


Notes: C'est une bonnes piste que tu nous propose là MicMic
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Messagepar T-minik le 02 Nov 2010 12:29

c'est intéressant en effet par contre sur ton schéma MicMicMan , le Pmos est à l'envers il me semble, il faut inverser source et drain pour que ça fonctionne non ?
la diode est elle vraiment utile ? on alimente rarement nos pédales en plus de 18V.

je sais plus ou j'ai déjà vu le truc avec les Pmos pour les "negative ground" et un Nmos pour les "positive ground". surement encore sur le blog AMZ ou chez Geofex :roll:
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Messagepar MicMicMan le 02 Nov 2010 12:51

Je crois pas, j'ai mis les petits S, D et G sur le schéma pour bien s'y retrouver, et il me semble que la source correspond au + et le drain au - sur un canal P. Mais je peux me planter, quand j'ai breadboardé le truc je me suis trompé pour mon premier test :mrgreen:

Pour la mesure de Rds il me semble que la seule manière c'est de mesurer la chute de tension. On peut par exemple lui faire alimenter une résistance de 100 ohms 1/2W en 10V (~ 0.1A, on devrait rester dans les specs) et mesurer la chute tension. Après ça fait un tout petit peu de maths mais c'est pas non plus la mort :D
Pour leur robustesse je sais pas trop. Ca a l'air d'être le pendant des BS170... A part leur sensibilité à l'électricité statique j'ai jamais trop entendu parler de claquage intempestif de ce genre de machin, mais faut peut-être plutôt demander à hotamp

edit : pas vu chez geofex ou amz mais j'ai peut-être pas encore tout exploré..
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