Schaltung: DIY-Gitarren-Overdrive

Entdecke einen Gitarren-Overdrive aus dem Jahr 2015 neu, der OTAs und Germaniumdioden für einen charakteristischen analogen Verzerrerklang verwendet. Erfahre, warum diese clevere Schaltung auch heute noch einen näheren Blick wert ist.

Traditionelle Gitarren-Overdrive-Pedale verwenden starre, fest verdrahtete Diodenanordnungen. 2015 stellte Elektor einen vielseitigeren Ansatz vor, bei dem OTAs eingesetzt werden, um den Strom durch Silizium- und Germaniumdioden direkt zu steuern. Das Ergebnis war eine analoge Effekteinheit, mit der Gitarristen unterschiedliche Clipping-Charakteristiken aus einer einzigen Schaltung erkunden konnten.

Die Schaltung

Der Entwurf basiert auf zwei OTA-Hauptstufen und mehreren Dioden. Das Eingangssignal durchläuft zunächst einen Puffer auf Basis eines TL271-Low-Power-Op-Amps, bevor es den OTA IC3.A erreicht, wo der Overdrive-Grad gesteuert wird. Ein Potentiometer auf der Frontplatte regelt den Steuerstrom des OTA und damit den Signalpegel, der die Verzerrstufe antreibt.

Gitarren-Overdrive-Schaltung — Der Schaltplan des Gitarrenverzerrors. (Zum Vergrößern als PDF öffnen.)

„Die Schaltung … besteht grob aus drei Teilen", erklärte A. J. Kohler. „Der erste ist der Eingangsbereich mit Puffer und Vorverstärker, der zweite ist die Overdrive-Stufe mit den beiden OTAs und den Dioden, und der dritte ist der Ausgangsbereich mit einer Klangregelung."

Das Herzstück des Projekts ist das Diodennetzwerk. Silizium- und Germaniumdioden lassen sich per Schalter auswählen, sodass der Spieler deren unterschiedliches Clipping-Verhalten vergleichen kann. Die Schaltung kann die Dioden zudem symmetrisch oder asymmetrisch betreiben. Statt die Clipping-Dioden einfach in ein herkömmliches Rückkopplungsnetzwerk einzubinden, verwendet der Entwurf OTAs, um sie mit geregelten Strömen anzusteuern.

Gitarren-Overdrive-Projekt — Das Guitar-Overdrive-Projekt.

Nach dem Clipping durchläuft das Signal eine weitere OTA-basierte Stufe mit einstellbarer Verstärkung. Eine Klangregelschaltung folgt, deren Höhenregler auf einer Baxandall-Topologie basiert. Abschließend puffert ein weiterer Low-Power-Op-Amp den Ausgang. Das Pedal wird mit einer handelsüblichen 9-V-Batterie betrieben und bietet praktische Details wie eine LED-Betriebsanzeige und intern einstellbare Trimmer.

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Warum ist das Projekt heute noch relevant?

Ein Jahrzehnt später bleibt dieses Projekt interessant, weil analoge Verzerrung nach wie vor ein lohnendes Experimentierfeld ist. Moderne Gitarristen haben Zugang zu zahllosen digitalen Amp-Simulationen und ausgefeilten DSP-Effekten – und doch prägen einfache nichtlineare Bauelemente weiterhin den Charakter vieler begehrter Pedale.

Der Vergleich zwischen Silizium und Germanium ist dabei besonders aufschlussreich. Germaniumdioden besitzen eine niedrigere Durchlassspannung und andere elektrische Eigenschaften als gängige Siliziumtypen, was sie bei Selbstbauprojekten auf der Suche nach Vintage-Clipping beliebt macht. Diese Schaltung geht noch einen Schritt weiter, indem sie dem Experimentierenden die Kontrolle darüber gibt, wie diese Dioden angesteuert werden.

Das Guitar-Overdrive-Projekt

Der Originalartikel „Guitar Overdrive With Genuine 'Germanium-Sound'" erschien in der Elektor-Ausgabe März/April 2015. Den Artikel gibt es hier zu lesen.

Hinweis der Redaktion: Der Artikel erschien erstmals in einer Elektor-Ausgabe von 2015. Einige der Bauteile sind möglicherweise nicht mehr erhältlich. Der Artikel ist dennoch lesenswert.