Analoger Clock Multiplier

[Nippon]

Hallo liebe Leute

ich habe ein synchronieserbaren LFO gebaut. Diese ist digital und misst mit einem Atmega328PB die Frequenz der einkommenden CLock und multipliziert bzw dividiert diese.
Raus kommt ein LFO signal, das man zwischen Rechteck und Dreieck morphen kann und die Pulsweite einstellen kann. Soweit so gut, bin eigentlich sehr glücklich damit.
Jetzt habe ich das Modul zu testen gegeben. und die Person meinte, es wäre viel cooler wenn das Modul rein analog wäre.
Einige Dinge könnte ich mir auch überlegen analog zu machen. Bei der Clock Multiplikation finde ich aber keinen funktionierenden Ansatz.
Weiß jemand von euch ob es möglich ist eine Clock analog zu multiplizieren?
Ich habe Ansätze gelesen mit deinm XOR gate und ein eingang leicht versögert, das gibt aber imer komische Tastverhältnisse zwischen HIGH und LOW.
Anderer Ansatz wäre PLL, da habe ich aber keine Ahnung ob das auch für so langsame Frequenzen geht.

Viele Grüße

 

[fanwander]

Im Prinzip mit PLL, ja. Aber die Fangzeiten wären grottig, und der Frequenzbereich vermutlich unerquicklich gering.
Wenns dem Tester um Stufungen in der Ausgangsspannung geht, dann soll er einfach eine Glide-Stufe dahinter hängen.

 

[GKMsound]

Analoge Clock Multiplikation ist wohl nicht wirklich möglich.
Ein sehr simpler guter LFO Chip mit vielen Möglichkeiten gut dokumentiert ist der TAPLFO3

https://electricdruid.net/datasheets/TAPLFO3Datasheet.pdf

Mein fertiges Modul:

 

[Nippon]

Hat jemand Erfahrung mit dem CD4046 PLL Chip?
Eine weitere Frage: Was für Clock ist denn eigentlich üblich. 1/4 Clocks, also viermal pro Takt oder häufiger? Midi sendet ja 48 pro Beat. Ist im Eurorack irgendwas dazwischen üblich? Ich möchte, dass sich mein Modul so verhält wie man es als erfahrener Euroracker erwarten würde.

 

[Horn]

Im Prinzip mit PLL, ja. Aber die Fangzeiten wären grottig, und der Frequenzbereich vermutlich unerquicklich gering.
Wenns dem Tester um Stufungen in der Ausgangsspannung geht, dann soll er einfach eine Glide-Stufe dahinter hängen.

Weißt du zufällig, wie Doepfer das mit dem A-160-5 technisch gelöst haben?

Mich stört bei dem Modul, dass es immer relativ lange braucht, um das Tempo zu fangen. Wenn das Clock-Signal immer durchläuft, ist das kein Problem. Wenn man aber den Clock Generator gleichzeitig benutzt um die Sequenz zu starten, dann muss sich das A-160-5 jedesmal erst neu "eingrooven", auch wenn sich das Tempo zum vorherigen Start gar nicht geändert hat.

 

[Nippon]

Wenn ich mir ganz Stumpf Fotos von dem A-160-5 anschaue, dann sehe ich einen PIC18F. Das bedeutet es wird mit einem Mikrocontroller berechnet. Also es wird geschaut, wann ein clock Signal gekommen ist und wenn das zweite kommt ist die Differenz das Zeitintervall also die Frequenz. Wenn jetzt die vorherige clock sehr lange her ist, dann ist das Intervall zunächst sehr lang. Erst bei der zweiten clock stimmt die Geschwindigkeit dann wieder.

 

[fanwander]

Wenn ich mir ganz Stumpf Fotos von dem A-160-5 anschaue, dann sehe ich einen PIC18F. Das bedeutet es wird mit einem Mikrocontroller berechnet. Also es wird geschaut, wann ein clock Signal gekommen ist und wenn das zweite kommt ist die Differenz das Zeitintervall also die Frequenz. Wenn jetzt die vorherige clock sehr lange her ist, dann ist das Intervall zunächst sehr lang. Erst bei der zweiten clock stimmt die Geschwindigkeit dann wieder.

Naja, der PIC könnte sich ja den vorherigen Wert merken...

 

[Horn]

Erst bei der zweiten clock stimmt die Geschwindigkeit dann wieder.

Das braucht mehr als zwei Clock-Impulse.

 

[analogmonster]

...
Jetzt habe ich das Modul zu testen gegeben. und die Person meinte, es wäre viel cooler wenn das Modul rein analog wäre.
...

<STÄNKERMODUS>

Das ist so ein Philosophie-Ding, was ich nicht nachvollziehen kann (Kopfschüttel). Es geht schon damit los, dass es nichts "digitaleres" gibt als einen Clock. An aus an aus an aus etc. Vermutlich meint der Tester "diskret" versus "programmiert". Da will sich mir aber der Vorteil einer diskreten Lösung nicht erschließen (Achselzuck).

Ich bin ein großer Fan analoger Technik und diskreter Lösungen, aber ab einer gewissen logischen Komplexität oder eines gewissen logischen Anteils wird das schnell sinnlos. Ich habe mal mit einer gewissen Verblüffung die Schaltung eines diskret aufgebauten MIDI2CVGATE - Interfaces gesehen und mir wurde klar, dass Problem und Lösungsspektrum von anderen Menschen unter Umständen anders wahrgenommen werden als von mir. Gut, um ein wenig wertend zu werden: Man kann eine Baugrube auch mit einem Teelöffel ausheben. Oder einen Schmetterling mit einer 45'er erledigen.

Ein analoger / diskreter Clock-Multiplier gehört für mich auch dazu.

</STÄNKERMODUS>

 

[Nippon]

Das braucht mehr als zwei Clock-Impulse.

Kannst du das begründen? Also ich berechne in meinem Projekt nur den zeitlichen Abstand der letzten zwei Impulse. Wieso sollte ich mehr berücksichtigen?
Bei einer Eingabe per Finger oder Fuß kann ich das verstehen zum Mitteln, aber die clock ist ja exakt.

 

[Horn]

Kannst du das begründen? Also ich berechne in meinem Projekt nur den zeitlichen Abstand der letzten zwei Impulse. Wieso sollte ich mehr berücksichtigen?
Bei einer Eingabe per Finger oder Fuß kann ich das verstehen zum Mitteln, aber die clock ist ja exakt.

Zitat aus der Modul-Beschreibung von Doepfer, das sich auch mit meiner Beobachtung aus der Praxis deckt:

Da das Modul nicht "in die Zukunft" sehen kann, dauert es bei Änderung der Clock-Frequenz an der Clock In-Buchse einige Impulse bis das Ausgangssignal an der Clock Out-Buchse stabil ist. Das Modul ermittelt über einige Zyklen hinweg die Frequenz am Clock-Eingang. Wenn sich diese Frequenz ändert, dauert es einige Zyklen bis die für die Erzeugung des Clock-Ausgangssignals verwendete Frequenz wieder korrekt ist.

A-160-5

 

[Bernie]

Warum analog? Es würde den Sound nicht verbessern und das Timing wäre schlechter. Analog macht nicht immer Sinn.

 

[analogmonster]

Kannst du das begründen? Also ich berechne in meinem Projekt nur den zeitlichen Abstand der letzten zwei Impulse. Wieso sollte ich mehr berücksichtigen?
...

Muss man nicht.

Zitat aus der Modul-Beschreibung von Doepfer, das sich auch mit meiner Beobachtung aus der Praxis deckt:

Da das Modul nicht "in die Zukunft" sehen kann, dauert es bei Änderung der Clock-Frequenz an der Clock In-Buchse einige Impulse bis das Ausgangssignal an der Clock Out-Buchse stabil ist. Das Modul ermittelt über einige Zyklen hinweg die Frequenz am Clock-Eingang. Wenn sich diese Frequenz ändert, dauert es einige Zyklen bis die für die Erzeugung des Clock-Ausgangssignals verwendete Frequenz wieder korrekt ist.

A-160-5

Das ist keine Begründung, sondern die Schilderung eines schwammigen Verhaltens oder die Entschuldigung dafür. Entweder da ist irgendwie eine analoge Verarbeitung mit drin oder die Kameraden sehen eine Hysterese vor, warum auch immer. Also mal naiv ins Blaue gedacht:

Ich messe den zeitlichen Abstand zwischen zwei Impulsen.
Ich teile das Messergebnis durch einen Quotienten.
Ich leite aus dem Ergebnis einen Wert ab, mit dem ich einen Timer aufziehe, der einen Ausgangspin toggelt.
Von mir aus kann man das noch mit den Eingangsflanken synchronisieren, wenn es ganzzahlig oder phasenstarr sein soll, oder selbiges auch bleiben lassen.

Habe ich was vergessen?

 

[elektrouwe]

Warum analog? Es würde den Sound nicht verbessern und das Timing wäre schlechter. Analog macht nicht immer Sinn.

Die Frage müsste man eigentlich so stellen : Wer kam eigentlich auf die bescheuerte Idee, in der Analogsynthwelt einen digitalen clock zu verwenden, statt einen Sägezahn ? Ein Rechpuls hat nun mal leider den geringsten Informationsgehalt, was die Phase betrifft - praktisch Null. Bei symmetrischen Rechteck hätte man immerhin die doppelte zeitliche Auflösung durch steigende u. fallende Flanke. Beim Sägezahn wüsste man zu jeder Zeit, wie schnell der Takt ist wegen dV/dT (Sägezahnsteilheit). Außerdem könnte man durch den Einsatz von Spannungsteilern und Komparatoren ultrasimpelst einen analogen Clockmultipier machen bzw. im Audiobereich Harmonische erzeugen. Beim Puls bleibt eben nur die (evt. unbrauchbar langsame) PLL oder Zeitmessung von Puls zu Puls.
Deshalb würde ich hier auch den MController nehmen. Warum Doepfer da eine Mittelwertbildung macht, ist interessant. Man will doch immer straight zur clock sein, auch wenn diese eiert.
Doch vielleicht macht es bei größeren Multiplikatoren( > x3..x4 ?) Sinn, die erzeugte Pulsdichte zu mitteln, damit bei großer Änderung der Taktfrequenz nicht z.B der gerade berechnete Puls mit dem frisch empfangenen Puls überlappt bzw. Doppelpulse entstehen. Das wäre eine Art Aliasing, was starke kurzzeitige Frequenzsprünge macht. Diese könnten am Clockmultiplier hängende Geräte stören.
Wenn es also Mittelwertbildung auch bei der dig. Lösung braucht, könnte die PLL evt. doch interessant sein...

 

[fanwander]

die bescheuerte Idee, in der Analogsynthwelt einen digitalen clock zu verwenden, statt einen Sägezahn

naja, jegliche form von Frequenzteilung unter Weitergabe der gesamten Information (Zeitpunkt und Tempo) wird mit Sägezahn kompliziert.

Warum Doepfer da eine Mittelwertbildung macht, ist interessant.

Du kannst ja Chris Assall fragen -> software (at) doepfer.de

Man will doch immer straight zur clock sein, auch wenn diese eiert.

Du willst das vielleicht, andere wollen vielleicht was anderes.

 

[C0r€]

Siehe https://4mscompany.com/p.php?p=1050&c=5
4ms SMC
Da reichen 2 clock Impulse zum Multiplizieren. Das Modul läuft mit der gleichen Frequenz weiter, auch wenn keine Impulse mehr kommen, sodass man da auch ein Tempo eintappen kann.