"meModular" Modularer DIY Synth

[rolfdegen]

Ja danke. Aber ich habe mich für einen anderen Sinusformer entschieden. Da ich noch einige Funktionen mehr einbauen möchte zB einen 2.Oszillator, einen SubOszillator, AM, FM uvm) ist der Platz auf der Platine sehr beschränkt.



Ich habe die Schaltung für meinen VCO etwas abgewandelt (zeichnung kommt später). Er klingt schon wesentlich besser als der im Ersten Schaltplan (6x Dioden).

Sine wave sweep



Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hier die Schaltung mit einem besseren Sinus Former. Für den Offset-Abgleich des Triangle Ausgangs habe ich noch einen Trimmer R28 vorgesehen.
Mit den Trimmern R33 und R27 wird die Sinusform und Symmetrie eingestellt.



Spektrumanalyse


Sinus sweep


Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Mein zweiter Curtis Chip CEM3340-G aus Portugal ist eingetroffen. Er hatte wohl eine längere Reise hinter sich und bekommt jetzt ein neues schönes Zuhause.




Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Ich habe noch kleine Fehler im Schaltplan korrigiert und die Frequenzeinstellung am Coarse- und Fine-Regler angepasst. Die Frequenz am Coarse Regler kann jetzt über 12 Oktaven geregelt werden.
Bei einer CV Steuerspannung von 0.00V entspricht das einer Frequenz von 0.30Hz - 6500Hz. Am Fine Regler kann man +- 2 Halbtöne einstellen.

Kleiner Hinweis: Die Gehäuse der Potis sollte man mit Masse (GND) in der Schaltung verbinden, da sie beim berühren kleine Störungen im Signal verursachen.





Der nächste Schritt ist jetzt der Aufbau des 2.Oszillator und die Modulationssteuerung.

Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

So.. jetzt kann wieder gebastelt werden. Schalter, Potis, farbige Potiknöpfe, Kabel und Klinkenbuchsen, die ich bei Musikding.de bestellt habe, sind angekommen.



Was noch fehlt sind zwei Testmuster eines V3340 Oszillator Chip und ein CEM3340. Bin gespannt darauf, ob sich der V3340 genauso gut verhält wie sein teurer Kollege CEM3340
oder ob er auch so "temperaturstabil" ist wie sein preisgünstiger Kollege AS3340 ?

Die Chips habe ich bei Electric Druid bestellt. Ist zwar nicht der billigste Lieferant, aber er hatte die Chips auf Lager.

Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallo Freunde

Gute Nachricht

Heute habe ich zwei neue AS3340 Chips mit der Ser.-Nr. 1743 bekommen. Die Chips sind nach dem Einschalten der Versorgungsspannung sehr Frequenz stabil (+-1Hz bei 1000Hz).

Ich denke meine beiden alten AS3340 Chips mit der Ser.-Nr. 1808 sind einfach defekt.

Auszuschließen ist aber auch nicht, das ich bei den vielen Änderungen in der Schaltung einen Fehler gemacht habe und die Chips dabei geschrottet habe. I don't no..

Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Heute habe ich kleine farbige TFT-Displays für meinen VCO bekommen. Über ein Menü können Sie verschiedene Oszillator-Funktionen einstellen.

0,96 Zoll TFT Display


Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Heute war ich mal wieder fleißig und hab den Entwurf vom VCO Frontpanel in die Praxis umgesetzt.
Oben Display mit Encoder für Einstellen der Oszillator Funktionen zB Hard- u. Soft-Sync, Modulation, LFO, Sub-Osc, Octave uvm..
In der Mitte die Regler für Coarse u. Fine Tune sowie Pulsweite. Unten Ein- und Ausgänge.

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Das TFT Display ist jetzt in Betrieb. Es wird von einem Atmega328P im I2C (TWI) Modus angesteuert. Ein entsprechende Library für den Display-Controller SSD1306 gibt es im Netz (siehe Link). Ich finde die Farben der Potiknöpfe und vom Display passen richtig gut zueinander.

meModular VCO




Ein kleines Problem trat beim Betrieb des Displays auf. Das Display verursacht Störungen auf der +5V Stromversorgung die auch im Oszillator hörbar sind. Um die Störungen zu vermeiden, muss ein kleiner Filter, bestehend aus einer Spule und Kondensator, vor die +5V Stromversorgung des Displays geschaltet werden.

Link: https://www.arduinolibraries.info/libraries/ssd1306

Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Nach einer kleinen Sommerpause gehts jetzt weiter. Ich habe die Oszillator-Schaltung etwas erweitert. Jetzt kann per Menü die Sync-Funktion gesteuert werden.
Man hat die Auswahl zwischen Hard Sync mit positiver und negativer Impulsflanke oder beides. Ferner kann auf Soft Sync umgeschaltet werden.

Oszillatorschaltung



Im Curtis Manual zum CEM3340/3345 aus dem Jahr 1980 steht noch einiges wissenwertes über die Frequenz Synchronisation drin. Ich hab das mal ins deutsche übersetzt:

"Frequenz Synchronisation: Die Oszillatorfrequenz kann auf verschiedene Weise hart synchronisiert sein. Eine Möglichkeit besteht darin, positive Impulse, negative Impulse oder beides, in den Hard-Sync-Eingangspin (Pin 6 am 3340) einzubinden. Ein positiver Synchronimpuls bewirkt, dass die Dreieckswelle nur während des steigenden Teils des Dreiecks die Richtung ändert, während ein negativer Synchronimpuls nur während des fallenden Teils eine Richtungsumkehr bewirkt. Die resultierenden Wellenformen sind in Abbildung 1 dargestellt und bieten eine größere Vielfalt an synchronisierten Klängen als dies durch konventionell synchronisierte Oszillatoren möglich ist.

Abbildung 1


Die einfache kapazitive Kopplung, wie sie in den Blockdiagrammen dargestellt ist, ermöglicht eine harte Synchronisation sowohl bei der steigenden als auch bei der fallenden Flanke einer Rechteckwelle.
Abbildung 4 zeigt eine Schaltung, die es ermöglicht, dass nur die positive oder die negative Impulse Flanke den Oszillator synchronisiert. Die Spitzenamplitude der Impulse, die tatsächlich auf dem Synchronstift erscheinen, sollte für den besten Betrieb auf 1 Volt Minimum und 3 Volt Maximum begrenzt werden.

Abbildung 4


Ein weiteres Verfahren zur harten Synchronisation des Oszillators ist in Abbildung 5 dargestellt: Negative Impulse werden nur in die Basis des PNP-Transistors eingekoppelt, mit einer Spitzenamplitude von 8 bis 10 Volt für beste Ergebnisse bei VCC = +15 V. Dieses Verfahren erzeugt die gleichen Wellenformen, die von den konventionell synchronisierten Sägezahnoszillatoren erzeugt werden.

Abbildung 5


Schließlich kann der Oszillator durch negative Impulse, die an den Schwellenspannungspin (Pin 9 am 3340) angelegt werden, weich synchronisiert werden. Diese Impulse bewirken, dass die obere Spitze des Dreiecks vorzeitig die Richtung ändert, so dass die Schwingungsdauer ein ganzzahliges Vielfaches der Impulsperiode ist. Die Spitzenamplitude dieser negativen Impulse sollte auf maximal 5 Volt begrenzt werden und positive Impulse sollten vollständig vermieden werden. Wenn dieser Eingang nicht für Synchronisationszwecke verwendet wird, wird empfohlen, ihn mit einem 0,1uF-Kondensator gegen Masse zu umgehen, um die Synchronisation zu verhindern, oder Rauschimpulse auf der Vcc-Zuleitung zu vermeiden."

Gruß Rolf

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Es gibt wieder Änderungen in der Oszillator Schaltung. Die Signal-Ausgänge haben jetzt alle einen symetrischen +-5 Volt Pegel (10Vpp).

Zusätzlich ist ein SubOszillator integriert worden. Das Rechtecksignals an Pin 4 des AS3340 wird mit Unterstützung von Transistor T3 auf +5V Pegel angepasst und an den Interuppt Eingang PCINT8 des ATmega328 zugeführt.

Per Software wird das Rechtecksignal geteilt und an den Port C3 ausgegeben. Von da aus gelangt das Rechtecksignal über das Mix Poti R58 an den Rechteck Ausgang des Oszillator 1.



Gruß Rolf

 

[3456778674]

Abbildung 5

Die -15V am Kollektor des Transistors halte ich für übel. Das sollte nicht negativer als die Spannung am VEE-Pin sein.

Klar, wenn der Steuerimpuls klein genug bleibt, dann wird die Spannung am Emitter auch nie zu negativ, aber darauf muss man sich ja ohne Not nicht verlassen. Ich frage mich auch, ob so ein Schaltungsdetail nicht auch zur Reputation dieser Chips ("gehen halt schon mal kaputt") beigetragen hat...

 

[rolfdegen]

Das Beispiel ist aus dem Original Manual des CEM3340 von Curtis.

 

[3456778674]

Das Beispiel ist aus dem Original Manual des CEM3340 von Curtis.

Ich weiß. Ist trotzdem Mist. (Dass das ein krasser Verstoß gegen "Good Design Practice" ist, ist hoffentlich klar. Und so wirklich einen Grund gibt es auch nicht - außer dass die Schaltung etwas unverständlich ist, weil ihre Funktion aus der angegebenen Innenschaltung des ICs nicht herleitbar ist. )
Im Prophet 5 wusste der Schaltungsentwickler, was er tat, da ist das richtig:

 

[rolfdegen]

Danke für deinen Hinweis. Ich denke das wird mir bei der Weiterentwicklung des Oszillators sehr hilfreich sein

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Es gab noch etwas Probleme mit dem Überschwingen im Rechteck Signal. Eine Widerstandsänderung von 330K auf 150K an R56 verhindert das Überschwingen (Bild 2).

Im Handbuch des CEM3340 wird auf dieses Problem hingewiesen und ein 1M Widerstand zwischen Pin 4 und Pin 5 empfohlen.


Bild 1


Bild 2


Bild 3


Gruß Rolf

 

[weasel]

Ich empfehle Dir, ein besseres Netzteil zu nehmen.
Siehe auch grad aktuell wieder auf muffwiggler die Diskussion dazu.

Hast du evtl empfehlungegn? hab auch das rb65b rumliegen und wollte demnaechst mein ross-projekt darauf umschalten..


ach und @rolfdegen vielen dank fuer die ausfuehrliche dokumentation!! werd irgendwann ggg herbst nach moegglichkeit versuchen noch einen de-generator zu bekommen...

 

[rolfdegen]

Das Schaltnetzteil ist nicht schlecht. Hat einen kleinen Trimmer mit dem man die Spannungen etwas abgleichen kann.

Gruß Rolf

 

[Miss Magic Pad]

Ich verfolge mit Spannung die Beschaltung des VEE-Pins. Ich habe nach Daten-Applikation den VEE über einen 820 Ohm-Widerstand an minus 15 Volt angeschlossen. Intern ist da ja eine Zenerdiode drin. Ich hatte auch Beschaltungen gefunden, wobei der VEE-Pin direkt an -5V geht.
Bis jetzt lief alles problemlos. Und ich hoffe, dass der Hersteller weiß, was er tut....

 

[rolfdegen]

Vee -5 Volt ist auf jeden Fall die bessere Alternative wenn es um Temperaturstabilität geht. Meine beiden AS3340 sind nach ca. 8Min Frequenz stabil (Messfrequenz: 1000Hz).

Mehr zum Thema: https://www.muffwiggler.com/forum/viewtopic.php?t=169687&highlight=

Mein Projekt auf Muffwiggler: https://www.muffwiggler.com/forum/viewtopic.php?t=219048

Gruß Rolf

 

[LED-man]

Das Schaltnetzteil ist nicht schlecht. Hat einen kleinen Trimmer mit dem man die Spannungen etwas abgleichen kann.

Gruß Rolf

„Nicht schlecht“ - aber auch nicht gut.
Mess mal den ripple unter Last.
Tausende Euro in Modular stecken und beim Netzteil sparen.. so wird es auch gern von Graham Hinton kommentiert.
Wenn die LFOs auf den VCOs hörbar sind weißt du woran es liegt.

 

[Miss Magic Pad]

Vee -5 Volt ist auf jeden Fall die bessere Alternative wenn es um Temperaturstabilität geht. Meine beiden AS3340 sind nach ca. 8Min Frequenz stabil (Messfrequenz: 1000Hz).

Gruß Rolf

Darauf wäre ich; ehrlich gesagt, nicht gekommen. Aber es leuchtet ein.
Habe CEM3340 direkt aus den Staaten gekauft, und ich hatte mich an das Datenblatt des Herstellers halten wollen.
Bis jetzt ist mir nichts bezüglich Tempereaturdrift aufgefallen. Müsste mal schauen; die minus 15 Volt könnte ich mit einem 5V Negativregler runterregeln.
Allerings wäre der Eingriff wirklich das Schlimmere, denn ich habe nicht so gebaut, dass ich problemlos an alles jederzeit ran komme.

 

[weasel]

„Nicht schlecht“ - aber auch nicht gut.
Mess mal den ripple unter Last.
Tausende Euro in Modular stecken und beim Netzteil sparen.. so wird es auch gern von Graham Hinton kommentiert.
Wenn die LFOs auf den VCOs hörbar sind weißt du woran es liegt.

wie schon oben gefragt, hast du bessere alterntiven zu empfehlen oder meckerst du nur rum?

 

[intercorni]

Ich habe einen 7905 eingebaut!

 

[rolfdegen]

Einen 7905 für die negative Vee Spannung am AS3340 habe ich auch eingebaut. Der reicht.

@LED-man. In Bezug auf hörbare LFOs im VCO. Soll auch so sein Denn ich habe für Modulationszwecke im VCO einen LFO eingebaut. Dieser schwingt maximal bis 100Hz und hat mehrere digitale Wellenformen.

 

[rolfdegen]

Darauf wäre ich; ehrlich gesagt, nicht gekommen. Aber es leuchtet ein.
Habe CEM3340 direkt aus den Staaten gekauft, und ich hatte mich an das Datenblatt des Herstellers halten wollen.
Bis jetzt ist mir nichts bezüglich Tempereaturdrift aufgefallen. Müsste mal schauen; die minus 15 Volt könnte ich mit einem 5V Negativregler runterregeln.
Allerings wäre der Eingriff wirklich das Schlimmere, denn ich habe nicht so gebaut, dass ich problemlos an alles jederzeit ran komme.

Im Datenblatt des CEM3340 steht ein kleiner Hinweis (siehe Bild):


Gruß Rolf

 

[Miss Magic Pad]

Ich habe das Datenblatt ja auch, und ich habe es mir auch durchgelesen. Im Schaltbild ist ein 820 Ohm-Widerstand am VEE-Pin dran, der auf -15V geht. Und es steht nichts davon, das man da so nicht machen sollte. Ich sehe es pragmatisch; der VCO lief schon etliche Stunden, und ich habe den Modularsyhnt in x-Songs verwendet - und nie war etwas von einem Temperaturdrift zu vernehmen; und die Chips hatten keine Ausfälle. Es wäre lediglich ein Eingriff zur Vorsorge, damit der zusätzliche Zenerstrom nicht irgendwelche Sauereien machen kann.

Aktueller Test mit Stimmgerät:
Einschalten, auf Null regeln (523Hz)
Nach kurzer Zeit -1 Digit (5Cent)
danach bleibt es auf Null

Dies ist der erste VCO

Der zweite VCO zeigt zunächst dasselbe an, driftet jedoch später auf -2Digits (10Cent), danach wieder auf 5 Cent
Bleibt so stabil.

Somit wäre der erste Drift maximal 0,95% und der zweite 1,91% (wenn ich richtig gerechnet habe).
5 Cent ist die kleinste Anzeigeneinheit der LED-Kette am Stimmgerät - weniger kann es nicht anzeigen.

Aber irgendwas stimmt nicht. Im Falle 1 sind es 2Hz Abweichung, im Falle 2 sind es 4 Hz Abweichung - wenn ich mit dem Frequenzzähler messe.

 

[LED-man]

wie schon oben gefragt, hast du bessere alterntiven zu empfehlen oder meckerst du nur rum?

Power one, condor, Bel, bieten lineare Netzteile, gibt’s auch gebraucht haufenweise auf eBay.
HBB15, haa, HCC Serie.
Hinton instruments verkauft auch sehr gute PSUs.
Oder oakleysound bietet für DIY pcbs an.

 

[rolfdegen]

Hallöchen..

Der Sinus Shaper im VCO wurde noch etwas optimiert. R34 + R48 sind entfallen, da die Pegelanpassung über die geänderten Widerstände R24 + R25 gemacht wird.

Zusätzlich ist im Oszillator Menü eine LFO/VCO Umschaltung (IC8a) integriert worden. Die Frequenzeinstellung für den VCO beträgt 8Hz - 20KHz. Für den LFO von 0,04Hz - 95Hz.




Für geringe Verzerrungen im Sinus Shaper sollte man Transistor T1 + T2 matchen (abstimmen).


Schaltungsbeispiel um Transistoren zu matchen



Gruß Rolf

 

[3456778674]

1. Wenn das ganze nicht gerade Anfänger DIY werden soll: in SMD bekommt man brauchbar gematchte Transistoren für wenig Geld.
( z.B. BC847BDW1T1G )

2. https://dragonflyalley.com/synth/images/TransistorMatching/ianFritz-transmat0011_144.pdf

3. Heute fallen die Transistoren brauchbar gleich aus der Fertigung. Nebeneinander liegende Teile vom Gurt nehmen ist da praktisch immer innerhalb der Moog Specs von (ca.) 1970 fürs erfolgreichen Paaren.