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schema and technical data
O coração do sistema é o velho e bom microcontrolador 89C2051.
Não há nenhum componente fora do comúm,
os circuitos integrado incluem os amplificadores operacionais LM324, um TL084,
um buffer octal 74HC245, um par complementar duplo do transistor do
MOSFET CD4007, os 555 tradicionais e os reguladores 7805 e 79L05.
Há três interruptores para controlar a interconexão entre os módulos internos.
O interruptor S1 conecta o controle da freqüência do VCF aos sinais de LFO ou de AR.
O interruptor S2 conectam o VCA ao envelope de AR.
O interruptor S3 seleciona o controle do ganho do VCA para o ASR.
Quando S2 e S3 são selecionados às posições de AR e de ASR, o resultado é uma
soma de ambos os sinais que dão o resultado similar como o gerador do envelope de ADSR.
Quando S2 e S3 são desconectados, o VCA atenua a saída em
aproximadamente 10dB.
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diagrama de blocos |
prototipo |
prototipo |
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diagrama |
PCB |
componentes |
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painel |
lista |
vista |
A placa de circuito impressa é de única camada e inclui todos os potenciômetros
e conectores externos na placa, evitando a fiação.
A disposição de circuito mantem bastante separação do fio que faz não crítica
a construção, dando a possibilidade de desenha-la à mão.
A fonte é simplesmente de 9V a 12V, externa, evitando
interferências indesejadas com um transformador interno.
Esta tensão externa é reduzida a +5V com um regulador 7805 tradicional e uma
tensão negativa criada de 5V negativo com uma tensão do conversor de DC/DC
executada com um oscilador associado a uma duplicadora da tensão.
DCO - Oscilador controlado digital
O oscilador controlado digital é executado com um microcontrolador AT89C2051,
onde são as mensagens processadas de MIDI, gerando waveforms e sinais do envelope.
A onda tem 4 bits de definição, usando um conversor passivo de D/A através
dos resistores com pesos de 1, de 2, de 4, e de 8.
formas de onda |
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dente de serra |
pulso |
quadrada |
triangular |
O deslize (portamento) é obtido através do software em passos de intervalo
mínimo sucessivas controladas através de um oscilador de freqüência variável.
O programa foi desenvolvido em C e compilado com SDCC, compilador de C para
pequenos dispositivos, disponível como a fonte aberta.
O oscilador de baixa freqüência emite uma onda triangular que pode
controlar o VCF, com uma escala de 0.2 a 20 hertz.
VCF - Filtro controlado por tensão
O filtro controlado tensão é baseado na estrutura da Sallen-Key, usando
transistor N-canal do circuito integrado MOSFET CD4007, como os resistores
variáveis, para utilizar da vantagem de pares acoplados.
O CD4007 é um par complementar duplo de transistores MOSFET mais um inversor.
formas de onda filtradas |
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dente de serra |
pulso |
quadrada |
triangular |
O controle da freqüência é de 800mV por o oitava, na escala de 100 hertz
a 5 quilohertz, com um offset de 1V aproximadamente, dependendo do dispositivo usado.
Fora desta escala tem um comportamento não-exponencial.
O comportamento deste filtro é satisfatório quando a linearidade da tensão
do controle não é uma exigência crítica.
VCA - Amplificador controlado da tensão
O amplificador controlado tensão usa um transistor N-canal MOSFET do
CD4007 como o resistor de entrada variável em um amplificador operacional inversor.
Um capacitor incluído na realimentação reduz o ruído na faixa de alta freqüência.
Geradores de envelope
O gerador do envelope de AR é feito usando um comparador interno de AT89C2051.
Na mensagem NOTE ON uma sinal lógica 1 carrega o capacitor através
de um potenciômetro do ataque.
Quando o comparador detecta o nível elevado do limite
no capacitor, inverte o sinal para a lógica 0.
Descarrega o capacitor através do potenciômetro do release.
O gerador do envelope de ASR é executado com o sinal lógico 1 durante o
NOTE ON e o NOTE OFF no período, carregando e descarregando um capacitor através dos
potenciômetros do ataque e release respectivamente.
calibração
A calibração da freqüência inicial de VCF é feita com o preset V2 que
mantêm uma polarização positiva à porta do transistor do MOSFET.
Esta freqüência deve ser mantida em torno de 10Hz a fim evitar uma transição
indesejável fora da condição dos transistor.
A calibração da freqüência inicial de VCF é feita com o preset V1 que
mantêm a polarização da atenuação na porta do transistor em torno
de 80dB quando os geradores do envelope são inativos.
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