DCO

Sun Jan 15, 2012 4:59 pm   

Bonjour à tou-te-s,

je suis nouveau sur ce groupe et novice en électronique, mais ça ne
m'empêche pas d'essayer !

Je voudrais refaire le DCO (digital control oscillator) d'un
synthétiseur, le juno 106. D'après ce que je comprends de son
fonctionnement, il repose sur un circuit intégrateur avec op-amp et
condensateur. Ce circuit est court-circuité à une fréquence régulière
par un transistor en commutation, ce qui donne une onde en dent de
scie (cf des explications ici: http://www.electricdruid.net/index.php?page=info.junodcos)

du coup j'y suis allé par étapes, pour essayer de comprendre. Je mets
les schémas sous forme d'url vers une applette de simulation, j'espère
que c'est compatible avec la netiquette du forum.

dans l'ordre:
- le circuit intégrateur [1]
- le circuit intégrateur avec un switch manuel [2]. Cliquer sur le
switch permet de voir que le voltage descend à 0, puis ça remonte si
on reswitche.
- le circuit du transistor en commutation [3], récupéré sur le web
(http://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_transistor.html).
Passer de 0,5V à 0,6V fait passer le courant.
- enfin la combinaison du schéma 2 et 3 [4], qui ne marche pas ->
c'est là que j'ai besoin d'aide... Je ne sais pas trop calculer les
bonnes valeurs, mais surtout, je ne suis pas sûr que le schéma est
bon...

Y aurait-il une bonne âme pour m'éclairer ?

D'avance merci,

stéphane

--
[1] le circuit intégrateur
http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+10.20027730826997+50+5.0+50%0AR+192+224+160+224+0+0+40.0+5.0+0.0+0.0+0.5%0Aa+320+240+368+240+0+5.0+-5.0+1000000.0%0Ar+192+224+224+224+0+1000.0%0Ac+304+160+336+160+0+9.999999999999999E-6+3.5597373283358373%0Ag+320+256+304+256+0%0Aw+224+224+272+224+0%0Aw+272+224+320+224+0%0Aw+304+160+272+160+0%0Aw+272+160+272+224+0%0Aw+368+240+416+240+0%0Aw+416+240+416+160+0%0Aw+416+240+480+240+0%0AO+480+240+512+240+1%0Aw+272+224+272+304+0%0AO+272+304+304+304+1%0Aw+336+160+416+160+0%0Ao+11+64+0+35+10.0+9.765625E-5+0+-1%0A

[2] le circuit intégrateur avec un switch manuel. Cliquer sur le
switch permet de voir que le voltage descend à 0, puis ça remonte si
on reswitche.
http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+10.20027730826997+50+5.0+50%0AR+192+256+160+256+0+0+40.0+5.0+0.0+0.0+0.5%0Aa+320+272+368+272+0+5.0+-5.0+1000000.0%0Ar+192+256+224+256+0+1000.0%0Ac+304+192+336+192+0+9.999999999999999E-6+9.775556927251882%0Ag+320+288+304+288+0%0Aw+224+256+272+256+0%0Aw+272+256+320+256+0%0Aw+304+192+272+192+0%0Aw+272+192+272+256+0%0Aw+368+272+416+272+0%0Aw+416+272+416+192+0%0Aw+416+272+480+272+0%0AO+480+272+512+272+1%0Aw+272+256+272+336+0%0AO+272+336+304+336+1%0Aw+336+192+416+192+0%0Aw+272+192+272+128+0%0Aw+272+128+320+128+0%0Aw+368+128+416+128+0%0Aw+416+128+416+144+0%0Ar+416+144+416+192+0+100.0%0As+320+128+368+128+0+1+false%0Ao+11+64+0+35+10.0+9.765625E-5+0+-1%0A

[3] le circuit du transistor en commutation [3], récupéré sur le web
(http://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_transistor.html).
Passer de 0,5V à 0,6V fait passer le courant.
http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+10.20027730826997+50+5.0+43%0At+368+304+416+304+0+1+0.46369135810551476+0.586609506008679+200.0%0Ar+416+128+416+176+0+4700.0%0Aw+416+288+416+240+0%0Ag+416+368+416+400+0%0Aw+416+320+416+368+0%0Ar+320+304+272+304+0+1000.0%0Aw+368+304+320+304+0%0AR+416+128+416+80+0+0+40.0+9.0+0.0+0.0+0.5%0AR+272+304+224+304+0+0+40.0+0.5+0.0+0.0+0.5%0A162+416+176+416+240+1+2.1024259+1.0+0.0+0.0%0Aw+464+176+464+240+0%0Ao+2+32+0+35+1.25+0.003125+0+-1%0Ao+4+32+0+35+7.62939453125E-5+0.003125+1+-1%0A

[4] enfin la combinaison du schéma 2 et 3 [4], qui ne marche pas ->
c'est là que j'ai besoin d'aide... Je ne sais pas trop calculer les
bonnes valeurs, mais surtout, je ne suis pas sûr que le schéma est
bon...

http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+10.20027730826997+50+5.0+50%0AR+192+336+160+336+0+0+40.0+5.0+0.0+0.0+0.5%0Aa+320+352+368+352+0+5.0+-5.0+1000000.0%0Ar+192+336+224+336+0+4700.0%0Ac+304+272+336+272+0+9.999999999999999E-6+9.998415723805671%0Ag+320+368+304+368+0%0Aw+224+336+272+336+0%0Aw+272+336+320+336+0%0Aw+304+272+272+272+0%0Aw+272+272+272+336+0%0Aw+368+352+416+352+0%0Aw+416+352+480+352+0%0AO+480+352+512+352+1%0Aw+272+336+272+416+0%0AO+272+416+304+416+1%0Aw+336+272+416+272+0%0Aw+272+272+272+208+0%0Aw+272+208+320+208+0%0Aw+352+208+416+208+0%0Aw+416+208+416+224+0%0Ar+416+224+416+272+0+1000.0%0At+336+176+336+208+1+1+-9.99791593716197+4.997865916820388E-4+100.0%0AR+336+80+336+48+0+0+40.0+-5.0+0.0+0.0+0.5%0Ar+336+176+336+128+0+1000.0%0Aw+416+272+416+304+0%0Aw+416+352+416+304+0%0Aw+336+80+336+128+0%0Ao+11+64+0+34+10.0+9.765625E-5+0+-1%0A

Sun Jan 15, 2012 4:59 pm   

Jean-Christophe a écrit :


Ils fonctionnent ces liens chez moi

Sun Jan 15, 2012 5:38 pm   

On 15 jan, 15:59, stéphane


C'est dommage mais tes liens sont 404 (File Not Found)

Tu peux poster le dessin de ton schéma via ceci ?
http://cjoint.com/

Pour les simus de ton circuit, connais-tu LTspice
(ou un équivalent) qui a le mérite d'être gratuit ?
http://www.linear.com/designtools/software/

Sun Jan 15, 2012 5:56 pm   

On 15 jan, 16:38, Jean-Christophe <5...@free.fr> wrote:


aïe, les url sont trop longues... Et maintenant c'est mieux ?

[1] le circuit intégrateur
http://tinyurl.com/77487el

[2] le circuit intégrateur avec un switch manuel. Cliquer sur le
switch permet de voir que le voltage descend à 0, puis ça remonte si
on reswitche.
http://tinyurl.com/86vea8n

[3] le circuit du transistor en commutation [3], récupéré sur le web
(http://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_transistor.html).
Passer de 0,5V à 0,6V fait passer le courant.
http://tinyurl.com/759vl2p

[4] enfin la combinaison du schéma 2 et 3 [4], qui ne marche pas ->
c'est là que j'ai besoin d'aide... Je ne sais pas trop calculer les
bonnes valeurs, mais surtout, je ne suis pas sûr que le schéma est
bon...
http://tinyurl.com/6wdtxwk

sinon j'essaie les solutions que tu m'as données...

Sun Jan 15, 2012 8:26 pm   

stéphane a écrit :

Bonjour,

Je ne suis pas allé voir les détails de tes schémas (pour cause de
Java non compatible, alors les applets j'évite sur ce PC là)

Mais cela me semble bizarre :
Ton intégrateur va bien donner une rampe à *pente* constante, définie
par les seules caractéristiques de l'intégrateur
Si tu le décharge à une fréquence imposée, tu obtiens bien des dents
de scie, à la fréquence imposée, mais la *pente* de ces dents de scie
est toujours la même.
En d'autres termes l'amplitude de tes dents de scie est inversement
proportionnelle à leur fréquence, pas top.
Enfin faut voir la suite, à quoi servent ensuite ces dents de scie...

Et puis je ne vois pas trop le "D" de Digital dans un tel montage
entièrement analogique.

Cordialement.

--
Philippe C., mail : chephip, with domain free.fr

Sun Jan 15, 2012 8:29 pm   

On 15 jan, 16:56, stéphane


Ok ca marche mieux, merci.
http://cjoint.com/data3/3AptBbq3A68_a.jpg

Lors de la charge du condensateur,
l'AOP maintient l'égalité entre ses entrées
donc la tension mesurée sur l'entrée (-)
doit être de zéro volt et non pas +5 V.

Si la base et le collecteur du NPN sont
toutes deux à la même tension (-5 V)
alors il ne conduit pas. Un PNP ferait l'affaire
avec son émetteur sur l'entrée (-) de l'AOP.
Mais ce serait mieux avec un FET ou un MOS,
avec la source sur l'entrée (-) de l'AOP.

On peut aussi générer une rampe en chargeant
un condensateur à courant constant, et en le
déchargeant avec un transistor ( l'avantage est
que le condensateur a une de ses pattes à la masse,
ce qui simplifie le circuit de décharge )

Sun Jan 15, 2012 9:00 pm   

On 15 jan, 19:29, Jean-Christophe <5...@free.fr> wrote:

merci.
Mais je ne comprends pas, du coup le premier schéma que j'ai donné,
celui sur l'intégrateur, est faux à la base ?!

Sun Jan 15, 2012 11:38 pm   

On 15 jan, 20:26, "Philippe 92" <nos...@free.invalid> wrote:

oui, il faut un système de compensation de l'amplitude en fonction de
la fréquence, c'est prévu, il n'y a qu'une partie du schéma.


juste avoir une onde sonore en... dents de scie, un composant de base
de la synthèse analo.


en fait, DCO c'est "digitally-controlled" par opposition à VCO
"voltage-controlled". La partie digitale, non montrée sur le schéma,
est un timer qui va commander la base du transistor pour faire
décharger le condensateur régulièrement (à la bonne fréquence). Sur un
VCO, cette partie qui commande le transistor est entièrement
analogique. L'intérêt du DCO c'est qu'il ne drifte pas, contrairement
à un controle analogique (d'où l'obligation de retuner les vieux
synthés analo après qq heures d'utilisation). L'autre intérêt c'est
que le schéma est plus simple, mais le son qui sort a des "qualités"
analo.

Mon Jan 16, 2012 7:22 pm   

On 15 jan, 20:00, stéphane


Non il est ok, mais en fin de charge la sortie de l'AOP
reste en butée tant que le condo ne sera pas déchargé.
Le problème du schéma [4] est que la décharge via le NPN
ne se produit pas pour les raisons évoquées ci-dessous.

Mon Jan 16, 2012 7:49 pm   

On 15 jan, 22:38, stéphane


Le lien que tu as donné dans ton 1er post
montre bien le principe recherché :
http://www.electricdruid.net/images/dcos/larger/JunoDCOwaveshaper.gif

Mon Jan 16, 2012 8:35 pm   

On 16 jan, 18:22, Jean-Christophe <5...@free.fr> wrote:


en fait, sur le schéma 1 le transistor est dans un sens + - Collecteur
- Emetteur - G
mais si tu regardes sur le vrai schéma (http://www.electricdruid.net/
images/dcos/larger/JunoDCOwaveshaper.gif), le transistor est inversé,
ce que je ne m'explique pas. Est-ce que ce serait mieux ?

sur l'applet, on peut faire un click droit-> menu edit sur le
transistor et toggle 'swap E/C'...

Mon Jan 16, 2012 10:30 pm   

On 16 jan, 13:35, stéphane


L'émetteur du NPN étant sur une masse virtuelle,
c'est sûr que c'est bien mieux. Cela suppose que
sur la résistance en entrée de l'intégrateur la tension
soit *négative* pour que le condo se charge en présentant
une tension *positive* sur le collecteur du NPN.
( ensuite, une impulsion positive sur sa base
le rendra conducteur et il déchargera le condo )


.... et ?

Mon Jan 16, 2012 10:58 pm   

On 16 jan, 21:30, Jean-Christophe <5...@free.fr> wrote:

beaucoup mieux ! : http://tinyurl.com/6tpucge
il faut appuyer sur le bouton reset pour voir une belle rampe
positive... Puis moduler la tension du la base (click droit edit). Une
tension de 1V suffit à faire retomber la pente. Quelle devrait être la
bonne valeur, surtout si je veux la faire chuter d'un coup ?


en fait c'était pour montrer comment le changer, mais je l'ai fait sur
le schéma que je viens de donner. En tout cas merci !

Mon Jan 16, 2012 11:14 pm   

stéphane a écrit :

???
pour simuler le circuit de Juno il faut envoyer des **impulsions**
sur la base (~ 2V suffisent) !

En modifiant légèrement le circuit (remplacement de la source de
tension base par un géné d'impulsions, en modifiant la résistance de
décharge par une 100 Ohms et en rajoutant une sonde sur l'entrée
(oscillo bicourbe) il fonctionne très bien ce montage !

http://cjoint.com/?BAqw478wNhr

Evidemment comme je le signalais et comme le schéma complet de Juno
cité le montre, à chaque fréquence du timer, il faut associer une
valeur du courant dans l'intégrateur (V entrée et R d'entrée) pour
avoir une amplitude des dents de scies constante. Mais comme les deux
(fréquence du timer et pente) sont commandés par le même microproc,
no problemo.

En simulation il faut faire de même, "à la main" : modifier à la fois
la tension d'entrée de l'intégrateur (la pente de la rampe) et la
fréquence du géné d'impulsions.

Le géné d'impulsions donne ici des impulsions "larges" bloquant
l'intégrateur dans l'état 0V pendant toute la durée de l'impulsion.
La pente de décharge est définie par la résistance de 100 Ohms
précitée.
Il faut ajuster tout ça (la durée de la conduction du transistor et
la valeur de cette résistance) en fonction de ce qu'on veut.
De toute façon la résistance en question sert juste à limiter le
courant de décharge.
Les dents de sciess seront d'autant plus belles que :
- L'impulsion de base est courte
- Le rapport entre le courant de charge (R entrée et V entrée) et de
décharge (la R de 100 Ohms) est élevé.
Sans descendre la résistance de 100 Ohms à des valeurs néfastes pour
la sécurité (Icc max en impulsions du transistor)

Cordialement.

--
Philippe C., mail : chephip, with domain free.fr

Mon Jan 16, 2012 11:51 pm   

Jean-Christophe a écrit :

Oui, j'avais vu, merci.
Mais je parlais ici du circuit de *simulation* qui pour simuler le
montage que tu cites doit bien prendre un fonctionnement semblable, et
non une tension continue sur la base ! d'où ma remarque.

Cordialement.

--
Philippe C., mail : chephip, with domain free.fr