Práctica. Capítulo 7.1

Construcción VCF 24dB.

En cuanto a la elección de componentes para el VCF de 24 dB, se aplican los mismos comentarios generales que se hicieron sobre el VCF de 12 dB. Todos los componentes deben ser de la máxima calidad; las resistencias deben ser del tipo de película de carbón al 5%, excepto cuando se especifiquen tipos de óxido metálico o película metálica; los condensadores deben ser preferiblemente de poliéster, poliestireno o policarbonato, y deben ser de estos tipos cuando se especifiquen. Al igual que con el VCF de 12 dB, el transistor doble puede ser de cualquiera de los tipos especificados en la lista de piezas, o puede fabricarse caseramente uniendo dos transistores normales, aunque en este caso el seguimiento térmico no será tan bueno. El CA3080 debe estar preferiblemente en un envase MINIDIP para adaptarse a las distancias de los agujeros de la placa de circuito impreso, aunque el tipo de lata metálica se puede hacer encajar distendiendo los cables. En la figura 8 se muestran las conexiones para los transistores duales y el CA3080.

Fig.8

Aunque no es absolutamente necesario, es una buena idea seleccionar OTA con aproximadamente la misma transconductancia, ya que las cuatro secciones del filtro tendrán entonces casi la misma frecuencia de rotación. El CA3080 está disponible en dos versiones: la versión estándar, en la que la relación entre el gm máximo y el mínimo es de 2:1, y el CA3080A, en el que la diferencia en gm es de sólo 1,6:1. Al final del artículo se incluye un circuito de prueba y un procedimiento de prueba para seleccionar circuitos integrados con gm similares. Los dispositivos de «rechazo» son perfectamente aceptables para su uso en el 12 dB VCF o VCA, y no necesitan ser desperdiciados. Los otros ICs en el circuito deben ser todos TL074 o TL084 quad BIFET opamps, aunque para IC8 sólo es permisible usar un LM324. Gracias al uso de op-amps cuádruples es posible acomodar el VCF de 24 dB en una placa de circuito impreso de tamaño Eurorack. El patrón del circuito impreso y la disposición de los componentes de esta placa se muestran en la figura 9, mientras que en la figura 10 se muestra un esquema del panel frontal.

 Fig. 9  Fig.10

Prueba y ajuste.

Para poder probar por separado, el convertidor exponencial y la sección de filtrado están unidos por un cable que atraviesa la placa desde T2 hasta un punto adyacente a R15. Este cable debe omitirse hasta que se haya probado el VCF. Para probar la sección de filtrado es necesario proporcionar una corriente de control temporal, lo que se consigue conectando un potenciómetro logarítmico de 100 k entre -15 V y tierra, con su cursor conectado a la unión de R38 a R44 a través de un multímetro ajustado al rango de 100 mA CC. La prueba se realiza de la siguiente manera:

  1. Girar completamente hacia tierra el cursor de P4 (Q) , seleccionar la pendiente de 24 dB con S3 y ajustar la corriente de control a 50 μA.
  2. Introduzca una señal senoidal en la toma ES (CV) y ajuste la amplitud de la onda senoidal (P5 CV) para obtener 2,5 Vpp medido en un osciloscopio en el cursor de P5 (CV).
  3. Supervise la salida del filtro (OUT) en el osciloscopio y compruebe el funcionamiento del filtro variando la frecuencia de la onda senoidal y comprobando que la señal se atenúa por encima de la frecuencia de rotación en el modo de paso bajo y por debajo de la frecuencia de rotación en el modo de paso alto.
  4. Compruebe el funcionamiento de S3. Coloque S3 en la posición 6 dB y S2 en la posición LP. Aumente la frecuencia de la señal de entrada hasta que la salida del filtro esté 6 dB por debajo (es decir, el 50%) de lo que estaba en la banda de paso donde la respuesta estaba nivelada. Cambie ahora a 12 dB, 18 dB y 24 dB y compruebe que la respuesta es respectivamente 12, 18 y 24 dB inferior, es decir, se reduce al 25%, 12,5% y 6,2% de su valor original. Ajuste el control Q, P4, a su valor máximo, cuando el circuito no debería mostrar ningún signo de oscilación. Si el circuito oscila, será necesario aumentar el valor de R49. Si no oscila, puede aumentarse el rango Q disminuyendo R49, teniendo cuidado de que no se produzca inestabilidad.
  5. Finalmente, debe comprobarse la linealidad de la característica frecuencia de rotación v. corriente de control. Ajuste la frecuencia de entrada hasta que la respuesta sea un número conveniente de dB hacia abajo (digamos 6 dB). Duplique la corriente de control y, a continuación, duplique la frecuencia de entrada.
  6. Para comprobar el convertidor exponencial, conecte una resistencia de 27 k en serie con un multímetro ajustado en el intervalo de 100 μA entre el colector de T2 y el carril de 15 V. A continuación, siga las instrucciones de prueba para comprobar el convertidor exponencial. A continuación, siga el procedimiento de prueba indicado en capítulo anterior. Durante el ajuste del offset, P4 debe estar al mínimo y S3 en la posición de 24 dB. Durante el ajuste de octavas/voltios de P5, el control Q, P4, debe estar al máximo, como con el VCF de 12 dB.

Utilización del VCF de 24 dB.

Antes de poner en funcionamiento el VCF de 24 dB, hay que conectarlo al sistema. Afortunadamente, en lo que respecta a las rutas de señal, esto sólo implica cambiar dos conexiones y añadir tres más. Como puede verse en la figura 12, el VCF de 24 dB está conectado entre el VCF de 12 dB y el VCA, de modo que la salida IOS del VCF de 12 dB ahora va a la entrada IS del VCF de 24 dB en lugar de al VCA, mientras que el VCA recibe su entrada de la salida IOS del VCF de 24 dB. El VCF de 24 dB también tiene entradas de los tres VCOs. Además de las conexiones de señal, el VCF de 24 dB también debe recibir alimentación del módulo VCF. La provisión de entradas de tensión de control de los formadores de envolvente ADSR se tratará más adelante. Para un funcionamiento satisfactorio del VCF de 24 dB es importante el ajuste correcto del nivel de entrada, incluso más que en el caso del VCF de 12 dB. Por un lado, el nivel de entrada no debe ser tan grande que se produzca distorsión, pero por otro lado no debe ser tan pequeño que se degrade la relación señal/ruido. El VCF de 24 dB está diseñado para que el nivel de entrada óptimo se obtenga utilizando tres VCO ajustados a la salida máxima, con una forma de onda seleccionada por VCO. Si se utilizan más de tres VCO o se selecciona más de una forma de onda de salida de cada VCO, deben reducirse los niveles de salida de los VCO. Por otro lado, si sólo se utiliza un VCO, el nivel de la señal puede ser demasiado bajo. En este caso, lo mejor es conectar el conector EOS del VCO a la entrada ES del VCF, ya que esta entrada tiene aproximadamente tres veces la sensibilidad de las entradas VCO cableadas. El VCF de 24 dB es capaz de realizar las mismas funciones básicas que el VCF de 12 dB; controlado por la tensión de control KOV, funcionará como un filtro de seguimiento, mientras que las entradas ENV y TM permiten la modulación dinámica del contenido armónico de la salida del VCF. Debido a la mayor pendiente del VCF de 24 dB, el ajuste del control de nivel ENV es más crítico que con el VCF de 12 dB, pero si se ajusta correctamente es posible obtener matices sutiles en el carácter tonal de la señal de salida.

La cuestión que se plantea es qué conformador de envolvente ADSR debe utilizarse para controlar el VCF de 24 dB, ya que sólo hay dos integrados en el sistema básico, y controlan el VCA y el VCF de 12 dB respectivamente. Debido a la construcción modular es, por supuesto, perfectamente factible construir un tercer conformador de sobre, que es la disposición más versátil. Las alternativas son conectar una de las otras salidas ADSR a la entrada TM del VCF de 24 dB, o cablear la entrada ENV del VCF de 24 dB a la salida del modelador de envolvente que controla el VCF de 12 dB. Este último arreglo es probablemente preferible, ya que permite que la señal ADSR se alimente a uno o ambos VCFs mediante el ajuste adecuado de sus controles ENV y también permite la posibilidad de conectar la salida del otro conformador de envolvente a la entrada TM de cualquiera de los VCFs.

Procedimiento de selección de OTA.

Aunque no es absolutamente esencial, vale la pena seleccionar OTAs con características de transconductancia muy parecidas para asegurar que las cuatro secciones del filtro se siguen con precisión. Un circuito de prueba para el OTAs se muestra en la figura 13.

Fig.13

Este debe ser alimentado con una señal de onda senoidal de aproximadamente 2 V pico a pico (o 0,7 V medido en un voltímetro de CA) de un generador de señales o de uno de los VCO. La salida debe ser monitoreada en un osciloscopio o voltímetro AC. Con una corriente de control de 100 μA, medida en el multímetro en serie con R5, las tensiones de salida deben estar entre 0,7 V y 1,3 V pico a pico. Sin cambiar el nivel de entrada ni la corriente de control, los OTAs que se van a probar deben conectarse al circuito de uno en uno y anotar el nivel de salida de cada OTA. El circuito también se puede utilizar para comprobar la linealidad de la característica de transconductancia en función de la corriente de control de los OTA; por ejemplo, si se duplican las corrientes de control, se duplicará la salida del circuito de prueba, y si se reducen a la mitad, se reducirá a la mitad.

 

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