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HQ VCA with SSM2018T

Voltage Controlled Amplifier

Der VCA ist ein spannungsgesteuerter Verstärker. Bei dem hier gezeigten Modul, handelt es sich um einen "High Quality" VCA mit logarithmischer Steuercharakteristik. Aufgebaut mit dem SSM2018T. Dieses Modul ist für die Verarbeitung von Signalspannungen gedacht, während der lineare VCA  für die Verarbeitung von Steuerspannungen gedacht ist.

 
 

 Mit den INPUT-Potis ist Abschwächung der CV-Spannung möglich, mit dem Gainregler ist die Grundverstärkung einzustellen. So ist es möglich die Steuercharakteristik an die benötigten Erfordernisse anzupassen. Das CTRL-Poti ist zur Einstellung der Steuerspannungs- Charakteristik. Hier kann eine positive wie auch negative Charakteristik eingestellt werden.

Zur Ansteuerung kann ein ADSR-Hüllkurvengenerator eingesetzt werden. Eine CV-Spannung anderen Ursprungs wird auch in vielen Fällen zur Steuerung herangezogen. Hier ist z.B. der External Input Envelope Follower zu nennen, mit dem man in Verbindung mit einem VCA, Steuer- und Signalspannungen durch externe Audiosignale modulieren kann.

Das Modul:

VCA

Die ganze Schaltung des VCAs ist auf einer halben zweiseitigen EURO-Platine aufgebaut worden. Das Herzstück das Moduls ist der SSM2018T VCA Baustein. Deshalb hier ein paar Informationen:

Der SSM2018T stellt kontinuierlichen Weiterentwicklung der Frey "Operational Voltage Controlled Element" (OVCE) Topologie dar! Sie ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung von Hochleistungs Lautstärke Steuerungssystemen. Der SSM2018T wird Lasergetrimmt, die Verstärkung und die Symmetriesind perfekt abgeglichen. Als Ergebnis ist die SSM2018T die erste professionelle Audioqualität VCA der "trimless" Betrieb bietet.
Dank dem perfektem internen Aufbau des Verstärkerdesigns kombiniert der SSM2018T eine geringe Geräuschentwicklung der Klasse AB mit sehr geringen Verzerrungen einer Class A-Schaltungen, um ein beispielloses Maß an Musikatischer Transparenz zu bieten. Weitere Features sind Differenzeingänge, ein 140 dB (-100 DB bis +40 dB) Verstärkungsbereich und einen Hochimpedanz-Steuer Port. Der SSM2018T besitzt einen internen Strom-zu-Spannung Konverter. Damit keine externen aktiven Komponenten benötigt.

Die Bedienung erfolgt über vier Drehregler! Damit ist eine Eingangsverstärkung bzw. Dämpfung für zwei Kanäle vorhanden. Weiterhin ist der "Steuerspannungsoffset" und die Gesamtverstärkung einstellbar. Damit können weitreichende Änderungen der Amplitude von Audiosignalen vorgenommen werden.

Zum Synthesizer-Bus-System ist ein 20-poliger Stecker vorgesehen. Damit wird die Stromversorgung ermöglicht, die Buchsen auf der Frontplatte ist zur Verschaltung der einzelnen Module untereinander.

Ähnliche Module:

Dieses ist nicht der einzige VCA in diesem Synthesizersystem! Je nach Einsatzgebiet können bzw. sollten unterschiedliche Module verwendet werden. Audiosignale sollten mit einen exponentiellen VCA bearbeitet werden. Steuerspannungen sind überwiegend mit dem linearen VCA zu bearbeiten. Es gibt Module die können zwischen den Betriebsarten Umschalten, es gibt Module die habe zwei VCAs in einem Modul! Hier gibt es auch weiter Informationen!

FormantPro Exponentieller VCA
FormantPro Linearer Dual VCA
Formant VCA (Exp./Lin.)
Dual LM13700 VCA

Oszillogramme:

Im Folgenden sind diverse Oszillogramme zu sehen die die Funktion eines VCA's zeigen. Die gelbe Wellenform zeigt das Steuersignal. Das Ausgangssignal ist hier blau dargestellt. Bei dem Eingangssignal handelt es sich um eine Wellenform mit hohen Frequenz (4kHz), um das Ausgangssignal besser darstellen zu können.

Die ersten drei Oszillogramme zeigen den Sägezahn, die Sinuswelle und die Dreieckwelle als Ansteuersignal. Es handelt sich um ein Signal mit einem Pegel von 5Vss, das im Offset verändert wird. Es ist hier deutlich zu sehen wie der Lautstärkeverlauf des Ausgangsignals genau der Steuerspannung folgt. Zu beachten ist das Negative Steuerspannungen zu keinem Ausgangssignal führen und das bei Steuerspannungen die nicht ins negative gehen auch kein komplettes Schließen des VCA's ermöglichen. Der Offset ist auch mit einem Poti auf dem Modul möglich.

Das vierte Oszillogramm zeigt verschieden Steuerspannungen und das dazu gehörige Ausgangssignal. Hier hat die Eingangswellenform eine relativ kleine Frequenz, wie deutlich zu sehen.

Sägezahn als Steuerspannung

Sinus als Steuerspannung

Dreieck als Steuerspannung

div. Steuerspannungen

Spezialbauteile:

Spezialbauteile ist hier auf jeden Fall der SSM2018T. Ein VCA-Baustein von Analog Divices mit ausgezeichneten technischen Werten. Hier sollte auch noch einmal auf des Datenblatt des SSM2018T verwiesen werden.

Source:

Die Schaltung des VCAs stammt von RADIO-FLIER ELEKTRONIK. Der "RFE-117 EXPONENZIAL VCA" wird in dem PDF-Manual sehr gut beschrieben. Die Schaltung basiert aber auf der AppNote von Analog Divices.

Anhang:

Verwendete Patch/Messkabel mit 4mm "Bananenstecker"
Informationen zum internen Synthesizerbus
Geschichte und Funktionsweise von Klangsynthese