SWAS-G/LFOの作成・・・その１

今の天気　晴れ、気温 -3 度。

新しいことを覚えるとどんどんやってみたくなる、新たな疑問もガンガン増えてくる、調子に乗って機能も増やしたくなる。こんばんは syncton です。
いやぁ～暖かくなってきましたね。ブログのテーマをちょっと変えてみました。それとロゴも作ってみたりして・・・:D

前回お話しした LFO の作成ですが、どうも気に入った LFO が見つからない。
主に VCO に対して使用する場合を想定して機能を考えています。

作りたい LFO の仕様を簡単にまとめてみると・・・

1. Wave Form : のこぎり波、三角波、矩形波(PW可) とそれぞれ±を反転させた波形
2. 発振周波数 : 0.2 Hz ～ 20 Hz
3. Delay Time : 0 ～ 7 sec
4. GATE IN : GATE ON で波形を 0 V から開始可
5. GATE OUT : LFO の周期でGATEを発生可
6. 出力電圧 : 振幅は 0V を基準に＋側または－側にのみ変動
7. CV IN : 電圧で周波数を変更可(1V/oct. にはしない)

・・・と言う欲張りなものです。
仕様４はキーオン時に基準音から発音して欲しいため。

仕様６はビブラートが基準音を中心に上下するのではなく基準音より上、または下のみに掛かって欲しいため。

仕様６以外は機能的に似ている Roland System 100m M-140 の回路を参考にしようと思いましたが BA662B と言う謎のICが何なのか解らなかったのであきらめました。

そんな訳で結局、

「自分でオリジナルの物を作っちゃた方が早いんじゃないの？！」

・・・って事で調査とシミュレーションを開始！

あと、ダイオード・クリッパーと言う回路も見つけたのでおまけでサイン波も試しています。

まだまだテスト中・・・
今後基準の電圧や振幅を調整する

それにしても、やっとトランジスタやオペアンプの勉強を始めたばかりなのに、いきなりオリジナル作成とはなんと無謀なことを・・・
・・・とは言っても、世界中の達人の方々が作成した回路を参考にして無理矢理組合わせながら作っていく事になるので、ごった煮の様な複雑な味付けになると思います。

せっかくなので名前も付けておこうかなぁ～
「Syncton Wave Analog Synthesizer ごった煮版 LFO」
略して「SWAS-G  LFO」・・・安易だねぇ～ :p
ロゴはこんな感じにしてみました。

どっかで見た事あるような字体だな～・・・

・・・で、現在は LTspice で基本波形の発振部分とそれを加工して幾つかの波形を作成する Wave Shaper 部分をテストしています。

LTspice ってVisual Basic みたいだなぁ～
簡単に回路が組めてテストできる。
ってことはオペアンプは Windows API かな :D

SWAS-G LFO の回路なんですが・・・
各種波形の作成はこんな感じ。

1. タイマーIC555でのこぎり波を作る
2. のこぎり波をオペアンプのコンパレータに入力して矩形波を作る
3. のこぎり波の上下を半分折り返して三角波を作る
4. ダイオード・クリッパーで 三角波からサイン波を作る

LTspiceではどうにか波形を作れましたが「3」の絶対値回路で波形を折り返して三角波を作る部分がどの程度実機で実現できるかが楽しみです。

GATE ON で波形を 0 V から開始する部分はタイマーIC555のRESETにマイナスのパルスを入れると出来たので、GATE to Trigger 回路を参考にしてRESET信号を作りました。
あと、LFOの周期で点滅するLEDを設けたいのですが抵抗の値をいくつにすれば良いのかが解っていません。実機で調整するつもりです。

それにしても、このまま行くとオペアンプはいったい何個になるんだろう。現状でも既に15個、調整用の半固定抵抗も最低6個くらいは必要かなぁ。
まだまだやらなければならない事が沢山あるのに・・・
・・・で、一番困るのはこんなに部品点数が多いとブレッドボードに実装できないって事！

未実装の機能と未決の仕様

1. LFOの出力電圧
2. 各種波形の振幅の調整
3. Delay回路の追加
4. GATE OUT回路の追加

現在はこの回路を元に定数を決定して半固定抵抗を減らす、冗長な回路を整理してオペアンプを減らす、同じ機能でもっとシンプルな回路に差し替える、不必要な機能を削る・・・などの調整をしてブレッドボードでテストできる規模にしていこうと思っています。

では・・・

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参考資料
■のこぎり波発生回路
Yusynthさん - Voltage controlled low frequency oscillator(version #1)
トランジスタ技術 2011年1月号 別冊付録 タイマーIC555応用回路集
■のこぎり波から矩形波を作る
RJBlogさん ESM-2 関係暫定ページ 回路図 - VCO
■Gate to Trigger Converter
Ken Stone's Modular Synthesizerさん - Gate to Trigger Converter
■LED Driver
YAMAHA CS10 - service manual
■LEDの使い方｜マルツパーツ館WebShop-電子部品専門【通販・販売】
LED基本ガイド
■ダイオード・クリッパー
一庵堂さん - Diode Clipper
Yusynthさん - VCO
Roland System 100m M-140 - Service Manual
■絶対値回路
岡村廸夫 著「定本 OPアンプ回路の設計」(CQ出版社、2010年)　P.312 絶対値回路

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