Modifié 26 sept. 2011

Filtre à échelle de diodes
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Description

Bien, voici un nouveau filtre basé sur le très classique et vénéré VCF la fameuse échelle de diodes EMS. Ce filtre possède un son particulier dont on retrouve la signature dans le très fameux "On the run" de Pink Floyd.

Mon but était de recréer ce filtre mythique tout en utilisant des composants qui réduisent le souci de devoir sélectionner un grand nombre de composants. C'est pourquoi j'ai fait appel à deux réseaux de transistors : le CA3046 et le CA3096. Cependant, compte tenu du fait qu'aujourd'hui le CA3096 est devenu un composant rare et cher, j'ai aussi dessiné un circuit imprimé où de simples transistors peuvent être utilisés pour remplacer le CA3096.

Comme pour les autres VCF de la série YUSYNTH, j'ai ajouté des tampons d'entrée et de sortie pour adapter leur niveau au standard de mon modulaire.
J'ai ajouté un bonus par rapport au filtre original du Synthi AKS ou du VCS3. En effet, en interne la résonance du filtre est commandée en tension bien que cette possibilité n'ait pas été rendue accessible par EMS (probablement à cause de la taille limitée de la matrice de patch. J'ai ajouté un circuit qui rend cette commande accessible !

Une petite démo du filtre pour démontrer son caractère typique, un peu d'écho est ajouté après les 20 premières secondes



Schéma
Version réseaux de transistors (CA3046+CA3096)



Version CA3046+AOP discret
Ce circuit est construit autour du noyau original du filtre EMS, mais j'ai du ajuster certaines valeurs de composant pour adapter le circuit à l'utilisation de composants modernes dont les caractéristiques peuvent légèrement différer de celles des composants d'origine.
Les ajouts principaux au circuit sont : un quadruple AOP utilisé pour tamponner les diverses entrées et sortie. Chacun pourra ainsi adapter les valeurs des résistances de ces AOP pour assurer la compatibilité des niveaux avec son système modulaire. En apport original, j'ai aussi ajouté une entrée de contrôle en tension pour la RESONANCE.  Enfin, j'ai utilisé un régulateur positif 78L12 et un transistor PNP monté en régulateur négatif  pour convertir les niveaux des tensions d'alimentation en +12V et -9V pour respecter l'alimentation du circuit original EMS.

NOTE: La valeur de R47 peut-être changée de façon à adapter le niveau de sortie.

Circuit imprimé et implantation des composants

NOTE : le Circuit imprimé ainsi qu'un kit de composant peuvent être achetés chez Bridechamber

Circuit imprimé
version CA3096



Circuit imprimé
version discrète
Implantation
version CA3096
Implantation
version discrète




Télécharger le schéma au format PDF  

Version CA3096
Télécharger le circuit imprimé au format PDF 

Version discrète
Télécharger le circuit imprimé au format PDF 
N'oubliez pas de souder les trois straps dont un se situe en dessous de U2 !

Liste des composants
reference
 value
 quantity
U1
 TL074 2
U2
 78L12 (boîtier TO92) ou 7812 (boîtier TO220)
 1
U3
 CA3046 intersil, les CA3086 et CA3146 sont des substituts acceptables 1
U4*
 CA3096 Harris * pour la version intégrée
 1*
Q7*,Q8*,Q11*
 BC547, * pour la version discrète
 3*
Q6,Q9*,Q10*
 BC557, * pour la version discrète 1 or 3*
Q12
 2N3819 JFET ATTENTION il peut s'avérer utile de modifier la valeur de R41 pour s'adapter au caractéristiques du FET
 1
Q13
 BC327
 1
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,
D10,D11,D12,D13,D14
 1N4148, toutes sélectionnées de façon à ce que leur chute de potentiel en polarisation directe soit la même avec une tolérance de 3mV
 14
R1,R2
 10 ohms
 2
R3
 22 ohms 1
R4
 150 ohms 1
R33,R35
 470 ohms 2
R10,R22,R48
 1K
 3
R24
 1.5K
 1
R23,R37
 1.8K
 2
R9
 2.2K
 1
R28*,R29*,R34
 2.7K * 1%
 3
R11,R50
 4.7K
 2
R8,R12
 8.2K
 2
R36,R46,R49
 10K
 3
R26*,R30*,R31
 15K * 1% 3
R42
 22K
 1
R14
 27K
 1
R21,R47**
 39K **la valeur de R47 peut être changée voir la note plus haut.
 2
R19,R43,R44
 47K
 3
R27*,R32*,R38
 68K * 1% 3
R20
 82K
 1
R5,R6,R7,R15,R17,R40
 100K
 6
R13
 150K
 1
R16,R18,R39,R45
 220K
 4
R41
 680K
 1
R25
 1M
 1
C12
 10nF
 1
C13
 47nF
 1
C3,C8*,C9*,C10*,C11* 100nF *si possible dans une tolerance 1% (pas indispensable)
 5
C4,C5
 1µF/50V 2
C7
 10µF/50V
 1
C15
 16µF/50V (ou 22µF/50V si 16µF s'avère introuvable) 1
C1,C2
 22µF/50V
 2
C6
 47µF/50V 1
C14
 100µF/25V
 1
A1,A2
 100K ajustable multi-tours
 2
P1,P2
 10K lin
 2
P3,P4
 25K lin
 2
P5,P6
 50K log
 2
Jk1,Jk2,Jk3,Jk4,Jk5,Jk6
 socle jack femelle
 6

Câblage


Face avant
Dessin de la façade


 Télécharger le masque de sérigraphie au format PDF 

Télécharger le masque de sérigraphie au format JPEG 


Réglage
Réglage de l'ajustable A1 (V/OCT tracking)
REMARQUE IMPORTANTE : compte tenu du "design" original n'espérez pas une linéarité de la réponse V/oct extraordinaire. Je n'ai pu obtenir plus de trois octaves correctes en linéarité.
  1. Réglez le potentiomètre de RESONANCE au maximum de façon à obtenir l'auto-oscillation
  2. Connectez un contrôleur CV/GATE à l'entrée V/OCT , et réglez le à 0V
  3. Réglez le potentiomètre FREQUENCY de façon à obtenir un DO3 (C3)
  4. Positionnez le contrôleur CV/GATE sur 2V
  5. Ajustez A1 de façon à obtenir un DO5 (C5)

Réglage de l'ajustable A2 (init frequency)
  1. Réglez le potentiomètre deRESONANCE sur la valeur minimum
  2. Réglez le potentiomètre FREQUENCY sur la valeur minimu
  3. Connectez un signal carré de fréquence 25Hz SQUARE 5V crête sur l'entrée audio
  4. Ajustez A2 de façon à rendre silencieuse la sortie OUTPUT

NOTE IMPORTANTE : la valeur de la tension de pincement des JFETs peut varier de façon significative dans un même lot du même fabricant ! Aussi si vous constatez des difficultés avec le réglage de la RESONANCE (du type plage de réglage très limitée et absence d'oscillation) changez la valeur de R41 en la diminuant à 220 K ou tout autre valeur entre 640K et 220K si nécessaire.

Réfeérences
Voici quelques références ou vous pourrez trouver des informations techniques concernant le filte EMS :
HyperReal Music Machines  ,
E-Music DIY archives .
Masa921 japanese site  
Julian Bunn's Minisonic2 page 
Anders Sponton's C.A.G. )

La galerie des constructeurs
Voici des photographies des modules yusynth ARP fabriqués par d'autres bricoleurs de par le monde.
Merci de m'envoyer les vôtres ;-)
Nom  :
Pseudo : Etaoin
Projet modulaire: Casia MS01
Lieu : Utrecht, Pays Bas
Site web  : www.casia.org/modular 		Nom  :
Pseudo : Zarko
Projet modulaire:
Lieu : Gardanne France
Site web  :
Nom : Suit & Tie Guy
Pseudo :
Projet modulaire:
Lieu : Chillicote USA
Site web : stgsoundlabs.com





Nom  : Balazs Varga
Pseudo : vinnui
Projet modulaire: Overmind modular
Lieu : Hongrie
Site web  :http://vinnui.blogspot.com/

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