{"id":48,"date":"2016-06-14T12:46:43","date_gmt":"2016-06-14T10:46:43","guid":{"rendered":"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/?page_id=48"},"modified":"2016-07-27T07:42:51","modified_gmt":"2016-07-27T05:42:51","slug":"vca-und-lfo","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/vca-und-lfo\/","title":{"rendered":"VCA und LFO"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: left\">Unsere Gruppe baut einen spannungsgesteuerten Verst\u00e4rker, kurz VCA\u00a0und einen Low-Frequency Oszillator, kurz LFO. Dazu haben wir uns\u00a0in\u00a02 Gruppen aufgeteilt. Eine 3 Personen Gruppe, welche sich\u00a0mit die Realisierung des VCA&#8217;s besch\u00e4ftigt und eine 2 Personen Gruppe, die\u00a0sich\u00a0um den\u00a0LFO k\u00fcmmert.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\"><strong>Spannungsgesteuerter Verst\u00e4rker:<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Ziel der ersten\u00a0Teilgruppe ist es einen VCA zu bauen, welcher\u00a0ein Eingangssignal vom VCF im Bereich von +\/- 1 Volt erh\u00e4lt und dieses mit einer patchbaren Steuerspannung multipliziert. Die Steuerspannung liegt dabei zwischen 0 und 5 Volt. Die Verst\u00e4rkung soll dabei gleich 1 sein, damit das Ausgangssignal\u00a0einem Audiosignal im Bereich +\/- 1 Volt entspricht.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\">F\u00fcr die Schaltung war die erste Idee eine Umsetzung mit einem J-FET. Jedoch konnte damit nur ein geringer Bereich der Steuerspannung abgedeckt werden, wodurch der Dynamikbereich sehr gering wurde. Wir haben diese Idee deshalb verworfen und stattdessen eine Schaltung mit Bipolar Transistoren und Operationsverst\u00e4rkern gew\u00e4hlt. Die Betriebsspannung\u00a0der Operationsverst\u00e4rker betr\u00e4gt dabei +\/-\u00a012 Volt und der VCA arbeitet in einem Frequenzbereich von 30 bis 1000 Hertz. Nach ein paar Anpassungen konnten wir diese in LTspice aufbauen und simulieren.<\/p>\n<figure id=\"attachment_56\" aria-describedby=\"caption-attachment-56\" style=\"width: 1349px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simVCA.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-56 size-full\" src=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simVCA.png\" alt=\"simVCA\" width=\"1349\" height=\"605\" srcset=\"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simVCA.png 1349w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simVCA-300x135.png 300w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simVCA-1024x459.png 1024w\" sizes=\"(max-width: 1349px) 100vw, 1349px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-56\" class=\"wp-caption-text\">LTspice Simulationschaltung VCA<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: left\">Nachdem die Simulation zeigte das unsere Schaltung ihren Zweck erf\u00fcllt wurde sie auf einem Steckbrett als Testaufbau umgesetzt.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\"><strong>Low-Frequency Oszillator:<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Die zweite Teilgruppe hat die Aufgabe einen LFO zu erstellen, welche langsame Schwingungen im Bereich von 0 bis 20 Hertz erzeugt. Das ausgegeben Signal kann aufgrund seiner niedrigen Frequenz nicht direkt durch das menschliche Geh\u00f6r wahrgenommen\u00a0 und wird mit dem Audiosignal \u00fcberlagert. Dadurch werden h\u00f6rbare Effekte wie zum Beispiel ein Vibrato erzielt. Das LFO Steuersignal kann dabei durch mehrere andere Bauelemente des Synthesizers genutzt werden, um T\u00f6ne zu variieren. Au\u00dferdem sollten m\u00f6glichst viele Wellenformen erzeugt werden k\u00f6nnen, damit\u00a0 die Anzahl der erzeugbaren Effekte hoch ist.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Nach der Recherche \u00fcber die Anforderungen eines LFO haben wir uns f\u00fcr folgende 3 Wellenformen entschieden.<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: left\">S\u00e4gezahn<\/li>\n<li style=\"text-align: left\">Rechteck<\/li>\n<li style=\"text-align: left\">Sinus<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: left\">Die Signale sollen getrennt voneinander nutzbar sein und ihre Frequenz muss durch den Anwender ver\u00e4ndert werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Die Schaltung wurde mit einem Dreieck-Rechteck Generator und einem Dioden Netzwerk zur Sinus Erzeugung realisiert. Der Dreieck-Rechteck Generator\u00a0besteht dabei\u00a0aus einem Schmitt-Trigger und einem Integrator. W\u00e4hrend der Schmitt Trigger entweder ein konstantes High- oder Low Signal ausgibt, integriert der Integrator dieses negativ und bringt den Schmitt Trigger dementsprechend nach dem \u00fcberschreiten einer entsprechenden Spannung dazu, das jeweils komplement\u00e4re Signal auszugeben. Der Simulationsaufbau der Schaltung in LTSpice sieht wie folgt aus.<\/p>\n<figure id=\"attachment_60\" aria-describedby=\"caption-attachment-60\" style=\"width: 1071px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simLFO.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-60\" src=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simLFO.png\" alt=\"Simulationsschaltung LFO\" width=\"1071\" height=\"884\" srcset=\"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simLFO.png 1071w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simLFO-300x248.png 300w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/purplegain\/wp-content\/uploads\/sites\/15\/2016\/06\/simLFO-1024x845.png 1024w\" sizes=\"(max-width: 1071px) 100vw, 1071px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-60\" class=\"wp-caption-text\">Simulationsschaltung LFO<\/figcaption><\/figure>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: left\">\n<p style=\"text-align: left\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Unsere Gruppe baut einen spannungsgesteuerten Verst\u00e4rker, kurz VCA\u00a0und einen Low-Frequency Oszillator, kurz LFO. 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