Der VCO ist ein spannungsgesteuerter Oszillator (Voltage Controlled Oscillator) der aus einer Gleichspannung ein wellenförmiges Signal erzeugt. Bei unserer Synthia ist es eine Dreieck-, Rechteck- oder Sinusform. Über die Eingangspannung, die von der Klaviatur erzeugt wird, wird die Frequenz gesteuert.

Schaltungsentwurf und Funktion der einzelnen Bestandteile

In der Schaltung des VCOs für den Sythia Sythesizer wurden einen Dreieck-Rechteck-Oszillator mit einem Diodensinus kombiniert. In der folgenden Abbildung ist die Schaltung zu sehen.

Der Hauptbestandteil der Schaltung ist der Dreieck-Rechteck-Oszillator, dieser besteht aus einem Integrator und einen nicht invertierenden Schmitt-Trigger. Der Integrator ist ein Operationsverstärker (OPV), der mit einem Kondensator parallelgeschaltet ist und durch laden und entladen des Kondensators entsteht einen Dreiecksignal. Der Schmitt-Ttrigger verstärkt so schnell, dass schon bei kleinen Eingangsspannungen und in sehr kurzer Zeit die Betriebsspannung erreicht wird. Durch diese schnelle Verstärkung, gefolgt von einer Sättigung, entsteht ein Rechtecksignal.

Der Dioden-Sinus macht aus der Dreieckschwingung einen Sinus indem die Spitzen abgeflacht werden. Wenn die Amplitude der Eingangsspannung sehr niedrig ist, sind alle Dioden in Sperrichtung vorgespannt, die Ausgangsspannung ergibt sich dann aus dem Spannungsteiler. Mit zunehmender Höhe der Eingangsspannung werden die Dioden in Durchlassrichtung vorgespannt. Der abgeleitete Strom verringert die Steigung der Ausgangsspannung, dies führt zu der Annäherung an die Sinuswelle.

Das Endergebnis war sehr zufriedenstellend. Das Dreiecksignal war spitz, das Rechtecksignal war schön eckig, der Sinus war ziemlich rund, aber nicht perfekt, nur die Amplituden sind niedriger als erwartet, was aber kein großes Problem ist.