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Plataforma de Hardware MIDIbox, Módulo AOUT LC

La idea detrás del módulo MBHP_AOUT_LC era hacer salidas de control con partes que fueran fáciles de encontrar en la mayoría de los países. Empecé con este proyecto después de varias discusiones con Karl Dalen sobre la dificultad de encontrar DACs DIY amigables con interfaz serial. Él propuso estos circuitos, y seleccioné esta solución por su simplicidad. Algunas personas pidieron una PCB prefabricada en la Plataforma de Hardware MIDIbox, así que ¡aquí está!

A diferencia del módulo MBHP_AOUT, para este proyecto no se necesita ningún DAC IC especial (caro y difícil de encontrar), en lugar de eso, las resistencias forman una discreta red de escalera R-2R. Construir este tipo de circuito significa mucho esfuerzo en la soldadura, pero dado que MBHP es una plataforma hazlo-tú-mismo, y no es un producto comercial, este argumento es muy débil. En cualquier caso, la escalera de resistencias puede ser sustituída por un DAC con interfaz paralela (ver  esquema de Karl), esto también tendría la ventaja de que los DACs son accesibles a través de una cadena serial (-> se coloca un bajo número de pins uC), y que el controlador de software no necesita ser adaptado a una interfaz de propietario.

Si observamos la calidad de las salidas "discretas DAC" habría que mencionar que depende directamente de las resistencias elegidas. La tolerancia debe ser del 1% o más baja (Metalfilm) y estable por encima del rango típico de temperatura. Los resultados pueden ser dramáticamente mejorados seleccionando las resistencias más compatibles: solo tienes que comprar un set de 100 piezas (por ej. en  Conrad: un set de 100 * 10k resistencias metalfilm por 1.33 EUR, número de parte #408280), mide la resistencia y escoge las que tengan valores más compatibles para el circuito escalera.

Otro problema común de los DACs baratos (no solo de este circuito, sino de los DACs integrados baratos) es que se escucha un sonido como de cremallera cada vez que se selecciona un nuevo voltaje. La intensidad de este ruido depende de los bits que sean activados cuando se seleccione un nuevo voltaje - los bits de más a la derecha ( los más significativos) producirán el sonido de cremallera más alto. Aunque puedo ver este ruido mi oscilógrafo, no he notado ningún efecto audible con un Moog - y un filtro CEM3378. También funcionan bien con él los osciladores Korg MS-20 con CV controlado. En cualquier caso, esto es una advertencia explícita para aquellos que esperan resultados perfectos. El ruido de cremallera se puede eliminar completamente añadiendo un circuito S&H detrás del DAC. Usando el  NJU7304 también se incrementaría el número de canales disponibles - por otra parte, esta solución requiere de nuevo un IC especial o un montón de circuitería adicional - ¡es un desastre! :-/

Para aquellos que aún no se sientan desilusionados, aquí hay dos ejemplos de audio que demuestran los resultados a esperar si se conecta el módulo AOUT_LC entre un  MIDIbox SID y un filtro CEM3378 : Mensaje del Foro #1, Mensaje del Foro #2.

Descarga

Los datos PCB  se pueden ver, modificar y convertir con Eagle Light
Módulo Esquema Datos de Fondo Vista rápida
MBHP_AOUT_LC_V1 mbhp_aout_lc.pdf mbhp_aout_lc_v1.brd mbhp_aout_lc_v1.gif
Información adicional
Archivo Tamaño Descripción
mbhp_aout_lc_orderlist.txt 1k Lista de pedido Reichelt 
bipolar_12v_psu Wiki Artículo del Wiki sobre PSUs bipolares (necesarias para conseguir un voltaje de  +/- 12V)

Resolución

Para poder incrementar la flexibilidad, el MBHP_AOUT_LC PCB tiene dos opciones diferentes de resolución. El primer canal se puede controlar a resoluciones de12bit o 8bit, el segundo canal con resolución de 4bit o 8bit :

MIDIbox SID usa la opción 12/4 bit (el filtro se controla con 12 bits, la resonancia con solo 4bit).
En el firmware de MIDIbox CV la opción de resolución es seleccionable. 8/8bit es suficiente si el módulo debe controlar entradas V/Oct CV via Note o eventos CC. Se debe seleccionar 12/4bit si el canal #1 está conectado a una entrada Hz/V, o si se desean eventos de alta resolución (NRPNs, PitchWheel).

Conexión de Pines

Los siguientes proyectos soportan el módulo MBHP_AOUT_LC  - recuerda que la conexión de pines al módulo Core module es diferente:

Esquema AOUT_LC:J1:SO AOUT_LC:J1:SC AOUT_LC:J1:RC
MIDIbox CV CORE:J10:RC (RC4) CORE:J10:MD (RD5) CORE:J10:SO (RC5)
MIDIbox FM CORE:J6:SC (RC1) CORE:J6:RC (RC0) CORE:J6:SI (RC3)
MIDIbox SID (*) CORE:J6:SC (RC1) CORE:J6:RC (RC0) CORE:J6:SI (RC3)

(*) MIDIbox SID V1.7303 y superiores!

Guía de soldadura

Empieza soldando los 7 puentes que te evitarán crear una placa de dos capas. Puedes usar patillas cortadas de capacitadores y resistencias, antes de tirarlas cuando hayas acabado todos los módulos :-)
Monta todas las partes excepto los ICs y comprueba los voltajes de la fuente de alimentación (ver esquema)
Añade el cable entre el pin  #9 de IC2 y J2 por la parte de abajo. (Recuerda que este cable solo hace falta si el módulo debe ser encadenado a otros módulos MBHP_AOUT_LC)
Monta los jumpers y el cable adicional en J3 para seleccionar la resolución
Pon los ICs y vuelve a comprobar la alimentación. Ahora puedes conectar el módulo a tu MIDIbox- la conexión de pines depende de la aplicación. Ver arriba.

Calibración

Cada canal tiene un trimmer de gain y otro de offset separados, lo que te permite ajustar el rango de voltaje de salida.

Usuarios MIDIbox CV: seguid las instrucciones de la página MIDIbox CV.

Usuarios MIDIbox SID : abrid el archivo "main.asm" de la aplicación y pon el switch de "ENABLE_AOUT" en el 2. Después de eso, reconstruye el proyecto y sube el nuevo archivo .hex al Core. Ahora puedes controlar el canal #1 con el potenciómetro del filtro, y el canal #2 con el potenciómetro de resonancia. Si no has construído la superficie de control, solo tienes que enviar CC#46 (CutOff) y CC#47 (Resonance) a la MIDIbox.
La diversión empieza una vez se ha modulado el voltaje de salida del filtro con las envolventes y LFOs! :-)



Last update: 2015-09-24

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