De synthforum analoge computer (modular)!

[Disharmonic]

Met diodes (gezien hun exponentiële karakteristiek) en OpAmps moeten modules te maken zijn voor het exponentiëren en voor het nemen van de logaritme.

Ja, er zijn wel schakelingen bekend die dat doen, vaak meegegeven in de datasheets van opamps. Heb er al 'ns eerder naar gekeken, maar je leest online dat het in de praktijk soms net wat minder goed werkt dan op papier. Wat je al zegt, de eigenschappen van dioden maken het mogelijk. Hier komen de basics nog een keer voorbij.

 

[ProgHead]

Wat digitaal?! Mechanisch: draaiende assen, tandwielen, nokken:

Computer History Museum

 

[Disharmonic]

Een Curta calculator zou ik trouwens graag nog 'ns willen hebben... gewoon voor de heb.

 

[ProgHead]

Zijn er al ideeën over welke OpAmps (typenummer) we gaan gebruiken? Falstad geeft deze opties:

Maar ik weet niet of dat een zinnige keuze zou zijn. Indien wel - dan kunnen we met Falstad concrete circuits simuleren.

 

[Disharmonic]

Zijn er al ideeën over welke OpAmps (typenummer) we gaan gebruiken?

Zie m'n avatar.

Het hangt af van wat het moet doen, bijvoorbeeld dat in sommige gevallen het een lage offset moet hebben, terwijl dat in andere gevallen wellicht niet zo belangrijk is. En hetzelfde voor andere parameters.

Zou er zelf trouwens niet zo over wakker liggen als je in een simulator niet exact een zeker type opamp kunt vinden, of dat je de parameters maar beperkt kunt aanpassen. Zoals ik het zie, voor deze toepassing is een simulator welkom om een schakeling te proberen of het 'in principe' werkt. Ik schat zo in dat voor een belangrijk deel de schakelingen die nodig zijn redelijk gemakkelijk op een breadboard of een stukje gaatjesprint zijn te zetten om uit te proberen en het verder te tweaken. Het moet uiteindelijk werken in de praktijk. Met LTspice kun je trouwens nauwkeurige modellen gebruiken van opamps en andere componenten, maar ook dan werkt het in de praktijk soms toch nog net wat anders.

TL07x en aanverwante types kom je nog steeds best veel tegen, ondanks dat het al vrij oud is. Maar het blijft aantrekkelijk, ze zijn niet duur en voor het geld krijg je opamps met specificaties die in veel gevallen goed bruikbaar zijn. Alternatieven die beter zijn hebben vaak de neiging om ook (behoorlijk) wat duurder te zijn en betere specificaties zijn soms helemaal niet nodig. Voor een project waarbij je veel opamps nodig hebt blijft het economisch gezien de moeite waard om te kijken of ze geschikt zijn. Maar dat zal niet altijd het geval zijn, het hangt af van de schakeling.

 

[Disharmonic]

Verkrijgbaarheid en uitvoering spelen ook nog een rol. Tegenwoordig zijn veel nieuwere types alleen verkrijgbaar als SMD. Het heeft niet mijn voorkeur om alles op die manier te realiseren, maar het liefst zoveel mogelijk met "ouderwetse" behuizingen van de componenten. Werkt veel gemakkelijker, vooral als door de leeftijd je ogen er ook niet beter op worden.

Een enkele keer kun je dit doen, als dat nodig is:

 

[ProgHead]

O,o,o! Met dergelijke "vooruitgang van de techniek" word ik vanzelf wel een ouwe brompot. Mijn eerste gedachte was hoe je dat nog los moet maken, als je iets wilt veranderen of wanneer het IC defect raakt. Effen gezocht op YouTube:



Dus weghalen van het IC is inderdaad nog mogelijk, maar makkelijk zou ik het niet noemen. Ik zou zelf een voetje gebruiken dat ik dan eerst in de schakeling soldeer en waar ik dan later het IC in zet. Voorkomt ook dat het IC tijdens het solderen schade oploopt.

 

[Disharmonic]

Ja, het kleine spul is best lastig. Wat helpt, veel licht erop schijnen als je met zoiets bezig bent, mijn oogjes zien de pietepeuterige onderdeeltjes dan al wat beter.

 

[ProgHead]

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/obsolete-data-sheets/AD639.pdf

Zijn zulke universal trigonometric function converters niet meer verkrijgbaar? Hoe wordt dat dan tegenwoordig in modulaire synthesizers gedaan?

 

[Disharmonic]

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/obsolete-data-sheets/AD639.pdf

O, dat is een mooie.

O, het was een mooie...

Hoewel ik het tegenkom op AliExpress, maar dat vertrouw ik dan niet echt. Al zullen er vast nog wel wat ongebruikte exemplaren hier en daar zijn. Als zoiets al voor een modular synth als module is te verkrijgen, het zal dan waarschijnlijk met een ADC -> processor/look-up tables -> DAC zijn, denk ik.

 

[ProgHead]

Als zoiets al voor een modular synth als module is te verkrijgen, het zal dan waarschijnlijk met een ADC -> processor/look-up tables -> DAC zijn, denk ik.

Zou je wellicht een analoge look-up table kunnen maken met vloeiende overgangen tussen de ijkpunten?

 

[Grumble]

Ja, het kleine spul is best lastig. Wat helpt, veel licht erop schijnen als je met zoiets bezig bent, mijn oogjes zien de pietepeuterige onderdeeltjes dan al wat beter.

Ik heb een oude preparatie microscoop, heeft een lekkere lange brandpuntafstand. En stereo ook nog...

 

[Grumble]

Zou je wellicht een analoge look-up table kunnen maken met vloeiende overgangen tussen de ijkpunten?

Interpoleren...

 

[ProgHead]

Interpoleren...

Zoiets ja - maar dan analoog met vloeiende overgangen en zonder knikken. Ik had in gedachten om daar verschoven en in hoogte variërende Gauss-achtige krommen voor te gebruiken die je dan optelt om de betreffende goniometrische functies te benaderen. Dan moeten we voor de Gauss-achtige krommen alleen nog een circuit bedenken dat alleen rondom een instelbare waarde voor de ingangsspanning een merkbare uitgangsspanning afgeeft.

 

[Disharmonic]

Zou je wellicht een analoge look-up table kunnen maken met vloeiende overgangen tussen de ijkpunten?

Een andere benadering, kwam dit laatst tegen, sowieso interessant. In sectie 2.4 hoe je met analoge squarers en multipliers de sinus-functie kunt berekenen. Niet dat ik dit specifiek in gedachten had, maar het is wel voorbeeld waarom ik toch wel een beetje erop gebrand ben om een redelijk goede, maar niet dure multiplier te vinden. Daarmee kun je al snel andere leuke dingen doen, als je daar gemakkelijk meerdere van kan bouwen.

 

[Disharmonic]

Ik heb een oude preparatie microscoop, heeft een lekkere lange brandpuntafstand. En stereo ook nog...

Heb er 'ns aan gedacht om zo'n microscoop met een schermpje te kopen, maar misschien is een goede stereomicroscoop inderdaad beter.

 

[Grumble]

Ik heb er zoeen

 

[ProgHead]

Een andere benadering, kwam dit laatst tegen, sowieso interessant. In sectie 2.4 hoe je met analoge squarers en multipliers de sinus-functie kunt berekenen. Niet dat ik dit specifiek in gedachten had, maar het is wel voorbeeld waarom ik toch wel een beetje erop gebrand ben om een redelijk goede, maar niet dure multiplier te vinden. Daarmee kun je al snel andere leuke dingen doen, als je daar gemakkelijk meerdere van kan bouwen.

Een benadering van een grafiek door een aaneenschakeling van rechte lijnstukjes lijkt mij weinig elegant, en wordt ook in het boek van Bernd Ulmann: Analog and Hybrid Computer Programming (blz. 35) afgeraden zolang er nog andere opties voorhanden zijn. De benadering van de sinus-functie door een polynoom levert wel een vloeiende grafiek op. En de voorgestelde manier om de foutenmarge van een kwadrateer-module te verkleinen zit heel slim in elkaar, ik moest het een paar keer lezen om te begrijpen wat daar precies gebeurt, want op het eerste gezicht lijkt het onmogelijk. Maar deze truc kan op willekeurig wat voor kwadrateer-modules toegepast worden. Het basisidee hier is om het kwadraat te berekenen op basis van onderstaande formule waarin het nemen van het kwadraat een minder grote rol speelt!

[imath] x^2 = \frac{1}{4} \cdot ( 2 \, |x| - 1)^2 - \frac{1}{4} + |x| [/imath]

 

[Disharmonic]

... afgeraden zolang er nog andere opties voorhanden zijn ... zit heel slim in elkaar ...

Ja, het is beter als het op een andere manier kan. Hoewel in een uiteindelijke computer zo'n diode functiegenerator mij best nuttig lijkt, als je een transferfunctie naar eigen keuze wil gebruiken. Kosten lopen wel op, potmeters zijn niet zo heel goedkoop.

Het is soms even zoeken, maar slimmigheden wat vroeger al 'ns is bedacht komt nu weer van pas.

 

[ProgHead]

De diode functiegenerator is een soort van laatste redmiddel. Je kunt - praktisch gesproken - nu eenmaal niet voor iedere denkbare functie een aparte module bouwen of aanschaffen.