A-147-2 Voltage Controlled Delayed Low Frequency Oscillator / VCDLFO

Das Modul A-147-2 ist der Nachfolger des VCLFO A-147, bietet jedoch erheblich mehr Möglichkeiten als das Vorgängermodell. Im wesentlichen besteht das Modul aus folgenden drei Untereinheiten:

• VCLFO: spannungsgesteuerter Niederfrequenz-Oszillator (LFO)

• VCA: spannungsgesteuerter Verstärker (VCA), umschaltbar auf Polarizer/Ringmodulator

• VC-Delay-Einheit: spannungsgesteuerte, lineare Delay-Hüllkurve (nur mit einem Parameter: Delay oder Attack) für verzögerten LFO-Einsatz mit Spannungssteuerung

LFO: Der spannungsgesteuerte LFO verfügt über die Kurvenformen Dreieck, Sinus, ansteigender Sägezahn und Rechteck und ist zusätzlich mit einem Reset/Sync-Eingang ausgestattet. Die LFO-Ausgänge Sinus/Dreieck und Rechteck werden mit zweifarbigen LEDs angezeigt (voraussichtlich grün/rot). Der Sägezahn-Ausgang des LFOs wird mit einer einfarbigen LEDs dargestellt (voraussichtlich blau). Die Ausgangspegel für Dreieck, Sinus und Rechteck liegen bei ca. -4...+4V. Der Ausgangspegel für Sägezahn liegt bei ca. 0...+8V.
Die Funktion des CV-Reglers für den externen Steuereingang kann zwischen Abschwächer (Attenuator) und Polarizer umgeschaltet werden ("CV Mode"-Schalter). Im Polarizer-Modus wirkt die an der "LFO CV"-Buchse anliegende Steuerspannung links von der Mittelstellung des CV-Reglers negativ auf die LFO-Frequenz, rechts von der Mittelstellung wie ein normaler Abschwächer.
Der Frequenzbereich des LFOs beträgt ohne externe CV ca. 0,005 Hz (ca. 3 Minuten pro Periode) bis ca. 200 Hz (mit externer CV max. ca. 1kHz).  Zusätzlich ist ein sog. Ultra-Low-Modus möglich (ähnlich wie beim A-143-4). Hierzu kann auf der Leiterplatte eine Steckbrücke gesetzt werden, die der "LFO CV"-Buchse über den Schaltkontakt eine feste Spannung zuführt. Im Polarizermodus können dann mit dem CV-Regler extrem niedrige Frequenzen (bis hin zu einer Stunde und mehr) eingestellt werden. Hierzu muss die ab Werk auf der Stiftleiste JP7 ("Dummy") befindliche Steckbrücke auf die Stiftleiste JP6 umgesetzt werden. JP6 befindet sich hinter dem CV-Regler. JP7 selbst ist ohne Funktion und dient nur zum "Parken" der Steckbrücke.

VCA: Dies ist ein VCA mit linearer Steuerspannungs-Kennlinie, der mit dem "VCA Mode"-Schalter zwischen "echtem" VCA (also spannungsgesteuerter Abschwächer) und spannungsgesteuerten Polarizer umgeschaltet werden kann. Im "echten" VCA-Modus wird die Verstärkung +1 bei ca. +5V Steuerspannung erreicht. Im Polarizer-Modus reicht die Verstärkung von ca. -0.5 (d.h. invertiert bei etwa halbem Pegel) bei 0V Steuerspannung bis ca. +0.5 (d.h. nicht-invertiert bei etwa halbem Pegel) bei ca. +5V Steuerspannung. Bei ca. +2.5V Steuerspannung wird das CV-Signal im Polarizer-Modus unterdrückt. Näheres zur prinzipiellen Arbeitsweise eines spannungsgesteuerten Polarizers finden Sie bei der Beschreibung des Moduls A-133. In diesem Modus kann der VCA auch als ein gleichspannungsgekoppelter Ringmodulator (A-114) betrachtet werden.
Der VCA des A-147-2 verfügt über die drei Buchsen "In" (Signal-Eingang), "Out" (Signal-Ausgang) und "CV" (Steuereingang). 
Der Dreieck-Ausgang des LFOs ist über den Schaltkontakt der Buchse "VCA In" mit dem Signaleingang des VCAs verbunden. Falls eine andere LFO-Kurvenform (oder ein anderes, externes Signal) mit dem VCA bearbeitet werden soll, so kann dies durch Patchen des betreffenden Signals auf den VCA-Eingang "VCA In" realisiert werden. Der VCA kann aber auch völlig unabhängig von LFO und Delay-Einheit für andere Funktionen als eigenständiger, linearer VCA, Polarizer oder Ringmodulator verwendet werden. In diesem Fall sind die 3 Buchsen des VCAs (In, Out, CV) entsprechend zu patchen. Der VCA kann im übrigen auch als Waveshaper für die LFO-Signale benutzt werden (indem man den VCA-Signaleingang und den VCA-Steuereingang mit verschiedenen LFO-Signalen beschickt, ggf. über einen Abschwächer A-183-1 oder Offset-Generator/Abschwächer A-183-2).

Attack/Delay: Als dritte Einheit befindet sich in dem Modul ein einfacher, linearer Hüllkurvengenerator, der nur über den Parameter "Attack" (Einschwingzeit) verfügt. Diese Einheit erzeugt nach jedem Delay Reset eine bei 0V beginnende, linear ansteigende Spannung, deren Steigung manuell mit dem Delay-Regler und zusätzlich über die Buchse "Delay CV" spannungsgesteuert werden kann. Die Kurvenform der Delay-Ausgangsspannung ist linear ansteigend, die Steuerkennlinie ist exponentiell. Die Ausgangsspannung der Delay-Einheit wird mit einer einfarbigen, grünen LEDs dargestellt und steht an der Buchse "Delay Out" zur Verfügung.
Der Delay-Regler überstreicht - ohne externe "Delay CV" - einen Bereich von ca. 5ms (Rechtsanschlag) bis 2 Minuten (Linksanschlag). Mit Hilfe einer externen Steuerspannung kann dieser Bereich noch erweitert werden. Bei steigender CV verkürzt sich dabei die Delay-Zeit (d.h. Arbeitsweise wie ein VCO) ! Die Delay-Ausgangsspannung liegt im Bereich von ca. 0 ... +5V. Die steigende Flanke des an der "Delay Reset"-Buchse anliegenden Gate-, Clock- oder Trigger-Signals setzt die Delayspannung auf den Wert Null zurück.
Das Ausgangssignal "Delay Out" ist über den Schaltkontakt der "VCA CV"-Buchse mit dem Steuereingang des VCAs verbunden und steuert damit den Pegel des Dreieck-Signals, sofern keine andere Verschaltung vorgenommen wird.
Wird als "Delay Reset" das Gate-Signal eines USB/Midi-Interfaces verwendet, so kann man die Funktion eines "Einschwing-Vibratos" oder ""Einschwing-Tremolos" erzeugen, indem man den VCA-Ausgang mit dem Frequenzsteuereingang eines VCOs oder VCFs, oder dem Steuereingang eines VCAs verbindet.
Die Delay-Einheit kann aber - wie auch der VCA - völlig unabhängig für andere Aufgaben im A-100 verwendet werden, beispielsweise als spannungsgesteuerter Waveshaper oder für andere Funktionen, bei denen ein linear ansteigendes Signal mit spannungsgesteuerter Steilheit benötigt wird.

Spezifikationen:

• Ausgangspegel Dreieck, Sinus und Rechteck: ca. -4...+4V (nullsymmetrisch)
• Ausgangspegel Sägezahn: ca. 0...+8V (rein positiv)
• Frequenzbereich ohne externe CV: ca. 0,005Hz (ca. 3 Minuten) ... 200Hz
• Frequenzbereich im Ultra-Low-Modus bzw. externer CV: ca. 1 Stunde Periodendauer ...  ca. 1kHz
• Triggersignal für LFO-Reset/Delay Reset: Rechteck mit min. ca. 6 Vss (AC gekoppelt, daher ist die Spannungsdifferenz entscheidend, 0V/+6V funktioniert ebenso wie -3V/+3V). Falls nur ein Triggersignal mit niedrigerem Pegel zur Verfügung steht, empfehlen wir das Zwischenschalten des Level-Shifter-Moduls A-183-4. Bei Verwendung des Gate-Ausgangs eines der Midi-Interfaces A-190-x zur Ansteuerung von LFO Reset oder Delay Reset muss das Interface ggf. auf hohen Gatepegel eingestellt werden. Es muss grundsätzlich ein (steilflankiges) Rechteck-Signal zum Triggern verwendet werden, ein "weiches" Signal wie z.B. der Ausgang eines Hüllkurvengenerators oder das Dreieck-Signal eines LFOs sind nicht geeignet. Auch hierfür kann ggf. das Level-Shifter-Modul A-183-4 verwendet werden.
• VCA-Steuerspannung/Verstärkung: 0....+5V für Verstärkung 0...+1 (im VCA-Modus), 0...+5V für Verstärkung -0,5...+0,5 (im Polarizer-Modus)
• Delay-Bereich: ca. 5ms ... ca. 2 Minuten

Das folgende Dokument zeigt die Positionen und Funktionen der Trimmpotentiometer und Steckbrücken: A147_2_trimming_potentiometers_and_jumpers.pdf

Module A-147-2 is the successor of the VCLFO A-147 but offers much more features than the predecessor. The module is made of these sub-units:

• VCLFO: voltage controlled low frequency oscillator

• VCA: voltage controlled amplifier, switchable to voltage controlled polarizer

• VC delay unit: voltage controlled linear attack envelope (only one parameter: attack) for delayed LFO operation in combination with the VCA (e.g. delayed vibrato/tremolo)

LFO: The voltage controlled LFO has the waveforms Triangle, Sine, rising Sawtooth and Rectangle available and features a Reset/Sync input. Triangle/Sine and Rectangle are displayed by means of dual-color LEDs (probably red/green), Sawtooth has a unicolor LED available (probably blue). The output levels are about -4V...+4V for Triangle, Sine and Rectangle. The Sawtooth level is about 0...+8V.
The CV control can be switched to attenuator or polarizer ("CV Mode" switch). In polarizer mode the CV inputs affects the frequency in the reverse manner when the CV control is left from the center position. In the center position CV has no effect and right from the center the control works like a normal attenuator. The frequency range (without external CV) is from about 0,005 Hz (i.e. about 3 minutes per periode) to 200 Hz (with external CV max. frequency about 1kHz). In addition a ultra-low mode can be activated by means of an internal jumper. When the ultra-low jumper is set a fixed voltage is connected to the switching contact of the "LFO CV" socket. In polarizer mode of the CV control that way extremely low frequencies (up to one hour period and more) are possible. For this a jumper has to be installed on the pin header JP6. In the factory a dummy jumper is installed on the pin header JP7 "Dummy". JP7 has no function and is used only for "parking" of the jumper. Simply remove the jumper from JP7 and plug it on JP6. JP6 is located behind the CV control.

VCA: This is a linear VCA that can be switched to "normal" VCA (i.e. kind of a voltage controlled attenuator) or voltage controlled polarizer ("VCA Mode" switch). In the "normal" VCA mode amplification +1 is achieved with about +5V control voltage. In polarizer mode the amplification ranges from about -0.5 (i.e. inverted signal with about 50% level) with 0V CV to +0.5 (i.e. non-inverted signal with about 50% level) with +5V CV. With about +2.5V CV the signal is suppressed. Details about the functioning of a voltage controlled polarizer can be found in the description of the module A-133. In this mode the VCA can be treated also a DC coupled ring modulator (similar to A-114).
The VCA of the A-147-2 has three sockets available: "In" (signal input), "Out" (signal output) and "CV" (control voltage input).
The Triangle Output of the LFO is normalled to the VCA signal input by means of the switching contact of the "VCA In" socket. If another LFO waveform (or any other signal) should be processed by the VCA the corresponding signal has to be patched to the "VCA In" socket. The VCA can be used also independently from the LFO and the Delay CV. In this case the VCA sockets In, Out and CV have to be patched accordingly. The VCA can be used also as waveshaper for the LFO signals (e.g. by patching VCA In and VCA CV to different LFO signals, if necessary via attenuator A-183-1 or offset generator/attenuator A-183-2).

Attack/Delay: The third sub-unit of the module is a simple, voltage controlled envelope generator that has only the parameter "Delay" (or Attack) available. This unit generates a linear increasing voltage that starts from 0V after each Delay Reset until it reaches about +5V. Then the voltage remains at +5V until the next Delay Reset occurs. The inclination or gradient is controlled by the manual Delay control and the Delay control voltage ("Delay CV" input). The waveform is linear, the control scale is exponential. The output voltage is displayed by a green LED and available at the "Delay Out" socket.
The manual Delay control ranges - without external "Delay CV" - from about 5ms (fully CW) up to 2 minutes (fully CCW). By means of an external voltage applied to the "Delay CV" socket this range can be extended. A rising CV shortens the delay time  (behaviour like a VCO) !
The Delay output voltage ranges from about 0V to +5V. The rising edge of the gate, clock or trigger signal applied to the "Delay Reset" sockets resets the Delay output voltage to 0 V.
"Delay Out" is normalled to the VCA CV input by means of the switching contact of the "VCA CV" socket and consequently controls the Triangle level provided that no other patch is made. A typical example is the usage of a Gate signal (e.g. from a USB/Midi-to-CV/Gate interface) as Delay Reset. That way a delayed vibrato or tremolo can be realized if the VCA output is patched to the frequency CV input of a VCO (or VCF), or the CV input of a VCA. 
But the Delay sub-unit can be used also independently from the LFO and VCA, e.g. as a voltage controlled waveshaper or for other applications where a linear increasing signal with voltage controlled steepness is required.

Specifications:

• Output level Triangle, Sine and Rectangle: about -4...+4V (symmetrical)
• Output level sawtooth: about 0...+8V (positive only)
• Frequency range without external CV: about 0,005Hz (about 3 minutes) ... 200Hz
• Frequency range  in ultra low mode or external CV: about 1 hour period ... about 1kHz
• Trigger signal for LFO Reset/Delay Reset: rectangle with at least min. 6 Vpp (AC coupled, i.e. the voltage difference is essential, 0V/+6V works as well as -3/+3V). If only a trigger signal with lower level is available the usage of the level shifter module A-183-4 is recommended. If you want to use e.g. the gate output of one of the Midi interfaces A-190-x to control the LFO reset or delay reset input the gate level of the interface in question has to be set to high gate level. A signal with a slow slope (e.g. output of an envelope generator or triangle output of an LFO) is not suitable ! For these signals even the level shifter module A-183-4 may be used. 
• VCA CV/amplification: 0....+5V for amplification 0...+1 (in VCA mode), 0...+5V  for amplification -0,5...+0,5 (in polarizer mode)
• Delay range: about 5ms ... about 2 minutes

The following document shows the positions and functions of the jumpers and trimming potentiometers of the module: A147_2_trimming_potentiometers_and_jumpers.pdf

Blockschaltbild / Block diagram

Arbeitsprinzip der Delay-Funktion / Working principle of the delay function

Breite/Width: 8 TE / 8 HP / 40.3 mm
Tiefe/Depth: 55 mm (gemessen ab der Rückseite der Frontplatte / measured from the rear side of the front panel)
Strombedarf/Current:  +60mA (+12V) / -40mA (-12V)