A-168-1 PWM Generator

Der A-168-1 ist ein kleines Hilfsmodul, das für LFOs oder VCOs ohne Rechteck/Puls eine in der Breite modulierbare Rechteck- bzw. Pulsschwingung erzeugt. Gerade für LFOs ist das ein interessantes Feature, da fast alle LFOs zwar eine fixierte symmetrische Rechteckschwingung erzeugen können (der A-146 beherrscht immerhin manuell einstellbare Pulsbreiten), aber keiner lässt eine Modulation der Pulsbreite zu.

Bei den VCOs sieht es etwas entspannter aus: Bis auf die beiden „Thru Zero“ VCOs A-110-4 und A-110-6 beherrschen alle Doepfer-VCOs variable Pulsbreiten und deren Modulation über Steuerspannungen.

Intern arbeitet eine Comparatorschaltung wie im A-167, die bei Überschreitung einer Spannung ein Gatesignal erzeugt und bei Unterschreitung dieses Gate wieder beendet. Die variable Pulsbreite resultiert aus unterschiedlich großen Schwellwerten, bei denen das Gate ausgelöst wird. Damit wird auch klar, dass für eine variable Pulsbreite wenigstens eine flach ansteigende oder abfallende Flanke beim Eingangssignal benötigt wird (Dreieck, Sinus, Sägezahn, ADSR-Hüllkurven usw.) – bei einem Rechteck als Eingangssignal kann lediglich wieder dieses Rechteck erzeugt werden (was wenig Sinn machen würde).

Schema für die Erzeugung einer variablen Pulsschwingung durch unterschiedliche Schwellwerte zum Auslösen (und wieder Beenden).

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A168-1-IN

Ausgänge:

CTRL-A168-1-OUT

Die Ausgänge für normales und invertiertes Signal sind vertauscht.

Regler / Schalter:

CTRL-A168-1-SW

Wie sieht das aus mit den Rechtecken?

Wenn man z.B. einen A-110-1 als Eingangssignal verwendet, dann kann man sich die von verschiedenen Eingangssignalen abgeleiteten Rechteckschwingungen sehr schön auf dem Oszilloskop (oder in der vergrößerten Ansicht der DAW-Aufnahme) ansehen. Oben ist jeweils das Eingangssignal und unten das Ausgangssignal aus dem „invertierten“ Ausgang (das aber phasenrichtig ist, das invertierte Signal liegt am „Standard“-Ausgang an):

Rechteckschwingung aus Sinus.
Rechteckschwingung aus Rechteck…
Rechteckschwingung aus Sägezahn.
… und Puls aus Puls!

Der „PW“-Regler steht immer in der Mitte, bei Sinus, Dreieck und Sägezahn kann man damit die Pullsbreite des Ausgangssignals einstellen. Wenn ein Rechteck- oder Puls-Signal als Eingangssignal verwendet wird, funktioniert das prinzipbedingt natürlich nicht mehr. Egal welcher Schwellwert verwendet wird, er wird bei der ansteigenden Flanke des eingehenden Rechtecks sofort überschritten und bei der absteigenden Flanke sofort unterschritten. Dem entsprechend erzeugt eine Pulsschwingung als Eingangssignal auch gleich eine Pulsschwingung als Ausgangssignal (natürlich mit gleicher Breite).

Klangbeispiel: Hüllkurve als Eingangssignal und PWM

Eine A-140 ADSR-Hüllkurve wird von einem schnellen A-143-3 LFO getriggert, so dass sie selbst ein Audiosignal ausgibt. Durch die rein positive Spannung der Hüllkurve muss der „PW“-Regler vergleichsweise weit nach links gestellt werden. Eine Modulation der Pulsbreite (durch einen langsamen A-110-6 – Sinus) ist ebenfalls nur in einem engen Reglerbereich möglich, dann unterschreitet der interne Schwellwert offensichtlich die 0V und das Signal reisst ab. Wir hören links das konstante ADSR-Signal und rechts den Ausgang des A-168-1:

Von der Hüllkurve abgeleitetes Rechteck-Signal.

„Poor Man’s“ A-167?

Der A-167 war ein einigermaßen komplexes, aber dadurch auch sehr flexibles Tool, das leider nicht mehr hergestellt wird. Wie der A-168-1 besteht er im Prinzip aus einem Comparator, ist aber ungleich reichhaltiger mit Zusatzfunktionen ausgestattet (zwei regelbare Eingänge plus interner positiver oder negativer Offset-Spannnung, Hysterese-Funktion für unterschiedliche Ein- und Ausschalt-Spannungen usw.)

Um den A-167 nachzubauen, müsste man den A-168-1 zumindest um einen A-183-2 Offset-Polarizer, vielleicht auch um einen A-138c Polarizing Mixer und einen A-183-3 Amplifier ergänzen.

Beim „Gap“-Regler des A-167 wird es etwas schwieriger. Er verschiebt gleichzeitig den Schwellwert zum Start des erzeugten Gate-Signals nach oben und den Schwellwert für dessen Ende nach unten. Hier könnte man mit einem Slew Limiter wie dem A-170 experimentieren, der die Eingangsschwingung entsprechend „verschleift“.

Konfiguration auf der Platine

Auf der kleinen Platine finden wir diesmal keine Jumper für optionale Funktionen, sondern zwei Trimmpotis zur Anpassung an unterschiedliche Eingangs-Module. Man sieht daran, dass das Konzept weniger ein allgeimein einsetzbarer Comparator, sondern – Nomen est Omen – ein PWM-Generator ist, der einem bestimmten VCO oder LFO relativ fest zugeordnet wird.

  • P4: Hier wird die Offset-Spannung beim Mittelanschlag des „PW“-Reglers eingestellt. Für VCO-Signale sollte die Werkseinstellung passen, beim Einsatz mit einem ADSR-Generator (der nur positive Spannungen liefert) muss man hier anpassen. Wer das nicht möchte, kann auch einen A-183-2 zwischen Eingangssignal und PWM-Generator schalten.
  • P3: Hier wird die Verstärkung der Steuerspannung eingestellt. Bei sehr schwachen Eingangssignalen muss hier ggf. eine echte Verstärkung erfolgen. Wer nicht mit dem Trimmpoti arbeiten möchte, verwendet alternativ einen A-183-3 zwischen Modulationsquelle und PWM-Generator.
Die beiden Trimmpotis auf der Platine.

Technische Daten

Breite4 TE
Tiefe20 mm
Strombedarf20 mA (+12V) / -20 mA (-12V)