ШИМ-вау на CD4066

[Tonwood]

сделать ШИМ-фейзер на базе своего проекта "вау"-педали. Хочется сделать фейзер, управляемый педалью экспрессии.

Прошу прощения, пропустил Ваш пост в тупой перепалке с некоторыми товарисчами.
Да, мне тоже нравится идея управления педалью не только кваком, но и всякими задержками и даже питчшифтером. Кстати, если Вы еще сами не прикидывали, чтобы не создавать лишних комбинационных частот, можно использовать совместно с предложенным  коллегой mtihonov КПЕ этот же генератор Вашего ШИМ-а.
Ну, в любом случае Вам виднее.

В Помех нет до поры до времени...

Да, в статье недаром было сказано избегать ГСП магнитофонов. ;-)

[Tonwood]

Об симах. Я уже сообщал, что на данный момент невозможно на Proteus ISIS построить АЧХ узла с применением 4066, и даже с аналоговыми ключами на полевиках, если управление ШИМ. При этом в первом случае вылазит ошибка, а во втором на графике галиматья. По совету коллеги KMG сделал то же на LTSpice. Результат тот же, разве что сообщения об ошибке нет. Судя по всему, даже подпиливанье моделей не поможет. Или кто-то знает выход, кроме паяльника ?
В общем, схема была брутализирована до минимума - два генератора, и ФНЧ с ШИМ.
XYZ на рыло, т.е. результат налицо. :-(


Видно прохождение сигнала, и что ШИМ правильно работает. Частота ШИМ 100кГц, скважность 50%.

Явно неправильные АЧХ/ФЧХ для ФНЧ.  Точка сьема АЧХ - соединение  кондера и резюка.

Правильная АЧХ, если ключ открыть.

АЧХ, если ключ закрыть.
Вывод, АЧХ при ШИМ строится, как будто ключ все втремя закрыт.
Это LtSpice. Есть решение ? Уз осень хосися тестировать схемы в любых условиях, а не только дома в мастерской. 
Я уже упоминал, что имею боль-мень правильно работающие аналоговые модели 4069 и 4007, позволяющие, например, виртуально погонять ту же Ризу или другие примочки с этими микрухами.

[Tonwood]

Это очередной "кандидат" на ШИМ-управление, как я его называю, фильтр 4+1 порядка (24 дБ/Окт, как Муговский - обратите внимание на шкалу Y - это децибелы (!) ), правда, с особенностями АЧХ и без регулировки глубины резонанса. В угоду этим особенностям немного подрезан низ со 100 Гц, и уменьшены резонансы в полосе выше 4 КГц и ниже 300 Гц за счет того, что изначально у фильтра 5-го порядка первое звено сделано неперестраиваемым, а цепочка ОС тоже частотнозависима. Номиналы приведены к ряду Е24.
Такая АЧХ сформирована специально для моего будущего темброблока в бревне, сейчас там, правда, всего лишь первый порядок - по схеме почти стандартная квакалка с расширенным примерно до 8 КГц диапазоном, которая управляется ручкой тембра.
В общем, R1-R4 здесь могут быть заменены на 4066 с ШИМ, т.к. их номиналы одинаковы. Симить это не получилось и на Multisim тоже.
ШИМ пойдет или от генератора, или с Ардуины/СТМ32-шки, на которых хочу построить управление пресетами гейна, компрессии, тембра, сикстейнера и внутренней коммутацией узлов во встроенной электронике бревна
Семейство АЧХ снято с методом Step  в Multisim.   

[Mizzzer Schpion]

Итак-с... После долгих изысканий появилась обновлённая схема "Metal Wah"! Ура, товарищи!

Но сперва хотел бы рассказать о недостатках начальной версии:
1) Избыточно сложный генератор ШИМ с сильной зависимостью параметров от питающего напряжения и температуры.
2) Малый фактический диапазон регулировки скважности ШИМ от 5% до 90%, что обеспечивает изменение частоты резонанса в соотношении Fmax/Fmin = 18:1 (планировалось больше!).
3) Детектирование ШИМ-сигнала аналоговыми ключами, приводящее к появлению постоянного напряжения смещения в сигнальном тракте.
4) Необходимость настройки генератора ШИМ и подбора его компонентов.

Три из четырёх недостатков были устранены в новой схеме! (см. следующий пост)

[Mizzzer Schpion]

Чтобы получить плавное изменение резонансной частоты вау-эффекта, особенно в области басовых частот, важно было построить такой ШИМ-модулятор, который бы обеспечивал работу в диапазоне скважностей хотя бы от 2% до 90% (45:1).
При частоте ШИМ в области сотен кГц это накладывает серьёзные ограничения на быстродействие компонентов: аналоговые ключи должны срабатывать за десятки наносекунд! Так же быстрым должен быть и генератор управляющих импульсов: он должен формировать очень короткие импульсы длительностью в несколько десятков наносекунд.
Таких быстродействующих компонентов найти не удалось.

Взамен я нашёл другое решение: я соединил два аналоговых ключа последовательно. Получился составной ключ. Управление таким ключом производится с помощью двух прямоугольных сигналов, смещённых по фазе.
Время, в течение которого оба ключа открыты, и составной ключ обеспечивает проводимость, определяется разностью фаз управляющих сигналов. Это то время, в течение которого управляющие сигналы "перекрываются" (т.е. оба имеют уровень лог. "1").
Если сигналы не перекрываются вовсе, то составной ключ закрыт, причём это достижимо при скважности управляющих сигналов равной чуть менее 50%!
Это позволяет получить глубину модуляции, начиная от 0%, без быстродействующих компонентов! Что в свою очередь может обеспечить почти бесконечный диапазон регулировки.

Более того, решение оказалось очень простым и стабильным и использует доступные компоненты!

Вот схема:

[Mizzzer Schpion]

Новая схема работает одинаково при различных напряжениях питания, обеспечивает регулировку частоты резонанса в диапазоне почти 100:1 без необходимости настройки и подбора компонентов.

Диапазон регулировки резонансной частоты определяется соотношением резисторов R12:R13 и R14:R15 плюс внутреннее сопротивление аналоговых ключей.

Для повышения добротности резонанса сделано небольшое усиление на U2b.

Что мне пока не удалось решить:
1) Детектирование управляющего ШИМ-сигнала на аналоговых ключах. Оно приводит к смещению средней точки при работе вах-педалью. Здесь этот эффект проявился даже сильнее, чем в начальной версии: в последовательном включении ключи начинают работать как зарядовый насос.
2) Повышение шума при глубине модуляции близкой к 0% (на низкой частоте резонанса). Здесь глубина модуляции очень сильно зависит от того, в какой момент срабатывают компараторы U4a, U4b - наносекундой раньше или наносекундой позже - что проявляется в форме фликкер-шума. Таким образом начинают влиять шумовые характеристики компараторов.