Hoi mensen,
Ik heb een vraagje mbt diode ladder filters.
http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=i…
En vooral over de vier Ctjes, die naar mijn inzicht allemaal een waarde van .033 hebben. Nou is mijn vraag, stel ik wil een van de waardes aanpassen naar een .035 bijvoorbeeld. Verandert de frequentie dan liniar met een factor 0,94285? Of heeft KVL invloed op de frequentie en is er een formuletje wat ik moet toepassen?
rbeckers
Overleden
De link laat geen schema zien en die factor is te nauwkeurig.
Wat is KVL?
Als je iets aan een filter verandert, dan kun een ander soort filter krijgen.
Natuurlijk.
http://www.timstinchcombe.co.uk/synth/diode_18_24/tb303_vcf.gif
Dit is de 303 versie, for instance. En zoals je ziet is de laatste waarde in de ladder verandert naar .018. Maar aangezien er diodes tussen zitten. Zou je zeggen dat Kirchov's Voltage Law weinig invloed uitoefent. Maar ben benieuwd of het toch de frequentie iets aanpast tenopzichte van de oospronkelijke factor verschuiving.
303? nog nooit van gehoord... 
, uiteraard doet die lagere waarde wat, de cutof freq. gaat wat omhoog, maar hoe de verhouding is durf ik je niet te zeggen.
Kan je wel vertellen dat dit vaak discussie's oplevert in de muziek wereld wat het nou precies anders doet...
Op 20 oktober 2013 12:13:23 schreef simplesoul:
Zou je zeggen dat Kirchov's Voltage Law weinig invloed uitoefent.
Wie, watte?
Kunnen we het bij de normale termen houden?
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
De beste man heette Kirchhoff.
Ik denk dat dat is wat de TS met "KVL" bedoelt: Kirchhoff's Voltage Law, oftewel de tweede wet van Kirchhoff, die stelt dat som van de spanningen in elke gesloten lus in een circuit 0V moet zijn.
Ik heb echter geen flauw idee wat de TS daarmee bedoeld, en dergelijke filters zijn voor mij ook nieuw.
Bedenk overigens wel dat die wet van Kirchhoff alleen opgaat voor discrete componenten; je kunt een blokje "unity gain amp", met 1 ingang en 1 uitgang, zoals in het eerste schema, niet beschouwen als een onderdeel in zo'n lus! Zo'n opamp circuit heeft, behalve een in- en uitgang, ook pinnen voor de voeding, en bestaat uit een veelvoud aan componenten.
Anders gezegd: als je stelt dat je zo'n versterker als discrete component mag beschouwen, stel ik daar tegenover dat dat dan ook op moet gaan voor een inverterende versterker, of een versterker met een gain > 1. Het lijkt me duidelijk dat er dan van alles mis gaat.
Ik heb het desbetreffende laddertje in een stukje DSP code gezet, (die 303 filter is iets complexer over het algemeen met nog een aantal extra filters. Het alzobelangrijke laddertje is hetzelfde, met een aantal tweaks om het orginele Moog pattent te omzeilen. Daarnaast zijn er door de jaren heen nog andere versies gemaakt. Dus ik wilde de vier hoofd ctjes omzetten naar text input velden en zo op basis van de vooringebakken en custom waarden een stukkie VST audio goodness neerzetten..
Mgoe.. Aangezien diodes een beetje lekken aan de negatieve zijde dacht ik dat dit wel eens van invloed zou kunnen zijn, en zo de condensatoren semi paralel staan. Aangezien Roland met de 303 geen enkele inspanning heeft genomen om de overige .033 waardes aan te passen.Zou het ook wel eens kunnen dat dit dan weer niet zo is.
Maar dat gaat me de pet te boven met basis RLC kennis, dus ik zou het niet weten. Het klink zeker in de richting.
Diodes die lekken aan de negatieve zijde?
Diodes hebben maar twee pinnen, dus alle stroom die er aan de ene kant ingaat komt er aan de andere kant weer uit.
Of bedoel je de reverse current; de kleine stroom die loopt door een diode die in sper staat? In dat geval is het simpel; dat komt in jouw geval niet voor.
De transistoren in Moog zijn oorspronkelijke laddertje, en de dioden in de 303-ladder zijn voor het audiosignaal gewoon weerstanden.
Door de stroom door de dioden/torren te varieren varieert de (differentiele) weerstand die het audiosignaal ziet, en zo kun je het kantelpunt van het filter instellen.
Het eerste schema (in het oktrooi) is een hoogdoorlaatfilter, het tweede is een laagdoorlaatfilter.
In beide gevallen een eenvoudig RC-filter, waarbij de transistoren de rol van de R op zich nemen. De dynamische weerstand van de transistoren kun je met een DC-sturing variëren. Vandaar 'VCF', voltage controlled filter.
Verder is er niets speciaals aan, en alle gewone formules gelden. Als Roland het laaste C'tje gewijzigd heeft, zal dat wel zijn omdat ze dat nodig vonden, voor een bepaalde doorlaat ofzo.
Daar kom je in je DSP trouwens vanzelf wel achter: gewoon proberen. 
Dit zijn echt 24dB filters, waar een seriele/paralelle RC filter nog steed een eerste orde of 6dB filter is op een andere frequentie. De diodes zorgen er voor dat de Q factor omhaag gaat ipv de frequentie. De manier waarop ze resoneren is ook anders, deze hebben een veel vollere "minder harmonische" resonatie als een Butterworth of een RLC kring.
Met de term reverse current ben ik wel te porren, ook met de stelling dat als er reverse current is, de frequente van alle vier de ctjes iets verandert als je de onderste waarde verandert naar 0.018. Wat je in een digitale implementatie dan kan/moet proberen te simuleren.
Desalniettemin, lijkt het me leuk om de invoer met een vergelijkbare precisie te implementeren als een calculatortje wat ik een aantal jaar terug heb gepatched http://www.schlukhash.nl/index.php/radio-calculator-exe
Het zijn gewoon RC-filters. Vier secties achter elkaar geeft viermaal 6dB/oktaaf, dus 24dB/oktaaf.
De 'diodes' (transistoren) werken als de R. Dat staat duidelijk in het oktrooi. Ze doen NIETS met resonantie en dus ook niet met Q.
In het eerste schema is niets van terugkoppeling te zien. Het is een eenvoudig hoogdoorlaatfilter, opgebouwd uit 4 RC-secties met buffers ertussen.
In het tweede schema zijn de buffers weggelaten.
Mogelijk is hier terugkoppeling toegepast (die zou dan via C15 binnen moeten komen). Maar dat gedeelte van de schakeling laat je niet zien.
Ik weet dat in de analoge synthesizer van mijn neef (1978) de filters wel een resonantie- (Q-) instelling hadden; daar was dus terugkoppeling.
e: Gevonden; http://www.timstinchcombe.co.uk/synth/Moog_ladder_tf.pdf
De 18nF condensator waarover je spreekt is niet de laatste, maar de eerste in de ladder. Het signaal gaat 'van onder naar boven'.
Je hebt gelijk, ook in de EMS variant http://www.timstinchcombe.co.uk/index.php?pge=diode is er weer het een en ander verandert. De manier waarop het nou geïmplementeerd is is vergelijkbaar met RC maar er is een hoge mate van terugkoppeling en amplitude verlies per trap. Naast dat voor de resonantie inderdaad negatieve terugkoppeling is gebruikt. Denk dat dit het meest in de buurt komt van hoe Moog zn implementatie werkt, minus het extra diode trapje of gebruik van diodes ipv transistoren over het algemeen. Om het over de saturatie van een willekeurige transistor nog maar even niet te hebben 
Geen 'terugkoppeling per trap', alleen wat verlies; het blijft een passief ding natuurlijk.
De resonantie wordt bereikt door positieve terugkoppeling. Door nog iets verder te draaien kon je het filter laten oscilleren.
De meeste van je vragen worden op de site waarvan je de plaatjes gebruikte trouwens wel beantwoord, geloof ik.
Master Timothy hannest een beetje met Simetrix, maar doet zo te zien niets fout.
Ik twijfel niet echt aan de correcte implementatie alleen aan de mutatie naar andere implementaties. Positieve feedback gaat echt niet werken, aangezien dit werkt zoals het zou moeten werken.
Maar ik ben m'n eigen post aan het beantwoorden.. zal eens aan de gang gaan met de wortel van ja als stelling, zien wat het oplevert?
Voor resonantie heb je toch echt positiefe feedback nodig, heel toevallig ben ik zelf bezig met een diode ladder, dus ook met diodes ipv torren.
Het is een ander soort filter dan met torren, veel vuiler met een vreemde resonantie, maar filteren doet het goed.
mss ligt t in de elektronica anders, daarom vraag ik t aan jullie ,) Maar..nee. Mijn filters draaien de fase namelijk niet om.
[Bericht gewijzigd door simplesoul op (49%)]
Hoe bedoel je?
Dat hangt er vanaf aan welke input je je audio en resonantie aansluit, en voor resonantie moet je je fase's dus niet omdraaien.
Als terugkoppeling een piek in de karakteristiek versterkt, dan is dat positieve terugkoppeling.
Ga maar eens met de vinger op het schema de signaalweg volgen.
Denk er wel aan dat de lijn die van C15 komt (meer kunnen wij niet zien van het schema) naar de àndere kant van de ingang gaat.
Negatieve terugkoppeling, of: tegenkoppeling, maakt de doorlaat juist rechter; probeert filterwerking tegen te gaan.
Juist om die reden wordt tegenkoppeling gebruikt in 'gewone' versterkers.
Maar ik ben m'n eigen post aan het beantwoorden.. zal eens aan de gang gaan met de wortel van ja als stelling, zien wat het oplevert?
Het antwoord is 'nee', maar dat legt Tim al goed uit op zijn website.
http://www.schlukhash.nl/index.php/component/attachments/download/29
Kunnen we tenminste achterwege laten dat mn digitale implementatie de hogere q factor heeft op de subtractieve manier. (Maar ik denk dat we het zoizo eens zijn omdat een Ctje standaard de fase omdraait) En ja hij zelf resoneert ook onharmonisch, zoals een ladder filter dat moet doen.
Maar Frederick, ik maak juist op uit die tekst dat de frequentie wel onderhevig is aan KVL, omdat het resulteert in een globale frequentie verschuiving. Een 4 pole 18dB filter is ook een hint
Als die sample jouw eigen digitale versie is van een 303 ben je aardig op weg, laat is wat horen met maximale resonantie en grotere filter sweeps?
Zal ff wat opnemen, moet je wel waarschuwen normalisen en smoothen zit er nog niet op Maar soort van zombie ladder filter op een grotere synth, met een knipoog naar vervlogen tijden. Eigenlijk de Moog versie met het veranderde ctje alla 303, gewoon de liniare versie waar 1 van de 4 filters verandert.
[Bericht gewijzigd door simplesoul op (24%)]
Ben beniewd en "smooth" was de 303 ook niet
Op 21 oktober 2013 20:32:06 schreef simplesoul:
Maar Frederick, ik maak juist op uit die tekst dat de frequentie wel onderhevig is aan KVL, omdat het resulteert in een globale frequentie verschuiving. Een 4 pole 18dB filter is ook een hint
Niemand beweert toch dat de kantelfrequentie niet verandert?
Maar je vraag in de startpost was:
Nou is mijn vraag, stel ik wil een van de waardes aanpassen naar een .035 bijvoorbeeld. Verandert de frequentie dan liniar met een factor 0,94285?
Het antwoord daarop is 'nee'. De factor voor het -3dB-punt is 0,9963 - theoretisch dan; de toleranties zullen veel groter zijn.
--
Ook zonder buffers gaat het filter in de stopband uiteindelijk naar 24dB/oktaaf, alleen de overgang rond het kantelpunt is veel slapper. Plot het maar eens, of kijk naar de grafieken van Tim.
@ Richard, je hoort dat ie intern begint te clippen, een van de weinige filters waarbij het het geval is dat je op voorhand moet normalisen (in de digitale versie dan), Ook erg gevoelig voor aliassing. Maar das een zorg voor later, Als je een klikje hoort dan switch ik van waarden, laten we maar zeggen emf,tb,moog in die volgorde. http://www.schlukhash.nl/index.php/component/attachments/download/30
@ Frederick, ah das wel interessant. Ik had het een beetje vaag opgeschreven, maar ik bedoelde de frequentie van een van de filters in de ladder. Maar zo te zien heb je de totale frequentie meegenomen? Het probleem met de wiskundige beschrijving is dat het resulteert in trage code, vanwege de delers en wortels. Het probleem met de elektronische beschrijving is dat het resulteert in een wiskundige vergelijking. Ik ben zelf gegaan voor een daisy chain, wat resulteert in licht gewicht code. Maar vereist een derde inzicht in wiskunde waarbij je alles moet versimpelen, vandaar de hang naar producten en deelvergelijkingen.