L'alimentatore necessario al funzionamento di tutto l'insieme deve fornire due tensioni perfettamente livellate e stabilizzate del valore di 15 V positivi e negativi rispetto a massa
Il circuito relativo all'alimentatore è visibile in figura 1. Il funzionamento è il seguente: dai due trasformatori T1 e T2, è prelevata una tensione alternata di 18 + 18 V RMS, con una corrente di 1 A, che è raddrizzata dal ponte PR1 e livellata dai condensatori C1 e C2.
figura 1 - schema elettrico alimentatore
Ai capi di C1 e C2 avremo una tensione continua di circa 22 V che verrà stabilizzata da IC1 e IC2 a ± 15 V.
I condensatori C3 e C4 servono per migliorare la risposta ai transienti e la stabilità dei regolatori, mentre i diodi D1 e D2 sono necessari per prevenire problemi dovuti al latch up.
Ogni singolo trasformatore è progettato per servizio continuo ed è avvolto su un nucleo ad alta permeabiIità magnetica con lo scopo di ridurne le dimensioni e aumentarne il rendimento. Inoltre è munito di schermo elettrostatico per prevenire la captazione di disturbi provenienti dalla rete
Si noti che i due trasformatori utilizzati sono identici; è stata scelta la soluzione dei due trasformatori, anziché il trasformatore unico, solo per problemi di dimensioni.
Il secondo componente che troviamo è, un normalissimo ponte raddrizzatore in grado di sopportare una tensione di 200 V ed una corrente di 4 A.
Un accenno particolare meritano i condensatori di filtro, C1 e C2 . Questi condensatori devono avere la possibilità di sopportare alte correnti di ripple, avere bassa induttanza e bassa resistenza serie ed essendo molto vicini ai dissipatori di calore dei regolatori di tensione, devono poter sopportare temperature anche abbastanza elevate.
Per tutta questa serie di motivi sono stati scelti dei condensatori della serie chiamata «computer».
La loro capacità è notevolmente più elevata del necessario per ridurre al minimo il ripple residuo.
Troviamo poi due integrati stabilizzatori: sono stati, usati, per l'estrema facilità d’impiego, In particolare, i circuiti integrati 7815 e 7915, entrambi in contenitore T03.
Questo tipo di regolatore presenta caratteristiche eccellenti di stabilità e di reiezione del ripple.
All'uscita dei regolatori di tensione troviamo i due condensatori C3 e C4, che devono presentare una bassa induttanza; per questo motivo sono stati scelti dei condensatori al tantalio.
Si noti che la capacità utilizzata è indicativa e potrebbe variare di oltre il 100%.
Ricevitore di interfaccia
Nello stesso modulo dell'alimentatore, è contenuto il circuito necessario a ricevere i segnali di gate e la tensione di controllo provenienti dalla tastiera, per inviarli poi ai relativi circuiti.
Il lavoro che deve compiere il ricevitore della tensione di controllo consiste nel, fornire la tensione di controllo di un numero qualsiasi di moduli controllati in tensione, senza introdurre errori apprezzabili.
La prerogativa principale di questo circuito è di avere una bassa impedenza di uscita e un guadagno esattamente uguale a 1.
Nei sintetizzatori meno complicati del nostro, dove non è stata usata l'attenzione necessaria per questo stadio, il numero massimo di moduli pilotabili non è superiore a 5;nel nostro caso il ricevitore può pilotare un numero estremamente più elevato di moduli (circa 500).
Questo valore è limitato soltanto dalla parte capacitiva dell'impedenza d’ingresso dei vari moduli controllati in tensione.
Se questa fosse puramente resistiva questo numero salirebbe a 1000, pur mantenendo un errore inferiore allo 0.02%.
Per il ricevitore del segnale di gate non è necessaria una precisione ed è quindi stato utilizzato un circuito più semplice. ·
Gli scherni elettrici relativi a questi due circuiti sono visibili nelle figure seguenti.
Il ricevitore della tensione di controllo, è quello formato intorno a IC3, Q2 e Q3 formano uno stadio Booster necessario a ridurre l'impedenza d'uscita e ad aumentare la corrente erogabile.
La selezione dei componenti non è così critica come negli altri circuiti.
Si dovranno però usare semiconduttori di ottime caratteristiche e prodotti da costruttori reputati, ed utilizzare componenti passivi di caratteristiche buone, evitando decisamente resistori ad impasto, che, data la notevole instabilità termica potrebbero degradare le caratteristiche del circuito.
Circuito ricevitore della tensione di controllo.
circuito di Gate
Il ricevitore del segnale di gate è notevolmente più semplice: è formato intorno a Q1 in configurazione emitter follower.
All'uscita di questo transistore è presente un led. Che ripete le funzioni di quello presente nel circuito della tastiera, indicando cioè la presenza della tensione di gate quando è premuto un tasto.
Tutto il circuito dell'alimentatore, comprende anche i ricevitori d’interfaccia, è montato su un unico c.s. alloggiato all'Interno del primo modulo del nostro sintetizzatore.
Collaudo
Dopo aver montato il circuito dell'alimentatore e aver controllato la realizzazione, si potrà eseguire la seguente procedura di collaudo.
Dare tensione all'alimentatore senza collegare il circuito della tastiera tramite l'apposito connettore, controllare che alle uscite dei regolatori la tensione sia compresa tra i 14,25 e i 15,75 V. Collegare quindi un carico che assorba una corrente di circa 1 A e controllare che la tensione in uscita non diminuisca di più di 100 mV.
Controllare poi con un oscilloscopio che il ripple residuo non sia superiore a 10 mV picco-picco.
A questo punto si potrà col legare il circuito della tastiera tramite il connettore presente sul pannello.
Controllare che premendo un tasto si accenda Il led di GATE e che contemporaneamente sia presente all'uscita GATE una tensione di -14 V a tasto rilasciato e di + 14 V a tasto premuto.
Controllare poi che all'uscita KOV sia presente la tensione proveniente dalla tastiera.
Dopo tutta questa serie di controlli è necessario ripetere la procedura di taratura relativa al circuito di interfaccia, dall'uscita KOV presente nel modulo di alimentazione.
Questa operazione conclude il collaudo del modulo di alimentazione.
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Sint modulare legenda |
Riccardo Monti