Spannungsgesteuerte Filter (VCF)
Handout zum Vortrag von Jan StrengeProjektlabor TU Berlin, 27.06.2017, Quellen in der Präsentation
Ein Spannungsgesteuerter Filter ist ein Filter, bei dem eine Änderung der Grenzfrequenz (Cutoff-Frequenz) per Steuerspannung erzeugt wird.
Filter im Allgemeinen
Tiefpassfilter: dämpft hochfrequente Signalanteile ab einer Grenzfrequenz Hochpassfilter: dämpft tieffrequente Signalanteile ab einer Grenzfrequenz Bodediagramm: Amplitude fällt mit -20dB/dec bzw. -6dB/oct pro Ordnung (Anzahl der Polstellen/unabhängigen Energiespeicher)
Bandpassfilter: Reihenschaltung von Hoch- und Tiefpass (Addition der Frequenzgänge in dB) →nur ein 'mittlerer' Frequenzbereich
kann passieren Universalfilter: Filter mit einem (z.B. Audio-)Eingang,
Ausgangssignal hoch- tief- und bandpassgefiltert abgreifbar Typische manuell einstellbare Parameter eines Filters:
– Cutoff-Frequenz
– Resonanz (per Rückkopplung des Ausgangs auf z.B. den inv. OPV-Eingang – Steilheit der Dämpfung (Ordnung).
Filter → VCF
Beim spannungsgesteuerten Filter wird die Grenzfrequenz per
– LFO (niederfrequente
Wechselspannung, z.B. 0-10 Hz)
– Hüllkurve (ADSR Envelope)
– Steuerpedal dynamisch verändert.
Realisierung
• per OTA (Transkonduktanzverstärker):
Der OTA funktioniert hier als stromgesteuerter Leitwert (rechts unten: einfache Beispielschaltung TP 2. Ordnung).
Die Grenzfrequenz hängt linear vom Steuerstrom IABC ab.
• Als Ladderfilter:
links: Transistorleiter (wie im Moog-Ladderfilter), rechts: Diodenleiter; 4. Ordnung Treibt die Steuerspannung einen Wechselstrom durch die Transistoren/Dioden, ändert sich der äquivalente ohm'sche Widerstand und somit die Grenzfrequenz.
