Modifié : 6 juin. 2009

Octal Random Gates
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Description

Lors de la conception de ce module, mon idée était de pouvoir piloter un séquenceur du typa Moog 960 de façon aléatoire, aussi j'avais besoin d'un module qui adresse alternativement et de façon aléatoire chacune des entrées GATE IN. Le module Octal Random Gate fournit donc 8 sorties GATE OUT qui sont séquencées aléatoirement, c'est-à-adire qu'à chaque cycle d'horloge, une seule des sorties est active et que celle-ci a été sélectionnée au hasard.
Le commutateur deux positions, permet de changer le mode de fonctionnement des sorties. Dans le premier mode, l'état actif de la sortie sélectionnée dure jusqu'à la prochaine impulsion d'horloge. Dans le second mode, l'état actif ne dure que le temps de l'état actif de l'impulsion d'horloge en entrée (voir le diagramme ci-après, la sortie X est sélectionnée pendant un cycle d'horloge et la sortie Y est sélectionnée durant les deux cycles d'horloge suivants; à gauche 1er mode, à droite 2nd mode).

Notez que ce module peut aussi être piloté avec des fréquences audio et ultrasoniques. Si l'on injecte dans l'entrée GATE IN un signal carré provenant d'un VCO, chaque sortie du module devient un générateur de bruit coloré. La couleur du bruit est déterminée par la fréquence du VCO. Pour une fréquence de 30kHz on obtient du bruit blanc.
A propriété intéressante est que les signaux de bruits à chaque sortie sont d'une certaine façon non-corrélés et defait ce module devient un outil intérssant pou créer simultanément 8 sources indépendantes de bruit et donc autant de générateurs aléatoires indépendants !

NOTE IMPORTANTE :
J'ai modifié le schéma et le circuit imprimé car j'ai eu des retours de gens qui ayant construit le circuit et utilisant un HEF4006 ou un MC14006 comme remplacement du CD4006 ont connu des difficultés pour faire fonctionner convenablement ce module.
Le problème vient dans les caractéristiques plus exigeant des HEF4006 et MC14006 qui ont absolument besoin d'impulsion d'horloge avec des fronts très raides. LeCD4006 est moins exigeant et se contente d'impulsions moins franches. J'ai donc modifié le circuit en utilisant une des portes XOR du 4070 non utilisées dans la première version. La porte XOR joue ici le rôle de raidisseur de flanc.
Pour ceux qui ont construit la première version, vous trouverez en fin de pages les instructions pour podifier votre circuit imprimé pour régler le problème.

Schéma électronique

Le circuit se compose de trois parties : 1°) le circuit d'entrée de l'horloge construit autour de D1 et Q1; 2°) le générateur de séquence pseudo-aléatoire basé sur Q2, U1 et U3 et 3°) le circuit d'adressage et les circuits de sortie (U2 et Q" à Q10).
Le coeur du générateur de séquence aléatoire est uncircuit classique utilisé en générale dans un générateur de bruit numérique(Elektor Formant, ). Le CD4006 est un registre à décalage comportant 18 étages dont certaines de ses sorties sont combinées par une fonction ou exclusif (XOR) avant d'être réinjecté en boucle dans le registre à décalage. Le transistor Q2 inverse une de ses sorties avant de l'appliquer à la porte XOR de façon à rendre impossible un état inactif simultané de tous les étages du registre à décalage qui consisterait une situation d'arrêt de la séquence. Le générateur reçoit des impulsions d'horloge tamponnées et mises en forme par Q1. Trois des sorties du CD4006 sont connectées aux broches d'adressage binaire d'un mutiplexeur/démultiplexeur analogique de type CD4051. La broche commune du multiplexeur est connecté au rail d'alimentation (+15V) via une résistance de 1K. Les sorties du CD4051 sont connectés aux transistors Q3 à Q10 qui mettent en forme les signaux de sortie et pilotent les LEDs d'affichage. Le commutateur de mode de GATE, est connecté à la broche INHIBIT du CD4051. Quand que le commutateur est basculé vers le 0V, l'état actif de la sortie sélectionnée dure jusqu'à l'impulsion d'horloge suivante. Quand le commutateur est basculé vers le collecteur de Q1, la sortie sélectionnée ne reste active que pendant la durée active de l'horloge.

NOTE : après la mise sous tension, le module requiert plusieurs impulsions d'horloge (une dizaine environ) avant d'adopter le mode aléatoire attendu.

Circuit imprimé et implantation des composants
Circuit imprimé
Implantation





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ATTENTION! Le document est formaté pour être directement imprimé sur un mylar pour photogravure ou sur du papier "press & peel". Assurez-vous que la face imprimée soit appliquée sur la face cuivrée du C.I., le texte doit alors être lisible directement.
NOTE IMPORTANTE : N'oubliez pas de souder les quatre straps. D'autre part, certaines pistes étant très étroites et très denses vérifiez bien à la loupe (et avec un testeur de continuité) qu'il n'existe pas de micro-courcircuit entre pistes ou bien de micro-coupure interrompant une piste.
,

Liste des composants et instructions de montage
référence
 valeur
 nombre
U1
 CD4006
 1
U2
 CD4051
 1
U3
 CD4070
 1
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,Q10
 BC547
 10
D1
 1N4148
 1
R1
 10 ohm
 1
R17,R18,R19,R27,R28,R29,R37,R38,R39
 270 ohm
 8
R8,R10,R12,R14,R16,R18,R20,R22,R24
 1K
 9
R9,R11,R13,R15,R17,R19,R21,R23
 4.7k
 8
R5,R7
 22k 2
R3 100K
 1
R4
 1M
 1
RN2 réseau de résistances SIL 8x1K, une patte commune
 1
RN1
 réseau de résistances 8x10K, une patte commune 1
C2,C3,C4 100nF 3
C1 10µF or 22µF/35V electro. 1
Jk1,Jk2,Jk3,Jk4,Jk5,Jk6,Jk7,Jk8,Jk9
 socle jack 6,5 mm
 9
J1
 socle mâle HE10  2x8 broches
 1

connecteur femelle HE10   2x8 broches
 1

nappe de 16 conducteurs, 20cm
 1
SW1
 bouton poussoir (contact poussé)
 1
SW2
 commutateur bipolaire
 1

Câblage


Face avant
Dessin


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Réglage
Ce circuit ne requiert aucun réglage.

NOTE : après la mise sous tension, le module requiert plusieurs impulsions d'horloge (une dizaine environ) avant d'adopter le mode aléatoire attendu.


Modifications de l'ancien circuit imprimé

NOTE : ces modifications ne concerne que l'ancienne version du circuit imprimé et ne sont pas nécessaires pour le circuit actuellement proposé sur cette page.
       
Déconnectez le long "strap" entre le collecteur de Q1 (transistor le plus en bas) et la broche 3 de U11 (4006).
Avec un "cutter", coupez la courte piste partant de la pastille de la broche 13 de U3 (4070) le plus au raz de la pastille. Connectez un fil isolé entre la pastille de la broche 11 de U3 et la pastille de la broche 3 de U1, puis connectez un fil isolé entre la pastille 13 de U3 et la pastille du collecteur de Q1.


Nom : Frédéric Monti
Pseudo : Zarko
Projet de modulaire:
Lieu : Gardanne, France
Site web :

Nom : Doug Slocum
Pseudo :
Projet de modulaire: SteamPunk
Lieu : USA
Site web : www.dougslocum.com 		Nom  : Steven Brenner
Pseudo :
Projet modulaire:
Lieu : Waterloo, Ontario, Canda
Site web  :
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