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zoom RSS VCA using CD4016 without control-input buffer

<<   作成日時 : 2010/02/12 20:58   >>

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SDIY-MLで「アナログスイッチICのCD4016でVCAは出来ないのか?」という話題が出たので、私も頭をひねってみました。

CD4049UBを使ったVCAというのがあり、VddとVssを接続して、NMOSだけを使うようにしています。最初そのまねをしようと思ったのですが、入力に保護用のダイオードがあるため、4049UBと同じことができません。

結局、とても単純なトリックで解決しました。

画像


ここでは、スイッチになっているNMOSのM4だけを可変抵抗のように使い、PMOSのM2は常にOFFさせます。
そのためにスイッチとしてNMOSだけが動くように、信号をGND付近に小さくします。

また内部インバータバッファでのPMOSのM3は常にONにし、NMOSのM1が完全なONにならないようにします。そのために入力をD3で、電源電圧の1/3位まででクリップしました。本当は、信号が充分小さければ、クリップしなくてもM2はなかなかONにならないのですが、インバータでの電流がかなり大きくなります。これは全て無駄になります。クリップしておけば、消費電流はクリップしない場合の1/3位で済みます。

CVはここでは0V以上にしていますが、NMOSの閾値電圧によって、下駄を履かせられるように調整回路が必要です。

シミュレータでの波形は以下のようになりました。入力信号が大きくなると、信号が漏れるのですが、NMOSの閾値次第なので大丈夫かも知れません。

画像


この回路は4049UBを使った方法と比べると、回路が複雑で効率的とは言いがたいのですが、4つのVCAがほぼ独立に作れることがメリットです。特性のそろったNMOSのFETが4つ使えますので、おもちゃ的なVCFも作ることができるはずです。

一番の問題は4016のメーカーを選ぶことです。ネットで検索した限りではFairchildのものは使えそうですが、他のメーカーではインバータバッファが入っているものが多いようです。もし適当なものが入手できたら試してみたいのですが、、、。

おわり

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