Les oscillateurs analogiques vont dériver. Pour vos besoins, un cristal est assez exact. Vous pouvez essayer de modifier un oscillateur analogique en utilisant quelque chose dérivé d'un cristal comme référence. Mais si vous avez déjà le cristal là-bas, vous pouvez aussi bien l'utiliser pour créer directement les fréquences désirées.

Même un DSP bas de gamme cadencé à partir d'un cristal peut synthétiser des ondes sinusoïdales audio. Il peut même produire numériquement chacun des sinus en interne, puis les ajouter pour créer un signal de sortie composite. Il peut s'agir de diverses harmoniques avec leurs propres gains et déphasages, ou même des fréquences arbitraires. Il y a une raison pour laquelle vous ne voyez plus de synthétiseurs analogiques.

Je vais dans les détails sur la façon de générer des ondes sinusoïdales à l'intérieur d'un processeur dans cette réponse.

Utilisez des pièces avec des coefficients de température inférieurs (NP0 ou C0G pour les condensateurs céramiques par exemple). Il s'agit généralement de l'option la plus coûteuse, mais la plus simple lors d'une optimisation de premier passage.

Utilisez un régulateur de tension de qualité pour alimenter l'oscillateur, un régulateur qui est immunisé contre la variabilité de température dans la plage de température de fonctionnement de la conception.

Minimisez la dépendance aux composants variables (condensateur, inductance ou resister) pour le réglage. Remplissez les composants variables avec des composants fixes pour minimiser les valeurs des composants variables. Par exemple, remplacez un potentiomètre 100k \ $ \ Omega \ $ par des résistances 47k sur les deux pattes d'un potentiomètre 10k \ $ \ Omega \ $ car le potentiomètre peut avoir un coefficient de température de 1000ppm, tandis que les résistances à film métallique fixe de 1% peuvent avoir tempco de 200-500ppm.

Utilisez des pièces avec des coefficients de température complémentaires des composants (ou des composants supplémentaires avec une variabilité de température bien caractérisée comme une thermistance, par exemple +10 ohms par degré d'augmentation) qui annulent un changement de valeurs lorsque la température change. Par exemple. Circuit de correction de la dérive de l'oscillateur (principalement en référence à la dérive de l'oscillateur RF, mais les principes sont cohérents)

Vous pourriez envisager un oscillateur à cristal basse fréquence tel que le 32,768 kHz communément appelé cristal de montre car il est généralement utilisé dans les circuits d'horloge en temps réel (RTC), ainsi que dans les microcontrôleurs de faible puissance. En l'utilisant dans un VXO avec une petite accordabilité, (aka "pull") ~ 10% je crois et un diviseur de fréquence, vous pouvez générer un oscillateur audio très stable qui est accordable sur une plage étroite.

L'autre est de rendre l'environnement du circuit oscillateur stable thermiquement en utilisant a) une isolation pour minimiser et ralentir les changements thermiques, et si nécessaire b) une chaleur / refroidissement à température stabilisée comme un oscillateur à cristal commandé par un four, OCXO.

Si vous regardez les modules d'oscillateurs à quartz ou les "boîtes", faites attention à leur type de sortie, la plupart sont conçus pour la génération d'horloge / d'horloge numérique et ne produisent qu'un signal numérique, via des modules sinusoïdaux ou sinusoïdaux écrêtés ou XO sont disponibles.

En réponse à la stabilité nécessaire, cela dépend de l'application. Si vous voulez pouvoir faire correspondre la fréquence des oscillateurs au fil du temps (comme dans un studio d'enregistrement à pistes multiples, où les pistes sont superposées et chaque piste est enregistrée séparément), la stabilité est importante car, bien que la précision absolue de l'audition humaine soit modérée (pas mieux que 1% je devinerais ), la discordance de fréquence relative est facilement détectable à un degré beaucoup plus petit (encore une fois, je devinerais environ 0,1 - 0,01%).

Juste pour ajouter, j'ai réparé des synthétiseurs analogiques pendant environ 10 ans et je connais bien le problème de la dérive. Beaucoup de musiciens aiment l'oscillateur analogique précisément à cause de ses imperfections, et à mon humble avis, ce n'est pas tant une "huile de serpent" que c'est une question de goût et de préférence. N'oublions pas que des formes d'ondes parfaites ne rendent pas nécessairement la musique plus agréable.

Si vous pouvez télécharger un manuel d'entretien moog MicroMoog (disponible gratuitement sur Internet), dans la section 2-8 il y a une description de leur oscillateur qui était (pour moi) incroyablement stable. L'oscillateur est si stable grâce au circuit intelligent décrit dans la section 2-3-3, qui agit comme une source de courant.

Fondamentalement, le circuit est conçu pour maintenir une température constante sur le circuit intégré du réseau de transistors qui pilote l'oscillateur. J'ai trouvé que cela fonctionnait très bien: l'instrument s'est allumé, s'est réchauffé (en moins d'une minute) puis est resté stable après cela, contrairement à beaucoup d'autres synthés analogiques.

Bonne chance avec votre projet. Si vous trouvez un bon design, veuillez le poster. Chris Rowland

La solution utilisée depuis les années 1970 a été d'utiliser une paire de transistors PNP adaptés, pour former un convertisseur tension-courant exponentiel. La tension base-émetteur d'entrée est liée de manière exponentielle au courant du collecteur. En ayant le second transistor configuré, de sorte que son courant soit dans le sens opposé au premier, la majeure partie de la dépendance à la température est annulée.

Toute dépendance à la température restante est traitée en utilisant une thermistance en contact thermique avec la paire de transistors adaptée, dans le chemin de rétroaction d'un additionneur de tension op-amp à leur entrée.

La conception apparemment simple de Thomas Henry VCO-1 met cela en vigueur.

J'avais l'habitude de travailler avec un appareil qui générait des ondes sinusoïdales de haute qualité / faible distorsion et en même temps avait une stabilité TCXO. Le truc utilisé par les concepteurs était un VCO, qui était contrôlé par la sortie d'une PLL. La PLL était à son tour alimentée par le signal de l'oscillateur analogique et par une horloge numérique provenant d'un microcontrôleur. Ce microcontrôleur qui était capable de faire sur n'importe quelle fréquence en comptant (et finalement en divisant par 2 pour en faire une onde carrée).

Un oscillateur à cristal typique est bon jusqu'à +/- 50 pm. Comme l'a dit Olin Lathrop, cela suffit. Par exemple, le concert A à 440 Hz serait de 440 + / 0,022 Hz. Je ne pense pas que la plupart des gens pourraient ici.

Cependant, si vous souhaitez calibrer une méthode standard est avec une table de calibrage. Comme une partie de la dérive est due à la température, vous mesurez la fréquence à différentes températures et la stockez dans une PROM. Ensuite, vous utilisez un capteur de température et ce tableau pour calculer sur quoi définir l'entrée VCO.

Utilisez le circuit intégré CEM3340 (désormais difficile à trouver).

D'ailleurs, pour certains utilisateurs, l'instabilité d'un VCO analogique n'est pas un problème. Il donne un intérêt supplémentaire aux créations sonores possibles - avec lui comme un composant. Les instruments de musique traditionnels non électroniques changent également de ton avec la température (et l'humidité).