A-110-1 Standard VCO

A-110 online tutorials by Raul Pena:

A110 Features and Functions: http://www.youtube.com/watch?v=E2BV4iYBpOY 
A110 VCO/A145 LFO Frequency Modulation: http://www.youtube.com/watch?v=wqWj_LX5SKE 
A110 VCO/ A145 LFO-More Frequency Modulation: http://www.youtube.com/watch?v=nRJcVLqQ4p4 
A110 Waveforms and Pulsewidth demonstration: http://www.youtube.com/watch?v=yq1Re-Zu9tw 
A110 VCO /A145 LFO-Pulse Width Modulation: http://www.youtube.com/watch?v=r51sglRpnrE 
A110 VCO /A145 LFO- More Pulse Width Modulation: http://www.youtube.com/watch?v=a2yi58uCEkg 
A110 filtering with A101-2 and A120 intro: http://www.youtube.com/watch?v=QmrB9EOVgb8 
A110 filtering with A101-2 LPG: http://www.youtube.com/watch?v=qBt7wozgjjg 
A110 More filtering with A101-2 LPG: http://www.youtube.com/watch?v=Ncx6t6XZu-U 

Das Modul A-110-1 (VCO) ist ein spannungsgesteuerter Oszillator (engl. voltage-controlled oscillator). Der A-110-1 produziert Frequenzen in einem Tonumfang von ca. 7 Oktaven (ca. 15Hz ... 8kHz), wobei vier Wellenformen gleichzeitig zur Verfügung stehen: Rechteck-, Sägezahn-, Dreieck- und Sinus-Welle. Die Kurvenformen Dreieck und Sinus sind nicht perfekt (siehe untenstehende Hinweise). Die Ausgangspegel liegen bei typ. 8Vss für Sägezahn und Rechteck und typ. 10Vss für Dreieck und Sinus. 
Die Frequenz des VCO's wird bestimmt durch die Stellung des Range-Schalters und Tune-Reglers und durch die Steuerspannungen an den CV-Eingängen. Mithin bietet der VCO die Möglichkeit der Frequenzmodulation. Die Fußlage (Oktavlage des tiefsten Tones) können Sie mit einem Wahlschalter in 5 Stufen einstellen. Der Tune-Regler dient zur Feinabstimmung (engl. tune) der VCO-Frequenz. Bei älteren Modulen beträgt die Weite ca. +/-1 Halbton. Bei neueren Modulen (ab etwa Mitte 2015) wurde dieser Wert auf ca. +/- 1/2 Oktave erhöht. Im  A-110-Service-Manual  ist beschrieben, wie man die Weite des Tune-Reglers bei Bedarf verändern kann. 
Bei der Pulswelle können Sie die Pulsweite (engl. pulse width) manuell oder per Steuerspannungen einstellen bzw. modulieren (Pulsweitenmodulation).
Die deutsche Bedienungsanleitung ist als PDF-Datei auf unserer Website verfügbar: A110_anl.pdf. Zusätzlich steht zum A-110 auch das A-110-Service-Manual zur Verfügung (als Beispiel für das A-100 Service-Manual, das zusätzlich käuflich erworben werden kann). Hier ist u.a. auch beschrieben wie Sie bei Bedarf die Empfindlichkeit des Tune-Reglers verändern, die 1V/Oktave-Charakteristik nachjustieren oder den Frequenzoffset (absolute Tonlage) neu einstellen können. Diese Arbeiten sollten aber nur von erfahrenen Benutzern durchgeführt werden !

Technische Hinweise:

Die Buchse CV1 ist auf die interne Bus-CV normalisiert. Diese Normalisierung kann aufgehoben werden, indem man die Steckbrücke entfernt, die ab Werk auf die Stiftleiste mit der Bezeichnung "INT.CV" aufgesteckt ist. Diese befindet sich direkt über der 16-poligen Bus-Steckverbindung. Steckt man ein Patch-Kabel in die Buchse CV1, so wird die interne CV-Verbindung zum Bus unterbrochen (bei anderen VCOs kann hier das Verhalten anders sein, z.B. Addierung von Bus-CV und der CV, die über die Buchse and der Frontplatte zugeführt wird).

Der A-110-1 besitzt als Kern einen Sägezahn-Oszillator, aus dem die anderen drei Kurvenformen abgeleitet werden (im Gegensatz z.B. zum A-111-1, der auf einen Dreieck-Oszillator als Grund-Wellenform basiert). Aus diesem Grund sind die beiden Kurvenformen Dreieck und Sinus nicht perfekt, sondern besitzen am höchsten Punkt eine Art Kerbe, die durch die Rückflanke des Sägezahnsignals verursacht wird. Das Sägezahnsignal springt nicht "unendlich" schnell zurück, sondern benötigt auch für die Rückflanke eine gewisse Zeit. Bei der Konvertierung des Sägezahnsignals in Dreieck und Sinus entsteht dabei die erwähnte Kerbe.
Das Sinussignal wird aus dem Dreiecksignal mit Hilfe einer einfachen Diodenschaltung erzeugt und hat keine perfekte Sinusform, sondern ist eher ein abgerundetes Dreieck.Um ein nahezu perfektes Sinus-Signal zu erhalten, kann das Sinus-Konverter-Modul A-184-2 verwendet werden. Das Modul enthält zusätzlich eine spannungsgesteuerte Crossfader-Einheit, um zwischen zwei Kurvenformen spannungsgesteuert umblenden zu können.

Wird ein perfektes Dreieck-Signal benötigt, so ist der A-111-2 oder A-111-3 dem A-110 vorzuziehen. Für ein perfektes Sinussignal empfehlen wir den Thru-Zero-Quadratur-VCO A-110-4 oder den Quadratur-LFO/VCO  A-143-9.

Der Sägezahnausgang des A-110-1 hat eine fallende (oder negative) Flanke wie auf der Frontplatte gezeichnet.

Der im A-110-1 verwendete Drehschalter für "Range" hat 10 Positionen. Es sollten aber nur die an der Frontplatte angegebenen 5 Positionen (-2 ... +2) genutzt werden. Leider lässt sich der verwendete Drehschalter mechanisch nicht auf nur 5 Positionen beschränken. 

Ein etwas einfacherer VCO (ohne Sinus-Ausgang, ohne Range-Drehschalter, dafür mit linearem FM-Eingang) ist das Modul A-110-2.
Wenn Sie ein möglichst kleines VCO-Modul benötigen, dürfte der A-111-3 die richtige Wahl sein.
Ein VCO mit erweiterten Möglichkeiten ist der High-End-VCO A-111-2.
Speziellere VCOs sind beispielsweise der Trapezoid VCO A-110-6 oder der Quadratur-Sinus-VCO A-110-4.

Hinweis: Der A-110 wurde in A-110-1 umbenannt, um ihn von den anderen Modulen der A-110-Serie besser unterscheiden zu können (z.B. A-110-2, A-110-4, A-110-6)

Module A-110-1 is a voltage-controlled oscillator. This VCO's frequency range is about eight octaves (ca. 15Hz ... 8kHz). It can produce four waveforms simultaneously: rectangle, sawtooth, triangle, and sine wave (triangle and sine shapes are not perfect, see remark below). The output levels are typically 8Vpp for saw and rectangle, and 10Vpp for triangle and sine. The frequency or pitch of the VCO is determined by the position of the octave (Range) switch and tuning (Tune) knob, and by the voltage present at the CV inputs. Frequency modulation (FM) of the VCO is therefore a possibility. Footage (the octave of the fundamental) is set by the Range control in five steps, and Fine tuning controlled by the Tune knob. The tune knob range is about +/-1 semitone for older modules. Since about middle of 2015 the value has been increased to about+/- 1/2 octave. In the A-110 service manual  is described how to modify the range.
You can control the pulse width of the square wave either by hand, or by voltage control - Pulse Width Modulation or PWM.
For more detailed information please look at the user's manual A110_man.pdf. In addition the A-110 service manual is available as an example for the A-100 service manual that is available at extra charges. This document describes also how to modify the sensitivity of the tune control (changing the value of the resistor R5), how to re-adjust the 1V/octave scale and the frequency offset (i.e. the absolute pitch). Such modifications should be carried out by experienced users only !

Technical remarks:

Socket CV1 is normalled to the internal control voltage coming from the bus (interruptible by removing the jumper labelled "INT.CV", located next to the bus connector). Plugging a patch cable into the socket CV1 does interrupt the internal bus CV connection ! Other VCO modules may behave different in this regard (e.g. adding the internal bus CV to the CV applied to the socket at the front panel).

The core of the A-110-1 is a sawtooth oscillator (in contrast to the A-111-1, which is based on a triangle oscillator). The other waveforms are derived from the sawtooth by internal waveform converters. As the sawtooth reset (i.e. the back-to-zero slope) is not infinite fast but takes a little bit of time the derived waveforms triangle and sine are not perfect ! At the top of the waveform they have a small glitch or notch that is caused by the sawtooth reset and cannot be eliminated by the waveform converters. The sine is derived from the triangle by a simple diode-based converter and the sine shape is not perfect (only a rounded triangle). To obtain a nearly perfect sine signal the triangle-to-sine converter module A-184-2 is recommended. It includes also a voltage controlled crossfader to fade between two waveforms.

If a perfect triangle is required the A-111-2 or A-111-3 is recommended. For a perfect sine wave the thru zero quadrature VCO A-110-4 or the quadrature LFO/VCO A-143-9 is recommended.

The sawtooth output of the A-110-1 has a falling (or negative) slope as shown on the front panel.

The rotary switch used for "Range" has 10 positions. But only the positions marked at the front panel (-2 ... +2) should be used. Unfortunately the rotary switch cannot be limited mechanically to 5 positions only.

A simpler VCO (without sine, without rotary switch, but with linear FM input) is the module A-110-2.
A very small VCO is the module A-111-3 is the right choice.
A VCO with extended functions is the high end VCO A-111-2.
More special VCOs are e.g. the Trapezoid Quadrature VCO A-110-6 or the Quadrature Sine VCO A-110-4.

Remark: Module A-110 has been renamed to A-110-1 to distinguish it better from other modules of the A-110 series (e.g. A-110-2, A-110-4, A-110-6)