SSM2044
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SolidStcte
MigroTechnologry
SSM
Ior Music
2044
4-POLEVOLTAGE CONTROLLEDFILTER
DESCRIPTION
T h e S S M 2 0 4 4 i s a l o w c o s t 4 - p o l e v o l t a g e c o n t r o l l e d f i l t e r w h o s e d e s i g nh a s b e e n o p t i m i z e d f o r u s e a s a n e l e c t r o n i cm u s i c l o w p a s s
f i l t e r . O n - c h i p v o l t a g ec o n t r o l o f r e s o n a n c ea l l o w s d i r e c t a n d e a s y i n t e r f a c i n gw i t h p r o g r a m m e r sa n d c o n t r o l l e r s .A n o v e l f i l t e r i n g
t e c h n i q u e " p r o v i d e se x t e n d e d c o n t r o l r a n g e , l o w n o i s e a n d h i g h c o n t r o l r e j e c t i o n f o r " p o p " - f r e e p e r f o r m a n c e .T h e f i l t e r c a n a l s o
b e u s e d a s a l o w d i s t o r t i o n s i n e w a v eo s c i l l a t o r . N o e x t e r n a l l a d d e r n e t w o r k i s r e q u i r e d m a k i n g t h e d e v i c e a r e a l c o s t a n d s p a c e
s a v e ri n p o l y p h o n i ca p p l i c a t i o n s .
FEATURES
r Low Cost
I H i g hC o n t r o l R e j e c t i o n( 4 0 d bt y p i c a lt o r
1000 to 1 sweep)
r t 1 B Vt o t 5 V S u p p l i e s
I M i n i m u mE x t e r n a P
l a r t sC o u n t
I
r
r
r
r
r
C u r r e n tO u t p u t
90dbSignal-to-Noise
1 0 , 0 0 0t o 1 M i n i m u mS w e e pR a n g e
O n - C h i pR e s o n a n cCe o n t r o l
D i f f e r e n t i aSl i g n a lI n p u t s
StableResonance
Over FrequencySweep
*Patent applied for.
SIGIN +
1
\-/
16
2ts
SIGIN -
OUT
3lq
c1A
C4A
4
c48
512
C3A
6
c3B
710
O CONTROL
GND
't3
FreqControl
ClB
11
c2B
89
Functional Block Diagram
S o l i dS t a t eM i c r oT e c h n o l o g yf o r M u s i c ,I n c . ,2 0 7 6 BW a l s hA v e n u e S
, a n t aC l a r a C
, A 9 5 O 5 OU, S A
(408l.727-0917 Telex 1 71 1 89
. c 1 9 8 1S S M T .P r i n t e di n U S A .A l l r i g h t sr e s e r v e d .
SPECIFICATIONS
TEMPERATURE
STORAGE
O P E R A T I NT
GE M P E R A T U R E
@V, = 115 andTA = 25'C
- 5 5 " Ct o + 1 2 5 " C
0"Cto +70"C
PARAMETER
P o s i t i v eS u p p l y R a n g e
N e g a t i v eS u p p l y R a n g e
P o s i t i v eS u p p l y C u r r e n t
N e g a t i v eS u p p l y C u r r e n t
F r e q u e n cC
y o n t r o lR a n g e
F r e q u e n cC
y o n t r o lF e e d t h r o u g h
O u t p u tO f f s e tl O / l Ot u *
F r e q u e n cC
y o n t r o lO f f s e tf / f n o m
O ControlInput lmpedance
O C u r r e n ta t O s c i l l a t i o n
O Control Feedthrough
O Control Feedthrough
MIN
TYP
MAX
+5
+18
-18
-6
1.0
4.5
CONDITIONS
UNITS
2.0
8.0
1.4
6.2
mA
mA
V F C= G N D
V F C- G N D
1 0 , 0 0 0 : 1 50,000:'l
0.6
675
4AO
-40db
-30db
0.05
1
o.2
900
425
- 3 0 db
1200
450
V s f, = V s - = G N D
- 9 0 m V< V - ^ < + 9 0 m V
V
V =V-^
GND
si
sUntrimmed
1.5
s)
voc > 0.7v
1tA
-90mV(Vf.{+90mV
-20d b
-60db
1 7
M a x A v a i l a b l eC o n t r o l C u r r e n t
1.25
F r e q .C o n t r o l I n p u t R a n g e
120
t 300
r 400
M a x O u t p u t S i g n a lC u r r c n t l 0
Mu*
N
o
i
s
e
S i g n a tl o
90dt-.
* F I N A LS P E C I F I C A T I OM
NA
S Y I ] E S U B . I E CTTO C H A N G E .
2"2
+iB0
t 520
t- (-
Untrimmed
Trimmed
mA
pA
F i g u r e 1 b e l o w s h o w s t h e a n r p l i t u c l ve s f r e q u u n c yr e s p o n s et o r r h e 2 0 4 4 a t c i i f f e r e n tO o r r e s o r r a n csoo t t i n g sT- h e s o l i c lc u r v e i s
l i l o f l a p p r o a c i ' r . r g- 2 4 d t t l o c t a v ea t h i g h f r e q u e n c i e sA. s O i s i n c r e a s e d ,
t h e r e s p o n s eo f t h e f i l t e r a t r n i n i r n u r n0 w h r c l - ri s a q r a r i L r i r o
. o r a l l O s e t t i n g l sb e l o w
l o w f r e q u e n c y c o r n p o n e n t sa r i l s u p p l o s s e ral n d c o r r p o n e n t s n o a r t h c c u t o f { f r c q u e n c y a r e c n r p h a s i z e d F
2
4
d
l
r
l
o
c
t
a
v
c
.
t
r
c
q
u
e
n
c
;
i
c
f
i
r
r
a
l
r
o
l
l
o
f
f
h
i
q
h
i
s
A
t
h
i
g
h
O
f
i
l
t
e
r
w
i
l
l
o s c i l l a t i o nt h e
at
o s c i l l a t ew i t h a p u r e s i n e w a v e
s o i t i n g st h e
at the
c u t o f f f r e q u e n c y .T h i s w a v e f o r m c a n b e u s e r la s a t o n e s o u r c ei f t h e r i e s i g r pr r o c e d u r e sg i v e n b e l o w a r e f o l l o w e d .
T h e s e c o n df i g u r e b e l o w s h o w s O o r r o s o n a n c co { a f o u r p o l r : l o w l r a s sf i l t u a s a f u n c t i o n o f f e e d b a c ko r O c o n t r o l c u r r e n t - T l ' r e
f u n c t i o n c h a n g c sv e r y s l o w l y w i t h c o r r t r o lc u r r L - nat t t h t : l o w r : r r rbl u t i n c rc a s e sv c r y r a p i d l ya s o s c i l l a t i o ni s a p p r o a c h e dI.n q e n e r a l ,
t h i s t y p e o f f i l t e r c a u s e sa p r o b l e mw h e n d e s i q n i n ga O p a n e lc o n t r o l t h a t h a st h e r i g h t f e e l. f h e o p t i m u m c o n t r o l p o t w o l r l d h a v e
t h e r e c i p r o c a lo f t h i s r e s p o n s ea; r e q u i r e m e n ta p p r o x i m a t r - ' cbly a n a u c l i op o t c o n n e c t e d i n r e v e r s eo f i t s n o r m a l c o n f i g u r a t i o r r :a
" r e v e r s ea u d i o " p o t . T o o b t a i n m a x i r n u mr e s o l u t i o nf r o n r t h e p o t , a r e s i s t o trh a t i s o n e - t h i r do f i t s v a l u ec a n b e c o n n e c t e di n s e r i e s
t o q r o u n d .T h i s w i l l d i s c a r dt h e l o w e r 2 5 o / o f t h e O r e s p o n s €cru r v e w h e r e a l m o s t n o t h i n g h a p p e n s .F i g u r e4 .
INCREASING
OSCILLATION
o
4.POLE
LOWPASS
FILTER
RESPONSE
A
M
P
L
I
T
U
D
E
-24d8lOCTAVE
FREOUENCY
F i g u r e1
FEEDBACK
F i g u r e2
SIG
Q CONTROL
REJECTION
ADJ (OPTIONAL)
rN2ooo
{ roox
50K
+V+-------------\--'l
I
16
----------i
t
I
I
O CONTROL
215
0.017,rf
470K
3214
4013
_4
j
t z
4
0 . 0 1! f
6
001/,f
11
100Ks 1%
71Q
89
j;i
TL082
CONTROL
SUM[,4ER
' T E L L A B ST Y P E
r 3 6 0 0p p m i ' C( O P T I O N A LS. E E B E L O W )
O 8 1 .T C .
ALL COI\4PONENTS
59,.UNLESSNOTET).
F i g ur e 3 - T y p i c a l C o n n e c t i o n
T h e f i g u r e a b o v e s h o w s t h e t y p i c a l c o n n e c t i o n o f t h e 2 0 4 4 a s a f o u r - p o l e l o w p a s se l e c t r o n i c m u s i c f i l t e r . T h e d i f f e r e n t i a l s i g n a l
i n p u t sw i l l a c c e p ta n y s i g n a l ( su) p t o t 1 8 V p e a kt o - p e a k .l f t w o o s c i l l a t o r a
s r e u s e di n a v o i c e ,t h e o u t p u t o f t h e s e c o n ds h o u l dg o
t o t h e o p p o s i t e f i l t e r i n p u t f r o m t h e f i r s t w i t h a 3 d b s i g n a ll e v e lr l i f f e r e n c e T
. h i s c a n b e a c c o m p l i s h e db y s c a l i n gt h e i n p u t a t t e n u a t o r s a s s h o w n ,t h u s p r e v e n t i n gc a n c e l l a t i o na s t h e o s c i l l a t o r p
s h a s ew i t h e a c ho t h e r .l i r e o u t p u t o p a m p i s r e q u i r e dt o c o n v e r tt h e
o u t p u t c u r r e n t t o a b u f f e r e dv o l t a g e .T h e c a p a c i t o r sa t t h e i n p u t p i n s p r o v i d e s t a b l er e s o n a n c eo v e r s w e e pf r e q u e n c y .
e t G N D . O s c i l l a t i o nw i l l o c c u r w h e n t h e c u r r e n ti n t o t h e O
T h e s e n s eo f t h e O c o n t r o l i s f r o r n G N D u p w i t h m i n i m u m r e s o n a n c a
p i n r e a c h e sa p p r o x i m a t e l y4 2 5 1 t A .W i t h t h e i n p u t ! ' e s i s t o sr h o w n t h i s c o r r e s p o n d st o + 7 . 5 V . T h e O c o n t r o l r e j e c t i o nt r i m i s o p t i o n a l a n d i s u s e dt o m i n i m i z eO c o n t r o l f e c d t h r o u g hw h i c h i s a b o u t - 6 0 d b w h e n t r i m m e d .
T h e c o n t r o l s u m m e r a d d s t h e v o l t a g e sf r o m v a r i o u s c o n t r o l s o u r c e ss u c h a s t h e f ^ p a n e l c o n t r o l , t r a n s i e n tg e n e r a t o r ,L F O e t c .
A n y n u m b e r o f s i g n a l sc a n b e s u m m e d b y a p p l y i n g t h e m t h r o u g h r e s i s t o r st o t h e i u m m i n g n o d e o f t h e o p a m p . T h e f r e q u e n c y
o f f s e t a d l u s t i s r e q u i r e d i n p o l y p h o n i c a n d p r o g r a m m a b l es y s t e m st o m a k e t h e f i l t e r ( s ) s o u n d t h e s a m ef o r a n i d e n t i c a li n p u t c o n t r o l v o l t a g e . F o r b e s t c o n t r o l r e j e c t i o n ,t h e c o n t r o l s u m m e r a n d i n p u t a t t e n u a t o rs h o u l d b e d e s i g n e ds o t h a t t h e m a x i m u m s w i n g a t
t h e 2 O 4 4 c o n t r o l p i n c o r r e s p o n d st o t h e e x t r e m e so f t h e i n t e n d e d s w e e pr a n g ew h e n t h e c o n t r o l s u m m e r i s d r i v e n t o t h e s u p p l i e s .
W i t h t h e v a l u e ss h o w n ,o n e w i l l o b t a i n t 9 0 m V a t t h e i n p u t p i n w h i c h c o r r e s p o n d tso a 1 0 0 0 - t o - 1s w e e pr a n g ef o r 1 1 5 V s u p p l i e s .
T h e V / o c t a v e t r i m a n d t h e T e l L a b s t e m p e r a t u r ec o m p e n s a t i n gr e s i s t o ra r e r e q u i r e di n a p p l i c a t i o n sw h e r e t h e f i l t e r h a st o p r o d u c e
a c c u r a t e m u s i c a l i n t e r v a l sw h e n i n o s c i l l a t i o n . l f t h i s i s n o t n e c e s s a r yt h e c o n t r o l o p a m p f e e d b a c k n e t w o r k a n d t h e T e l L a b s
r e s i s t o rc a n b e r e p l a c e db y 1 o / 3
o 0 0 K a n d 1 K r e s i s t o r sr e s p e c t i v e l y .
1V
15V
TO PIN 2
15K
F i g u r e4
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