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jeudi 10 juin 2021

New PSU for the PROPHET-VS

 The Sequential Circuits Prophet VS is a great synthesizer :


But it is also a machine that is not very well made. Poor quality components, perfectible printed circuits, spreading out of the processor buses inside the device, a PSU that heats up a lot, a very noisy transformer and above all a whole series of very poor quality connectors. Not to mention the 'famous' CEM5530 whose production at the time must be completely out of service today, reason why I had to develop a replacement clone years ago.

The copy I own has only really worked for a few years, after making a lot of changes. And yet, there would be more to do. And precisely, one of the really painful things in this machine, when it works and that one can use it, it is the very important noise which the power transformer generates: very boring.

So, I decided to replace the whole power system of this VS. There were several possible choices for creating a replacement PSU. I decided to create a generic power supply that can be used in other devices, and secure, without handling high voltages. 

I created a low voltage switching power supply with linear regulators on the + 12V and -12V outputs:

Beta version.

Output technical details:

  • +5V     2A (switching)
  • +12V   2A (switching + linear)
  • -12V    2A (switching + linear)
  • RESET signal
  • /RESET signal
  • +5V     BATTERY
  • Power Error indicator
  • Floppy type power connector
Input technical details:
  • 2 x 18V/AC
  • Thermal fuses
Advantages:
  • Precise outputs
  • Low heat dissipation in normal use

I have to admit that it took me several versions to sort out the little issues that I encountered and thus obtain a very reliable and convenient power supply. To install this new PSU, the first thing to do was to remove all the concerned components on the Prophet motherboard:


In my case, I also removed the memory backup battery because I equipped my Prophet with self-backed SRAMs. This avoids any possibility of problem due to a possible corrosion of the battery body which could cause serious damage to the printed circuit:


The components removed from the Prophet motherboard:


'Last' modification, I placed wires for + 5V, + 12V and -12V, intended to be connected to the new PSU:


After that, it only remained to place the new power supply into the Prophet, as well as the new transformer:


Regarding my VS, I saccrified the voltage selector and shortened it to be able to position the new PSU more easily. I obviously kept the fuse holder that I put in place of the voltage selector.

During my first operational tests, I observed some problems with the sound. The red LED on the PSU would light up at times, indicating a loss of regulation. It was normal since I did not have a 2x18V transformer available but only a 2x12V. The + 12V and -12V regulations could therefore not be provided correctly. 

So I ordered and received a few days later a German quality 2x18V transformer. In the meantime I also made the last modifications on the printed circuit of the PSU and mounted this new copy in the VS:


Self congratulation but... I am very satisfied with the result. The PSU works perfectly well. The error LED remains constantly off. The PSU heats up very moderately. Above all, the Prophet no longer emits any operating noise. And that is a real pleasure!

Exterior view:


Funny: the three green LEDs of the PSU illuminate the printed circuit board of the front face, which has the effect of nimbling the 'Enter' and 'Edit Waveform' switches with a green hallo.

If you are interested, this PSU is available. Contact me for more information:

lundi 15 février 2016

Quatre banques de mémoire interne soit 400 patchs pour le Prophet VS.

Mise en situation : Il y a quelques mois de cela, j'ai créé une version spéciale des modules SRAM non volatiles pour le prohet VS. L'intérêt était de pouvoir remplacer les SRAM d'origine sauvegardées par une pile interne, par des mémoires ne nécessitant plus cette pile de sauvegarde :

Carte mère du Prophet VS équipée de deux mémoires non volatiles.
Or, ces modules mémoires ont la particularité d'être équipés de SRAM de 32Ko, soit quatre fois la capacité des SRAM d'origine. Evidement, se pose alors la question de l'utilisation au sein du Prophet VS de cette capacité mémoire accrue. 400 programmes en interne permettrait de se passer de cartouches mémoires devenues très difficiles à trouver et fort onéreuses!

J'ai reçu des commentaires à ce sujet, qui m'incitaient à ne pas modifier l'aspect du Prophet VS. Or, comment faire pour sélectionner une des quatre banques mémoire sans ajouter de sélecteur ou de boutons sur l'appareil, pas plus que de boitier externe comprenant un quelconque organe de commande?

Ma solution : l'utilisation d'une sequence de touches au clavier pour commander le passage d'une banque à une autre.

L'avantage est évident : l'organe de commande est déjà présent dans la machine, et pour cause! L'idée consiste donc à installer en interne, un petit système capable de récupérer les notes jouées au clavier et de détecter une séquence particulière pour sélectionner la banque voulue.

Plutôt que de développer un système particulier, j'ai choisi une carte compatible Arduino, une Arduino Pro Mini :

Acheté à la boutique arduinooo_france d'eBay pour 4,25€ (pub. gratuite)
Ce genre de carte possède absolument tout ce qu'il faut pour mener à bien la modification. J'ai utilisé l'entrée série de cette carte pour récupérer la sortie série fournissant les codes MIDI des notes jouées du synthétiseur. Quatre sorties numériques de cette carte sélectionneront les quatre banques de mémoire, et deux autres sorties me permettront de faire clignotter les deux points de l'afficheur numérique de la machine, ce qui permettra de toujours savoir quelle banque est effectivement sélectionnée.

Le système en cours de développement, directement relié à la sortie MIDI du Prophet, par l'intermédiaire d'un shield MIDI de chez SparkFun :

Ca commence toujours comme ça!
Une fois la partie logicielle validée, il ne reste plus qu'à installer la carte Arduino dans la machine :

Une partie du raccordement est effectuée.
Donc, les 'fils' rouge et noir' sont ceux qui alimentent le module Arduino, et sont directement soudés sur les pattes de l'ACIA 6850 du Prophet. Le fil blanc est la liaison série entre la sortie de l'ACIA et l'entrée série de la carte Arduino. Les fils verts sont ceux qui sélectionneront les banques RAM et les fils bleus alimenteront directement (à travers une résistance de limitation de courant) les deux LEDS de l'afficheur numérique.

Le montage est simplement fixé avec du double face sur un des composants de RAM système non sauvegardé : simple et efficace.

Profitant de l'ouverture de la machine, je mène mes investigations.
Voilà, le câblage est finalisé et fonctionnel.

Pour sélectionner une banque, il faut :

1- Appuyer sur la touche blanche à l'extrême gauche du clavier
2- Puis appuyer sur une des quatre touches blanches à l'extrême droite du clavier
3- Puis relacher cette dernière touche
4- Avant de relâcher finalement celle de l'extrême gauche.

Cette séquence sélectionne une des quatre banques MAIS ne charge pas le patch en mémoire. Il faut encore sélectionner le patch voulu pour qu'il devienne réellement effectif. Ce qui veut dire que, si par hasard, une séquence de touche sélectionnait une banque différente pendant le jeu normal, il ne se passerait de toute façon rien tant qu'un quelconques patch n'est pas sélectionné de façon normale. Donc aucun risque d'accident...

A noter que ce système de banque présente quand même un petit défaut. Le synthé ne permet pas de sauvegarder directement les 32 formes d'ondes présentes en mémoire non volatile puisqu'elles sont censées être communes aux 100 patchs internes. Si l'on veut pouvoir disposer de plusieurs versions de patchs sur différentes banques, il faudra impérativement y charger les même formes d'onde par transfert en système exclusif. En ce qui me concerne, j'ai chargé par défaut les quatre banques de patchs et d'ondes avec la configuration d'usine à l'aide du logiciel MIDI-OX, tout simplement. De la sorte, je suis certain qu'un son présent sur une banque dont je veux modifier un paramètre et en sauvegarder le résultat sur une autre banque, sera basé sur les même formes d'ondes.

Peut-être une petite vidéo pour illustrer tout ça....



samedi 4 juillet 2015

How to upgrade the programm memory of the prophet VS...

Like many devices of the late 80s, the parameters memory was often backuped by an internal battery. It is the case of the Prophet VS synthesizer. The 'patch memory', plus some of the internal parameters site in a couple of a static ram electricaly backuped by a lithium battery.

But after many years, the capacity of the battery become insufficient to ensure a proper backup of the SRAM when the Prophet VS is powered off. Worse, when the lithium battery is very 'out of date', it is possible to observe a leak of acid liquid witch spreads off the circuit board. It could be really catastrophic for the printed board.

So, since a few month, I create nonvolatile memory replacement for the standard SRAM in 2, 8, 16 or 32 Kbytes.
I decided to create a special edition for the Prohet VS. Special because I had to respect a protection against the potentially corruption of the data by writing wrong values at wrong addresses at the power on of the synthesizer. I had to create a special circuit board for that and replace the original SRAM with the new nonvolatile SRAM.

First, the main board of the prophet VS :


A very classical 68000 board!
As you can see, there are the two backuped SRAMs between the two ROMs. The first operation was to remove them :

Without SRAMs and without the battery.
Then, I also remove the internal battery. The next step was to place two supports for the new nonvolatile SRAM, then to put them into the supports like this :

A main board up to date !
As you can see, not only the two nonvolatile SRAM are in place, but the battery space in now empty. Furthermore, you can observe tiny connectors on the two nonvolatile SRAM.
No! You don't dream, this connectors will allow you to select ONE of the FOUR bank now availables!!!
Yes, it is possible because the original SRAM are 8 Kbytes capacity, but the new one have a 32 Kbytes capacity.

And the result :

One more improvement!

  • No more battery.
  • 400 programm capacity, into nonvolatile SRAM.
  • Two ELD5530, my CEM5530 replacement.

If it continues I will rebuild this Prophet VS by myself !!!

And, does it work? Yes, of course!

I have to reload my patches into one of the four ram bank, and to find a solution to select the four banks now availables. I don't have decided yet how to do that. I want to conserve the original look of my VS, so perhaps a kind of 'programmer' like the PG200 of the JX3P...


lundi 2 juin 2014

Remplacement du CEM5530 pour Prophet VS & Studio 440.

Il y a quelques années de cela, j'ai réalisé un montage électronique en mesure de remplacer un composant essentiel au fonctionnement du Prophet VS ainsi que du Studio 440 de Séquential Circuit, le CEM5530. Ce composant ne se trouve plus que très difficilement et a hélas tendance à manquer de fiabilité. Un nombre assez important de machines utilisant ce circuit ne se trouvent plus en état de fonctionnement. La version 2 de la solution de remplacement à base de circuit intégré de chez Maximintegrated est disponible.

Le CEM5530 agit comme interface entre la partie processeur numérique et la partie génération sonore de type analogique, en ce sens qu'il 'mémorise' un certain nombre de tensions préalablement mémorisées sous forme numérique dans les paramètres du son, à destination du VCA et du VCF, entre autre. De façon schématique, chaque CEM5530 agit donc comme 30 potentiomètres commandés par le processeur. Le Prophet VS en possède deux pour un total de 60 signaux de commande, le Studio 440 n'en possède qu'un.

Le schéma du CEM5530 :


La partie de la carte analogique du Prophet VS utilisant ce CEM5530 :


Ce sont les circuits notés U449 et U425.

A l'origine, il avait été développé une carte s'enfichant directement à la place du CEM5530 d'origine. Cependant cette carte ne comportait pas toute la gestion des alimentations. Deux modifications mineurs étaient donc nécessaires sur la carte de synthèse du Prophet VS ou du Studio 440. La version 2 de ce circuit comble ce manque en fournissant directement toutes les tensions nécessaires de sorte qu'il suffit d'ôter le CEM5530 défectueux et de le remplacer tel quel par le circuit de remplacement pour que le synthétiseur refonctionne normalement.

La version 2 du remplaçant du CEM5530 :


Ce circuit doit être inséré en lieu et place du CEM5530 d'origine de la façon suivante sur un Prophet VS :


A noter que les supports de circuits intégrés utilisés dans le Prophet VS ne sont pas, non plus, très fiables. Ils sont de type double lyre et non pas tulipe, et ont tendance à avoir les pattes qui cassent au niveau des soudures. Sur cette photo, les deux supports de CEM5530 ont aussi été remplacés.

La ré-édition de la version 2 du circuit de remplacement se présente sous la forme suivante...



... en compagnie d'un CEM5530 d'origine et fonctionnel. Les deux composants sont présentés dans le même sens, pin n°1 en bas à gauche.

Cette deuxième édition de la version 2 est fonctionnellement identique à la première si ce n'est la couleur du circuit imprimé, et quelques arrangements de pistes. La voici au sein d'un Studio 440 :



Plus d'informations :