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MySynth - Fabrication Modules Synthétiseur Eurorack DIY
🎹 Concept
MySynth est mon projet de synthétiseur modulaire Eurorack DIY. Je conçois et fabrique des modules audio analogiques en utilisant KiCad pour les PCB, commande composants chez Mouser/DigiKey, et assemble/teste dans mon atelier.
Objectifs:
- Apprentissage: Électronique analogique audio, conception PCB
- Système complet: Construire un synthé modulaire fonctionnel de A à Z
- Créativité sonore: Modules custom pour sound design unique
- Documentation: Obsidian vault AnaSynth_Projects pour tracking
🏗️ Architecture Système Eurorack
Format Eurorack
Standard industriel pour synthés modulaires:
Spécifications:
- Format: 3U (133.35mm hauteur)
- Alimentation: ±12V + GND
- Connecteurs: Jack 3.5mm
- Montage: Rails DIN horizontaux
- Pitch: 5.08mm (0.2") entre modulesInfrastructure
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ Case Eurorack (84HP - 7U) │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│ Power Supply (+12V, -12V, GND) │
│ ↓ ↓ ↓ │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ VCO3 │ │ Calibre45│ │ VCA │ │
│ │ (Erica) │ │ (Rockett)│ │ (DIY) │ │
│ │ 16HP │ │ 8HP │ │ 6HP │ │
│ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │
│ │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ ADSR │ │ LFO │ │ Mixer │ │
│ │ (DIY) │ │ (DIY) │ │ (DIY) │ │
│ │ 8HP │ │ 6HP │ │ 10HP │ │
│ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │
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│ │ │
CV/Gate Audio Out Modulation📦 Modules en Cours
1. Alimentation Eurorack (PolyKit Project)
Status: ✅ Prototype fonctionnel
Schéma Électrique
KiCad Project: power_supply_poly_kit/
Architecture:
AC 230V → Transformateur → Redressement → Régulation → ±12V + 5V
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
Fuse 18V AC+18V Pont diodes LM7812 12V Rail
+ Condensateurs LM7912 -12V Rail
LM7805 5V Rail (optionnel)Composants Principaux:
- Transformateur: 2x18V AC (Toroïdal)
- Régulateurs:
- L7812CV (+12V, 1.5A)
- L7912ACV (-12V, 1.5A)
- L7805CV (+5V, 1A) - optionnel
- Diodes: 1N4004 (pont redressement)
- Condensateurs:
- Filtrage: 2200µF 35V
- Découplage: 100nF céramique
- Protection: Fusibles, LED status
PCB:
- Layers: 2 couches
- Dimensions: 100mm x 80mm
- Connecteurs:
- Entrée: Bornier vis 2 pins
- Sortie: Header 2x5 (Eurorack standard)
- Power distribution: Headers 2x5 multiples
Caractéristiques:
Output: ±12V @ 1.5A max
Ripple: < 50mV
Regulation: ±1%
Protection: Short-circuit, thermal
Efficacité: ~70%
Dissipation: Radiateurs TO-220Fichiers Gerber: Générés pour fabrication (JLCPCB/PCBWay)
Tests Effectués:
- ✅ Tension sortie: 12.02V / -11.98V
- ✅ Ripple: 45mV (dans specs)
- ✅ Load test: 8 modules simultanés
- ✅ Température: 55°C max (radiateurs OK)
BOM (Bill of Materials):
- Coût total: ~40€
- Composants: 32 références
- PCB: 15€ (5 pcs JLCPCB)
- Transformateur: 18€
Power Delivery Module
Sous-projet: power_delivery_poly_kit/
Fonction: Distribution alimentation vers modules (headers multiples)
PCB:
- Taille: 60mm x 40mm
- Connecteurs: 8x headers 2x5
- Filtrage: Condensateurs découplage par header
- Protection: Diodes inversions polarité
- LED: Status +12V/-12V/GND
Montage: Rails DIN case Eurorack
2. VCO3 (Erica Synths DIY)
Status: 🟡 En assemblage
Description
Voltage Controlled Oscillator (oscillateur contrôlé en tension) - Le cœur générateur de son.
Design: Basé sur kit Erica Synths DIY VCO3
Caractéristiques:
Waveforms: Sine, Triangle, Sawtooth, Square, PWM
Range: ~10Hz - 20kHz (10 octaves)
CV Input: 1V/Oct tracking
FM Input: Linear & Exponential
Sync: Hard sync input
PWM: Pulse Width Modulation (10%-90%)
Output: ±5V peakKiCad Project: VCO3_DIY_Erica/
Structure:
- Main PCB: Circuit principal oscillateur
- Controls PCB: Potentiomètres + jacks façade
- Panel PCB: Faceplate gravée 16HP
Schéma Fonctionnel
CV Input (1V/Oct) → Expo Converter → VCO Core → Waveshaper → Output
↓ ↓ ↓
Temp Comp Buffer Multi-waveforms
↓
Sync LogicCircuit Core:
- Expo converter: TL072 + matched transistors (BC547)
- Integrator: Capacitor charging (triangle)
- Comparator: Schmitt trigger (square)
- Waveshaper: Diodes + resistors (sine approximation)
Tracking 1V/Octave:
- Trimmer réglage précision
- Temperature compensation (thermistance)
- Range: ±0.1% sur 8 octaves
BOM & Coût
Fichier: VCO3_DIY_Erica/BOM/BOM_VCO3.csv
Composants:
- ICs: TL072 (x4), TL074 (x2)
- Transistors: BC547C matched pair, 2N3904
- Diodes: 1N4148 (x8), LED (x3)
- Resistors: 0.1% precision (x15), standard (x40)
- Capacitors: Film (x8), Céramique (x20), Electrolytic (x6)
- Potentiometers: B10K (x4), B100K (x2)
- Jacks: Thonkiconn 3.5mm (x8)
- Trimmers: Multi-turn (x3)
Coût total: ~65€
PCB (3x): ~25€
Panel: ~15€
Hardware: ~10€Fichiers Gerber:
Main/DIYVCO3_Gerber/- Circuit principalControls/Controls_Gerber/- PCB contrôlesPannel/OSCPNL2_Gerber/- Faceplate
Assemblage
Étapes:
- ✅ Soudure composants Main PCB (SMD + THT)
- ✅ Test sections (expo converter, integrator)
- 🟡 Calibration (1V/Oct tracking, offset)
- ⏳ Assemblage Controls PCB
- ⏳ Connexion ribbon cable Main ↔ Controls
- ⏳ Montage panel + hardware
- ⏳ Tests finaux (toutes waveforms, FM, sync)
Problèmes Rencontrés:
- Tracking imprécis: Trimmer mal ajusté → Recalibration
- Noise sur sine: Mauvaise masse → Ground plane refait
- Temperature drift: Thermistance placée loin VCO core → Repositionner
Tests Prévus:
- Fréquence vs CV (scope + counter)
- Waveform purity (THD analyzer)
- Sync response (audio demos)
3. Calibre45 (Rockett Overdrive Clone)
Status: 🟢 Prêt à commander PCB
Description
Guitar pedal Rockett Calibre 45 adapté au format Eurorack (traitement audio synthé).
Caractéristiques:
Type: Overdrive / Distortion
Gain: Clean à Heavy crunch
Tone: Passive filter (Bass/Treble)
Output: Unity à +20dB
True Bypass: Non (buffered, toujours dans circuit Eurorack)
Input Z: 1MΩ
Output Z: 10kΩKiCad: Circuit en cours design
Schéma:
Audio In → Buffer → Clipping Stage → Tone Stack → Volume → Audio Out
↓ ↓ ↓ ↓
TL072 Diodes 1N4148 RC filters PotentiometerComposants Spécifiques:
- Op-amps: TL072 (x2)
- Clipping: 1N4148 (x4) en configuration asymétrique
- Tone: RC filters passive (Bass/Treble pots)
- Potentiometers: B10K (Gain), B50K (Tone), B10K (Volume)
Adaptation Eurorack:
- Input/Output ±5V au lieu de 9V battery guitar
- Gain staging ajusté pour signaux synth
- Bypass hardware retiré (toujours actif)
BOM:
- Fichier:
Calibre45/BOM/BOM_Rockett_45_Caliber_Complet.csv - Coût: ~30€
- PCB: 8HP Eurorack format
Next Steps:
- Finaliser PCB layout KiCad
- Commander PCB + composants
- Breadboard prototype test
- Assemblage final
🛠️ Outils & Workflow
Conception PCB
KiCad 7.0 - Open source EDA
Workflow type:
- Schematic: Dessiner schéma électrique
- Footprints: Assigner empreintes composants
- PCB Layout: Router traces, planes GND/PWR
- DRC: Design Rule Check (erreurs)
- 3D Preview: Visualiser rendu final
- Gerber Export: Fichiers fabrication
Best Practices:
- Ground plane: Solid, minimal cuts
- Power traces: Large width (≥0.8mm)
- Signal traces: 0.3-0.5mm
- Clearance: 0.2mm minimum
- Via size: 0.8mm drill, 1.4mm pad
- Silkscreen: Clear component refs
Fabrication PCB
Fournisseurs:
- JLCPCB: Cheap, rapide (5 jours), 5 pcs ~2€
- PCBWay: Qualité supérieure, plus cher
- OSH Park: USA, excellente qualité (lent)
Specs commande standard:
Layers: 2
Thickness: 1.6mm
Copper: 1oz (35µm)
Surface: HASL (leaded) ou ENIG
Soldermask: Black/Green
Silkscreen: WhiteApprovisionnement Composants
Distributeurs:
- Mouser: Stock énorme, shipping EU rapide
- DigiKey: Idem, interface excellente
- Thonk: Spécialisé Eurorack (jacks, pots, panels)
- AliExpress: Composants génériques cheap (lent)
Tips:
- Commander 20% surplus (pertes soudure)
- Vérifier stock avant finaliser BOM
- Grouper commandes (frais port)
Assemblage
Atelier Électronique:
Équipement:
- Fer à souder: Hakko FX-888D (température contrôlée)
- Station air chaud: Pour SMD si nécessaire
- Multimètre: Fluke 87V
- Oscilloscope: Rigol DS1054Z (4 channels)
- Alimentation: Bench power supply ±15V
- Breadboard: Prototypage rapide
- Composants test: Resistors, caps, jumpersProcess:
- Inspection PCB: Vérifier qualité fabrication
- Soudure order: SMD d’abord, puis THT
- Progressive: Section par section + test
- Nettoyage: Flux residue (alcool isopropyl)
- Inspection visuelle: Loupe, ponts soudure
- Tests électriques: Continuité, court-circuits
- Power-up: Vérifier courants, tensions
- Fonctionnel: Tests audio, CV, specs
📊 Organisation Projet (Obsidian)
Vault AnaSynth_Projects
Structure:
AnaSynth_Projects/
├── 00_Admin_Dashboard/
│ ├── Dashboard.md # Vue d'ensemble projets
│ └── Tâches_globales.md # Kanban board
├── 01_Développement/
│ ├── MOC_BOM.md # Index BOM modules
│ └── Modules/
│ ├── Alimentation_Eurorack_PolyKit/
│ │ ├── Doc/ # Datasheets, schematics
│ │ ├── Expériences/ # Lab notes
│ │ └── PCB/ # KiCad projects
│ ├── Calibre45/
│ │ ├── Calibre45.md # Note principale
│ │ ├── BOM/
│ │ ├── Doc/
│ │ └── Expériences/
│ └── VCO3_Erica_DIY/
│ ├── Doc/
│ ├── Expériences/
│ └── PCB/
├── 02_Expériences/
│ ├── 1_Tests_Bench/ # Tests composants
│ ├── 2_Mesures/ # Données oscillo, multimètre
│ └── 3_Analyses/ # Interprétation résultats
├── 03_Références/
│ ├── 1_Datasheets/ # PDF composants
│ ├── 2_AppNotes_Design/ # Application notes
│ ├── 3_Notes_Techniques/ # DIY guides
│ └── Dossiers_Projet/
│ └── Liens_Projet_MySynth.md
└── 04_Templates/
├── Template_BOM.md
├── Template_Expérience_Elec.md
├── Template_Module_Synth.md
└── Template_PCB.mdTemplate Module
---
module: VCO3
format: Eurorack 3U
hp: 16
status: en-cours
tags: module, vco, oscillator
---
# VCO3 - Voltage Controlled Oscillator
## 📋 Spécifications
- **Format**: 16HP
- **Profondeur**: 40mm
- **Courant**: +100mA, -80mA
- **Type**: Triangle core VCO
## 🎯 Fonctionnalités
- [ ] 1V/Oct tracking
- [ ] 5 waveforms
- [ ] FM lin/exp
- [ ] Hard sync
## 📊 BOM
[[MOC_BOM#VCO3]]
## 🔧 Build Log
### 2026-01-15 - Soudure Main PCB
- Composants SMD soudés OK
- Tests continuité: ✅
- Power-up test: +12V → 105mA, -12V → 78mA
### 2026-01-20 - Calibration
- Trimmer offset: Ajusté à 0Hz @ 0V
- Trimmer scale: 1.000V/Oct sur 8 octaves
- Temperature drift: < 5 cents/°C
## 🎵 Audio Demos
- [[VCO3_Demo_Sine_Sweep.wav]]
- [[VCO3_Demo_FM_Modulation.wav]]
## 🔗 Références
- [[03_Références/2_AppNotes_Design/Erica_VCO3_BuildGuide.pdf]]
- [[03_Références/1_Datasheets/TL072_Datasheet.pdf]]MOC BOM (Map of Content)
Centralise tous les BOM avec Dataview:
# MOC - Bills of Materials
## 📦 Par Module
### Alimentation Eurorack
```dataview
TABLE cost, status
FROM "01_Développement/Modules/Alimentation_Eurorack_PolyKit"
WHERE contains(file.name, "BOM")VCO3
Total: 65€ Status: ⏳ Composants commandés
Calibre45
Total: 30€ Status: 📋 BOM finalisée
💰 Budget Total
TABLE sum(rows.cost) as "Total €"
FROM "01_Développement/Modules"
WHERE contains(file.name, "BOM")
GROUP BY true🛒 Prochaines Commandes
- VCO3: Mouser (70€ avec shipping)
- Calibre45: Thonk panels (15€)
## 🎵 Sound Design & Usage
### Patch Examples
**Basic Subtractive Synth**:VCO3 (Sawtooth) → Calibre45 (Overdrive) → VCA → Audio Out ↑ ↑ ↑ 1V/Oct Mod Wheel ADSR Envelope
**FM Synthesis**:VCO3 (Carrier) → Audio Out ↑ FM Input ← VCO3 #2 (Modulator) ↑ LFO (Slow)
**Drum Synthesis**:VCO3 (Sine, Low freq) → Overdrive → VCA → Kick Drum ↑ ↑ Pitch Envelope Fast Decay Envelope
### Planned Modules (Future)
**Phase 2**:
- [ ] **VCA** (Voltage Controlled Amplifier)
- [ ] **ADSR** (Envelope generator)
- [ ] **LFO** (Low Frequency Oscillator)
- [ ] **VCF** (Voltage Controlled Filter - Moog ladder)
**Phase 3**:
- [ ] **Sequencer** (8-step CV/Gate)
- [ ] **Mixer** (4 channels + AUX sends)
- [ ] **Quantizer** (Musical scales)
- [ ] **Effects** (Delay, Reverb, Chorus)
## 📊 Métriques Projet
### Stats Actuelles
Modules Complétés: 1 (Power Supply) Modules En Cours: 2 (VCO3, Calibre45) Budget Dépensé: 145€ Budget Total Estimé: 800€ (système complet) Temps Investi: ~80h HP Utilisés: 24 / 84 (28%)
### Timeline
```gantt
title MySynth Project Timeline
dateFormat YYYY-MM-DD
section Power Supply
Design & PCB :done, 2024-06-01, 2024-07-15
Assembly & Test :done, 2024-07-15, 2024-08-01
section VCO3
Order PCB/Parts :done, 2024-09-01, 2024-09-15
Assembly :active, 2024-09-15, 2026-02-15
Calibration :PORT-02-15, 2026-03-01
section Calibre45
Design PCB :active, 2025-12-01, 2026-02-28
Order & Build :PORT-03-01, 2026-04-01
section Phase 2
VCA + ADSR :PORT-04-01, 2026-07-01
LFO + VCF :PORT-07-01, 2026-10-01🎓 Apprentissages
Techniques
- KiCad: De débutant à PCB multi-layers
- Analog audio: Op-amps, filters, clipping circuits
- Voltage control: Exponential converters, 1V/Oct
- Calibration: Precision tuning, temperature compensation
- Troubleshooting: Oscilloscope analysis, signal tracing
Électronique
- Op-amp circuits: Buffers, mixers, inverters
- Oscillators: Triangle core, VCO design
- Filters: RC, active filters, Sallen-Key
- Power supply: Linear regulation, noise reduction
- Signal flow: Impedance matching, grounding
Pratique
- Soldering: SMD 0805, THT, technique propre
- Testing: Systematic approach, section-by-section
- Documentation: Obsidian vault structure efficace
- Budget management: BOM optimization, bulk orders
- Patience: Debugging peut prendre jours 😅
🔗 Ressources
Community:
Designs Open Source:
Learning:
Tools:
Status: 🟡 En développement actif
Prochaine étape: Finaliser VCO3 calibration
Budget restant: ~655€ pour 8 modules supplémentaires
Passion level: 🔥🔥🔥🔥🔥