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はじめに

アンプの調整で使う基準の音源を作るため、ファンクションジェネレータを製作しました。
実は2・3年前に何となく 秋月電子の「MAX038精密波形発生キット」 を買ってしまって、
さてどう使おうかとそのまま仕舞い込んでいたのを、やっと引っ張り出して使い道を見つけたのですが・・・

今回は、ただ波形発生するだけでなく、発振周波数もすぐに確認できるよう、周波数カウンタも搭載しました。

01_front.jpg

ブロック構成図

02_block.png


ユニット活用キットメーカ
発振回路MAX038精密波形発生キット秋月電子通商
安定化電源3端子±電源回路キット谷岡電子
周波数カウンタ液晶表示汎用カウンタpicfun.com(を参考に自作)



くせ者なのは、±5V電源の作り方・・・
簡単にスイッチング電源で対応しようかと思ってたのですが、-5Vを出せる物が売ってない。
しようがないので部品集めて作るかと思ってたところに、たまたま日本橋の千石電商で見つけたのが、
谷岡電子のキットでした。
基板、部品は揃ってて、後は適当なトランスを買ってくるだけというお手軽キットです。

周波数カウンタは、 「たのしくできるPIC電子工作」 にて紹介されている周波数カウンタで、10年くらい前に作った物です。
オシロスコープを購入してからすっかり出番が無くなっていたので、こちらに流用しました。
こういったところが、自作ならでわですねぇ。

サブ組立

発振回路

03-01_akifg.jpgマニュアルに従って組み立てます。
ケースに組み込んで配線しますので、
直接関係ない部品は取り付けません。

安定化電源

03-02_powsup.jpgマニュアルに従って組み立てます。
トランスは別売です。
今回はSL09330(9V330mA)を使用しました。

周波数カウンタ

(写真撮り忘れた・・・)
測定可能な周波数帯域は2.4MHzまでです。
それ以上は表示が狂いますが、基本的に本機だけで使うことはなく必ずオシロスコープがつながってますので、
厳密な周波数はオシロスコープにて読み取ることとします。

レンジ切り替え

意外と悩んだのが、周波数レンジを切り替える部分。
当初はマイコン+リレーを用いて、ボタンで順番に切り替える構成を考え、 ブレッドボードでの試作までは行いましたが、
家に転がっていたケースのサイズ制約により、ロータリースイッチで直接コンデンサを取り付ける事としました。

2回路6接点タイプを使用しています。
発振回路の方は、マニュアルでは9レンジ使用できる事となっていますが、今回はオーディオ調整用と目的が決まってますので、
最高周波数のレンジ(22pF:2.5〜20MHz)と最低周波数側のレンジ(470uF:0.1〜1.5Hz, 100uF:0.5〜7.5Hz)は取りやめ、
レンジを10uF:5Hz〜82pF:9.2MHz対応としました。

03-04_range.jpg最低周波数側の10uFレンジのコンデンサ。
電解コンデンサは使わず大容量のセラミックコンデンサ4.7uFを2個並列で使用しています。
(マルツパーツ館で購入できます)
03-05_range.jpg半田付け完了後の様子。もうバラしたくない・・・
ロータリSWのコモン端子2カ所から、
直接発振回路のC1まで配線します。

信号切り替え

発振回路は、「三角波」「正弦波」「矩形波」の三種類が出力できます。また、デューティ比も調整できます。

波形の切り替えはJU1, JU2 の組み合わせで対応できますので、マニュアルに従い、
2回路3端子のトグルスイッチを使って切り替えスイッチを製作します。

03-06_sigsw.png

デューティ比は、JU4をショートすると50%に固定します。
通常は固定で使用する場合が多いと思いますが、
矩形波でサーボモータを動かす場合などにデューティ比の調整も必要ですので、
こちらも2Pのトグルスイッチで切り替え可能としました。

頻繁に切り替える物ではないので、配置はケース背面とします。

総組立

ケース加工

04-01_case.jpg04-02_case.jpg
04-03_case.jpgケースは、リード PS-3を使用しています。
(外形寸法:160mm×70mm×130mm)

中に組み込む基板類に対し、ケースのサイズがぎりぎりですので、
干渉がないよう配置には十分注意します。

レタリング

04-04_case.jpg04-05_case.jpg

組み立て

05-01_assy.jpg05-02_assy.jpg
05-03_assy.jpg組み上げの順番に写真を示します。



05-04_assy.jpg上段:発振回路

下段:周波数カウンタ
05-05_assy.jpg組み立て後の外観です

調整

調整する箇所はありません・・・動作チェックです。
100Vを使っているので、通電前は配線に間違いがないことを十分確認してください。

ヒューズは100V側回路に必ず付けてください。(今回は0.2Aのヒューズを使用)
できれば、過電流保護(1A程度のブレーカ)がついたテーブルタップがあれば、
不具合があったときにとどめを刺されなくて安心です。(^^;

06-01_adjustment.jpg06-02_adjustment.jpg

所感

ケースに何とか収まって良かった・・・
とりあえず使ってみた感触としては、たまに信号が安定しないときもありますが、
ちょっと使うくらいでは問題はなさそうです。

実力としては、最低周波数:15Hz〜最高周波数:約5MHz (波形はやや崩れますが8.9MHzまで)程度です。
音波の領域で使うには全く問題ないです。

  • 出力の様子。
    07-01_out.JPG正弦波出力
    07-02_out.JPG三角波出力
    07-03_out.JPG矩形波出力
2012-02-12 (日) 14:28:36

Elec



添付ファイル: file07-03_out.JPG 395件 [詳細] file07-02_out.JPG 332件 [詳細] file07-01_out.JPG 361件 [詳細] file06-02_adjustment.jpg 407件 [詳細] file06-01_adjustment.jpg 345件 [詳細] file05-05_assy.jpg 336件 [詳細] file05-04_assy.jpg 335件 [詳細] file05-03_assy.jpg 361件 [詳細] file05-02_assy.jpg 384件 [詳細] file05-01_assy.jpg 335件 [詳細] file04-05_case.jpg 326件 [詳細] file04-04_case.jpg 334件 [詳細] file04-03_case.jpg 335件 [詳細] file04-02_case.jpg 377件 [詳細] file04-01_case.jpg 334件 [詳細] file03-06_sigsw.png 329件 [詳細] file03-05_range.jpg 346件 [詳細] file03-04_range.jpg 347件 [詳細] file03-02_powsup.jpg 369件 [詳細] file03-01_akifg.jpg 395件 [詳細] file02_block.png 474件 [詳細] file01_front.jpg 402件 [詳細]
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Last-modified: 2012-02-12 (日) 14:28:36 (1898d)