秋月ファンクラブ掲示板

daruma(2018/03/30 Fri 14:33) [ 編集 ] [ 返信 ]

オシレータ

点検や実験にあると便利なものをなにかと考えたのですが、いろいろな波形を出力できる発振機はどうでしょう。正弦波、矩形波、鋸波など。矩形波は長さと間隔を加減してパルス発生機としても。
周波数帯はどのあたりが有用性高くまた作りやすいかよくわからないのですが・・・。
ホワイトノイズやピンクノイズも出せるとか。

作ってもあまり使い道ないでしょうか。思い付きで切迫した必要感はいまのところないのですが。

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[3723] 点検や実験にあると便利なものをなにかと考えたのですが、いろいろな波形を出力できる発振機はどうでしょう。正弦波、矩形波、鋸波など。矩形波は長さと間隔を加減してパルス発生機としても。
周波数帯はどのあたりが有用性高くまた作りやすいかよくわからないのですが・・・。
ホワイトノイズやピンクノイズも出せるとか。

作ってもあまり使い道ないでしょうか。思い付きで切迫した必要感はいまのところないのですが。オシレータ daruma 2018/03/30 14:33
1. [3731] この書き込みは見落としていました。
  
  信号発生器は回路の動作チェックには必須です。こちらで使っているのはDF-1905という既に製造中止になったものです。その上位機種のDF-1906
  https://www.keisokuki-world.jp/products/detail.php?product_id=3158
  があります。DF-1905の最大発振周波数は500kHzですがこれは2MHzです。新品だとやはり高価ですね。
  
  上のDF-1906は「計測器ワールド」で販売しているものですが、秋葉原にある、これと似た名前の「計測器ランド」
  http://www.keisokuki-land.co.jp/
  というところでは、中古品も販売しています。ここでデジタルマルチメータを購入したことがあります（店舗販売もしているので、フラっと店に入って現金で買える）。中古品といっても、較正証もついている性能保証品です。オークション品のようなハズレはありません。
  
  信号発生器は市販品がいいと思います。秋月のファンクションジェネレータキットmini DDSを作ってみましたが、スイッチのチャタリングがあって操作性も悪いです。任意波形が出せますが最大発振周波数が200kHzと低く、波形もあまりきれいではありません。
  完成品　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06897/
  キット　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06298/
  
  秋月の信号発生器の市販品はこれです。
  http://akizukidenshi.com/catalog/c/cfg/
  mini DDS以外はどれも使ったことがないです。
  
  ノイズを発生できる信号発生器は見たことがないです。あれば便利かもしれません。Re: オシレータ inara1 2018/03/31 10:41
  1. [3732] そうですか。メーカー製でなきゃだめですか。計測器ランドのものは中古でもとても手が出ません。Re^2: オシレータ daruma 2018/04/01 09:26
    1. [3733] オーディオ帯域（20Hz～20kHz程度）で良ければ、フリーの波形合成ソフト
      http://efu.jp.net/soft/wg/wg.html
      を使って、PCのオーディオ出力端子から信号を取り出すという方法もあります。信号レベルはPCの設定で変わってしまうので、可変利得アンプを通して調整する必要があります。
      
      上のソフトは使ったことないです。この程度の信号なら手持ちの信号発生器で出せるので。
      
      秋月のこれ
      http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-10485/
      など良さそうです。AM・FM変調波やノイズも出せるようです。
      
      矩形波や三角波ならLMC555やオペアンプで作れます。Re^3: オシレータ inara1 2018/04/01 11:59
      1. [3734] > 秋月のこれ
        > http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-10485/
        現実的な数字に近づきましたが、まだ分不相応な値段です。
        
        > 矩形波や三角波ならLMC555やオペアンプで作れます。
        これを作ってみたいです。Re^4: オシレータ daruma 2018/04/01 16:05
        [3735] ＞現実的な数字に近づきましたが、まだ分不相応な値段です
        キットはあまりお勧めしませんが、これ
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-03080/
        はどうでしょうか。2400円です。
        
        DDS（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）でなくアナログ式なので周波数安定度などは劣ります。筐体に入れた例があります。
        https://www.icom.co.jp/beacon/kousaku/001629.html
        こういうものなら作りたくなってきたのではないでしょうか。"XR2206"で検索すればいろいろ製作例が見つかります。
        
        このキットは2つ持ってますが組み立ていません。他にも、秋月ではもう扱っていない波形発生キットがいくつかあります（いずれも未開封）。
        
        ＞これを作ってみたいです
        正弦波は広い周波数に渡って低歪の波形を作るのが難しいので、まずは矩形波と三角波（鋸歯状波）を紹介します。あとで（週末）回路図を紹介します。Re^5: オシレータ inara1 2018/04/01 16:44
        [3736] > キットはあまりお勧めしませんが、これ
        > http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-03080/
        > はどうでしょうか。2400円です。
        
        そうですね。それなら余裕で射程距離です。
        
        > まずは矩形波と三角波（鋸歯状波）を紹介します。あとで（週末）回路図を紹介します。
        
        ありがとうございます。楽しみです。Re^6: オシレータ daruma 2018/04/01 22:53
        [3779] 『スイッチのおもちゃ』スレッドにinara1さんが揚げてくださった回路
        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=3762.jpg
        をこのスレッドに再掲させていただきます。Re^7: オシレータ daruma 2018/04/15 22:00 *
        [3780] ↑の回路図を配線図にしました。
        「遠ざけるほうが」とか「引き回さないほうが」とかいったことはわからず、とにかく「繋ぐ」だけで描いた配線図です。まずいところがあるかもしれません。ICソケットの下に抵抗を入れるとかジャンパ線の上に抵抗を置くとかイレギュラーなこともしています。
        特に、周波数カウンタ入力や信号出力の線を引き回しているのは問題でしょうか。
        また、この２線はシールド線を使わないとのことですが、１本だけだとピンが不安定なので２ピンのヘッダをたてて２ピンソケットで取り出すようにしています。空きピンをGNDにすることもできるようにしていますが、そうしたほうがよいですか。
        
        ロータリースイッチのLED部分はあとで入れます。
        
        電源は実験用電源を占有しないようACアダプタで入れようと思いますが、15VのACアダプタを直接繋ぐだけでいいですか。上回る電圧のアダプタを使って三端子レギュレータで安定化したほうがいいですか。Re^8: オシレータ daruma 2018/04/15 22:15 *
        [3783] ICソケットの下に抵抗は入りますか。
        
        シールド線にしないほうがいいのは、オフセット調整（darumaさんの配線図の下側）以外の全てのコネクタですが、この部分の配線はフラットケーブル
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-06973/
        を使えば、線がばらけず、きれいに配線できると思います。フラットケーブルの線間を切れば、2本とか3本のものを作れます。
        
        ＞上回る電圧のアダプタを使って三端子レギュレータで安定化したほうがいい？
        +15Vの電源電圧は安定したものを使ってください。電源電圧が変わると出力波形の振幅が変わってしまいます。18V以上のACアダプタの電圧を15Vの三端子レギュレータで安定化させたものを電源電圧としてください。
        
        LTC1144で作る-14Vもできれば安定化させたいのですが、元の15Vが安定ならこの電圧はあまり変わることがないのでこのままでもいいと思います。Re^9: オシレータ inara1 2018/04/16 18:07
        [3786] > ICソケットの下に抵抗は入りますか。
        以前もこの手は使ったことがあります。
        
        フラットケーブルで必要本数の平行ケーブルを作ってヘッダ接続することもこれまでしばしばやっています。
        
        > 18V以上のACアダプタの電圧を15Vの三端子レギュレータで安定化
        わかりまそた。そうします。
        
        電源部を描き加えて製作に取りかかります。
        ４月に入って仕事が繁忙になり、このところ製作の進捗がスローになっているんですが、こつこつやります。
        マルツから、ALPSのロータリースイッチは６月になると言ってきたのでキャンセルしました。梅澤で買っておくことができてセーフでした。Re^10: オシレータ daruma 2018/04/16 20:53
        [3789] 7815を使って15Vを作る部分は後日作る予定の正弦波回路と共用していいですか。回路それぞれに付けるべきですか。LTC1144はそれぞれに付けます。
        周波数カウンタの電源は5V前後ですが、7815出力をさらに7805等に通すか、ACアダプタの19Vから直接7805を通すか、どちらがいいでしょう。どちらにしても電圧差が大きいので発熱ロスがけっこうありそうですが。もっとシンプルな方法はありますか。
        
        周波数カウンタには正弦波回路と共用できますか。波形切替スィッチを２回路のものにして入力を切り替えればいいですか。Re^11: オシレータ daruma 2018/04/17 07:05
        [3790] ＞7815を使って15Vを作る部分は後日作る予定の正弦波回路と共用していいか
        元の電源電圧が19Vなら共用していいです。発振回路の消費電流はそれぞれ20mAくらいと少ないです。合計50mAとした場合でも、7815の発熱量は(19V-15V)*0.05A=0.2W程度なのでヒートシンクを付けなくてもいいです。
        
        周波数カウンタの消費電流はかなり大きい（100mAくらいある）ので、周波数カウンタ用の三端子レギュレータは7815とは別にしてください。19V電源から直接7805で5Vに落としたときの7805の発熱量は(19V-5V)*0.1A=1.4W程度なのでヒートシンク
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05049/
        を付けてください。これそのものでなくてもいいですが、大きさはこの程度のものが必要です。
        
        ＞周波数カウンタには正弦波回路と共用できますか。
        正弦波発振回路は、今回の三角波・矩形波発振回路と全く別の回路（コンデンサ切替えも別）になるので、とりあえずは正弦波発振回路は拡張用として後で構成を考えたほうが良さそうです。周波数カウンタは矩形波の入力したか受け付けないので、正弦波を矩形波に変換する回路が必要です。Re^12: オシレータ inara1 2018/04/17 17:08
        [3791] > 元の電源電圧が19Vなら共用していいです。発振回路の消費電流はそれぞれ20mAくらいと少ないです。合計50mAとした場合でも、7815の発熱量は(19V-15V)*0.05A=0.2W程度なのでヒートシンクを付けなくてもいいです。
        
        わかりました。
        
        > 周波数カウンタ用の三端子レギュレータは7815とは別にしてください。
        
        了解です。ヒートシンク付きでですね。
        
        > 正弦波発振回路は、今回の三角波・矩形波発振回路と全く別の回路（コンデンサ切替えも別）になるので、とりあえずは正弦波発振回路は拡張用として後で構成を考えたほうが良さそうです。周波数カウンタは矩形波の入力したか受け付けないので、正弦波を矩形波に変換する回路が必要です。
        
        なるほどそうですか。
        まったく別作として、今作は切替も３接点ロータリーではなく２波切替にしたほうがいいでしょうかね。Re^13: オシレータ daruma 2018/04/17 19:32
        [3802] 三端子レギュレータを入れ、ヘッダピンまわりも若干動かしました。
        
        7815と7805のそれぞれ入力側出力側にコンデンサを入れましたが、入力側はひとつにしてもいいような気がします。どうでしょう。両方に入れるのは無駄ですか。
        7805入力側の0.1μFはヒートシンクがあるので直近に置けませんが、どうでしょう。
        
        GNDがループになってますが、ループを作らない方がいいでしょうか。
        
        LEDは、そばに5Vが来ているので5Vで点灯させるようにしました。5V側は消費電流が多いので15Vから取るほうがいいですか。
        
        梅澤に珍しくロータリースイッチだけは各種品揃え（ノーブランド品）があり４回路３接点の物を買いましたが、正弦波回路を組み込まないので、ここは結局トグルスイッチにします。
        
        ACアダプタは15Vを超えると24Vしか無くて買うのを見合わせました。秋月で19Vの物を買おうと思いますが、大きくてちょっと高いですね。Re^14: オシレータ daruma 2018/04/19 14:18 *
        [3808] ＞7815と7805のそれぞれ入力側出力側にコンデンサを入れましたが、入力側はひとつにしてもいいような気がします
        消費電流の大きい7805側に1個でいいと思います。
        
        ＞7805入力側の0.1μFはヒートシンクがあるので直近に置けません
        その位置で問題ないと思います。
        
        ＞GNDがループになってますが、ループを作らない方がいいでしょうか
        周波数カウンタのGNDと共通になっている部分が長いのは良くないですが、実験してノイズが乗るようなら見直したほうがいいと思います。
        
        ＞LEDは、そばに5Vが来ているので5Vで点灯させるようにしました。5V側は消費電流が多いので15Vから取るほうがいいですか。
        どちらでも構いません。
        
        NJM072の矩形波出力レベルは-10V～+10Vなので、その信号を周波数カウンタに入力すると周波数カウンタが壊れます。添付図のように、レベル変換回路を組み込んでください。Re^15: オシレータ inara1 2018/04/20 05:07 *
        [3809] ありがとうございます。
        
        > 添付図のように、レベル変換回路を
        これは重要ですね。描き加えます。Re^16: オシレータ daruma 2018/04/20 05:45
        [3815] これでいいでしょうか。周波数調整VRへはそのままのレベルでいいのですね。Re^17: オシレータ daruma 2018/04/21 09:00 *
        [3816] > これでいいでしょうか
        22kΩの一端は、添付図の赤色の線のように、2SC1815のコレクタ（NJM072の負電源端子）に接続してください。
        
        LTC1144の負電圧出力端子（5pin）に正の電圧がかからないようにしているのが2SC1815の役割なので、LTC1144の5pinに22kΩを接続するとLTC1144が動作しなくなる恐れがあります。5pinに正電圧がかからないようにする回路の例がLT1054のデータシートの5ページ目
        http://www.analog.com/media/jp/technical-documentation/data-sheets/j1054lfh.pdf
        の右下の「VOUT（ピン5）」の説明に出ています（回路図は次のページ）。この説明はLTC1144のデータシートにはなぜか書かれていません。
        
        動作確認するときは、ロータリースイッチ周りの配線はまだしないで、Range SW端子にコンデンサ（容量は5種類の中のどれか1つ）をつないで、ちゃんと波形が出るか、振幅調整できるか、オフセット電圧は変わるかを確認したほうがいいです。Re^18: オシレータ inara1 2018/04/21 09:33 *
        [3817] > LTC1144の5pinに22kΩを接続するとLTC1144が動作しなくなる恐れが
        
        そうなんですか。「-14V（NJM072の負電源）」と書かれていたのはそういう意味だったんですね。単純に-14Vを引いて来ればいいと考えてしまいました。
        
        修正しました。
        空中配線廃絶運動で、穴ふたつ稼ぎたくて2SC1815をずらすなど周囲を若干変更しました。ジャンパ線がさらに増えてしまいました。
        
        ジャンパ線をなるべく減らしたいのは単なる意地ですが、空中配線はいじりまわしているうちに取れてしまったとか点検のとき追うのがたいへんとかで、極力避けたいです。
        
        データシートを読みました。ピンアサインや電流電圧の表など見るようになっては来たのですが、このデータシートには解説文が詳しく書かれているんですね。具体的に理解することはできませんが、このように作られこのように使うんだという漠然とした理解（？）は少しできました。Re^19: オシレータ daruma 2018/04/21 09:49 *
        [3821] 信号取り出しの端子はどのようなものがいいでしょう。秋月への発注に入れておこうと思います。
        
        実験対象の回路へはクリップで接続すると思いますが、電源装置に付けたようなバナナとジョンソン兼用のものあたりでしょうか。オシロのプローブを付けることも多いと思うのですが、プローブをひっかけるのには都合良くないと思います。なにかよいものが有るでしょうか。実験回路とオシロを両方繋ぐこともあるかと思いますが、並列に２個設けておけばいいですか。
        信号は１本ですが、GNDも必要ですよね。回路GNDを出しておけばいいのですか。Re^20: オシレータ daruma 2018/04/22 18:56
        [3822] > 信号取り出しの端子
        筐体から外に出す端子のことですか。市販の発振器の信号出力端子はBNCコネクタ（メス）
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00093/
        なのでBNCにすればコンパクトになります。
        
        しかし、BNCケーブルは太くて引き回ししづらいので、こちらではこれ
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-08868/
        を使って、単線2本をよじったツイストペア線として外部に引き出しています。
        
        ブレッド―ボードに信号を入れることが多いので、ツイストペア線の先端はブレッド―ボードに挿せるようにしています。
        
        先端はICクリップ
        http://akizukidenshi.com/catalog/c/cicclip/
        でもいいと思います。
        
        出力は2つあったほうがいいかもしれません。
        
        ＞回路GNDを出しておけばいいのですか
        BNCコネクタを使えば中心が信号、外周がGNDです（そのように筐体内部で配線してください）。Re^21: オシレータ inara1 2018/04/23 04:48
        [3823] BNCですか。そんなに本格的なものを使うなんて考えてもみませんでした。訊いてよかったです。
        ２つ付けて、その一方には、コネクタの頭に輪っかを付けてプローブのフックを引っかけられるようにしたものを取り付けておこうかなと思います。いや、そっち用はジョンソンターミナルのほうが簡単で応用もききますね。Re^22: オシレータ daruma 2018/04/23 05:51
        [3830] ＞２つ付けて、その一方には、コネクタの頭に輪っかを付けてプローブのフックを引っかけられるようにしたものを取り付けておこうかな
        BNC端子にしておけばプローブなしでオシロに直結できます（オシロの入力もBNCなので）。その場合、プローブを使わないので、オシロの入力の倍率設定をX10でなくX1に変更する必要があります。
        
        出力端子は個人で使うのなら何でもいいです。モノラルのイヤホンジャック
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12524/
        でもいいですし、RCAジャック
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00154/
        でもいいです。BNC（オス）をRCA（メス）に変換するコネクタ
        http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-08857/
        もあります。Re^23: オシレータ inara1 2018/04/23 18:27
        [3831] > BNC端子にしておけばプローブなしでオシロに直結できます
        
        両端BNCのケーブルを使うわけですね。
        プローブは普段×10で使っていて、直結ケーブルのときは×1にするということは、プローブ内でレベルを1/10にしているということですか。
        
        いずれにしても、BNCコネクタは買ったので回路が動いてケース入れを具体化するときに考えます。Re^24: オシレータ daruma 2018/04/23 21:08
        [3867] ヘッダピンに外付けのVRを付けていてふと不安になったのですが、
        
        > NJM072の矩形波出力レベルは-10V～+10Vなので、
        とのことで、カウンタ入力のところにレベル変換を加えたわけですが、三角波のほうはそのままでいいということでしょうか。それとも、この部分の変更でどちらの波形についても対処しているということですか。
        
        （図は、前掲のものから波形スイッチの部分をトグルのピン並びに一致するよう変更してあります。）Re^25: オシレータ daruma 2018/05/01 18:14 *
        [3868] 上記は無意味な不安だったようです。
        動きました。
        周波数カウンターは初期状態のまま、発振器のレンジ調整には4700pFを直付けしています。周波数表示はVRに応じて0.071～1.699となり、オシロで見る波長も変化します。画像は周波数0.606のときの三角波/矩形波です。プローブは１×にしています。
        振幅もオフセットもVRで変化します。Re^26: オシレータ daruma 2018/05/01 21:47 *
        [3869] こんな姿です。
        レンジを変えてみてはいませんが、一発完動と考えていいですよね。
        周波数カウンターは設定を変える必要はありますか？Re^27: オシレータ daruma 2018/05/01 22:06 *
        [3870] 周波数と振幅とオフセットが変化するなら一発完動ですね。波形も問題なさそうです。
        
        ＞周波数カウンターは設定を変える必要はありますか？
        そのままでいいです。マニュアル
        http://akizukidenshi.com/download/ds/sainsmar/SKU-21-010-340_manual_j_aki.pdf
        の5ページの一番下にあるように、周波数範囲によって小数点位置が変わります。この発振器は1MHzまでは出ないので、カウンタの表示の横にkHzなどと書いておくと読み間違いがないと思います。Re^28: オシレータ inara1 2018/05/02 03:09
        [3872] 朝早く読んだときはカウンター表示に問題ありとのことでしたが、調べ直してくださったのですね。ほっとしました。
        
        今日は運転免許更新に来ています。半日仕事です。inara1さんはお休みですか。Re^29: オシレータ daruma 2018/05/02 10:09
        [3875] ロータリースイッチを付けました。各コンデンサは小基板に並べて0.6mmφのスズメッキ線でスイッチ端子に固定しました。
        
        周波数カウンターの表示は各レンジ低い方から
        ・0～0.001
        ・0.001～0.008
        ・0.008～0.176
        ・0.081～1.699
        ・0.823～15.688
        ・7.338～89.172
        となります。
        単位はkHzでほぼ妥当な数値だと考えていいですか。
        コンデンサを例の中国製900円のLCRメーターで測定してみると、47が46～52程度と精度があまり高くなかったのですが、こんなもんですか。
        最低レンジは表示に表われませんね。最高レンジはレンジ幅がずいぶん広いですね。Re^30: オシレータ daruma 2018/05/02 18:15 *