nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
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周波数特性測定器の製作(その3 完成)

 昨年末に組み立てたところで停滞していました。その内調整しようとしていつの間にか意欲が萎えていましたが、気力を振り絞って(大げさな)調整を行いました。
 細かなところでは手を入れたい所や変更したい所もありますが、取りあえず使える程度にはなったと思います。

完成 正面アップ



1.ノイズ対策
  入力をショートした状態で、フロアノイズを見ながら出来るだけノイズの低減を行いました。DDSや出力アンプ部はシールドをしていないので、ノイズが心配されましたが、以前製作したFRMSほど深刻ではないようです。
  それでもカット&トライの結果、PICとDDSチップに銅テープを貼り付けてグランドに落したことで、少しばかりですがノイズの改善が見られました。

完成 内部


2.調整
 (1) レベル表示の調整
   マニュアルモードにして100kHz辺りに設定し、出力をダイレクトに入力に接続します。出力レベルをミリバル等で確認しながら、0dBmとなるように出力ボリュームを調整し、この時のLCD表示が0.00dBとなるように、ログアンプのオフセット(INT)を調整します。両チャンネル共に調整すれば完了です。

完成 調整

 (2) ループバックテスト
   本機自身の周波数特性を確認するために、リモートモードにして出力をダイレクトに入力に接続します。
   PCで5Hz~10MHzをスイープすると、自分の周波数特性がグラフに表示されます。10MHzでは7~8dB程度レベル低下がありますが、10Hz~1MHzは殆どフラットな特性が得られており、通常のアンプ計測には使えそうです。
   10MHzでの落ち込みは、DDS自体の性能にもよりますが、DDS出口に付けたLPFの特性が計算どおりなのか?気掛かりです。できればもう少し改善したい気分です。

完成 入出力直結5Hz~10MHzスイープ

 (3) 方形波の確認
   方形波の出力部は、簡単な回路にしたので調整する所はありません。と言うか特性が悪くても調整できません。
   方形波は、アンプの方形波応答チェック用に設けたものなので、100Hz、1KHz及び10KHzの波形がそこそこであれば問題ないでしょう。
   オシロで観測した各周波数の波形を次に示します。100kHzはさすがに酷いですが、他の3波は何とか使えるレベルだと思います。
   今回の方形波出力部は、シュミットトリガ整形+トランジスタ1石(エミッタフォロワ)バッファでお手軽に済ませてしまいました。もう少し高い周波数まで使用するなら、回路を考え直す必要があります。
   (H26.2.1)方形波アンプ部の定数見直しをして、100kHzがだいぶ改善されました。

完成 SQR改 10Hz~100kHz rev1


3.試しに計測
  以前製作した6WC5シングル・ミニワッターを計測してみました。

完成 6WC5計測  完成 6WC5計測カーブ

  ミニワッターの最大出力付近の0.4Wと0.004Wを計測してみましたが、取りあえずきちんと計測できているようです。
  このミニワッター、周波数の上下で左右チャンネルのレベル差が若干大きいことは、発振器とミリバルでの計測でも確認していましたが、このように連続で特性カーブが出てくると良く分かります。その内原因調査をしてみましょう。

  今までは、アンプの周波数特性を計測するのに、発振器、ミリバル、ダミー抵抗、無数の接続ワイヤー、メモ用紙、グラフ用紙等々・・・結構面倒で、計測は後回しにしていました。しかし、精度はそこそこでも、このように手軽に特性計測が出来ることは、私としては大きな進歩です。
  少し使い込んで、出来る範囲で改良などしたいと考えています。


4.回路図
  自己流改変した最終回路図を載せておきます。間違いや不具合がある可能性が十分にありますので、ご注意下さい。
  (H26.1.28)やっぱり間違っていました。後ほど修正して再掲示します。
  (H26.2.1)誤記修正及び方形波アンプの定数見直しも含めて修正しました。

完成 周波数特性測定装置_回路図rev1

  周波数特性測定器の信頼できる回路や動作原理は、オリジナルである後閑氏のサイト「電子工作の実験室」をご覧下さい。
  このような便利な製作情報を公開されている後閑氏に、改めて感謝いたします。

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