Amazonで購入した激安ボードを使ってXR2206の周波数を表示

 ファンクションジェネレータ　XR2206の周波数を知るのに買っておいたものがありました。

自分が買った時のAmazonでの値段です。なんともお安い（笑）
これを使ってXR2206の発振周波数を表示するようにしたいと思います。

キットですのでまずは組み立てをしなくてはなりません。

キット内容

そして、回路図があると便利なのですが、この手のキットにはもれなく付いてきません。
ネットを探してみると基盤から回路図を起こしてくれていた人がいました。

ありがたいです。転載させていただきます。

http://jikken.jp/counter/xtlcnts01.htm

これをみると、XR2206の周波数表示として使うなら発振器部分は部品をつけなくて良いことがわかります。

ということで、セオリー通り低い部品からとりつけをはじめ、完成させます。

部品点数が少ないので、あっという間に実装できてしまいます。電源は、5V〜6Vで使えということなので、適当なアダプタを探してきました。基盤に5V出力の低損失3端子レギュレータがついているので、5Vといえども5Vでは動かないはず。手持ちでやや高めの電圧（5.35V）がでる5VのACアダプタを使うことにしました。

使い方は秋月のサイトにPDFがあります。タクトスイッチで設定モードに入りある程度設定が必要なので読んで理解しておくことにします。

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-09870/

さて、説明書を読むと外部入力は2.5Vを中心として振幅される矩形波・・・2.5Vの振幅とあります。ということは5VPPの矩形波ということですね。

XR2206のOUT出力は約6Vで周波数が500kHzを超えると電圧が下がってきます。

しかし、最高でも6Vなので多分直接繋いでも大丈夫だろうとは思いましたが、一応抵抗で分圧することにしました。

10kΩの可変抵抗で抵抗値を探ってみました。すると最高周波数の1.2MHzで動作するのには、3.175，7.29kΩでした。だいたい7割程度に分圧すれば良いことがわかりましたので抵抗値は手持ちの抵抗で3kΩ，7.5kΩとしました。

抵抗は空きパターンのところを利用して取り付けました。

試運転です。

XR2206は正弦波で出力電圧0.6V設定です。
DMMの周波数レンジとの比較です。

1000Hzでの出力は、DMMでもきっかり1000Hzでした。

なかなか正確なようです。

安いし、周波数カウンタの素材にするのによいかと思って、Amazonでもう一台買っておこうかみてみたら。。。。

なんと、901円になってました。

また、安くなるまでお預けですか。。。（笑）

ATMEGA16 DDSファンクションジェネレータ②

 ちょっときになることがありました。

最高周波数に近い、65kHzでの方形波をオシロで確認してみると。

あれ、三角波になってしまってる。これはアナログ部のスルーレートが低すぎることが原因になっています。

ファンクションジェネレータのアナログ出力には、LM358Pが使われています。

スルーレート0.3V/μs　GB積が0.7MHzしかありません。なのでちょっと残念な波形になっています。

そこで、波形改善を見込んでオペアンプを高速なものに変更することにしました。
そこいらに転がってるNJM5532DDが使えれば良いかなと安直に考えて交換してみました。

ちゃんと方形波らしい形になりました。

5532DDはスルーレートが8V/μsでGB積が10M㎐です。
なので速度は十分なのですが，大きなオーバーシュートが出ています。まぁ、三角になってしまうよりは良いのですが、なんとかしたいものです。

ネットを徘徊していたら、こんなページがみつかりました。

オペアンプのあれこれ　http://cba.sakura.ne.jp/sub04/test11.htm

ここの最後の方に対策として68pFのキャパシタを使う方法が載っていましたので追試して見ました。

波形をみてみると、

だいぶ綺麗になりました。

しかし、これで終わりではありませんでした。ファンクションジェネレータの波形出力をオフにして基線をみてみました。

やや、これやもしや、発振しているのでは。。。。。

ちょっと残念、これでは使えない。。。

他のものを探して、手持ちでスルーレートがあってGB積が低いものといえば。。。。

TL072CPくらいでしょうか。。

スルーレート：13V/μs  GB積 3MHzです。

TL072CP：上がオペアンプ出力、下はR2RDAC出力部からの波形です。なおプローブはDAC出力のみｘ10のものを使用。

出力を止めて基線をみると

大丈夫のようです。

参考までに先ほどとは条件が異なっているので（出力電圧を5VPPに等）もう一度、5532に変えて波形をみてみます。

まず、出力オフの状態です。

2V/divの感度ではみえません。もしかしたら先ほどのは、ノイズだったのでしょうか？

出力をオンにします

どうやらリンギング？らしいです。

発振はしていないようですが、手前？の状態でしょうか？？

やはり、波形が落ち着いていて綺麗なTL072で行くことにしました。

TL0072CPは最近のお気に入りです。安いし、結構いい仕事をしてくれます。

ATMEGA16 DDSファンクションジェネレータ①

 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-09987/

秋月で出ているファンクションジェネレータ

アマゾンで手に入れたもので遊んでみます

実はこれ、かなり前に入手していたのですがその時は電源が5V，12V，−12Vと3電源必要だったので面倒になってほとんど触っていませんでした。

今回XR2206のファンクションジェネレータを触っているうちに、そういえば持っていたなと思い出し、弄り始めました。

問題は、面倒な３電源をどうするか。。。。

あ、5Vから±15V出力できるDC-DCコンバータをaliexpressで買ってあったわ！

それを使おう。

これです

説明文を読むと

±15V : 

Input voltage DC 3.3~ 13V,output DC ±15(Deviation is ±4%) 

Maximum input current 1.8A 

Maximum output current : +Vo is 600mA,-Vo is 120mA 

とあります。DC5Vから±15V出力で電流もかなりとれます。今回はオペアンプ一個分の消費電流をカバーすれば良いだけなので、めちゃめちゃ余裕ですね（笑）

さて、これをどこに設置しようか。。。

おお、ちょうどはいる隙間があるじゃないですか、ここに設置することにしました。

ネットに回路図がありました。

変更点は

• オペアンプにパスコンを設置しました。4番と5番(GND)、8番と5番(GND)に104のお安いセラミックコンデンサを追加しました。効き目あるかなぁ。。。。

いまのところ変更点はそのくらいですかね。。。

波形確認です。

1kHz正弦波。レベルはWaveSpectraで−10dBに揃えました。

WaveSpectra

さて、1kHzでは気が付かなかったのですが、10kHzでのオシロスコープ波形を見てみると

かなり波形がガタガタしています。もしかして電源ノイズかと思い、ムラタのフェライトビーズを追加してみたのですが・・・・

まったくかわりません。原因不明でした。後ほど調べてみることにします。

10kHzでのWaveSpectraのFFT画面をみると、48kHzまでのオーディオ帯域内では結構頑張っているようです。

ちなみに、XR2206のデータをみると

こちらのほうが何となくノイジーな印象です。

XR2206 ファンクションジェネレータ

 アマゾンで手に入れたファンクションジェネレータ

自分が買ったのはここのじゃなかったような気がします。値段が600円くらいのやつ

先人たちの知恵をかりて、少しだけバージョンアップしています。

変更点は

• C5 フィルム1μF
• C8 温度補償100pF
• R5に10μFの電解コンデンサを抱かせる
• R7とパラに1802 18k
• R4 270Ω
• C2 パラに1μF
• 電源部にLEDを追加

C5、C8のコンデンサ変更は、セラミックコンデンサだと印加電圧で容量が変わるためです。

手持ちであったのが1μFと100pだったので交換しました。

直線性の確認のために三角波にして、1μFを使用する周波数帯域でみてみます。

交換前

交換後

直線性が改善されま・・・・・・・した？？

いやぁ、まったくわかりません。

相変わらず微妙なRがついた波形のままです。。コンデンサ交換は徒労だったのでしょうか。。。

100pFを使用する周波数帯域でも、まったく変化がわかりませんでした。。。

まぁ、気持ちの問題で、交換しておいた方が信頼できそうだし。

2020/12/31追記

周波数を決定するコンデンサをセラミックからフィルムなど電圧依存のないものに変えたのですが、そういえば出力にもDCカットのためにセラミックコンデンサを入れていたのをすっかり忘れていました。

出力コンデンサをセラミックコンデンサ10μF　→　OSコン22μF　に変更したところ

三角波もRのつかない直線になりました。

いやぁなんとも、原因が判明してよかった。。。。

R5の10μFは追加することで出力電圧が0付近まで絞れるようにするためのものです。すのままでは出力電圧がそこまで小さくなりませんでした。

R4は高調波歪みの調整に使うもので、本当は可変抵抗にして追い込みたいところ、もともとは330Ωが付いていたが、どうやらそれよりも低い値がよろしいようです。

秋月のキットでは、200Ωが初期値になっているようです。

C2の1μF追加は、データシートの初期値がそうなっているので追加してみました。

R7に18kΩをパラレルにすることで、微動が微動として機能するためのものです。50kΩでは粗動と変わらず微調整が面倒でした。

電源が入っているかどうか時々わからなくなるので、LEDを追加しました。

それと、注意点があります。

このICは9V〜20Vの対応のはずなのですが、電源電圧が12Vまでで使うのが良いようです。

15Vで使用したところ

低い周波数で波形が乱れます。

12V以下で使用すれば(12/31現在9.5Vのスイッチング電源)

きれいに表示されます。

この問題は、他の人も経験しているようです。

さて、どうしていきなりファンクションジェネレータを触り始めたかというと、理由があります。それは、、、

交流電圧計アダプタを作ろうとしているから、、、なのです。

テスタの交流電圧計はせいぜい1ｋHzぐらいまでしか使えないので、それをなんとか100kHzぐらいまでは使用できるようにしようという計画があります。

それは、後ほど。。。

MP1584 DC-DCコンバータを試す②（負電圧生成）

面白い記事を見つけたので、試してみることにしました。

元記事はこちらです。こんな方法で負電圧(反転電源)が作成できるのですね。こんな使い方ができるなんてびっくりしました。

忘れないうちに(よく理解してないので(-_-;))メモを残しておくことにします。

※OUT＋→VOUT2(GND)VIN2(GND)、OUT－(IN上)→VOUT２　IN下→VIN１になります。

こんな風な結線になるようです。追加の電解コンデンサは実際にはブレッドボード上に設置して実験してみました。

上記は出力は-12.1Vで電流は10.8mAの状態です。出力には470μF電解コンデンサをつないであります。

オシロでリップル波形をみてみました。

30mV程度の基線の動揺があります。周波数は300Hz程度です。

負荷を与えてみると。。。約0.2Aの負荷をかけてみました。

すると同じスケールで波形は

基線の動揺はさらに周波数が下がって、オシロでは同期できないようです。

波形からMP1584が間欠動作をしていることがうかがわれます。

これはおそらく電圧制御のフィードバックによるものと思われます。

負電源をDAC等の両電源用に使うときは、消費電力があまり多くないので、数十mA程度の消費だと間欠動作による電圧変動の周波数が可聴域に入ってくるのは問題がありそうな気がします。実際に電源として組むときは、この後に適当なレギュレータ等を入れる必要があるかもしれません。

• MP1584を使った５V，12V，－12V電源
• 
  
• 放置していたTDA7927基板を(再び)試す②

MP1584降圧型DCDCコンバータを試す①

RaspberryPiの電源にも使える激安DC-DCコンバータ

そういえば、まえにalliexpressでみつけて何となく買っておいたDCDCコンバータを持っていた。なんとお値段も5個組で2ドルとな。。。これが活用出来たら儲けもんです。。

なので、RaspberryPi用の電源に使えるかどうか試してみた。

上記はデータシートからの回路図です。6番ピンの対アース抵抗値で発振周波数が決まるようです。ちなみに上図では100kΩなので900kHzです。

上記はalliexpressから買った基板の定数をあてはめたものです。

値は、じじいの電子実験室さんの情報を記載しました。電子実験室さんのサイトもすごいですね。みんな検証してあります。非常に助かります。

この基板の情報として、出力コンデンサを増量しないと安定しないというものがあります。そこで、出力側には47uF16V，入力側に22uF25Vのセラミックコンデンサを抱かせて増量することにしました。

もう一つ改造ポイントがあります。素の状態だと５V付近の電圧調整が結構クリティカルで少し回しただけで大きく電圧が変わってしまいます。それでは都合が悪いので可変抵抗に75kΩを抱かせることにしましょう。

2012サイズの75kΩチップ抵抗を抱かせました。これで微調整が楽になります。ただし最高電圧が６V程度に制限されます。もっともRaspberryPiに使う予定なので高くても5.3V程度でよいのですが・・・・

電圧調整は無負荷で5.04Vとしました。

RaspberryPi ３Aを負荷としてつないでみると

最低で5.00Vまで下がりました。起動が終わった時点のアイドル状態だと5.02V程度で落ち着きました。電圧はよくコントロールされていて大きく下がることはないようです。

十分RaspberryPiの電源として使えそうです。

1週間、ESS9018の格安ボードにRaspberryPiをタンデムさせて電源は12V単一電源を使い、同じ電源から今回のMP1584ボードで5Vに降圧して運用してみました。電源の変動もなく安定しています。