プログラミング素人のはてなブログ

プログラミングも電気回路も専門外の技術屋の末端が勉強したことや作品をアウトプットするブログ。コードに間違いなど見つけられたら、気軽にコメントください。 C#、Python3、ラズパイなど。

信号発生器(ファンクションジェネレータ)を組み立てた

Amazonで売っている中華キットを組み立てました。

私が購入した時点では599円でした。

特別使用目的があるわけではないのですが、はんだ付けの練習とキット自体の評価、オシロスコープの評価をしました。

組み立て

ケースを除いた組み立て時間は1時間ちょっとでした。

パーツはプラケースに入っています。
部品はチャック袋に入っているのにICだけなぜか別でした。
そのためか、ICの足が一本曲がっていました(折れてないので良しとしますが)
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基盤はスルーホールで部品はシルクがあるので部品表を見ながら片面に実装していきます。
抵抗はテスターで確認、セラミックコンデンサは部品がわに刻印があるのでそれを見ながらはんだ付けしていきます。
基本は抵抗など高さのないものからやると良いとされています。
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リード部品はピンセットで挟んで少し余裕を持たせたところで足を折り曲げてから基盤に載せます。
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ケースはアクリルで以前作ったオシロスコープと同様ですが、ビスは長さ2種類x4あるのに、ナットは4個しかなく、どうやらナットは基盤に対するスペーサーとして使う場所に使い、ケースはタッピングのようにねじ込むようです。アクリルにメス側として5角形の穴があり押し込みながら締めると止められます。
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しかし、ここで問題。
コンデンサが高さのためケースが閉まりません。仕方がないので、コンデンサを斜めに倒して対応しました。
もうちょっと高さがあればいいのに、ちょうどいい長さのビスがなかったか何かでケースのサイズを妥協したのでしょうか?
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使ってみる

ジャンパーピンは隣あったピンを緑のパーツを指すとショートして、出力のレンジと波形が切り替えられるようになっています。
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出力はSin波、矩形波(SQU)、三角波(TRI)が出るようになっています。
波形はジャンパーピンとターミナルの端子をどこを使うかで変えられるようになっています。
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3つのボリュームはケースと基盤にシルクがあり、左からAmplitude(振幅)、Fine(周波数の微調整)、Coarse(周波数)の調整用です。

電源は12V1Aの秋月電子のものを使いました。(9~12Vと指定)
または、↓のような電圧と出力端子が変更できるものが一つあるといいでしょう。(または自作、12V1Aぐらいがあればだいたい足りる)
今回はオシロスコープをこちらを使っています。

波形評価

三角波矩形波はSin波の足し合わせ(フーリエ級数)で作られます。
理想的には無限大の周波数まで足し合わせをしますが、現実はどこかで打ち切ります。
そのため、Sin波は比較的簡単に出ます(Sin波はLCRの振動回路で作れる)が三角波矩形波はきれいに出る範囲があるはずです。
ただし、オシロスコープも安物なのでせいぜい100kHzぐらいしか見れないと思っているので、確認の上限は100kHzとします。

Sin波:約1Hz~100kHzまで出力できてそこそこの形状が出ています。
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三角波:10Hz~100kHzぐらいまでが使用範囲でしょうか。
上から122kHz、8.2kHz、2.4kHzですが、上下でゆがみが見えます。
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矩形波:40~20kHzぐらいまでが使用範囲
上から20kHz、7kHz、33Hzで、同様に上下でゆがみが見えます。
予想通り矩形波が一番厳しいですね。
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まとめ

599円のファンクションジェネレータを購入し、組み立て、波形評価をしました。
性能としては、40~20kHzぐらいでした。
ただし、これは安いオシロスコープで見た結果です。
似たようなキットはいろいろあって、ボリュームが4CHあるものとかもあるようです(少し高い)。
周波数を変えると振幅も変わったり、レンジを変えたときにすぐには変わらなかったりしますのでテストで使うには少し注意が必要です。
回路図も一般的なものだと思うので、自分で一から組み立てることも可能です。
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最後にマニュアルの組み立てて順と、使い方(の雑な日本語訳)を載せておきます。

溶接の設置に関する考慮事項は、次の手順に従ってください。
1.コンポーネントは、原則であるフロントボードを溶接します。つまり、コンデンサ抵抗ドアなどのTirat o wekingコンポーネントです。2溶接ソケット、端子台、最後にパワーケット、ポテンショメータ
2.背面のピンを可能な限り短くカットする

デバッグ手順:
1. IC XR2206の溶接が完了したら、ICの方向に注意し、挿入するとチップが損傷する可能性があります。
2. ICをチェックして、反抗などの場合はタイムリーに修正してください。
3. 5.5 x2.1ポート電源、センタープラス/バレルマイナス、9-12v電源電圧用を挿入します。 12v以上を供給すると、出力波形が不安定になります

使用:
1.J1にブルー端子のジャンパーすると SIN / TRIプラグは正弦波を出力します(J1、12は1つだけ挿入することに注意してください)
2 J2にブルー端子のジャンパーすると SIN / TRIプラグは三角波を出力します
(注J11、J12のみのいずれかを挿入)
3. SQU のブルーのターミナルはパルスを出力します
4. AMP:正弦波、三角波の振幅調整
5. FINE:周波数微調整
6. 粗い:粗調整の頻度