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ファンクション信号発生器キットを作る

安価(¥799)なファンクション信号発生器キットを購入

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キットなので半田付けしないとならない

一応は説明書も付いている

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早速,基板に印字されているパーツ番号とパーツリストを確認しながら半田付けする

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半田付けの際,先日購入したLCRメーター(LCR-T4)がパーツの確認に役に立った(かなり便利)

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基板は30分も掛からず完成

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透明ケースが付いているが,ケースに基板を付けるのにちょっと戸惑う

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説明が無いのも問題だが,どうやら基板はナットをスペーサーにしてM3×6㎜のビスに載せるだけのようだ

このとおりにすると上蓋の押えが甘いためカタカタと鳴ることになる

なので,拙者はM3×10のビスを用意し3㎜のスペーサ-を作って止めた

確認

正常に動作するか確認すると結構まともなサイン波が出ている

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最高周波数は仕様通り1MHzのようだ

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仕様
  • 電圧供給:9~12V DC入力
  • 波形:正方形,正弦,三角形
  • インピーダンス:600オーム+ 10%
  • 周波数:1Hz~1MHz
  • サイズ: 130×95×17㎜
  • 重量:69g / 2.46oz

正弦波

  • 振幅:9V DC入力で0~3V
  • 歪み:1%未満(1KHzで)
  • 平坦度:+ 0.05dB 1Hz~100kHz

スクエアウェーブ

  • 振幅:9V DC入力で8V(無負荷)
  • 立ち上がり時間:50ns未満(1KHz時)
  • 降下時間:30ns未満(1KHzで)
  • 対称性:5%未満(1KHzで)

三角波

  • 振幅:9V DC入力で0~3V
  • リニアリティ:1%未満(100KHzまで)10mA
おまけ

説明書が英語だったので裏面をgoogleレンズで翻訳してみた

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LPC用のコイルをクラップ発振回路で調整しようとしたが失敗

NOAA用アンテナ(137MHz)とBCL用アンテナ(HF),地デジ(UHF)とBS用アンテナ(SHF)を混合して宅内に引き込んだので少しでもノイズ除去のため専用の分波器を作りたいのと,SDRのHF受信用クリスタルコンバーターを作るためにフィルター(LPF,HPF)が必要となるが,そのフィルターのパーツであるコイル(ソレノイド・コイル)が市販品にはない(探せばあるのか?)ので手作りとなる

そこで手作りのためのサイトを参考に作ってみた

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毎回,必要インダクタンスで巻き数を計算するのも面倒なのでスプレッドシート化

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手巻きだけど,それなりのインダクタンスになるらしいが,やっぱり正しいのか確認したいので手持ちのLCテスターで計測してみた

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が・・・このテスターの最小単位が1μHなんで,今回作りたい最大コイル400nHも測れない

どうしたもんか・・・安い計測器ないかも探してみたがnHまで計測できる機器だと高価なのしかない(秋月に7Kで良いのがあるけど)

ここは安価に済ませたいので探してみると「クラップ発振回路」を使って計測ってのがあって簡単な部品でできるので採用(クラップ発振なのは安定度が高いからである)

計測したいのは50nH~500nHなので,このインダクタンスで発振して計測できるようコンデンサを調整

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実際に動作させてみるが発振しない・・・何故?

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LTspiceで確認してみるとちゃんと発振しているので回路の問題はないと思われる(以下は0.1μFだが3300pFでも発振している)

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尚,クラップ発振回路の出力はエミッタでも可能だが(トランジスタの場合)波形の歪みが大きくなる

試しに手持ちの市販コイルを使って確認すると発振した(以下は1mH)

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その他,47μH,100μH,220μH,470μH,680μHで発振を確認

このオシロでは(帯域200kHzなんで)周波数は正確にカウントできないため,この前ケース化した周波数カウンタで確認したところ(そこそこ)計算上のインダクタと一致したのでインダクタ計算に使えそうだと思う

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しかし(設計)nHあたりでは発振していないようなので更に調整もしくは回路変更が必要

BCL用アンテナ

少し前に作製したHF用のBCLアンテナをNanoVNAでチェックしてみたところ,25m(11600kHz - 12100kHz)で合わせたのに19MHzに同調していた

やはりエレメントを短縮コイル化すると,その分計算して作らないと駄目なようだ

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宅内でHF受信が困難なため外部アンテナにして汎用になれば良いし,半波長で9MHzなのでこれでも良いのだけどもう少し同調周波数を下げておきたいので少しエレメントを延ばすことにした

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結果,15MHz辺りに同調するようになった(中心としては良し)

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QFHアンテナの根元に東西指向で設置した

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必要に応じてマグネチック・ループアンテナとか良さそうなので作り直そうかと思う

LCRメーター(LCR-T4)を購入しケース作製

あると便利そうと思い購入したLCRメーター

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LCRメーターだけど主に半導体(ダイオード,トランジスタ)のチェックに使う予定である

ケース付きだと高価なので基板だけ安いところで購入したら中華からの発送ということで届くのにひと月掛かった

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裏を見てみるとMEGA328が載っていた

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動作確認して正常そうなのでケースを印刷する

定番のThingiverseで検索して良さそうな2種をダウンロードしたうえ完成イメージを吟味して1つに絞る

メンテナンスが終了しバイメタルヒートブレイク対応となった3Dプリンタで印刷

今回は表面と裏面で色を変えてみた

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綺麗に印刷され組み合わせも問題ないようなのでボードを組み込む

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①表面パネルにボードを嵌め込む

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③裏面の穴から電源ケーブルを通す

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④少し隙間があるので厚手の両面テープで止める

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⑤3M×16㎜のネジで止めて完成(ネジ穴がギリだったのでドリルで少し広げた)

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表面をガラステーブル面にして印刷しているので積層痕がなくテカテカ

電池カバーの色が表と同じなのはご愛敬

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斜めにして使用することも可能

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なかなか良い感じに仕上がった

仕様等

ディスプレイ: 128 * 64LCD

通常のテスト速度: 2 秒

シャット ダウン電流: 20mA

給電:9V(8.4Vでも動作可)

自動検出:NPNとPNPトランジスタ,NチャネルとPチャネルMOSFE,Tダイオード(双ダイオードを含む),抵抗,コンデンサーなど

仕様:トランジスタ.MOSFET保護ダイオードなどの増幅率とエミッタトランジスタの順バイアス電圧,しきい値電圧と格子コンデンサーのMOSFETの測定

使用方法:

  1. 測定物をセットしてテストボタンを押すと自動解析
  2. 右下のボタンを押すと電源ON 及び 測定開始
  3. 右下のボタン長押しでシャットダウン

コントラストの設定:

  1. 電源OFFの状態から電源スイッチを長押しするとContrastと表示される
  2. ボタンを0~9回,押すごとにコントラストが変わる

校正の仕方:

  1. 100nFから20uFの間の容量の無極性のコンデンサを一つ用意する
  2. 1,2,3番ソケットをジャンパ線などでショートさせる
  3. 電源を入れるとSelftestモードになる
  4. 38%の時点で「Pls Isolate Prove 」の表示が出るのでジャンパ線を外す
  5. 82%の時点で「Insert The Capacitor」の表示が出るのでソケットの1と3にコンデンサーを接続する
  6. 100%になると校正完了

注意:

  • コンデンサは放電して測定すること
  • コンデンサの検出に1分かかる場合があるが正常

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