2024年03月15日

やっぱり正弦波のジェネレータが欲しい(続編)

「組み立て編」で発振が安定しなかったので、原因を調べるために、R4を半固定抵抗(20KΩ)に変更してみました。

正弦波‗VR.PNG

正弦波‗VR基板.jpg

半固定抵抗を回して、ぎりぎり発振する場所を探します。
その際、R4の抵抗値が、9.73KΩでした。

正弦波‗VR発振.jpg

次に、発振しなくなる場所を半固定抵抗を回して探します。
同様に、R4の抵抗値は、9.94KΩでした。

正弦波‗VR未発振.jpg

R4の値は計算上10KΩですので、R4の実測値が10KΩぴったりだったとすれば、これは発振しませんね…(発振条件が ”3”になりません)
使った抵抗はカーボンの抵抗で、公差は±5%です。
R3もカーボン抵抗ですから、R3、R4の公差によっては、発振条件を満たさないケースがあってもおかしくありません。
ですから、抵抗を交換すると発振が止まったりしたのですね… (結構厳密に条件を要求してくるのですね…)

また、発振―未発振の抵抗値の差も0.21KΩと狭いので、常に発振を安定させるには、半固定抵抗での調整が不可欠なようです。
オフセットにも若干のずれがある(0.4V)ので、ここも調整できるようにしたほうが良いみたいです。

正確性を要求される実験では使えませんが、ちょっとした確認程度に使うジェネレータとしては使えそうです。


記事投稿:池田

posted by towa at 13:50| 初心者電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2024年03月08日

やっぱり正弦波のジェネレータが欲しい(組立て編)

さて、実際の組み立てです。
部品表は以下の通り。とっても少ないです!

正弦波jnr.png

ブレッドボード上に適当に部品を配置して、リード線でつないでいきます。
リード線は、ブレッドボード用の線材セットを使うと楽ですが、通常の線材を切って使っても、問題はありません。
OPAMPの電源は、1つの電源を抵抗で分圧して使ってもよかったのですが、今回は 2電源を別々に用意します。

正弦波jnr2.png

電源投入です!

正弦波jnr3.png

うん! 発振はしていますね… ただ、周波数=1KHzを狙っていたのですが、少し足りません。
あと、発振が不安定で、少し触ったり、抵抗を入れ替えたりすると、止まったりします。
これは、発振条件がセンシティブで、抵抗誤差を拾ったりしているのでしょうか??
それとも、単に接触の問題なのかも…

この辺を検証するために、今後は抵抗を半固定抵抗に変更(抵抗誤差補正)して、ユニバーサル基板に組んだ(接触不良対策)実験してみたいところですね。


記事投稿:池田

posted by towa at 13:46| 初心者電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2024年03月04日

やっぱり正弦波のジェネレータが欲しい(回路編)

前回、矩形波のジェネレータを自作しましたが、やはりここにきて正弦波のジェネレータが欲しくなりました。

何か簡単な回路で実現できないかとWebを探していたら、ありました!『ウィーンブリッジ発振回路
OPアンプ1つと抵抗4+コンデンサ2個で実現できる簡単な回路です。

とりあえず、Webに載っていたリファレンス回路を検討します。

ジェネレータ1.png

この回路の発振周波数は、以下の式で表せますが、発振条件があり満足する必要があります。
ジェネレータ3.pngジェネレータ2.png
回路図の条件を当てはめてみると…
ジェネレータ4.png
が成り立ち、発振周波数が約1KHz、で発振条件を満たすことが判ります。
今回は、ブレッドボードを使って回路を組み立ててみようと思います。

次回は、組み立て編です!



記事投稿:池田
posted by towa at 16:18| 初心者電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2023年11月27日

オシロ・ジェネレータ(組み立て編)

前回、回路を考えたものを組み立て、動作確認を行います。

実際の基板はこれ
20231127_100312.jpg
部品点数が少ないので、あっさりしたものです。

オシロスコープに接続して、出力信号を確認しました。
20231127_100653.jpg
周波数:10KHz

20231127_101215.jpg
周波数:100KHz

目標だった周波数、10KHz・100KHzは出せているようです。が、100KHzの波形が結構汚いです…
まあ、とりあえず予定通りの周波数は出せていますので、良しとします…
バラックのままだと、かっこ悪いので、そのうち台に固定するか、箱に入れようと思います。

このハンディー・オシロのWeb記事を見ていたら、なんと、矩形波のジェネレータは付いていることが判りました!
マニュアルを最初によく読め! というやつです…

というわけで、この基板は、あまり意味のないものになってしましました。
最初から、正弦波のジェネレータを組めば良かったと…


記事投稿:池田

posted by towa at 11:37| 初心者電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2023年10月27日

オシロ・ジェネレータ(回路編)

以前から、オシロスコープは欲しい計測器でしたが、結構高価でなかなか手が出ませんでした。
とある人から「簡易型のハンディータイプなら数千円であるよ」との話を聞き、Netで一番安価なものを購入しました。
なんせ安いので、「プローブが使いずらい」とか「操作が判りにくい」とかありましたが、とりあえず波形が確認できればいいや! と思っていました。
しかし、重大なことに気づきます。「ジェネレータ」機能がついていません…
よく調べれば、少しの上乗せでジェネレータ付きが買えたのに! です。

矩形波にしろ、正弦波にしろジェネレータは欲しいところですが、買い替えるのも悔しいので自作することにします。
とりあえず矩形波を作ることにして、NE555を使った回路を考えました。

NE555を使った、矩形波発振回路は、Webにたくさん載っていますが、いちばん部品点数の少ないリファレンス回路に近いものを採用します。
下記が回路図ですが、発振周波数は可変できるようにしたいので、Rの一つをVRで可変できるようにします。

オシレータ.PNG

発振周波数は、f=1.44/((Ra+2Rb)*C1) で計算できますので、100KHz程度出せるように、Ra、RbとC1の値を決めます。
RaとC1を固定にして、Rbを可変にします。Ra(R1)=10KΩ、C1=0.001μFと仮定すると、
Rb=4.7KΩで約100KHz、Rb=100KΩで約7KHzとなりそうなので、Rb(VR1)=100KΩの可変抵抗を使うことにします。
(C2はパスコンなので、とりあえず0.01μFを付けておきます)
部品.PNG
部品はすべて自宅のジャンクで間に合いそうです。
次回は、組み立て・実験編です

はてさて、うまくいくのやら…


記事投稿:池田


posted by towa at 15:26| 初心者電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする