Direct Digital Synthesizer(DDS)を発振部に
使いロータリースイッチで1Hz単位の周波数可変。
出力アンプ、6桁カウンタ内蔵。
ダイレクトディジタルシンセサイザー(DDS)を利用した周波数発生器を
作ってみました。DDSには市販キットを使い、これの制御をPICで行っ
ています。
周波数設定は押しボタンとロータリースイッチでダイヤル式で出来ます。
発振周波数は10Hzから200KHzを1Hzステップで出来ます。
周波数安定度はクリスタル精度ですので、一般の低周波発生器と比べ
はるかに安定なものになっています。
信号の出力も意外ときれいな正弦波で600Ωの出力アンプ付きです。
周波数直読の6桁カウンタを一緒に実装しました。
2.低周波発生器仕様
低周波発生器としての仕様は下記としています。
(1)全体仕様
・電源 AC100V
(2)出力信号仕様
・信号種別 正弦波のみ
・周波数範囲 1Hz〜200KHz(信号としては1MHzまで出る)
・周波数可変単位 1Hz
・周波数安定度 クリスタル発振精度(約10ppm)
・出力電圧 最大5Vp-p
スイッチにより-20dB、-40dB 切替
ボリュームにより連続可変
(3)操作部仕様
・ロータリースイッチ(メカニカル方式)によるアップダウン
単位はHi/Lowスイッチにより、1Hz単位と1KHz単位に切替可能
・Up/Downスイッチによる連続可変
ロータリースイッチよりも高速な可変が可能で、可変単位は1Hzか
1KHzです。
・Hi/Lowスイッチ
可変する周波数単位を1Hzと1KHzに切り替えるスイッチです。
3.全体構成
全体構成は下図のようになっており、基本となるDDSの低周波発振
ユニットと、6桁の周波数カウンタをベースに、トランスによる電源
回路を付加しています。
ここで使用した6桁周波数カウンタは、別ページの低周波発信器
に使ったものと同じものを使っています。
4.出力信号波形
完成した低周波発生器の実際の出力信号波形を撮ってみました。
10Hzから100KHzまでは出力振幅もフラットで、波形もきれいな
正弦波で、測定器として問題無く使用できます。
500KHz付近からは波形がやや歪んで来ますが、信号としては
出力されている。
実際の出力は1MHz過ぎまで出るが、振幅がかなり小さくなる。
20Hz 1KHz 20KHz
露出時間短く いずれもきれいな正弦波
一部欠け で振幅も一定(1V/div)
100KHz 200KHz 500KHz
ここまでは やや振幅縮小 波形が正弦波
全く問題無し してきた から歪んでいる
5.外観構成
低周波発生器の外観は下記写真のようになっています。
ケースは良く使う中板のあるタイプです。
上面にカウンタ、下面にDDS発振ユニット
が実装されています。
前面の大きなダイアルがロータリーエン
コーダです。
DDS発振ユニット全体の取りつけ外観です。
電源にはトランスに直接ダイオードブリッジ
を取りつけています。
DDS発振ユニットとスイッチ類の接続はコネ
クタとなっています。
平滑コンデンサは基板の電源端子に直接
半田付けで固定しています。
上面には6桁周波数カウンタユニットが
取り付けられています。
カウンタユニットの電源もやはりトランスから
直接ダイオードブリッジで供給しています。