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◎はじめに |
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信号源として用いる発振器の代表的なものを以下に記します。 |
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(オーディオ発振器) |
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・主にオーディオ帯域(低周波)の信号を発生 |
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・発生波形は「正弦波」、「矩形波」 |
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・低周波発振器またはRC発振器とも呼ばれる |
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(ファンクションジェネレータ) |
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・種々の波形を発生 |
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正弦波、矩形波、三角波、任意波形等 |
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・スイープ機能、出力オフセット機能等、色々な機能がありテスト信号源 |
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として用いられる |
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(標準信号発生器) |
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・無線機器の信号源として用いられる |
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・RF信号発生器またはRFシグナルジェネレータとも呼ばれる |
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オーディオ発振器は機種によっては比較的安価なものがあり、趣味の電子工作でも |
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自作オーディオ機器の動作確認、調整に必要な測定器です。 |
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そこで今回はこの「オーディオ発振器」を紹介します。 |
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◎動作原理 |
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主に「ウィーンブリッジ発振回路」が用いられ、動作原理はパーツまめ知識の |
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「低周波発振器の製作」を参照願います。 |
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◎操作方法 |
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オーディオ発振器は測定器の中では操作は簡単です。 |
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写真2にAD-8626の操作部(フロントパネル)を示します。 |
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(手順1) |
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Bの「波形選択ボタン」で出力したい波形(正弦波か矩形波)を選択する。 |
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(手順2) |
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希望する周波数レンジを@の「周波数レンジ選択ボタン」で選択し、Aの |
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「周波数ダイヤル」で周波数を設定する。 |
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(手順3) |
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Cの「出力レベル調整ツマミ」とDの「減衰器」で希望の出力レベルと |
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なるようにする。 |
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出力端子はこの機種の場合「バインディングポスト」ですが、図4のように変換コネクタを |
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用いて同軸ケーブルを用いれば使い勝手が良く、測定系の接続ケーブルを同軸ケーブル |
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に統一しておくと便利です。 |
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◎応用例1 |
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図5に「フィルターの周波数特性」測定例を示します。 |
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手順1 |
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・オーディオ発振器(以下、AGと呼ぶ)を「正弦波、1KHz」にする |
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・出力に「電子電圧計」および「オシロスコープ」を接続 |
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(オシロスコープは波形モニター用) |
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手順2 |
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・出力が飽和しない振幅レベル(この例では0dBV)となるようにAGのアッテネータ |
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および出力可変ボリュームを調整 |
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手順3 |
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1KHz時の出力レベルを基準レベル(0dB)とし、AGの周波数を可変し、この時の |
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振幅レベルをグラフにプロットする |
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このようにして測定した結果をグラフ1に示します。(Excelで作成) |
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なお、振幅(信号)レベルの測定は一般的なデジタルテスターでは測定出来ません。 |
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オーディオ帯域専用の「電子電圧計」を用います。 |
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周波数 |
出力 |
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(Hz) |
(dB) |
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100 |
-5 |
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200 |
-1.6 |
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300 |
-0.9 |
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400 |
-0.6 |
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500 |
-0.4 |
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600 |
-0.3 |
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700 |
-0.2 |
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800 |
-0.1 |
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900 |
-0.1 |
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1000 |
0 |
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2000 |
-0.2 |
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3000 |
-3 |
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4000 |
-8 |
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5000 |
-12.5 |
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6000 |
-16.5 |
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7000 |
-20 |
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8000 |
-23 |
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9000 |
-25.7 |
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10000 |
-28 |
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◎応用例2 |
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図6は「矩形波」を用い、オペアンプ増幅回路での「簡易発振チェック例」です。 |
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オーバーシュート量が大きいほど位相余裕がありません。 |
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発振の判断は「オーバーシュート量20%以下」を目安にします。 |
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オーバーシュートの観測例を図7に示します。 |
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この例では、約10KHzの矩形波を加え、その時のオペアンプ出力を観測したものです。 |
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◎どのようなものを選んだらよいか |
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一般的に正弦波の「ひずみ率」が小さく、「出力偏差」が小さいほど価格が高くなります。 |
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ひずみ率は小さいほうが望ましく、図8のように発振器のひずみ率が大きいと評価回路 |
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(増幅回路等)を正しく評価することが出来ません。 |
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出力偏差は図9のように出力レベルの「平坦度」のことです。 |
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この場合も偏差の大きい発振器を用いた場合、評価回路を正しく評価(測定)すること |
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が出来ません。 |
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以上のように、ひずみ率および出力偏差は小さいほうが好ましいのですが、これは価格に |
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関係しますので、用途により選択します。 |
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例えば、オシロスコープを用いての「簡易波形チェック」または図5のようなフィルター特性 |
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を測定(評価)する場合などは、 |
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・ひずみ率 0.1%以下 (500Hz〜20KHz) |
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・出力偏差 ア0.5dB以内 |
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のような仕様で十分です。 |
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このようなクラスのオーディオ発振器は各メーカーから販売されていて、それほど高価なもの |
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ではありません。 |
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