| はじめに |
| ロジアナもどきでちょっと練習してみましたが、ちゃんとしたものを作ってみよ～ 趣味の手作り真空管アンプの特性を見てみたい。と目標を立てて、周波数特性のグラフを Excelで描くというものです。開発はBASICとExcelVBAを使います。Ｃ言語に抵抗がある方にも易しく できると思います。 |
| Ｈ８／３０４８Ｆ用ＢＡＳＩＣコンパイラ たぶん￥２，０００．也。 ３０５２でもランタイムルーチンにパッチが必要で、３０４８用のフォルダと３０５２用のフォルダを 分けて、コンパイラも分けておきます。ターゲットマシンによって、コンパイラ自身を使い分けて ＭＯＴファイルを作ります。 間違ってコンパイルしても、シリアル通信以外はほぼ正しく動作しますので、通信部分でおかしな 状態に陥ったら、起動したコンパイラの場所（フォルダ）を確かめなおして再コンパイルします。 かくゆう私もつい、ディスクトップのショートカットでコンパイラを起動して、何度もデータが受信できず ハマってしまいました。途中で気がつき正しいフォルダのコンパイラでＭＯＴをつくりするっと通信ができた という経験を持っています。（今回がそうです）パッチの当て方は、CD-ROMのテキストファイルにヒントが 記載されています。 |
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| いかがなものでしょう、それらしく、あくまでそれらしくです。９０Hz近辺のとんがりはなぜだか分かりません。 でもいいんです、こんなので。だって趣味ですもの。 以下に全体のブロック図を示します。ほとんどが半完成品です。ちっちゃい部分が手作り（いい加減）です。  まず、H8で秋月のDDSをコントロールし、その出力をちょっと増幅します。DDSの出力があまりに小さいのです。 単体でテストしていたので、すでにケースに組み込み後に判明し急遽５V単一電源で動くオペアンプということで ＯＰＡ３５０を使うことにしました。（ちょっと高いけど） アンプの出力は、８オームのダミーロードで受け、その一部を整流回路に引き込みます。 アンプの出力信号を、コンデンサで直流成分をカットし、ダイオードで整流し、さらにコンデンサでリップルを 除くようにします。当初この状態でＡＤ変換していて、１０Ｈｚから順調に電圧が増加していくことを確認しましたが ３０ＫＨｚを超えて、アンプの特性が限界になり、電圧が下がるはずが下がりません。ずっとフラットで？ コンデンサに溜まった電荷の影響です。この電荷を消費するために、１００オームくらいの抵抗でグランドに 落とします。このあたりは、コンデンサの容量と抵抗値の兼ね合いで、さらにＡＤ変換のタイミング考える必要が ありそうです。最終的には、ＤＤＳの発信を停止し、ＡＤ変換で０Ｖまで下がるまで繰り返し測定し、 充分下がったところで次の周波数の測定を行う様にしています。 また、高利得のアンプであれば、オペアンプ無しでも測定は不可能ではありませんでした。オペアンプを使う場合 そのオペアンプ自身の周波数特性に気をつける必要があります。せっかくＤＤＳからフラットな信号を出しても オペアンプで周波数特性を乱しては、測定の意味がありません。 今回では、５０Ｈｚ以下では出力にへたりがあり、この部分の調整が必要であると感じています。 S/Wで補正する方法も考えられますね。  これは、当初のオペアンプの回路です。Outから－入力に１００Kとなっていますが、ここは５０Kの半固定で ゲインコントロールしています。入力のカップリングも取り外しました。片電源の反転増幅ですが、 入力インピーダンスを上げるために、非反転回路のほうがよいとのこと。この辺は今後調整します。 ちなみにOPアンプはOPA350です。かなり高価です。なんでもいいんじゃないかと思いますが。 rail to trailのOPアンプで挑戦してください。 また、DDS基板のC5の値も大きくするよよいそうです。 次にAD入力部分です。  少し手抜きですが、ダミーロードからコンデンサ経由で信号を取り出します。直流分はカットされ、 信号成分だけになるはずです。ここをダイオードで整流します。その後のコンデンサは平滑の目的です。 最後にRがありますが、前述の電荷を開放するためのものです。 ここは、ポート４のビット４につないでいます。 |
| １．ＤＤＳのコントロール H8のポートAの０，１，２のビットを使っています。 データはビット０、ストローブがビット１、クロックがビット２としているはずです。ソースから読み取れます。 １．１データ部（製作④、【基板端子の名称】②DATA シリアル入力用 データ DDT ＤＤＳのマニュアルの技③のページにシリアルデータの例が出ています。 また技④の裏にコマンド表が出ていますので確認してください。コマンド １ としてＤＤＳ－ＬＳＩの出力をＯＮする。（リセット直後は出力ＯＦＦ）と記載されています。 最初は、このコマンド １で出力ＯＮにして、コマンドＣからＦを使って出力すると思っていましたが、リセット直後は確かに発信していませんが、データ書き込みこれを出力するというコマンドＣ以降を１回使えば、発信を始めます。今回はコマンドＦを使いました。全ビットオンで単純だからです。 さて、データ部分の、アドレス（３ビット）は、チップセレクトに合わせます。通常は１，１，１ですね。次にコマンド（４ビット）は今回はコマンドFを使用するのでこれまた１，１，１，１です。続く２６ビット（０から２５ビットまで）LSBが下位になりますね。ここに発信させたい周波数を2進数で設定します。 １．２クロック（製作④、【基板端子の名称】③SCKシリアル入力用クロック DCK マニュアルの技④の裏にDCKのタイミングチャートがあります。ここで、1周期１００ｎSec以上、Hi、Lowの時間が２５ｎSec以上と読み取れます。最短時間が書かれています。今回適当にプログラミングしたら、どうもタイミングに問題があるようで、ところどころに１ｍSecのウエイトを入れました。遅い分には問題ないようです。またこのチャートからクロックの立ち上がりで、データビットを読み込むように見えます。 従って、データをセットした後で、クロックをLowの状態からHiの状態にして２５ｎSec以上保てということでしょう。あえて、こんな極限の短い時間でなくとも余裕で作ってみました。 データがLowのときとHiのときで動作を変えてあります。Bit(n)は送信データの内のある1ビットです。それが１ならば、 Port_Hiをそうでなければ、Port_Lowを呼び出します。 If Bit(i)=1 Then Gosub !Port_Hi Else Gosub !Port_Low ' ビットオンのときのデータとクロックビットの出力 :!Port_Hi Poke &hFFFD3,&h6 ' Data Bit Hi Clock Low wait 1 Poke &hFFFD3,&h7 ' Clock Bit Hi Clock Bit Hi wait 1 Return ' ビットオフのときのデータとクロックビットの出力 :!Port_Low Poke &hFFFD3,&h2 ' Data Bit Low Clock Low wait 1 Poke &hFFFD3,&h3 ' Data Bit Low Clock Bit Hi wait 1 Return 先にデータビットを出力してから１ｍSec後にクロックビットをHiにしています。 １．３ストローブ（製作④、【基板端子の名称】③STBシリアル入力用ストローブ DST 上記と同タイミングチャートです。通常常時Hiで最終ビットを送り出したあとでLowになって次のコントロール信号のため再度Hiにします。 負論理のストローブ信号です。 Poke &hFFFD3,&h0 ' Data and Clock Bit Low,STB Low wait 1 これらを組み合わせて、DDSのコントロールを行います。 H8側のプログラムソースです。 |
Excel側のブックです。 実際の測定方法ですが、まず測定器の電源をONにすると、基準電圧の測定が始まります。 １KHｚの連続信号が出ていますので、４Vを超えない程度にアンプのボリュームを調整します。 OKならどれでもいいですからボタンを押します。すると１０Hzから自動的に測定が始まります。 測定が終わるとデータの転送準備ができたメッセージが出ます。ここで、PC側でExcelを起動しておきます。 測定器のボタンを押すとExcel Waitのようなメッセージが出ますので、Excelのメニューの簡易測定器の 周波数特性データ受信をクリックすると、自動的に受信が開始され、データの受信後に 周波数特性グラフが現れます。 |