周波数特性測定器（スタンドアーロン）の製作PICの活用事例です。アンプなどの特性を簡単に直視することができます。

（PIC18F4525+DDS-AD9832+PGA2311使用・ソフトVer3対応）

製作＆著作　：JA1WBY　2012-0311）2012-0714 R1.1

今回の目標はPICで作る「周波数特性測定器」（スタンドアーロン）の製作です。パソコンを使用したものは既に色々と発表や発売されておりますので、年寄りのボケ防止にPICの勉強を兼ねて単独動作の出来るものを目指しました。また、まだ良く解らない事が多々あるC言語ですが使えるC言語だけで作ることができました。そんなわけで絶対値よりも相対値重視で簡単に比較等が出来るように配慮しました。

01） プリント基板 プリント基板 （完成写真）

02） 測定風景

001/14 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

03）測定器のLoop Testとは

DDS発振器出力をケーブルで測定器のINPUTに接続。（測定器の動作チェック。マニアル時の出力レベル設定時にも活用致します。）

①入出力特性（IN-OUT） （↓に正常時の波形例を示します。）

　

1）10Hz～100KHｚ

②周波数特性測定（F-TOKUSEI)（出力は-20ｄｂ）

2）10Hz～1MHｚ

3）10Hz～10MHｚ

こちらはテスト事例です。（出力波形は保障致しません。）AD9835を使用したいところです。PGA2311の限界も見えています。

（測定の時はDDS-OUTとINPUTの間に被測定物を入れます。）

002 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

04）アンプの周波数特性の測定（例）

周波数特性の測定風景（自作の1626シングル　QRP-アンプ）

SW1はAuto（下側で-20ｄｂ出力）にしてでは実際に測定してみましょう。

周波数特性　10Hz～100KHｚ

1）入力が-20ｄｂですのでひと目でGainが約20ｄｂあることが判ります。

2）周波数特性もなかなかいいですね。

3）でも測定値が0ｄｂ付近でチョット見づらいですね。　

4）ではSW1をマニアル側にして入力を-30ｄｂにしてみましょう。（VR1で調整します）（Loop　Testで簡単にGainの確認ができます。）

（L-CHを測定）5）こうすると丁度見やすい位置になりました。LCDの左上に＊印が出て1回目測定終了です。

（接続をR-CHに換えて）6）さらにSW30を押して多重表示させてみましょう。LCDの左上に＊＊印が出て2回目測定終了です。

これでL-CH,R-CHのGainのバラツキまでも測定できます。便利ですね、一目瞭然。簡単ですね。

003 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

アンプの入出力特性の測定

05）測定風景写真 自作の1626シングルアンプ

6） 測定結果 自作の1626シングル真空管アンプの測定例（かなり出力が小さいことが判ります。）（MAX12.5Wまで測定できます。）（たぶんMAXでは歪みまくっているだろうが）

004 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

07）こんな測定も出来ます。（多重表示）　（100KHzグラフ差換え 2012-0714）

プリアンプのラウドネスの測定例。（この用に簡単に多重表示の特性グラフが表示できます。）（他に簡単にフイルターなどの特性グラフが表示できます。）

08）

09）

005 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

10）測定例・その②

前のページではミニワッター（QRP機）を測定いたしましたが今度はちょっと大きい中出力のアンプの測定例を示します。

自作の6F6G-PPアンプ例（CSPP)

1）入出力特性の測定例

出力はMAX10.0Vを測定しているのでちょうど出力は12.5Wです。（8Ω負荷）

（グラフが対数表でないのが？ですが）（原理的には負荷抵抗を4Ωにすれば25Wまで　可能かな？・その前にアンプの最適負荷と言うのも　あるからね。このあたりが落としどころかな。）

2）周波数特性の測定例

あまりにも特性が良すぎて100KHｚまででは良く判りませんね。

3）周波数特性の測定例

そこで測定周波数を1MHｚまでとします。これで100KHｚ以降の特性もよく解ります。

しかし、暴れの無い素直な下降線ですね。（出力トランスの優秀さが判ります。）

006 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

11）回路図（概略図）見にくい回路図よりこちらの方が全体が見渡せて都合が良いです。

007 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

12）回路図（CPU部）

008 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

13）回路図（DDS-OSC部）

009 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

14）　　周波数特性　測定装置　（部品表-1）部品記号 部品定格 個数 価格(円) その他

R1,R13,R17,R18 10K 1/6W 4 4 秋月R2,R3 1K 1/6W 2 2 秋月R4 4R7 1/6W 1 1 秋月R5 100R0 1/6W 1 1 秋月R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R22 3K 1/6W 8 8

秋月

R14 15～200R0 1/4W 1 1 秋月R15,R16 1K 1/6W 2 2 秋月R19 5.6K 1/6W 1 1 秋月R20 180K 1/6W 1 1 秋月R21 20K 1/6W 1 1 秋月R23,R24 10K 1/6W 2 2 秋月VR1,VR2,VR3,VR4 10K-B　半固定 4 200 秋月D1,D2 1S1588相当品 2 20 秋月D3 ショットキー 1 10 秋月L1 47uH 1 10 秋月R30 10R0 1/4W 1 1 秋月R31 1K 1/4W 1 1 秋月R32,R36 10K 1/6W 2 2 秋月R33 3.9K 1/6W 1 1 秋月R34 330R0 1/6W 1 1 秋月R35 3K 1/6W 1 1 秋月C1,C2,C3,C4,C6,C7,C11,C12,C13,C16,C19 22uF ～47uF16V 11 110

秋月

C5,C8,C9 10uF 16V Tip 3 45 秋月C10,C14,C15,C17,C18 0.1 16V　Tip 5 50 秋月C30,C31,C32,C100 22uF～47uF 16V 4 40 秋月C33,C34,C35,C36,C37,C38,C39,C40 0.1 16V　Tipcon 8 80

秋月

部品記号 部品定格 個数 その他IC1 PIC18F4525-I/P 1 380 秋月　I-03614IC2 AD8307AN 8P-DIP 1 1044 DigikeyIC3 NJM2845DL1-05　5V用 1 40 秋月IC4 LF412 or LM358 1 50 秋月HT7750 HT7750A 1 30 秋月TL431 TL431 1 10 秋月IC30 AD9832BRUZ 1 921 DigikeyIC31 PGA2311P-ND 1 793 DigikeyIC32 TC4053BP 1 50IC33 PIC12F683-I/P 1 100 秋月S1 6PトグルSW　基板用 1 100 秋月　P-00301S2 オシボタンSW　基板用 1 10 秋月　P-03650S3 3PトグルSW　基板用 1 80 秋月　P-00300OSC-10M 8MHz セラロック 1 30 秋月

MAU109MAU107 ±9VDC/DC（±5V品でも可能） 1 450

秋月

MAU102 MAU102 -5VDC/DC 1 450 秋月XTL1 OSC 24.576MHz　5V用 1 300 秋月　P-04539LCD-B 1-2接点スライドスイッチ 1 25 秋月　P-02736SW1 1-2接点スライドスイッチ 1 25 秋月　P-02736専用PT基板 自作　OR　特注品 1 　 　128ｘ64dot LCD SG12864A2 1 1600 秋月ピンヘッダ 適宜 40 秋月ピンフレーム 適宜 秋月ICソケット 適宜 100 秋月

de JA1WBY 参考　(価格例　2011-11) 7124

010 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

15）プリント基板実装図（1）DDS-OSC部（Eagleでのプリント基板の製作例）

16）PTの改造部分

011 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

17）プリント基板実装図（2）CPU部

（注意3）1）OSCは8MHｚに変更します。2）R15,R16は1KΩに変更します。3）R14は適宜に調整致します。4）S1のSW、現物はノブを上にした時が周波数測定。5）MAU109のDC/DCコンバータは±5V品も可能。（±5V品、±9V品の時は10K負荷抵抗は省略可能かも）

012 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

18）ソフトVer3に対応させるための追加回路図

1）下記の用に部品追加が必要です。（PIC内部でのPllupがしてありませんの外部のPllupが必要）

2）使い方1）電源投入前のスイッチ「S1」の状態によりモードが選択されます。（プリント基板（CPU部）の「S1」のスイッチ）

入出力特性の測定1）「S1」で「IN-OUT」を選択すると入出力特性の測定になります。2）次に電源を投入致します。（自動測定が開始致します。）（途中での「RESET-SW」はいつでも有効）

周波数特性の測定1）「S1」で「F-TOKUSEI」を選択すると周波数特性の測定になります。2）「SW20」で測定周波数範囲を選択します。3）次に電源を投入致します。（自動測定が開始致します。）（測定範囲は上の回路図に記載のようになります。）（途中での「RESET-SW」はいつでも有効）4）「SW20」でOPENを選択(10Hz～100KHz)した時は多重測定ができます。（多重測定はSW30の押しボタンが押された時に開始されます。）（LCD画面の左上に1回目の測定が終わると「＊」が表示されます。左上の「＊」は2回目までの表示となります。但し、測定回数に制限はありませんが、3回位を目安にしています。）

013 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3

19）主な仕様測定モード（2種類）「S1」にて切換1）入出力特性測定モード

1）0.1～12.5W（8Ω時）2）出力周波数　1KHｚ　　0V～3.5V（MAX）

2）周波数特性測定モード（SW20による切換）1）10Hz～100KHｚ 　SW30による多重表示が可能2）10Hz～1MHｚ3）10Hz～10MHｚ （テスト事例・非推奨）4）出力電圧　-20ｄｂ　自動時（SW1による切り換え）5）出力電圧　-60ｄｂ～+10ｄｂ　マニアル測定時（VR1）（SW1による切り替え時は電源の再投入が必要）6）分解能は下記の（注3）。

注意）1）測定周波数＆出力電圧は絶対値を保障するものではありません。2）回路図は参考です（誤記があるかも知れません）、PT基板が正です。3）DDS-OSC出力はLCDがX軸120dotなので目盛りに相当分を等分（約）にしたスポット周波数発振です。3)VR1はEagleでの手違いでVRの使い方が逆になってしまいました。4）使用については自己責任でご利用下さい。

20）あとがき

今まではほとんどがHEXファイルを書込みしながら電子工作を楽しんできました。が今回、初めて本格的？にPICのソースファイルを弄ることにいたしました。何しろまったくC言語の解らないものでしたから色々と下記の参考文献等が非常に参考になりました。改めて感謝いたします。　参考文献（本＆ホームページ等）1）「LCD活用の素」「PIC18本格活用ガイド」後閑 哲也著 2）「電子制御のためのPICの応用」他。後閑 哲也著 3）「電子工作の実験室」4）「ＰＩＣで遊ぶ電子工作」5）「マイコンで遊ぼう」6）電子回路やソフトウエア7）エアーバリアブル 8）お気楽オーディオキット資料館9）ANALOG DEVICES10）Microchip11）12F683とPGA2311テスト その1.012）うめAUDIO(仮称) PGA2311+12F67513）「YS電子工作ラボ」

014/14 PIC18F4525-周波数特性測定器・Ver3