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低周波発振器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　もどる

◆はじめに(2012/4/28)
トリオのＡＧ２０２Ａという低周波発振器を４０年ほど前に購入し、トランシーバの入力信号源として、またオーディオアンプやフィルタの周波数特性測定、超音波の実験などに使ってきました。発振周波数は２０Ｈｚ～２００ｋＨｚで、大型の目盛りとフライホイール式のダイヤルは、古式のＶＦＯを使っているような感じのものです。しかし、いずれはくる寿命にそなえ、トランシーバの調整用として発振周波数は１００Ｈｚ～１０ｋＨｚ程度とし、機能を絞った低周波発振器を作ってみようと思います。

　
（左）トリオＡＧ－２０２Ａ、(右）ほぼ完成した低周波発振器

◆仕様を決める(2012/04/28)

周波数　：　１００Ｈｚ～１０ｋＨｚ　（Ｌ＝１００Ｈｚ～１ｋＨｚ　、Ｈ＝１ｋＨｚ～１０ｋＨｚ）
出力電圧　：　０～３００ｍＶ
出力インピーダンス　：　６８０Ω

　回路実験中

◆回路について(2012/04/28)

ウイーンブリッジ発振回路を使い、コンデンサの値を切り替え、２連ボリュームで抵抗値を変化させ、１００Ｈｚ～１０ｋＨｚをカバーします。
ＮＪＭ４５８０Ｄはオーディオ用の低歪率オペアンプで、１段目で発振し、２段目はバッファとして使います。また出力の安定化のためダイオードと２ＳＫ３０を使い自動でゲイン調整をします。
電源は１２Ｖのトランスで、プラスマイナス両方の電圧を作ります。１０Ｄ１で整流したあと平滑回路として当初は４７０μ１個だけでしたが、ハム音がひどいので４７０μ２個と１００Ωを使ったデカップリング回路を通したところきれいな音になりました。
ＶＲ１は１００ＫΩの２連ボリュームで発振周波数を調整します。
ＶＲ２は安定して発振できる値に設定します。出力を強くしようとして回し過ぎると歪が発生してしまいます。
ＶＲ３は出力ゲイン調整用です。

◆発振周波数と目盛りについて(2012/05/03)

発振周波数は　　f＝１／２πＣＲ　（Ｈz)　という式で表され、周波数　f　と抵抗　Ｒ　は反比例の関係にあります。

使用している２連ボリュームはＢ型ですが、実際に目盛りを書いてみると上の画像のようになり、低い周波数は間延びして上側へ行くに従い目盛りが詰まってきます。

◆Ｂ型ボリュームとＡ型ボリューム(2012/05/05)
この目盛りを補正できないかシュミレーションしたのが下のグラフです。Ｂ型ボリュームの場合は目盛りの上下がアンバランスな関係ですが、Ａ型ボリュームの特性曲線を当てはめてみるとほぼ直線になることが分かりました。

◆Ａ型ボリュームと周波数直線性(2012/06/02)
１００ＫΩＢ型２連ボリュームをＡ型に交換して直線性を確認してみました。結果は下の目盛り画像のようにいわゆる逆ダイヤルで、時計方向に回すと周波数が下がる関係になりました。通常の時計方向に回して周波数が上がるようにするにはＣ型のボリュームが必要となりますが、これは市販されていません。ここは多少の不便は目をつむっても周波数直線の方が魅力的なので、Ａ型のボリュームを使うことにします。

　１００ＫΩＡ型２連ボリューム（共立で購入）

◆ケース作り(2012/06/08)
ケースのサイズは幅１００×高５０×奥行１５０ｍｍとし１ｍｍのアルミ板で自作します。

◆平ラグ板に部品を取り付ける(2012/06/01)
６Ｐの平ラグ板２枚に部品を取り付けます。１枚は電源整流部、１枚は発振部です。発振部はスタンドオフ端子を２個使い空中配線的なものになりました。

◆周波数を微調整(2012/6/8)
この低周波発振器は×１と×１０の２つのレンジを持ちますが、発振用コンデンサに微妙な誤差があるため、レンジを切り替えてもピタリと目盛りには一致しません。今回は×１０に使っているフィルムコンデンサ１５２（0.0015μＦ）と並列に３９ＰＦを接続することで、ほぼ目盛りに一致させることが出来ました。

◆デザインを決める(2012/06/08)
低周波発振器の正面パネルを印画紙にプリントし、彫刻刀とカッターナイフで切り抜き、２mmのアクリル板を切り出して穴を開け、３つのパーツを重ねてケースに取り付けました。目盛りの線や円などはＣＡＤのお得意なところであり、文字のサイズや場所も自由に入れられるので、インスタントレタリングで１つ１つ文字を移しこむよりはずいぶん楽ですが、３枚のパーツの取り付け穴をピタリと合わせるのはなかなか難しいものです。最後に作ったアクリル板は、最初に小さな穴を開け、細い丸やすりで穴位置を微調整するという、手作りの極みのようなものです。hi

◆出力波形の観測(2021/4/4)
１０００Ｈにおける出力波形は下の通りです。２，３，４倍波が出ていますね。

◆ＡＧ２０２の出力波形(2021/4/4)
トリオのＡＧ－２０２Ａを１０００Ｈｚで発振させ、その波形を観測すると歪も無く素晴らしいですね。さすがメーカー製と感嘆しました。

◆実際に使ってみる(2012/06/08)
本機のOUTPUT端子とトランシーバーのマイク端子をケーブルでつなぎ１０００Ｈｚの信号を加えると、約１０ｍＶで８０％ほどの出力になり２０ｍＶで飽和しました。当初は出力を３Ｖにしていましたが、トランシーバの調整用には大きすぎるので、ＶＲ３の前にある４．７ＫΩを１００ＫΩに変更し、最大出力を３００ｍＶとしました。

　低周波発振器でトランシーバを調整

＜完了＞