AVR ATMEGA16A DDS信号発生器 と PC信号発生ソフトの比較

PCによるオーディオ信号発生ソフトはいくつかありますが、私が利用しているソフトと、AVR ATMEGA16A を用いたDDS信号発生器との発生信号比較をしてみました。
普通に考えれば専用ハードウェアを使う信号発生器の方がPCでソフトウェア的に作り出す信号より圧倒的に周波数や信号波形の正確性は上のはずです。また、PCソフトで発生する信号は使用しているPCの性能にも依存します。それを実際に測定して確かめる事が目的です。よって、誤解や迷惑が生じないよう、PCソフト名は記しません。

測定測定はDDS信号発生器、PCソフト共に10kΩを負荷抵抗として接続し、両端の波形を観察します。出力信号は1kHz正弦波でオシロでの測定電圧がほぼ同じようになるように調整しています。
DDS信号発生器の出力電圧調整ボリウムは半分より若干小さめ。PCソフトの設定はアッテネータを外して、PCオーディオ系の音量設定は普段、ニュースなど聞く程度の設定ですが、そのままスピーカーから音を出すとかなり大きな音量になります。PCソフトに関しては音量調整箇所がソフト、Windows、アンプ内蔵PCスピーカの3カ所有ります。測定時はスピーカーへの信号は遮断して終端抵抗の10kΩのみに接続しています。

結果、意外にPCソフトでの出力信号波形が悪いことが分かりました。
DDS信号発生器の圧勝です。
PCソフトの設定はwave波形作成のサンプリングレートなどは最も良い設定をしています。PCソフトは20kHz以上でも動作して信号を出そうとしているようですが、正弦波でも21kHzを超えると急に出力信号レベルが低下して信号が出力されなくなってしまします。使用しているPCは古いですが、i7-3920K 3.20GHz をWindows10 64bit OSで使用しており性能に不足はありませんが、ハードウェア的な限界なのでしょうか?

 

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LCR、Tr、ダイオード等、マルチテスター LCR-T7

LCR-T7この製品の名前、型番がよく分かりませんがネット販売ではLCR-T7と有ります。
インターネットやアマゾンでは、トランジスタ テスタ 等の呼び方で販売されています。この姉妹機を紹介されている日本語のwebsiteもいくつかありますね。
簡単にL、C、Rの値はもちろん、トランジスタのhFEやVbe、ダイオードの順方向電圧などを自動で簡単に測定できます。
測定レンジがインダクタンスは0.01mHから、静電容量は25pFからと、高周波部品の測定には大きすぎるため、日本での購入は躊躇していましたが、日本でアマゾンから購入したLCメーター、LC-100Aが期待外れの精度だった事と、中華人民共和国内では安価(送料込み62元。日本円で約990円)に購入できる事から購入してみました。
結論を先に言うと、購入して良かったです。大きな理由は以下の2点です。

  1. 中華人民共和国で購入する怪しげなトランジスタやダイオードの特性を簡単に確認できる。特性を揃えるための選別にも操作が簡単。
  2. 充電池を内蔵して小型なので、棚の上に転がしておいても邪魔にならない。結果、L,C,Rの値確認など、ちょっとした事でも簡単に利用しやすい。

測定はとても簡単。ICテストボードソケットに素子の足を挟んで、ボタンを押すだけで自動測定します。レンジの切り替えなども不要。液晶も分かりやすい表示です。
半導体をこのテスターにかけると以下のように測定値が出ます。hFEやVb-e、ダイオードの順方向電圧などは素子の良否、特性の選別に使えます。

良品のトランジスタと、過電流で壊したトランジスタです。壊れたトランジスタがただの抵抗体になっていることが分かります。

小容量コンデンサの容量を測定してみました。以下の写真は上段が左から、22pF、30pF、33pF。下段が左から、47pF、68pF、75pFの公称値のセラミックコンデンサを測定した例です。性能諸元では25pFから測定可能となっていますが手持ちのコンデンサでは30pFは測定できず。33pFから値を表示しました。小容量では仮に素子の表示値を基準として見ると、測定値は15~20%程度、少なめに出る傾向があるようです。

セラミックコンデンサ実測グラフ手元のセラミックコンデンサについて、LCR-T7と他のLCR計で測定値の違いを比較してみました。測定したコンデンサには許容差(誤差)ランクの表示が無いので、20%(Mランク)ではないかと思います。
容量が少ない方、68pF程度まではコンデンサの表示値よりかなり少なめの測定結果です。他のLCR計はほぼ、コンデンサの表示値ですので、LCR-T7の特性かと思います。
100pFの測定値はLCR-T7及び他の測定器共に表示値から大きく外れています。同時に購入している他の100pF表示のコンデンサを測定してみると、130~140pFのものもあり、2台の測定器で同様の傾向です。購入したロットの出来栄えが異常ではないかと思います。
元々、セラミックコンデンサの容量は安定性が悪く、測定電圧、電流、周波数などの条件でも変わるので、75pF以上であればLCR-T7の静電容量測定値は使えそうです。

インダクタンスに関してLCR-T7の表示最小単位は0.01mH(10uH)です。高周波同調回路などではuH単位を測定する必要があるのでこの用途には向きませんが、どのような表示になるのかを確認してみました。

フェライトインダクタ実測グラフ公称値4.7uHは測定限界以下で0.01mH(10uH)と表示。10uHは0.01mH、68uHは0.06mHと表示されますが有効桁数1桁では測定値として実用的ではありません。100uHは0.10mH、220uHは0.21uH、330uHは0.32mH、470uHは0.47uHと表示されます。100uH以上であれば部品混入の選別など、目安には使えそうです。この測定値の範囲ではLCR-T7の測定精度を言っても意味がありませんが、他のLCR計と併せて公称値と測定値のズレをグラフにしてみました。

このほか、ツェナダイオードの降伏電圧は0.01V単位で測定。赤外線リモコンの信号と波形測定。トライアック特性などの測定が出来ます。コストパフォーマンスの高い測定器だと思います。

 

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FT8モードを聞いて?みた

中華人民共和国に住んでいて開局はできないにも関わらず、最近、アマチュア無線をやりたくなったきました。
受信はできるので、ベランダに受信用ホイップアンテナを出して近隣短波放送などを聞いてBCLを楽しんでいます。アマチュア無線も7MHzはよく聞きます。東アジア一帯はもとより、ヨーロッパからの信号が北米より良く入ります。日本のアマチュア無線局も半減しましたが、中華人民共和国の局は私の開局当時、1970年台後半から1980年台のイメージよりだいぶ少なく感じます。アマチュア無線人口の減少だけでなく、政府の縮小圧力もあるのでしょうか。

アマチュア無線のHF帯通信でPSK31等のデジタル変調方式が使われだしてからもう数十年になりますが、まだデジタルモードで実際のQSOをしたことがありません。
最近はFT8というモードが人気、という事で調べて受診に挑戦してみました。
以下のような特徴があるようです。

  1. 無線機接続したPCで信号をデコード、文字を表示。
  2. 交信する双方のPC時刻誤差は1分以内。
  3. 交信する周波数は各バンドで指定(固定)されていて、USBモードで受信する。
  4. 占有帯域が50Hzと狭く指定周波数の中で複数の同時交信が可能。
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LCRブリッジキット ~組立編~

淘宝インダクタンスが0.03μHから測定できるという触れ込みが魅力で、LCRの値を測定するキットを購入しました。抵抗値は0.1Ωから、静電容量は1pFから測定できます。
抵抗値や静電容量はデジタルマルチメーターでも測定できますが、インダクタンス、しかも高周波で用いるμH単位を測定できる測定器は多くありません。
この測定器はブリッジを使って測定する方式で、測定に用いる信号の周波数を100H、1kHz、7.8kHzの3種類に設定できます。高周波に用いるL、Cの値を測定するにはできればMHzの信号で測定したいところですが、なかなかそのような低価格測定器は見当たりません。価格は、本体(203元、約3,200円)とケース(52元、約800円)の日本円で約4,000円程度です。

部品一式中華キットの常として組み立てに必要なマニュアルはありません。キットの内容はシンプルに部品セットです。製品を注文すると販売者からメールでいくつかの資料が送られてきましたが、キットの組み立てに役立ちそうな情報はいくつかの基板の写真くらいでしょうか。回路図も送られてきました。STC 12C5A60S2というマイコンを使ったシステムです。部品表はありません。その他は組み立て完成後の測定方法などに関する資料の様です。詳細な組み立て手順書に従って、ただ黙々と実装、組み立て作業をすれば完成するキットとは違って、うまく完成させるまでの進め方を自分で考えながら組み立てるキットは、これはこれでワクワクして楽しめます。

実装部品リストアップ電子部品を実装するのはメイン基板と8個のスイッチが付くスイッチ基板の2枚です。スイッチ基板はスイッチとメイン基板との間を接続するピンヘッダの実装だけですので、実質、部品実装はメイン基板の一枚です。
メイン基板には既に電源入力、スイッチと表面実装部品が実装済です。キットとして自分で実装するのはリード線タイプの部品になります。実装点数は50点もありません。
部品確認メイン基板のシルク印刷を見て実装が必要な部品番号と値をリストアップします。
具体的にはメイン基板を写真に撮って印刷し、印刷に各部品を確認したところマーキングして抜け漏れの内容にしました。
このリストに基づいてキットに添付の部品について欠品の有無などを確認します。確認した部品は実装作業でのご部品取り付けを防止するため、小袋でいくつかのグループに分けておきます。抵抗は残っているテープタブに値を記入しておくと実装作業が確実で早くできます。

XJW01_PCB_準備が出来たら、ただ、ひたすらに、間違えのように無いメイン基板への部品実装を行います。セオリー通り最初は部品の高さが低い抵抗、次にコンデンサ、その他の順です。
CR以外の部品はリレーとブザー位なので、難しかったり特別な注意を要する部品はありません。
但し、スルーホール基板なので部品を間違えて実装すると取り外したり、正しい部品を実装するための部品穴の半田除去に苦労します。と言うか私は実際、非常に苦労しました。調子に乗って、ヒョイヒョイと実装しないで、1点、1点、良く確認しながら実装した方が身のためです。

LCD&SW Sub PWBメイン基板へCR等を実装する段階ではLCD基板、及びスイッチ基板と接続するピンヘッダは実装しません。
LCD基板とスイッチ基板をスペーサーを入れて固定する時に所定のピンヘッダを一緒に入れます。LCD基板とスイッチ基板を固定した後にピンヘッダの半田付けを行う事で、ちょっとした位置のズレで生じる不要な応力が掛からないようにします。

ケースのフロントパネルに4つのBNCコネクタを固定します。この時、BNCコネクタのホット端子は後で半田付けしやすい向きに取り付けます。このケースのBNCコネクタ取り付け穴は、取りつけ時に回転しないよう、BNCコネクタの形状に合わせた楕円形になっており、固定ネジの締め付けが容易でした。
フロントパネルと基板を8カ所のビスで固定し、基板とBNCコネクタをスズメッキ線で接続します。このような工程も本件の参考資料中に有る写真を見て行います。

完成外観裏蓋と上下の蓋をビスで固定して組み立ては完了です。ケースはアルミの押し出し材を使った非常にがっしりしたものです。加工精度も良く、基板上の部品とケースの穴
との位置や組み立て時のビスと穴の位置精度もしっかり出ています。
途中、何かを確認するような工程はありません。問題なく組み立てが出来ているかどうかは電源を入れてみて始めて分かることになります。

電源投入付属の12V電源アダプターを接続して電源スイッチを入れます。無事に液晶に表示します。操作方法はまだ分かりませんが、いくつかのボタンを押してみると、それらしく表示が変わります。これで組立完了。
次は送られてきた、体系化されていないばらばらな資料を見て使い方を確認します。
組立よりかなり大変そうな気がします。

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FTZ、買いました

そもそも、Z50の購入動機はDX 16-50 f/3.5-6.3VRとの組み合わせでいつもカバンに入れておけるコンパクトなカメラ、でもそこそこ本格的なものが欲しい、という事で、FTZを使ってわざわざ大きくて重いFマウントレンズをZ50に付けようという考えはありませんでした。
机周りに置いておいても邪魔にならないコンパクトさから、Z50を物撮りに使ってみると、DX 16-50 f/3.5-6.3VRが意外に寄れる事と一眼レフに近い操作性から、今まで使っていたコンデジ、P340より遙かに便利です。物撮りに使い出してみると、いままで必要な時はD800Eを引っ張り出していたマクロ撮影もこのZ50で出来れば便利!と考えるようになりました。そこで、FTZの購入を調べて見ると、720元、日本円で11,500円で売っています。日本国内の3万円以上もする実売価格では購入にかなり躊躇しますが、この程度となると指触が動きます。尼康正品(ニコン正規品)となっていますが、中華人民共和国の普通の人は真に受けません。FTZには光学系はないし、マクロ撮影でのフォーカシングはマニュアルなので絞りが正しく機能すれば模造品でもセカンドソースでも問題なさそうに思います。

仮にコピー品でもいいやと思って発注しました。届いた製品は白い箱に入っており、キット用のFTZを単体販売しているようです。
シリアル番号の入った国際保証書が同梱されており、ニコンイメージングのユーザー登録もできました。
現物を確認しても、Z50やDX 16-50 f/3.5-6.3VRと同程度に良い出来栄えです。Z50やFマウントレンズとの脱着感も普通でまったく問題ありません。
どうも、本物らしいです。うれしい!

このFTZを用いてZ50にAF-S NIKKOR 50 f/1.8Gを付けて外に持ち出してテスト撮影してみましたが、合焦速度、露出などの異常は発生しませんでした。合焦速度に関しては特段、早くもなく、遅くもないといったところですが、ボディの影響も大きいと思われます。AF MICRO NIKKOR 105 f/2.8でもマニュアルフォーカス撮影はなおさら問題ありません。ちょっと得した気分です。

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防湿庫を買いました

カメラやレンズの保管に防湿庫などは不要という方もいらっしゃいますが、レンズにカビを生えさせた経験をお持ちの方ならきっと「レンズの保管は防湿」とお思いでは無いでしょうか?私も1つのレンズにカビが生えた経験があります。当時はメーカーサービスでカビの除去をしましたが完全には取れませんでした。それから数年後、またカビが生えました。既にメーカーでは修理対応を打ち切った後だったので民間の修理に依頼してカビを取り除きました。気にしてみれば今でもカビ取りの後が極めてうっすらと見えますが実写に影響ないので、このレンズは今でも愛用しています。

防湿箱と乾燥器

防湿箱と乾燥器

カメラ、写真の趣味は2013年の9月末から始めました。2014年の1月にベトナムに転勤するに当たり、湿度対策としてパッキン付きの大型タッパーを防湿庫として東洋リビングのモバイル・ドライを使ってカメラとレンズの保管を始めました。
6年以上の使用期間を経てさすがにモバイル・ドライもへたってきました。最初はタッパーの蓋を開けなければ1,2週間は湿度が低いままで安定していましたが、最近では一週間もしないうちに吸湿のサイン(シリカゲルの青色が薄いピンクになる)が出てくる状況で、明らかに交換時期と判断できる状況です。

そこで、以前からの念願である防湿庫を購入しました。
購入決断の一番の要因はなんと言っても価格です。購入した132Lで送料込み869元。為替が原安になっていることも有り日本円で約13,500円と、日本で購入する1/3以下の金額です。購入機種はACアダプターでDC5Vで動作する機種を選びました。これなら日本に戻った後も昇圧トランスを使用せずに使うことができます。中華人民共和国広東省の珠海にある”Zhuhai AIPO Electric Appliance” で製造されています。届いた製品は木枠で囲われていて、中華人民共和国では良くある梱包外装の痛みは有りません。ちょっと感心。

製品の背面には2つの湿度を輩出する開口があり、それぞれの内側に除湿と制御ユニットが、計2つ設置されています。湿度センサーの位置は分かりませんでした。
また、扉は上下分かれているタイプを購入しましたが、庫内内部は1つで通気性が保たれています。

天板の前面に庫内の湿度、温度表示。除湿動作湿度の設定、庫内証明のスイッチなどが有ります。除湿ユニット動作のパイロットランプが設置されていて、設定値まで湿度が低下すると除湿ユニットの動作が止まることを確認できます。
湿度設定の最低値は19%でした。この時期、エアコンを使用していない室内の湿度は60~70%ですが、30%に設定して庫内の上部と下部に湿度計を置いてモニターしてみると、庫内湿度は40%以下に保たれました。防湿庫の上下に湿度計を入れてしばらく観察していますが、ほぼ常に湿度37%で、それ以下には下がりません。
上段は使用頻度が高いカメラをレンズを装着したまま出し入れするために棚を1つ外して
以下の機材を入れます。

カメラボディ
D800E、D850、Z50
レンズ
AF-S NIKKOR 16-35 f/4G 、AF-S NIKKOR 24-70 f/2.8E
AF-S NIKKOR 70-200 f/2.8GⅡ 、AF MICRO NIKKOR 105 f/2.8
AF-S NIKKOR 24-120 f/4G 、AF-S NIKKOR 50 f/1.8G
NIKKOR Z DX 16-50 f/3.5-6.3VR 、FTZ
双眼鏡
8x30E Ⅱ

機材収納状態

機材収納状態

これらの機材を収納して、機材出し入れを前提に実用的な収納で、およそ60~70%埋まります。
ネットにある防湿庫選びのアドバイスでよく、1クラス大きめが良いとありますが、確かにその通りです。単に保管するだけならもっと詰められますが、日常使いする機材も入れるので出し入れしやすいスペースも必要です。設置する大きさ的にも135Lでちょうど良かったです。
設置

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NorCal QRP Club Forty-9er ベース CW QRP トランシーバ その4

周波数シフト実験回路

周波数シフト実験回路

オリジナルの NorCal Forty-9er 回路から追加されている仕様の1つが送信と受信でローカルオシレータの発振周波数を変更するという機能です。
クリスタルと直列に接続されたダイオード(1N4001)に逆バイアスをかけ、逆バイアス電圧を受信時、送信時で変化させることでダイオードの電極間容量を変えて周波数をシフトします。受信時はPNPとNPNのトランジスタで構成された送受信切り替え

局発周波数変化測定

局発周波数変化測定

回路からの電圧(Vcc 12Vで11.4v程度)を半固定抵抗器で分圧してダイオードに逆バイアスを電鍵をキーダウンして送信状態になるとこの電圧がほぼゼロVになります。

ダイオードに掛かる電圧と発信周波数の関係を調べて見ました。周波数は1oHzの単位まで表示のある受信機(NRD-535D)でゼロビートによる測定です。受信機の受信周波数と表示の校正はしていません。今回の測定目的は相対的な周波数の変化を確認す

局発発振周波数変化

局発発振周波数変化

る事が目的で、絶対周波数精度はあまり重要ではありませんが、SSDからのAM変調信号、多くの短波放送受信では聴感上の最適状態時の周波数表示と目的周波数がほぼ一致するので、誤差は数10Hz以内ではないかと思います。

ダイオードに掛かる逆バイアス電圧と周波数の変化を調べて見ました。5V以上で変化が飽和してきます。
ov(7,023.93kHz)から5v(7,025.41kHz)の変化幅は1.475kHzです。
この無線機は送信周波数固定で、ダイオードのバイアス電圧が0vの周波数になります。交信相手と時局の送信周波数が一致している場合、受信時のローカルオシレータ発信周波数は、送信周波数からCWのビート分、シフトさせた周波数が最適になります。
回路の電鍵端子をGNDに落として送信状態とし、受信機をゼロビートに合わせて受診状態に戻すと送信周波数を受信したときのビート音が出ます。
半固定抵抗器で好みの周波数になるように調整します。およそ450Hz程度になりました。この状態でダイオードに掛かる逆バイアスは1v程になります。

周波通シフト量調整

周波通シフト量調整

 

 

 

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中国購入SA612ANの発振実験 ~その2~

SA612AN追加購入

SA612AN追加購入

購入した5つ共にローカル発振機が発振しないSA612ANにがっかりしましたが、懲りずに前回と同じ地域の広東省深圳にある別の販売先からまた5つ、SA612ANを買ってみました。
前回は1つ10.00元のものを購入しましたが、今回は1つ4.90元です。広告の写真も最初に購入した製品にはNXPのロゴがありましたが、今回購入の広告写真にはメーカーロゴがありません。いずれにしても偽物というか、コピー品というか・・・、そのような素性の製品で、更に写真と同じものが来るとは限りません。価格も倍半分の違いがあります。返り討ちに遭って全滅覚悟の購入です。

これまで購入した2つの業者から購入したNE602AN、他の2つの業者から購入したSA612ANを並べてみました。
右の2つは異なる販売業者からの購入ですがロット表示が同じです。もっとも、ロット表示と中身の整合性も担保されてIC比較いるものではありませんが。一番左側のICは5つ共にローカル発振しなかったものです。目視より写真に撮った方が見えやすいのですが、それでも微妙に光の加減を調整しないと品名などの表示を読むことが出来ません。左から2番目が追加で別の業者から購入したSA612ANです。このICも型番表示波非常にみにくく、斜め方向からの写真になっているのはなるべく写真に型番を写すためです。型番以外の表示はローカル発振しなかったSA612ANとは違います。また、発振しなかったICより型番表示の判別はし易い状態です。

SA610SA発振テスト

SA610SA発振テスト回路

左の回路図で電源電圧6Vをかけてローカル発振を確認しました。
あっさり発信し、オシロで観察した発信電圧は他の2つのNE602ANと同程度の255mV程になりました。
これで最初に購入した5つのSA612ANは全て不良品であったのだろう事に納得。捨てる気持ちの整理が付きました。

 

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中国購入SA612ANの発振実験

SA612AN

SA612AN

“Frogs calling QRP1.8W Kit”のNE602の替わりに別途購入したSA612ANを差し替えて見ましたが、購入した5つ共に全く発振しませんでした。
SA612ANはNXP Semiconductorsの製品ですが、購入したICの型番は判読が非常に難しい程に印刷が薄くなっていました。販売広告では”原装正品”=本物のオリジナル と謳っていますが、どう見てもサードパーティ?偽物?
中華人民共和国ではこのような事は普通です。
ゴルフ用品を専門街に買いに行けば店長が日本語で「にせもの、OEM、本物。イロイロ有るよ!」とか言ってきますが、”本物”と言われても『絶対、にせものだ!』と考えるのが正しい受け止め方です。
にせものを掴まされても商品の品質を判断する責任は売り手では無く、ほぼ100%買い手側に有る文化圏ですので、怒る気にはなりませんが、全く発振しないというのは面白くあ

SA610SA発振テスト

SA610SA発振テスト回路

りません。
そこで再度、左のような回路を作ってC1、C2を82pF、150pF、330pFに変化させて発振するかどうかを確認しました。
電源電圧は一般に使用する事が多そうな6Vとしています。
“Frogs calling QRP1.8W Kit”では8Vで使用していますが定格最大電圧が9Vですので、高めの使用条件と言えます。データシートによると、通常の使用範囲は4.5vから8.0Vです。
テスト結果は残念ながらC1、C2の容量を変えても発振しませんでした。
C2のみの容量を47pF、10pFと変えても同様です。
今度は別の業者からSA612を購入してテストしてみることにします。

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AVR ATMEGA16A DDS信号発生器キット

DDS信号発生器購入今年の労働節連休は他国へ旅行できる状況では無いので、自宅で電子工作でもしようと、いくつかのキットを購入しました。
これはAVRマイコンのATMEGA16Aを使用したDDS信号発生器のキットです。ATMEGA16Aを使用したDDS信号発生器は以前からインターネットでいろいろなバリエーションの記事が紹介されています。
但しキットに付属のATMEGA16Aは、光の加減と拡大鏡を使ってやっと判読できる程度に文字が消されおり、中華人民共和国では良く流通している非正規品ではないかと思われます。本投稿にある本製品の特性はこのATMEGA16Aを用いてのもので、他のAVRを用いた場合の特性とは異なる可能性がありますのでご注意ください。

 

DDS信号発生器キット内容

キット内容

キットの内容は基板、LCDディスプレイと実装する部品一式。送料込み、45.80元(日本円で約700円)は、日本ではとても考えられない低価格です。その代わり、組み立てに関する情報は、販売webの中も含めて、何も有りません。中核になるAVRマイコンや回路動作の解説はムリにしても、このキットの回路図でもあれば嬉しいのですが、パーツリストも無く素っ気ないキットです。販売店の商品説明の冒頭には「この商品には説明書が有りません。本店はいかなる技術サポートも提供しません。購入前に良く検討してください。」と朱書きされています。
特に親切な解説と組み立てアドバイスが有り、制作過程から楽しめる事が多い米国のアマチュア無線関係キットとはコンセプトが違うように思います。中華人民共和国ではこのようなキットが沢山、安価に販売されています。ある程度の知識と経験が有るユーザーが対象なのでしょう。
念のため組み立て前に基板のシルク印刷から必要な抵抗、コンデンサ、他の部品のリストを作成し、送られてきた内容物と照合する事で簡単に組み立て手順の方針を決めました。

基本的な仕様は以下の通りです。

  1. 出力波形 正弦波、方形波、三角波、正/逆のこぎり波、ECG(心電図波形)、ランダムノイズ
  2. DDSの最大出力周波数 65,535Hz
  3. 1,2,4,8MHzの高速信号(方形波)
  4. 電源 DC ±12V、5V

基板から回路構成を確認すると、AVRで生成したDDS信号はオペアンプ、LM358でオフセット調整(OFF SET)、レベル調整(AMPLITUDE)をしてDDS OUTに出力されるようです。HSはAVRマイコンからの出力がそのまま出力されているようです。
部品はシルク印刷を見ながら実装します。このキットは部品点数が少ないので、抵抗の値、ICの向きなどに注意する程度で簡単です。
タクトスイッチはちょっと見た目には真四角のように見えますが長辺と短辺が有り、基板の実装穴とピンの位置が合う向きで取り付ければOKです。

電源は直流安定化電源から±12Vと+5Vを供給します。5VはAVR用だと思います。12Vから5V電源を生成する回路が基板に乗っていれば便利ですね。
電源を入れて最初に10kHzの正弦波を出力してみました。

正弦波の波形が歪んでいます。これはオシロで波形を確認しながらOFFSETで調整して目視で正弦波らしいところに合わせます。
出力周波数10kHzとした時の各波形モードの出力波形を確認します。Noiseモードに関しては設定周波数に関係ありません。

さして高くない周波数の10kHzでも方形波(Square)は台形、鋸波は三角波のようになりました。更に信号には盛大にノイズが乗っています。
試しに周波数を半分の5kHzにしてみます。
大きな改善は見られません。周波数応答が悪いです。

周波数を20kHzにあげてみました。

最高周波数限界の65kHzです。
正弦波、方形波、鋸波など、三角波になってしまいました。

次にHS(HightSpeed)モードで信号を出してみます。
どこかで異常発振でもしているのでしょうか。低周波と同様に酷いノイズが乗っています。また、周波数応答性が悪い特性が出ています。HSモードの信号はAVRのピンからバッファアンプ無しに直接BNCで出力されているので、AVRの特性が出ています。

DDSを用いた専用ハードウェアの信号発生器という事で信号の正確性を期待していましたが、意外な特性で期待外れでした。操作性に関しては信号生成PCソフトの方が良いので、PCソフトではカバーできない周波数の信号など、必要な信号に応じて使い分ける事になりそうです。

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