データ番号

1441

区　分

部品

分　類

計測器

品　名

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ搭載　周波数レスポンス・アナライザ　小冊子付スペシャルバージョン (ADCQ1612PB)

発売元

ビット・トレード・ワン

価　格

13,824円（8%税込）

主要部品

PIC16F1783-I/SO AD9834BRUZ AD8039A TC7662BC RN42-I/RM KF396I(67.1088B)　(未確認NJM2845 MCP1700 AD8310)

電　源

６Ｖｄｃ

概略仕様

付属基板

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ａｎａｌｙｚｅｒ　ｖ１．３　

付属ケース

無し

外形寸法

基板本体　W 117.9mm（アンテナ、可変抵抗器つまみ含む）　D 66.0mm　H 15.5mm

追加購入
部品

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コメント

• 　Windowsパソコンで動作確認しました。　Ａｎｄｒｏｉｄ端末では確認できていません。（インストール方法を理解できていません。）
  　
• 　トランジスタ技術の掲載記事をまとめた冊子が付いているため動作確認時の資料確認作業に際して便利でした。　トランジスタ技術を３冊を探し出す手間が省けましたし、机の上がトランジスタ技術で占有されることもありませんでした。
  　
• 　回路図と実際の基板で使用部品、回路の変更があり、冊子掲載の回路図をそのまま鵜呑みできません。　気付いた変更部のなかから一部分を下記します。
  　

1. 　　ＢＴ１：ＲＮ４２、ＩＣ５：オペアンプなど一部部品の型式が変更されています。
   　
2. 　　ＢＴ１：ＲＮ４２のＴｘＤ信号にＴＲ１（ＰＮＰトランジスタ？）を利用した３．３Ｖ→５Ｖレベル変換回路が追加されています。
   　

• 　電源の０Ｖラインがマイコン部、出力信号部、入力信号部の３領域に明確に分けてあります。　それぞれはＲ１，Ｒ２のチップ抵抗を介して接続されていますので、Ｒ１，Ｒ２は触らないようにしましょう。
  　
• 　基板の固定用と思われるスルーホール穴が約２．５ｍｍ程度と小さくです。　Ｍ３ネジを挿入することはできません。
  　
• 　出力レベル調整用の１回転可変抵抗器では出力レベルの微妙な調整は困難です。
  　
• 　ログアンプを利用していますので電圧はｄＢｕで取り扱われています。　そのためＶレベルの信号の分解能があまりよろしくないことを理解して利用する必要があります。　オーディオ帯域の利用を想定した場合は、リニアの方が好ましい場合が多いのかなとの印象を持っています。
  　
• 　ゲインの周波数特性の採取にはとても便利でした。　残念ながら位相特性は採取できません。
  　
• 　ＤＤＳ用ＩＣであるＡＤ９８３４のデータシートを確認するとＭＣＬＫｍａｘ＝５０ＭＨｚとなっています。　本基板では６７．１０８８ＭＨｚのクロック信号が接続されています。　まあいいか、動けば。

改　造

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その他

（製作例）

【　パッケージ外観　】

【　構成品　】

トランジスタ技術２０１７年２月から５月号抜粋。

【　付属小冊子　】

【　付属パンフレット１　】

【　付属パンフレット２　】

【　基板パッケージ（表面）　】

【　基板パッケージ（裏面）　】

【　基板パッケージ構成品　】

【　基板梱包外観　】

【　基板外観１　】

【　基板外観２　】

【　基板外観３　】

回路図とは異なるＲＮ４２−Ｉ／ＲＭが搭載されています。

【　基板外観４　】

【　基板外観５　】

【　基板外観６　】

【　基板外観７　】

【　基板外観８　】

【　基板外観９　】

【　ＩＣＰＳ用ヘッダピンパッケージ外観　】

【　ＩＣＰＳ用ヘッダピン外観　】

動　作　確　認 　（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ）

　Windows　ＰＣを用いて動作確認をしました。　Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドングルに付属していたＣＤＲＯＭのＣＳＲ社のドライバを用いてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続を試みました。　ＣＯＭポートを確認すると「ＲＮＢＴ−Ｂ８１９」と基板を認識しているようです。　ただし、ＣＯＭポート方向欄は小冊子では「発信」「着信」となっていますが、今回は「 受信」「送信」となっているのが気になりましたました。　ドライバに一抹の不安を感じながら次のステップに進みました。

【　ＣＳＲ社ドライバのＣＰＭポート画面　】

　トランジスタ技術Ｗｅｂサイトで配布されている「TR1703B.zip」に含まれているWindowsのアプリケーションソフト「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」を起動しました。　　当初はＣＯＭ５ポートオープンできないとのメッセージが出てＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続できませんでしたが、何かの拍子で接続成功しました。　ＣＯＭ５ポートで接続した際の「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」動作画面を下記に掲載します。　この画面は正弦波スイープ終了した直後の状態です。

【　ＣＯＭ５ポートによる接続時のＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ動作画面　】

　上記動作終了後にＣＯＭ５ポート接続を確実に成功する方法を調べるために一旦接続を終了して基板の電源をオフしました。　その後、ＣＯＭ５ポートにて再接続を試みましたが、二度と接続することができませんでした。　丸一日の試行に疲れた 末に、最後はＣＳＲ社のドライバをアンインストールしてマイクロソフト社の標準のＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバを利用することにしました。　

【　マイクロソフト社のＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ　】

　次にＣＯＭポート画面を確認すると小冊子に掲載された設定と同じように「発信」「着信」となっていました。　これはうまく動作しそうです。

【　ＣＯＭポート画面　】

　早速、ＣＯＭ３ポートで「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」で接続を試みると何の支障もなく簡単できました。　ＣＳＲ社のドライバに振り回されていたようです。　マイクロソフト社のドライバをインストールして以降、今のことろ接続に失敗することはありません。

【　信号出力〜入力間を短絡してスイープした結果　】

【　信号出力〜入力間を電解コンデンサ１０μＦを接続してスイープした結果　】

【　信号出力〜入力間をセラミックコンデンサ０．１μＦを接続してスイープした結果　】

【　動作確認時の様子　】

動　作　確　認　 （シリアルポート信号）

　パソコンと本基板の通信については小冊子に概要が掲載されています。　また、プログラムのソースも掲載・公開されています。　このソースを解読すればどのようなデータを通信しているかわかると思いますが、今回は基板のＰＩＣマイコンの信号を確認することにしました。　確認にはＬＡＰ−Ｃ（１６０６４）を利用しました。

　以下に確認時の画面キャプチャを掲載します。　キャプチャ画面上部が「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」Ｗｉｎｄｏｗの上半分、キャプチャ画面下部がＬＡＰ−Ｃ（１６０６４）用ソフト「ＺＥＲＯＰＬＵＳ」Ｗｉｎｄｏｗです。 　「ＺＥＲＯＰＬＵＳ」ＷｉｎｄｏｗではＰＩＣマイコンのＲＸ信号（ＰＩＣ−ＲＸ）、ＴＸ信号（ＰＩＣ−ＴＸ）を観測しています。　「ＺＥＲＯＰＬＵＳ」Ｗｉｎｄｏｗの上半分にで信号のトリガ設定と詳細測定結果（＋プロトコルアナライズ結果）、下半分に測定全体を表示しています。

　なお、本基板は測定レベル表示のためのキャリブレーションが必要です。　しかし、今回の一連の観測で用いた「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」にはキャリブレーション手段がありません。　そのためキャリブレーション未実施の状態で測定レベル表示されていることをご了承願います。

【　計測開始コマンド（Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン→ＰＩＣマイコン）　】

【　計測開始コマンド（ＰＩＣマイコン→Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン）　】

【　周波数設定開始コマンド（Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン→ＰＩＣマイコン）　】

【　周波数設定開始コマンド（ＰＩＣマイコン→Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン）　】

動　作　確　認　 （出力波形）

　実際の出力波形をデジタルオシロスコープ　ＤＳ１０５４Ｚで出力波形の周波数を変化させた際の出力振幅の変化を観測しました。　観測に際してＶｐｐと周波数を表示するように設定しています。

　基板の可変抵抗で調整できる出力振幅範囲は０〜６．８８Ｖｐｐでした。　なお、「ＦｒｅｑＡｎａｌｉｙｚｅ」の測定レベル表示値において０ｄＢ表示の範囲の一例として２．３２〜２．８２Ｖと大きな幅がありました。　これは表示分解能が１ｄＢｕであること、および、ログアンプ利用によるためです。　今回の観測に際しての出力振幅調整は、測定レベル表示が−１ｄＢｕ→０ｄＢｕに変化した時点で調整を止めています。　

【　０ｄBu　１０Hz設定時　（Ｖｐｐ＝２．４６Ｖ）　】

【　０ｄBu　１００Hz設定時　（Ｖｐｐ＝２．４２Ｖ）　】

【　０ｄBu　１ｋHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．４２Ｖ）　】

【　０ｄBu　１０ｋHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．３８Ｖ）　】

【　０ｄBu　１００ｋHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．３８Ｖ）　】

【　０ｄBu　１ＭHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．３６Ｖ）　】

【　０ｄBu　２ＭHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．２８Ｖ）　】

【　０ｄBu　３ＭHz設定時　（Ｖｐｐ＝２．１４Ｖ）　】

【　０ｄBu　５ＭHz設定時　（Ｖｐｐ＝１．８０Ｖ）　】

【　０ｄBu　１０ＭHz設定時　（Ｖｐｐ＝０．９８４Ｖ）　】

　波形を観測していると波形の輝線がシャープではなく、若干にじみがあるように思えました。　そのため、波形の一部を拡大して観測しました。

　拡大観測１と拡大観測２では位相９０°付近を拡大観測しています。　測定する度に波形が変化していました。　

【　拡大観測１：位相９０°付近　】

【　拡大観測２：位相９０°付近　】

　拡大観測３と拡大観測４ではＤＤＳの出力信号が変化する状態を観測しています。　ＤＤＳの時間分解能、信号振幅分解能を伺うことができます。

【　拡大観測３：位相６０°付近　】

【　拡大観測４：位相０°付近　】

　今回の観測に際して何故か正弦波のピーク値付近の波形がカットされた異常波形となることがありました。　リセットスイッチを押すと正常に正弦波が出力される場合や、リセットスイッチを押しても電源を再投入しても異常波形のままで、そのうち何故か正常に復帰する場合がありました。　この現象となる場合（手順）は不明です。

【　異常波形出力時　】

動　作　確　認　 （特性まとめ）

　今回、さまざまな観測・測定をしましたが、その結果をまとめてグラフ化しましたので紹介します。

１．出力信号振幅の周波数特性

　１ｋＨｚ時に０ｄＢｕ設定した場合に正弦波スイープした結果をグラフ化しました。　グラフ化に際してはログファイルのＣＳＶファイルデータを利用しています。　ログファイルの数値を「表示値」として青色の線でプロットしています。　また、前項のオシロスコープのＶｐｐ実測結果を実測値として橙色プロットを追加しました。　表示値と実測値に差がありますが、これはキャリブレーション未実施によるものです。

【　周波数特性　】

２．ログアンプ出力ＡＤ変換値特性

　ＬＡＰ−Ｃ（１６０６４）用ソフト「ＺＥＲＯＰＬＵＳ」でＡＤ変換値を得ることができましたので、この方法を用いてオシロスコープでのＶｐｐ実測値とＡＤ変換値との関係を測定しました。　この結果を用いてキャリブレーションを行うことができそうです。 　測定結果を下記に掲載します。

【　ＡＤ変換値特性　縦軸（ｍＶ）ログスケール　】

【　ＡＤ変換値特性　縦軸（ｄＢｕ）リニアスケール　】

【　ＡＤ変換値特性　縦軸（ｍＶ）リニアスケール　】

　今回のログアンプ用データを採取では振幅を０Vpp付近から少しずつ変化させる必要があります。　基板付属の可変抵抗では微妙な調整ができませんので多回転可変抵抗器（ポテンショメータ）に交換しました。　この基板では、一般的なポテンショメータを取り付けられるようなパターンとなっていましたので簡単に交換できました。　測定時の様子を以下に掲載します。

【　ログアンプ出力ＡＤ変換値特性の測定の様子　】