データ番号

1911

区　分

部品

分　類

高周波

品　名

１Ｈｚ−１５０ｋＨｚ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　ＰＷＭ　Ｐｕｌｓｅ

発売元

価　格

434円(クーポン・送料込)

主要部品

−

電　源

７〜３０Ｖｄｃ

概略仕様

付属基板

専用基板　２Ｃｈａｎｎｅｌ−ＰＷＭ

付属ケース

無し

外形寸法

基板単体　W 43.5mm　D 28.8mm　H 10.6mm

追加購入

部品

−

コメント

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改　造

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その他

（製作例）

【　商品Ｗｅｂページ　】

【　パッケージ外観　】

【　パッケージ構成品　】

【　基板外観１　】

【　基板外観２　】

【　基板外観３　】

【　基板外観４　】

【　基板外観５　】

【　基板外観６　】

今回は使用しませんでした。

【　付属ピンヘッダー　】

基　板　回　路　調　査　

　 本モジュールの回路図が不明のため７セグメントＬＥＤを取り外して基板回路の目視調査を行いました。　また、シルク文字Ｄ２・Ｄ３はダイオードを意味していると思われますが、どう見てもチップ抵抗が取り付けてあるように見えました。　確認のため、Ｄ３の部品を取り外して観察しました。

【　７セグメントＬＥＤを取り外し後の基板外観１（全体）　】

【　７セグメントＬＥＤを取り外し後の基板外観２（電源供給部分拡大）　】

【　７セグメントＬＥＤを取り外し後の基板外観３（信号出力部分拡大）　】

【　シルク文字Ｄ３部品取り外し時外観　】

　今回の外観確認を基に電源・信号出力部分の回路は下記回路図のようになっていると推測しています。

【　モジュール回路図（推測）　】

　上記回路図が正しいとすると、このモジュールは突っ込みどころ満載です。　回路設計者の意図を理解できませんでした。

• 　ＵＳＢコネクタ経由で＋５ｄｃＶ電源を供給は止めるべきです。　ＵＳＢのＶＢＵＳ（５Ｖｄｃ）が三端子レギュレータの出力に直結されています。　三端子レギュレータの出力に外部から５Ｖｄｃ電圧を印加することになります。
  　　

• 　出力信号（ＰＷＭ信号）はＤ２・Ｄ３に位置する６２０Ωの抵抗でプルアップされたトランジスタ出力となっています。　この抵抗はＶＩＮ＋〜Ｄ１経由の電圧でプルアップされています。　つまり５Ｖｄｃレベルの信号ではなく、ＶＩＮ＋電圧に依存した振幅のＰＷＭ信号となります。　５ＶｄｃレベルのＰＷＭ信号ではないことに注意して利用する必要があります。
  　　

• 　ＵＳＢコネクタ経由で＋５ｄｃＶ電源を供給した場合、前記プルアップ抵抗のプルアップ先はＵＳＢコネクタＶＢＵＳ→三端子レギュレータ出力→三端子レギュレータ入力→プルアップ抵抗となります。　三端子レギュレータの出力→入力を電流経路として使うとんでもない回路となります。　この点からもＵＳＢコネクタ経由で＋５ｄｃＶ電源を供給は止めるべきです。　（とはいうものの、使えているからな〜〜〜〜〜　動けば良いと考えるならば、これも有りか。）
  　　

• 　出力信号（ＰＷＭ信号）部分の回路やＤ２・Ｄ３がもともとダイオードを想定していたことから、本基板の用途はＰＷＭ信号出力ではなく、ＤＣモータなどの誘導性負荷の電力調整と推測しました。　誘導性負荷の一端は本基板のＰＷ１もしくはＰＷ２に接続し、もう一端はＶＩＮ＋に接続すると思われます。　この場合Ｄ２・Ｄ３にはサージ低減用ダイオードを実装するようになりますが、ダイオードＤ１がサージ防止電流経路を阻止しており、サージ防止できなくなっています。　一体どうするつもりだったのか理解できていません。
  　　

• 　本モジュールをＰＷＭ信号発生器として流用する場合、単純にオープンコレクタ出力とする手もありだと思えるのですが、なぜ抵抗でプルアップしたコレクタ出力としたのか理解できません。　

　上記調査結果より、電源供給はＶＩＮ+〜ＶＩＮ−間に９Ｖｄｃ電圧を供給することとしました。　出力にはＰＷ１〜ＧＮＤ間に６８０Ω、ＰＷ２〜ＧＮＤ間にも６８０Ωの抵抗を接続して、ＰＷＭ信号が５Ｖｄｃを越えないようにしました。　また、出力設定をボタン操作するのは面倒なため、シリアル通信を用いて周波数・Ｄｕｔｙを設定することにしました。

動　作　確　認　

　 　動作確認に際して６８０Ωの抵抗は信号取出し電線の途中に設けたピンヘッダーに取り付けました。　また、シリアル通信は５Vdcレベル用の「ＵＳＢシリアル変換モジュール（ＣＨ３４０Ｅ）　（BTE17-06）」を用いました。

【　動作確認時外観（未通電時）　】

【　動作確認時外観（通電時）　】

　シリアル通信として「ＵＳＢシリアル変換モジュール（ＣＨ３４０Ｅ）　（BTE17-06）」などのＵＳＢシリアル変換器を用いた場合、ＴＸＤ信号が電源供給源となり意図しない通電状態となることがあります。　今回も案の定、意図しない通電状態となりました。　

【　意図しない通電状態（ＶＩＮ配線未接続時）　】

【　意図しない通電状態（ＵＳＢコネクタ未接続時）　】

　動作確認に際してシリアル通信で周波数・Ｄｕｔｙを設定しましたが、通信用アプリケーション（今回はＴｅｒａ　ＴｅｒｍＶＴ）のローカルエコーバックをオンすることで使いやすくなりました。　下記にＰＷ１の設定を「１００Hz」→「１１．１ｋHz」→「１４９ｋHz」→「１５０ｋＨｚ」→「Ｄｕｔｙ１％」→「Ｄｕｔｙ１００％」→「Ｄｕｔｙ１０１％」とした場合の通信表示を下記に掲載します。　「Ｄｕｔｙ１０１％」はわざと範囲外を設定したものです。　この場合は必ず「ＦＡＩＬ」が戻ってきます。

【　ローカルエコーバック　オフ時　】

【　ローカルエコーバック　オン時　】

• 　シリアル通信により周波数やＤｕｔｙを設定する場合、１文字ごと手でタイプすると１文字タイプごとに「ＦＡＩＬ」が戻ってきます。　今回の操作では、送信データを 一旦クリップボードにコピーして、クリップボードのデータを送信するようにしました。
  　

• 　データフォーマットは正しいのに「ＦＡＩＬ」が戻ってくることがありました。　ローカルエコーバックがオフ時に「ＦＡＩＬ」がよく発生しました。　オン時は極たまに発生するだけで相当改善されました。　とても癖の強いシリアル通信のようです。
  　　

• 　シリアル通信からは「１４９ｋＨｚ」は設定できますが、「１５０ｋＨｚ」は設定できませんでした。　応答も「ＦＡＩＬ」となりました。　しかし、本モジュールの「ＵＰ」ボタンを使うと「１４９ｋＨｚ」→「１５０ｋＨｚ」に変更できました。　

　以上で動作確認の準備ができましたので、出力波形を「デジタルオシロスコープ　ＤＳ１０５４Ｚ」で観測しました。　特に特徴のあった最小周波数１Ｈｚと最大周波数１５０ｋＨｚで最小Ｄｕｔｙ（Ｈレベルの最小幅パスルが発生するＤｕｔｙ）と最大Ｄｕｔｙ（１００％）の波形を下記に掲載します。

【　１Hz　Ｄｕｔｙ１％設定時　】

【　１Hz　Ｄｕｔｙ１００％設定時　】

【　 １Hz　Ｄｕｔｙ１００％設定時　ＰＷ１信号Ｌｏｗパルス部分拡大　】

【　１５０ｋHz　Ｄｕｔｙ１６％設定時　】

【　１５０ｋHz　Ｄｕｔｙ１００％設定時　】

　波形観測より、発振周波数が高いほどＤｕｔｙの設定値と実測値にずれが大きくなるようです。　１Ｈｚと１５０ｋＨｚにおける設定Ｄｕｔｙと観測Ｄｕｔｙの関係をグラフ化してみました。　観測点をグラフ中に×印でプロットしました。

【　　Ｄｕｔｙ実測値　（１Ｈｚ）　】

【　　Ｄｕｔｙ実測値　（１５０ｋＨｚ）　】

　１５０ｋＨｚ時にＰＷ２の波形を非表示としています。　これはＰＷ１とＰＷ２が同期していないため波形画像が見苦しくなったためです。　ＰＷ１でトリガをかけると、ＰＷ２波形は時間軸がずれて幾重にも重なって表示されました。