オシロFFT活用検討(製作編1)

製作編1

部品在庫を確認の上、部品発注を行いフィルタの製作を行います。

部品発注

作成した回路図から、部品表をおこしました。発注は秋月電子通商を前提としている為、型式欄および価格は秋月電子のものを表記しています。

在庫欄は、私の部品在庫確認結果です。在庫があっても追加発注をかけておきたい物があるので、別に発注欄を設けています。残念ながらフィルタ用の抵抗の一部は秋月電子にも在庫がなく、備考欄に示すとおり2本の抵抗で代用します。

回路見直し

週末に部品発注をかけた翌週の通勤途上で、設計した回路の不都合に気づきました。私のシステムは、バランス回路を採用していますが、バランス回路のメリットの1つはハム等の外乱の影響を受けにくい事です。この効果の確認が設計したフィルタ回路ではできません。効果を確認する為には、フィルタ回路もバランス入力する必要があります。部品発注はかけてしまいましたが、回路の変更検討を行います。基本回路は、入力信号の片側(Cold)を反転して加算し、フィルタ回路に入力します。現状の仕様のまま、バランス入力化すると回路規模が大きくなり、1枚の基板に実装できなくなってしまいます。仕方がないので、入力段のゲイン選択をやめて、フィルタも6次から4次に減らして、バランス化に必要なオペアンプを確保する事にしました。回路図は以下のとおりです。

この結果、フィルタ特性は以下のとおりとなります。

部品表も改版しておきます。一部部品は使用しなくなりますが、幸い新たな特殊部品は不要です。

試作

初めに全体の部品配置を決めます。端子台とICソケットを並べて様子を見ます。オペアンプが3個なので基板を縦に使います。念のため、アクティブフィルタを実装した廃基板を並べてアクティブフィルタの実装幅の確認もしました。

次にGND配線を行います。具体的には電源端子台と入出力用端子台のGNDを接続します。

次に入力抵抗をつけます。場所は入力端子台のすぐ脇としました。

続いて入力アンプの抵抗を実装します。帰還抵抗を合成しているため、実装の難易度が高くなっています。

次はフィルタ入力選択用のジャンパポストを実装します。実装位置は、フィルタ用オペアンプの端子位置を考慮して決めました。

このポストを実装する事で、信号をポストに流す事で、自然な流れが乱されて実装の難易度高くなってしまいます。続いて2個目のオペアンプの反転アンプと加算回路の抵抗を実装します。

次はフィルタ用部品を実装する為の基板ポストを実装します。今回初めて秋月電子で調達しました。一度間違えて5mmピッチのポストを買ってしまい、買い直した物です。

最後の追い込みです。各オペアンプの電源端子にパスコンを実装します。サイズを考慮して0.01uFを実装しました。

あらかじめ実装を考慮して、他部品を実装した為、すんなりと実装する事ができました。最後に各オペアンプの電源配線を行って実装完了です。

残念ながら、ハンダ面に1本被覆電線を使用してしまいました。実装済みの配線を変更すれば、使用を回避できましたが、そこまでこだわりませんでした。次回は実装の確認からスタートしますが、お気づきの方もいるかと思いますが、実装というか設計で大きなミスをしてしまいました。やれやれ。

 

つづく(製作編2)