AD9833ファンクションジェネレータ 設計

テスト用ブレッドボード配線図

写真とブレッドボード図は上下が逆です。

回路図 メイン部

回路図 出力部

基板はメイン部と出力部に分けることにした。

メイン部は3.3V系で統一、出力部は電池電源（6V～9Vを想定）のなりゆきで使う。

メイン部

MPUにはATMega328Pを使い、ファームウェアはArduinoでプログラミング。Arduino Unoは外部クリスタルを使って16MHz駆動しているが、ATMega328Pの仕様では外部クリスタルを使って10MHz以上で駆動する場合は5V電源が必要となる。

今回は、AD9833モジュールとUI系を司るだけなので、高速＆正確なクロックは必要がなく、内部RCで8MHｚ駆動することにした。8MHzなら3.3V電源で間に合う。（参考「ArduinoのスケッチをAVR単体で動作させる。」）

I2C LCD、AD9833モジュールとも3.3V系で動作するので、全体として3.3Vで統一した。

電源電圧を監視するために、回路図のC2エリア付近のR2、R3で電源電圧を分圧してAVRのPC0（ADC0）に入力して、LCDに表示するようにしている。

ADCのVREFは内部レファレンスの1.1Vにしているのでここの分圧をMAX 9Vぐらいまで測れるようにするか悩み中。

3.3k、12kで分圧: 5V * (3.3k / (12k + 3.3k)) ≒ 1.078V
4.7k、33kで分圧: 9V * (4.7k / (33k + 4.7k)) ≒ 1.122V

出力部

出力部は0.6Vp-pの波形を非反転増幅回路で、約5Vp-pまで増幅する。

出力部の回路図のR1とR2で増幅率が決まり、

A = 1 + (R1 / R2) = 1 + (8.2k / 1k) = 9.2

0.6V × 9.2 = 5.52V

となる。

約5Vp-pまで増幅するので、フルスイングOPAMPを使っても電源は６V程度以上は必要で、低電圧タイプのOPAMPは不可となる。

基板設計

メイン部

出力部

※配線まだ。

メイン部はC基板、出力部は秋月で売っているDタイプのシールドメッシュ基板を試しに使ってみることにする。

シールドメッシュ基板の裏面はベタGNDではない（よく見たらベタGNDでした）が、ランド周囲をぐるっとベタパターンが囲んでいて、なんとなくノイズに強そう。

外周のホール以外は穴経が小さくて、AMP EIのポストヘッダーがささらない。

筐体の構想

電池を外出しにすれば、タカチのプラケース(PB-2)で収まりそうだが、破綻したら秋月の一回り大きいポリカーボネート・ケースにする。

ケース内配線

波形（Sine/Triangle）切り替えスイッチはタクトスイッチだと、パネル取り付けの加工が難しそうなのでトグルスイッチにした。

メモ：

レベル調整用のPOTは通信機用のものを使いたい。

基板はんだ付け→モックアップ作成→筐体作成。

シールドメッシュ基板は周囲のベタパターンをGNDに繋がないとだめ？1点にすべき？