パルスパターンジェネレータ
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水晶発振子を74HCU04を発振させて分周したものを選択して8bitパターンを生成したものを出力する。2パターン出力。パターン周期は100ナノ秒オーダーから数秒まで幅広い。
基板は3枚構成。
発振部・分周部基板
電源部・パターン生成部・出力ドライバ部基板
操作パネル基板
原書に倣って主な配線は部品面で。
http://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/C/Chuck/20120118/20120118051038.jpg 発振部・分周部基板
74HC、74ACなロジックデバイスで作っている本機だが、使用局面はアナログ信号源である。アンプのステップ応答を見る、とかね。
そこで波形観測は難しいということを知った。最高周波数20MHzだがオシロプローブのGNDリード長がアンテナになるの洗礼を受ける。我が家のオシロスコープはアナログのが50MHz、デジタルのが60MHzなので20MHzの方形波を綺麗に見ることができないこともしっかり確認できた。
2枚目作業中。
http://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/C/Chuck/20120118/20120118051040.jpg 電源部・パターン生成部・出力ドライバ部基板
さらにもう1枚コントローラ基板を組み立てて、
http://pbs.twimg.com/media/A_brqnxCEAA1nWm.jpg
ケース内シャーシ作って、ケース加工して(アルミ板の加工)、コネクタ取り付けていきなり機能完成。 http://pbs.twimg.com/media/BAjsj2GCYAA4d96.jpg
ケースに開けたコントローラ周りのアルミ穴がちょっと間抜けだったので、100円ショップで買ってきたPP板をカッターで切って、
http://pbs.twimg.com/media/BApzouCCcAAB9BI.jpg
貼り付けてみた。パルスパターンジェネレータPPG に ポリプロピレンPP板、ってね。
苦労したところは、74AC540 を置いてある店がほとんどなかったこと。秋葉原観測範囲では若松通商で見つけた。74AC541なら鈴商にもあったのだけどね。まぁ直前で反転して74AC541を使うのでも問題無いだろうということで541を使った。ちょうどNOTが数回路余っていたのですよ。
ということで、出力段は、オリジナル記事では74AC540を4回路パラレルであるところを、反転してから74AC541で出力に200Ωシリーズにしたものを4回路パラレル、としてある。出力インピーダンス50Ωですね。600Ωの試験をするときはインピーダンス変換する必要があります。あ、50Ωの並列終端器作らなくちゃ。
なお、クロック系統出力とパルスパターン系統出力の位相差は800psecだった。NOTで余分な反転をしたせいもあるのだろうけど、もともとこのふたつは位相が管理されているわけでもないので、気にしない事にした。どうせ回路の応答を調べる試験をするときは、μsec とか msec のオーダーの信号を使うだろうから…
部品等
参考文献
本多; 『作りながら学ぶエレクトロニクス測定器―電子機器の設計/製作から調整/評価に役立つ』, ハードウェアデザインシリーズ, 2002年, CQ出版
更新履歴
2017/10/18 Scrapboxにて記述開始