AD9833でファンクションジェネレータを作る8 ゲインとDCオフセット

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8 アンプを考える

AD9833の出力波形は、振幅が約0.6Vp-pで、約0.2VのDCオフセットがあります。

アンプを追加してこれの補正をします。アンプに最低限必要な機能は、①約0.2VあるDC成分の除去 ②0.6Vp-pを2.0Vp-p程度に増幅です。
AD9833の出力後に、Butterworthの7素子passive LPFを設け、そのあとにゲインとオフセットを調整するためのオペアンプのアンプを置くことにします。

AD9833のファンクションジェネレータにオペアンプを使ったゲイン・オフセットの調整を付加した記事(How to Build Your Own Function Generator Using Analog Devices’ AD9833)を見つけましたので、これを利用させていただきます。1段目のオペアンプでゲイン調整を行い、2段目のオペアンプで振幅オフセットを増減するというものです。
この回路を詳しく見てみましたら、次のような特徴がありました。
  • 1段目、2段目とも非反転増幅回路である。
  • 2段目でのオフセット調整は、プラス入力に可変抵抗を接続し抵抗分圧する方法である。
オフセット調整は通常ではマイナス入力を分圧する方法が取られています。どのブログを見てもみなマイナス入力の調整でした。そこで、LTspiceでマイナス入力の場合とプラス入力の場合でシミュレーションしてみたところ、プラス入力を分圧調整する方がうまくいきそうなので、この方法を採用することにしました。

調整用の可変抵抗ratio=0.65でオフセット電圧がゼロにできます。

引用の記事には、オフセットの調整量はゲインの影響を受けるので、ケインを合わせてからオフセットを合わせるように書いてありました。



ratio=0.65 DCオフセット ゼロの条件でのシミュレーション波形です。期待通りになっています。

  • オフセット0.2V, 片振幅0.19V, 1kHzを入力 V(sign_in)
  • 1段目オペアンプでゲイン調整(amped)
  • R6の出口がV(n003)
  • 分圧比0.65でオフセットゼロにしてV(out)


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