FY6900の使い方 VCO

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FeelTeck/FeelElecのFY6900-40Mhzを入手しました。Aliexpressのスーパーセールで2000円ほど安く買えました。手に入れて気持ちが盛り上がっているうちに、色々と使い方を調べています。わかったことを忘れないうちにBlogにすることにしました。

基本的な使い方

User’s Manualでは、素人には具体的な使い方が分かりませんでした。

機能は下記のBlogで紹介されているのですが、使い方までの説明はありません。波形を出すといった基本的な機能は直観的に操作すれば何とかなったのですが、変調機能とかVCOの使い方にはてこずりました。試行錯誤するうちにわかってきたので、忘れないようにBlogにすることにしました。
FeelTech FY6800 60MHz Signal Generator / Counter Review

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VCO(電圧制御発振器)

電波を作る回路、”発振回路”のうち、加える電圧で発振周波数を制御する発振器を”電圧制御発振器”と呼びます。VCOはVoltage Controlled Oscillatorの略です。

マニアルの記載を拾い集めると、次のようになります。

  • VCO 機能 (電圧制御出力): 外部入力信号によって実現可能: 電圧制御周波数、電圧制御振幅、電圧制御オフセット、電圧制御デューティ サイクル、および PWM 変調
  • [SWEEP] VCO 電圧は、利用可能な信号出力のパラメーターを制御します (例: 電圧制御発振器)。
  • [VCO]
    • VCO機能を設定可能 
    • VCO電圧制御信号発生器の周波数、振幅、バイアス、デューティ 
    • VCOなどの各種パラメータの出力機能。
  • Back Panel ① VCO IN (BNC connector ): 外部信号スイープ入力端子により、電圧制御周波数、電圧制御振幅、電圧制御オフセット、電圧制御デューティサイクルなどを実現できます。 外部信号入力の周波数は500Hz以下にしてください。

  • VCO (電圧制御出力) スイープ
    • 機能命令: 外部スイープ (VCO) 機能により、外部電圧で信号出力を制御できます。 電圧制御周波数(VCF)、電圧制御振幅(VCA)、電圧制御オフセット、電圧制御デューティサイクルなどを実現できます。 
    • 操作方法: [SWEEP]ボタンを押してスイープ機能インターフェイスに入ります。 次に[F4 SOUR]ボタンを押してソースをVCO INに切り替えます。 掃引オブジェクト、開始、終了、掃引モードを設定した後、背面パネルの VCO IN 端子から外部信号を接続します。 次に、ADJ ノブ (OK ボタン) を押して、VCO スイープ機能を有効にします。 無効にするには、ADJ ノブ (OK ボタン) をもう一度押します。 
    • 注: 外部スイープ (VCO) の信号入力はバックパネルの VCO IN ポートから入力する必要があります。 周波数は 500 Hz 未満、電圧振幅は 0 ~ 5 V である必要があります。
  • 入力する変調信号範囲 0 ~ 5V 
  • VCO 信号周波数範囲 0 ~ 2000Hz 
  • VCO 制御対象 電圧制御周波数 (VCF)、電圧制御振幅 (VCA)、電圧制御オフセット、電圧制御デューティ サイクル。 
  • VCO 特殊機能 外部アナログ信号により振幅変調 (AM) または周波数変調 (FM) が可能です。

要約すると、
  1. FY6900のVCOは、外部信号をバックパネルの VCO-IN コネクタに入力して使います。
  2. 入力信号は、周波数は 500 Hz 未満(VCO 信号周波数範囲 0 ~ 2000Hzとの記載もあり)、電圧振幅は 0 ~ 5 V です。
  3. 周波数、振幅、オフセット、デューティが制御できます。

使い方

VCOの出力信号はCH1から出力されます。バックパネルのVCO端子へ入力する外部信号については、① 他の発振器 ② 定電圧電源のマニアル操作 ③ FY6900のCH2出力 のどれもOKでした。

入力電圧(0~5V)とObjectのスイープ幅は次の表になります。

Object
入力電圧 [V]
(入力振幅)
Freq
振幅
Ampl
振幅
Offs
オフセット
Duty
デューティ
開始時最小周波数最小電圧最小電圧最小比率
終了時最大周波数最大電圧最大電圧最大比率

例えば、Freq(周波数)をスイープさせたいとき、そのSTART(最小)周波数:100Hz、END(最大)周波数:1kHzに設定すると、外部信号の0~5Vの変化に対して、出力の周波数は 100~1kHz をスイープしながら遷移します。

リニアスイープの場合は、外部信号2.5Vならば、その時の出力は$100+\cfrac{1000-100}{5 } \times 2.5 = 550 [Hz]$になります。

事例1:0-5Vのランプ入力で出力周波数を制御する(オフセット0V);誤った方法

ここでは、③FY6900のCH2を外部信号にしたケースでの手順を説明します。まず、CH2信号をBack Panel のVCO-IN端子へ入力します。同時にオシロスコープでモニタします。





設定手順は、
  1. [CH1]キーを押し、CH1を有効にしてから、制御される基準信号を設定する。
  2. [CH2]キーを押し、CH2を有効にする。
  3. FUNCTIONキーから、[WAV]を選びランプ入力を設定する。(下図)
  4. FUNCTIONキーから、[VCO]を選びVCOのFreqを設定する。(下図)
  5. [OK]キーを押すと、VCOされた信号が[CH1]から出力される。

CH1で基準信号の周波数を1kHzとしていますが、これはVCOで設定した周波数が優先します。ただし、その他の項目(AMPLなど)はCH1の設定値が有効です。

ここで注意すべきことは、AMPLは波形の peak to peak であることです。上左図のように、AMPL:5.0V, OFFS : 0V に設定すると、電圧は0Vを中心に±2.5Vになります。一方、VCOの入力電圧は0~5Vが有効なので、-2.5~0Vまでは0Vとみなされます。


したがって、前述した外部信号の設定では、VCO波形は下図になります。

外部信号(2CH、水色)が -2.5~0Vの範囲では、START周波数の100Hzで一定のままです。そして、0~2.5Vの範囲では100Hzから550Hzにスイープしています。



事例2:0-5Vのランプ入力で出力周波数を制御する(オフセット2.5V);正しい方法

外部信号が正しく0~5Vとなるように、2.5Vのオフセットをつけたケースです。手順は事例1と同じです。
  1. [CH1]キーを押し、CH1を有効にしてから、制御される基準信号を設定する。
  2. [CH2]キーを押し、CH2を有効にする。
  3. FUNCTIONキーから、[WAV]を選びランプ入力を設定する。(下図)
  4. FUNCTIONキーから、[VCO]を選びVCOのOBJECT: Freqを設定する。(下図)
  5. [OK]キーを押すと、VCOされた信号が[CH1]に出力される。

CH1で基準信号の周波数を1kHzとしていますが、VCOで設定した周波数が優先します。ただし、その他の項目(AMPLなど)はCH1の設定値が有効です。

START周波数(実測158Hz)からEND周波数(実測893Hz)までスイープしています。




事例3:振幅2.5±2.5V(0-5V)のサイン波入力で出力振幅を制御する(オフセット2.5V)

外部信号が正しく0~5Vとなるように、2.5Vのオフセットをつけています。手順は事例2と同じです。
  1. [CH1]キーを押し、CH1を有効にしてから、制御される基準信号を設定する。
  2. [CH2]キーを押し、CH2を有効にする。
  3. FUNCTIONキーから、[WAV]を選びサイン波入力を設定する。(下図)
  4. FUNCTIONキーから、[VCO]を選びVCOのOBJECT: Amplを設定する。(下図)
  5. [OK]キーを押すと、VCOされた信号が[CH1]に出力される。

CH1で基準信号の周波数を1kHzとしていますので、出力の周波数はこの値が有効です。AMPLはVCOで設定した可変振幅が優先します。その他の項目(OFFSなど)はCH1の設定値が有効です。




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