2015.11.19
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新製品の紹介(プチ連載です)
周波数カウンタ組立キット

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たまにはちょいと息抜きで小品も作ってみたいものです。
簡単にチョイチョイと…。
でも、なかなかそうは簡単にはいかなくて、いつものごとく回を重ねてしまうことになるのかも…。
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[第57回]


●周波数カウンタ(B)の回路図です

まだ作成中で一部の部品番号などが未記入ですが、回路はこの通りです。

周波数カウンタ(A)の回路と比べると(A)では素直にRC0〜RC7を下位8ビットの入力に割り当てているのに対して、この(B)ではRC0を外して代わりにRE3を割り当てています。
この基板の当初の回路ではRC0を別の目的に使っていたためそのような回路になっています。
左下の74HCU04が前回説明した水晶発振回路です。
ここに水晶とコンデンサを置くことで即席の水晶発振回路にすることができます。

●水晶発振回路を使ってみました

まずは下準備です。
周波数カウンタ(A)と(B)でVM39S5Gの周波数を測りました。

今までのテストでこのVM39S5Gの周波数は12800003Hzであることがわかっています。
その12800003Hzを測定したところ(A)の表示は12799985Hzで(B)の表示は12800023Hzになりました。
このことから(A)と(B)の水晶発振回路の周波数は下のようにして求めることができます。

(A)20000000*(12800003/12799985)=20000028Hz   誤差は1.2ppm
(B)20000000*(12800003/12800023)=19999969Hz   誤差は1.5ppm

これはPIC16F883の発振回路による発振周波数ですから、この水晶に固有の発振周波数ということにはなりませんが、近い値であることに間違いはありません。

それでは(A)の水晶とコンデンサ(22pF)を(B)の74HCU04による水晶発振回路にセットしてその値を測定してみることにします。
こういう値になりました。

19999017Hzです。
PICに実装していたときの推定発振周波数は20000028Hzでしたから、それからはかなりずれています。
もっともこれは(B)で測定した結果で、(B)にも誤差がありますから、結果が正しく表示されたことにはなりません。
細かい話ですが、今は実験ですから、そこを補正してみることにします。

19999017*(20000000/19999969)=19999048

多少はPICに実装されていたときの値に近づきましたが、まだかなりずれています。
上に書きましたように発振回路そのものによってかなり発振周波数は異なってくることがわかります。
それではこれをPICに実装していたときの200000028Hzに近づけることはできないでしょうか。
水晶発振回路はコンデンサの値を変えることである程度発振周波数を変えることができます。

そこでコンデンサを別の値のものに交換してみました。
15pFです。

するとちょっと発振周波数が高くなってしまいました。
コンデンサの値が小さすぎたようです。

18pFにしてみました。

うーん。
今度はちょっと周波数が低くなりすぎました。

ちょいとやっつけですけれど前方のコンデンサを15pFに、後方のコンデンサを18pFにしてみました。

おや。
今度はなんだかよさそうです。
補正してみました。

19999996*(20000000/19999969)=20000027

おお。
見事ぴったりの値になりました。

いかがでしょう?
この回路。
ちょいと使えるとは思いませんか?

周波数カウンタ組立キット[第57回]
2015.11.19upload

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