正弦波発信器とゲイン調節ユニットはオペアンプを使用する計画なので、オペアンプ用の電源をバッテリから安定的に得る方法を考え、下図の回路を試作してみました。バッテリ電圧が低くなった場合の挙動が少し心配なため、低ドロップのレギュレータを使用しています。。オペアンプ側から見ると、5Vがアースということになります。したがってこの５Ｖが安定していることが重要ですが、5Ｖ前後のツェナーダイオードは温度変化に対するツェナー電圧の変化がいちばん少ないということですので、車内の気温変化にも対応できると思われます。
また、発振器の試作の結果、遅れて立ち上がる9V電源も必要となったので、あわせて設計しました。
（2009.6.7 回路図一部修正）
ゲイン調節ユニットの設計（2009.4.19）(2009.6.7修正)
正弦波発信器とゲイン調節ユニットには、ともに電圧によるゲイン制御の機能が必要となります。市販のオペアンプの中で、このような機能を持つものを探したところ、EL4451Cというオペアンプがこの機能を有していることがわかりました。さっそく購入して、下記の回路を試作しゲインの変化を確認してみました。
AC60Hz 250ｍＶを入力して計測した結果は下図の通りで、AGC入力電圧の変化に比例して交流（60Ｈｚ）出力電圧が変化していることがわかります。変化の割合はＡＧＣ電圧が１０％増加すると出力電圧もほぼ１０％減少するという関係になりました。ＡＧＣ電圧は、+5Vとの比較で検出しており、デジタルアンプで増幅されたAC電圧をトランスで昇圧し、整流された260Ｖの電圧を分圧して４Ｖ程度のＡＧＣ電圧を得る計画です。仮に何らかの原因で電圧が1％上昇すると仮定すれば、AGC電圧は4Ｖから4.04Vに上昇しますので、ちょうど電圧上昇分を打ち消すよう、ゲイン調節ユニットのゲインが減少することになります。バッテリー電圧の変動など様々な変動要因に対してどのくらい安定した電圧が得られるのかは、これからテストをしてみたいと思います。
注：上のグラフではＡＧＣ電圧は+5Vに対しての相対的な電圧で示しています。
正弦波発信器の検討(2009.9.6)
正弦波発振器も同じくEL4451Cを利用して試作してみたのですが、その後、もっと安価なOPAMPを使用する方法がトランジスタ技術2009年6月号に掲載されているのを見つけたので、（川田章弘氏・『簡単便利な100Hz〜10kHz正弦波発信器』）現在は以下の回路となっています。発振周波数は約200Hzです。
図をクリックすると拡大します。（209.9.6）
続く
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