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2020.03.09

LabTool 波形発生機能に Offset 加算を実装してみる - Firmware の互換性は無くなったなぁ...

カテゴリ：ソフト開発日誌

LabTool(秋月にリンク) GitHub に置いた Source Code は Host Application, Firmware とも再構築が必要だ。

UI の設定ウインドウ DC Offset を加える。Amplitude に符号を指定できるように拡張した。

$Triange Wave with offset. AOUT_0 = {WaveForm: Triangle, Frequency: 1kHz, Amplitude: 4.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm: Triangle, Frequency: 1kHz, Amplitude: -3.0V, Offset: -3.0V}$

Offset V0, Amplitude A, 時間 t, 出力 Vout(t), DAC 入力範囲外をクリップする関数を Clip(), 波形関数を f(t) とすると次の様な式で出力する(はず)。

Vout(t)= Clip(V0 + A * f(t))

$Actual Output wave Triange Wave with offset. AOUT_0 = {WaveForm: Triangle, Frequency: 1kHz, Amplitude: 4.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm: Triangle, Frequency: 1kHz, Amplitude: -3.0V, Offset: -3.0V}$

出力電圧が AOUT_0: High: -0.28V, Low: -0.21V くらいズレている。ノイズ込みでオシロの MEAS 機能で測っているからなぁ... 周波数も 1kHz を示さない。合わせ込みが必要かもしれない。

Sine 波も試してみる。AOUT_1 側は振幅、オフセットの設定でクリップするか見ている。クリップ処理は Firmware の計算で行っている。

$Sine Wave with offset. AOUT_0 = {WaveForm: Sine, Frequency: 1kHz, Amplitude: 2.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm: Sine, Frequency: 1kHz, Amplitude: 4.0V, Offset: -2.0V}$

出力電圧のずれ方が、三角波で見たときと違う。AOUT_0 の方はズレの方向が上に凸ピークと下に凸ピークで符号が違う、-60mV と + 28mV 位か。DAC の分解能より大きい。AOUT_1 のクリップの様子も要注意かも、クリップは DAC の code 範囲で行っている。出力 opamp TLV272 の仕様で制限されているのか、見極めかな。Rail to Rail なんだけどな。

$Actual Output Wave Sine Wave with offset. AOUT_0 = {WaveForm: Sine, Frequency: 1kHz, Amplitude: 2.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm: Sine, Frequency: 1kHz, Amplitude: 4.0V, Offset: -2.0V}$

DC 出力(Application, Firmware とも Level と表現)機能も使えるようにしたので、精度の良さげなテスタで測定かな。ベンチトップのマルチメーターは持ってない。

$Level (DC) Wave. AOUT_0 = {WaveForm: Level(DC), Frequency: 1kHz(N/A), Amplitude: 0.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm:Level(DC), Frequency: 1kHz(N/A), Amplitude: 0.0V, Offset: -2.0V}$

$Output wave Level (DC) Wave. AOUT_0 = {WaveForm: Level(DC), Frequency: 1kHz(N/A), Amplitude: 0.0V, Offset: 1.0V}, AOUT_1 = {WaveForm:Level(DC), Frequency: 1kHz(N/A), Amplitude: 0.0V, Offset: -2.0V}$

LabTool の波形測定機能の Calibration は DAC 出力機能を使っている。DAC 側の出力が単純な線形補間と離散化で表現しきれないかも。

ん？ LabTool の出力を測定しているオシロで十分ではないか？ LabTool が気軽に使えるオシロになればなぁ。出力を測定したオシロには波形発生機能無いし...

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