PICのDAコンバータ(DAC)を使ってみた - 補足

8bitDAC版も作ってみました。
　　「PIC/16F1705のDAC（DAコンバータ）を使ってみた（ソース付き）」

実用するにはバッファを入れます。
　　「PIC/16F1705のオペアンプをDACのバッファとして使ってみた」

（2014.11.22）
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「PICのDAC（DAコンバータ）を使ってみた」についてもう少し詳しいことを知りたいというリクエストをいただきましたので補足を書きます。

なおPICの使い方自体、つまりソースなんかも書く気はあるのですがいつになるかわからないのでそういうのがすぐ必要な方は

　　「きむ茶工房ガレージハウス  - ＰＩＣの内蔵ＤＡＣ機能を動作させて見る」

をご覧になるのがいいと思います。私が書く予定のものよりこちらの方がずっと役に立つと思います (^^)

それから波形処理はGoldWaveを使っています。なかなか便利です。最近あやしいダウンロードサイトが多いので本家からダウンロードするのがいいと思います。
　　「GoldWave Inc.」

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最初にやってみたのはこれです。

要するにDACの出力を分圧し直流分をカットした上でPCのLINE INに接続しています。
抵抗値はPCのLINE INの入力レベルに応じで調整します。コンデンサーは100uFですが、やっているのはこれだけではないので大きめにしています。

ちなみに最近のPCだと“LINE IN”のジャックは青い色のやつみたいです。Macはどうだかわかりません。接続はごくふつうの3.5mmミニプラグ＋シールド線のものです。


写真で見るとこうなります。
使っているのはPIC18F26K22です。PIC16F1938なんかでもピン配置は同じだったと思います。PIC16F648Aが使えるとスペースが節約できるのですがDACがついていませんでした (^^;;


「PICのDAC（DAコンバータ）を使ってみた」に書いたようにPICのDACは出力電圧によって出力抵抗が変化するような構成になっているのでこれだとちょっと波形が歪みます。

RB0がGNDに落としてありますが、これはRB0～RB3のいずれかのピンをGNDに落とすことによって波形を変更できるようにしているためです。

出力抵抗の影響を受けないようにするためボルテッジフォロワを入れます。


これで意図したとおりの波形が得られるようになりました。こちらの写真はこれです。


PICの右側のヘンなのに単電源フルスイングオペアンプが4個入っています。
手元に適当なものがなかったので以前ハンダ付けの練習台にしたもの（NJM2747V、パッケージはSSOP14。これはピン間隔が0.6mmくらいでハンダ付けがたいへんなので正直やめた方がいいです）を使っています。

オペアンプが4個あり、せっかくですのでいちばん簡単なLPF（ローパスフィルタ）を入れて波形を“きれい”にしてみます。

写真、説明にあるVF1は左側、VF2が右側のオペアンプ（ボルテッジフォロワ）です。





LPFは二つのボルテッジフォロワVF1、VF2に挟まれているため、信号源の出力抵抗は実質0ですし、次段の入力抵抗は実質無限大ということでLPFもほぼ教科書にあるとおりの特性を示すはずです。

PICのDACOUTの端子電圧にそうとうするVF1の出力とLPFを通したあとのVF2の出力を比較してみます。


かなり正弦波らしくなっています。

LPFを通す前のスペクトラム


「PICのDAC（DAコンバータ）を使ってみた」とくらべると第2高調波が小さくなっています。これは少しでもきれいな波形得られるようにプログラムを手直ししたためもあるのですがボルテッジフォロワによって直線性が改善されたことの影響が大きいと思います。偶数次の高調波が少ないというのは信号が上下対称に近いことを意味しています。
とは言えまだ正弦波からはほど遠いです。

LPFを通したあとのスペクトラム（上と比較するためレベルをちょっと上げてあります）


まあこれだったら正弦波として実験に使えると思います。音を聞いても“純”な音になっています。

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まだオペアンプが二つ余っています。例えばこんなことに使いたいと思います。

普及品のテスター（DMM）は交流低電圧のレンジがありません。上のようなことをやっているとテスターで電圧をチェックしたくなるわけですがそれができません。
単にダイオードで整流して電圧を測ろうとするとダイオードの電圧電流特性の非直線性のため正確に測ることができません。

そこでオペアンプを利用してテスターの直流電圧レンジで回路の交流電圧を精度よく測れるようにするというのはどうでしょう。

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