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NF DF-194A VARIABLE PHASE DIGITAL FUNCTION SYNTHESIZER ジャンク入手

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NF DF-194A VARIABLE PHASE DIGITAL FUNCTION SYNTHESIZER ジャンク入手

NF DF-194A VARIABLE PHASE DIGITAL FUNCTION SYNTHESIZERを入手

もちろんジャンクで入手。

情報の少ない本器ですが、ざっくり以下の仕様です。

主仕様:

周波数範囲:0.1mHz-420kHz( 正弦波/方形波)、0.1mHz-21kHz(三角波/ランプ波)

出力電圧:30Vp-p/10Vrms

出力インピーダンス:50Ω/BNC

可変位相出力:-360.0~+360.0deg

その他:トリガ/ゲート/バースト、周波数掃引、6桁表示、GP-IB

ざっくり、機能を絞った(目的を限定した)ファンクションジェネレーターです。

一般的なファンクションジェネレーターとの違いは、変調機能がない、代わりにフェーズ(位相)をずらした信号が出せます。

NF DF-194A を修理

ジャンクの内容は、

通電いたしますが、ボタンを押しても数字の変化がありません。
ファンが回転しません。

左右の取っ手と下部の脚欠品、表示画面に汚れがあり、数字が読み取りにくい

でした。入手後の確認結果も同様でした。

観察してみると、FANには電気が供給されているが回らない。(FANが唸っている)

この手の機種は、最初に全点灯して、表示関係のデモンストレーション(表示チェック)をするので、どうも電源投入直後の全点灯の状態に見える。

早速ばらしてみると、FANはACファン(一度交換されたと思われる接続となっていました)で、軸ずれしていて加熱した跡が見られます(シールが熱で浮き上がり反っている)。簡単に割れてしまいました。

NF DF-194Aで使用されていたPXJ43B1 ACファン

壊れたACファンは、単純にACが接続されただけのようでしたので、とりあえず接続を外してみました。

見事に起動しました。

どうやら、壊れたACファンの影響で、AC電源が期待通りの供給をされておらず、DC側も異常になり動作していなかったようです。

手持ちにはACファンなんてあるわけもなく、PC用の8cm DCファンを取り付けることにしました。

NF DF-194A DCファン化

内部のデジタル側に供給されている+15V(端子)から、3端子レギュレータで12Vを作りました。高回転タイプのファンなので、そのままでは少々煩いので、22Ω程度の抵抗を直列に入れて10Vで動作させました。GNDをシャーシに落としていますが、元々多点接地の構造なので問題ないと思います。

NF DF-194A でDCファンを動かすために追加した12Vレギュレータ回路

NF DF-194A 最終調整

表示器の汚れは、アクリルパネルの内側が薬品?で変質しており、アクリルパネル表面の簡単な研磨では改善できそうにないので、諦めました。

いろいろ設定を変えながら触ってみましたが、表示が正面以外からは読み取りにくいこと以外に不具合はないようです。

1点ありました。バックアップ用密閉電池が蒸発して機能していないようです。電源を入れるたびに初期値設定となりますが今は別に困らないのでとりあえず放置元々設定を記憶するようにはできてなく、保存した設定の保持用でした。電池機能はかなり低下しているようですが、保存した設定は保持されるようなので、とりあえず問題なしでした。

出力レベルは、3桁以上デジタルマルチテスターの測定値と一致しているので、特に触らないことにしました。

(正しく校正する為のAC電圧標準器を持ち合わしていないですしね。)

オフセット電圧もほぼ表示通りで問題なし。

周波数もほぼ正しいのですが、こちらは校正済みの周波数カウンタがあるので、合せ込みにトライしてみました。

電源の裏側の温度が高くなる部分に裸の水晶発振子で構成されていました。電源の発熱でオーブン的な効果を期待しているのでしょうか、十分あったまった後は、安定した周波数となっていて、表示(6桁)精度には簡単に調整できました。(追記:温度補償されているようで、温度によって周波数変動は殆どないようです。)

 

NF DF-194A 周波数を合わせ込みました。

NF DF-194A(下)、上のIWATSU UC-8152はGPSを使って校正済み

最後に

アナログ回路基板の写真を撮り忘れましたが、流石に評価用計測器らしく金属箔抵抗など高精度の部品を惜しみなく使っています。

だから、20年経過してもこの精度・性能ってことなんでしょう。

最高周波数は、低めですが、波形が綺麗で、精度も高いファンクションジェネレーターを格安で用意できました。

WaveSpectraで見てみたところ、歪み率0.01%程度(PCノイズが大きいので実力はもっとあると思います)で不要な高調波も元々のPCノイズに埋もれている感じでオーディオ評価用としても十分に使えそうです。

 

どうも最近は、エラー表示・起動不可・電源入らずなど、そんなジャンクばかりを追っかけている……

頭を抱えるようなジャンクには遭遇していないです(本能が囁くんです、こいつはやばい奴だからやめておけってね)が、本能より物欲が勝って手を出してしまう事もあるので、そのうち痛い目も見るのでしょう

追記

元々ついていたACファンを調べたら、吸い込み(吸気)方向に取り付けられていました。

確かに電源を冷やしたいのなら、直接電源回路に外気を吹き付けるのが良いとは思いますが、この筐体は吸排気口が殆どなく、ファンを吸気方向に取り付けると電源は冷えそうに感じますが、吸い込んだ空気が出ていく口がほとんどないので、内部に熱が籠りやすくなり、全体的に温度が上がるようになります。

電源は十分に冷やして、筐体内部は均等に温まることを想定しているのでしょうか…..

私はラック搭載の予定はないですが、元々ラック搭載を想定されている装置は、フロント吸気(測定器の場合、ほとんどが側面吸気)、リア排気が一般的です。これが逆だと他の装置が吐き出した熱気を吸い込んで冷やすはずが温めるという結果になる最悪のケースもあります。ラックを煙突のように想定して上下で空気の流れを作って冷却するような比較的大きい規模のラック搭載なら大丈夫でしょうけど…..

ということで、今回の修理では、DCファンは排気方向に取り付けています。ファンから遠い側の側面のスリットから吸い込んで、内部回路⇒電源を通って排気となります。これで電源部分もそれなりに冷えているようで、長時間通電しても触れる範囲で動作にも異常は見られないので大丈夫と思われますが、さらに期待した流れとなるよう装置内部にスリットの追加なども様子見しながら検討できればと思います。

同型機の他のオークション出品写真を調べると、ダストフィルタがついており、吸気となっているようで、そういう設計という事なんでしょう(-_-;)

どうせラックには搭載しないので、リア吸気でも問題はないので、設計通りの吸気方向にも取り付けてみて冷却具合を確認してみたいと思います。

追伸 2 その後

バックアップ用のNiCd電池を暫定で、スーパーキャパシタに変えておいたのですが、容量不足と充電電流が微小なので、バックアップ電圧が中途半端に不足する状況が頻発して、Power-ONの診断開始に時間がかかる事態となったので、まじめにもともとついていたNiCd電池(3.6V 50mAh)相当のNiMH 3.6V 80mAhに交換しました。

後、冷却ファンですが、メーカの設計通りの吸気に変更しました。予想通り、電源周りの冷却はそこそこですが、装置全体の温度が上がっています。暖機後はこのほうが動作が安定するかもしれません。元々は吸気フィルターがあるようなので、埃っぽい我が家でもあり、以前に使用していた台所換気専用のフィルターをカットして取り付けました。

NF DF-194A VARIABLE PHASE DIGITAL FUNCTION SYNTHESIZER 吸気FANフィルター

GPSで調整した周波数カウンターでクロックを合わせ込んでいたつもりでしたが、GPS基準クロックの試験をしていて、出来心でオシロスコープを使ったGPS同期クロックとの位相比較をした結果、(手持ちの周波数カウンターの測定限界を超えた)微妙ですが周波数のずれが判明しました。見つけてしまった以上気になるので、近いうちに再調整したいと思います。(そもそもの内蔵クロックの安定度の問題もあるので、ぴったり合したところで、あまり意味はないですが…..精神衛生上良くないので)

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