AD9851ユニバーサル基板とSMA3103(RFアンプ)の特性計測

AD9851ユニバーサル基板の出力が弱いということでアンプ(SMA3103)で増幅することを目的とする。この出力をダイオードで検波するときに弱すぎると検波できないためである。

アンプはSMA3103を搭載したアンプ基板があったのでそれを使用。(前に使用したものと同じ)

まず、PC操作でpapilioを動かして、AD9851ユニバーサル基板に入れる。その時の波形が以下。PC上では20MHzに設定。

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振幅=実効値0.0863×√2=0.122Vしか出ていないのが分かる。

次にこの出力をアンプに通した時、

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となり、振幅=実効値0.136×√2=0.192V≒0.2V

ノイズがひどかったが、増幅したことは確認できた。

PC上で周波数を上げていくと、ノイズもひどくなっていくが、実効値も大きくなっているように見えたので、ダイオードによる検波に必要な出力が出ることは確認できた。

PC上の周波数の最大の60MHzの時、実効値が0.4V程度になった。

90°ハイブリッドカプラー(1)改

90°ハイブリッドカプラー(1)の測定を改めて行ったところ、新たな結果が出たので記載する。

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90°ハイブリッドカプラー(2)

動作確認のため、

90°ハイブリッド(6) - tokken14mriのブログ

と同じ条件下で測定した。

予想では上記したサイトのように同調状態時はISOL端子の強度が出ないことが予想される。そして、それぞれISOL端子を集めると同調状態時が一番強度が小さくなるはずだ。

結果は以下。発振器のレベルは200mV。

・90°端子を開放させた時

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・90°端子を短絡させた時

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・90°端子を同調させた時

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それぞれ抽出すると

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 ISOL端子の強度が上記したサイトのものよりも出てしまっていることが分かる。

また、ISOL端子の電圧値(p-p値)をオシロで測定しようとした際に、0°端子と90°端子に配線コネクタをつなげておくと、なぜかISOL端子の電圧値が10mV~15mV増加するという現象が起きた。これも伝送線路の影響なのか吟味していきたい。ちなみに上のグラフは配線コネクタをつなげなかった時のグラフ。

90°ハイブリッドカプラー(1)

ユニバーサル基板に90°ハイブリッドをつけて動作確認を行った。今回用いる90°ハイブリッドは

Anaren10261-3  帯域62.5MHz-125MHz である。

まず動作確認において以下のような回路で測定し、周波数における電圧、強度をみてみた。RFは発振器を使用し、200mVに設定。電圧値は実効値を用いた。

強度[dB]=10log10(probe1[mV] / IN[mV]) 、強度[dB]=10log10(probe2[mV] / IN[mV]) を使用

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ISOL端子と0°端子は開放しているので、INと90°端子は共通になってほしかったが、よくわからない結果になってしまった。次回は、今回のやり直しとRFスイッチをつけた動作確認をしていく。

在庫アンプの動作確認

在庫アンプの動作確認を行った。

新BPFとつなげて強度を測定した。発振器は200mVに設定。

ここで、在庫アンプが三つあったのでそれぞれの規格を示す。

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結果をグラフにした。「アンプなし状態」ではLPFのコイルを100nH、そのほかのLPFのコイルは82nHを使用している。→アンプなし状態の帯域がずれている。

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グラフをngraphを用いて書きたかったが、エクセルで処理。時間があるときにngraphを使ったグラフを書いていきたい。

RFswitch(3)

 新しくRFswitch基板を製作し、その動作確認を行った。

前回と同様。真理値表通りの動作をしてくれるか検証を行った。

Arduinoプログラムについては前回と同じ。

結果;真理値表通りの動作を確認できた。発振器で100MHz、200mVと設定したので、オシロで100MHz出ていることが確認できた。

しかし、前回よりきれいな波形が出てくれなかった。その写真が以下。

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特別研究実施点検表の11月中旬

「RFスイッチの特性を調べた上で基板を製作し、動作に至らせる。」

という部分を100パーセントとする。

papilio動作確認(2)

今回もpapilioを用いて動作確認を行う。前回使った緑基板を用いる。

 

設定;DDS1を自分基板へ、DDS2を緑基板へつなぐ。

結果;

・vi上でDDS1を選択して発振→自分基板の出力波形のみが出る→その後にvi上でDDS2を選択し発振→自分基板の出力波形と緑基板の出力波形が両方出る。

その逆も同様に、

・vi上でDDS2を選択して発振→緑基板の出力波形のみが出る→その後にvi上でDDS1を選択し発振→自分基板の出力波形と緑基板の出力波形が両方出る。

 

設定;DDS1を緑基板へ、DDS2を自分基板へつなぐ。

結果;

 

・vi上でDDS1を選択して発振→緑基板の出力波形のみが出る→その後にvi上でDDS2を選択し発振→自分基板の出力波形と緑基板の出力波形が両方出る。

その逆も同様に、

・vi上でDDS2を選択して発振→自分基板の出力波形のみが出る→その後にvi上でDDS1を選択し発振→自分基板の出力波形と緑基板の出力波形が両方出る。

 

ここで、全体的な結果として、片方の波形がきれいに出ていなかった。

そこで、オシロにつなぐ出力端子を入れ替えたところ、オシロのCH1はきれいに波形が出てくれるが、CH2がきれいに出ないことが分かった。

 

次回は、今まではデスクトップで行っていたので、ノートパソコンでもできるようにしたい。