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　水晶発振器コンパレータ間

　　　　　　　　誤　　　　　　　　　　　　　　　　　　正

上図に示したように、試作２では水晶発振器の出力を直接コンパレータ入力に繋いでいた。これは、データシートに記述されていたものをもとに設計したが、先行研究ではコンデンサと抵抗が接続されていた。

AD9851について

　　　　　　　　誤　　　　　　　　　　　　　　　　正

上図に示したように、試作2ではAD9851のグラウンドを共通としていた。これは、グラウンドはGND、AGNDは共通で良いという指導をもとに設計をおこなったが、先行研究ではAGND,GNDを分けて設計していた。

　　　　　　　　誤　　　　　　　　　　　　　　　　正

上図に示すように試作2では電源を全て共通としていた。これは、VCCとVDDは共通でも問題ないという認識の元おこなったが、先行研究では区別していた。

　　　　　　　　　誤　　　　　　　　　　　　　　　　正

上図に示すように試作２では４－６ピン間をVCCとしていた。先行研究では抵抗により降圧しているように見えるがデータシートにはそのような記述は見当たらなかったため意図は不明である。

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回路図における試作２の基板不具合該当部について

水晶発振器からコンパレータ間について

上図の中央下部分の配線が直接繋がっているが、抵抗とコンデンサによりグラウンドに落としていないため不具合があったと考えられる

AD9851周りについて

上図の４－６ピン間がVccとして繋がっているがその間に抵抗を挟んでいなかったため不具合があったと考えられる。

全体について

グラウンドはすべてGNDとしているが、AD9851のアナログとデジタルのグラウンドを分けGND、AGNDとしなければならない。

以上が、回路図による異常の原因と見られる部分の抜粋である。

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水晶発振器周り

・出力とコンパレータ間を抵抗とコンデンサでグラウンドに落としている。

　　参考基板　　　　　　　　　　　　　　　試作２

　　　　　　

AD9851周り

・4ピン6ピン間に10KΩが挟まれている

　　　　

全体

・アナログGNDとデジタルGNDを別にしている

これらが相違点である。この結果を参考にAD9851を1台ドライブする基板の設計をおこなった。

その結果を下図に示す。

AD9851をひとつ搭載した上で、GNDを区別しそれぞれ統一することは出来たが、信号線を太くすることは難しかった。

その点については、シールド基板でないものを使用することを視野に入れて設計をおこなっていく。

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試作2の動作テストを行った。
水晶発振器からの出力は得られたが、コンパレータからの出力は得られなかった。

各部の出力や電圧を調べたところ、電源電圧が4.3Vしか出ていなかったことがわかった。
また、先行研究の基盤と比較したところコンパレータの出力側の違いとしてコンデンサが入っていなかった。原因はその2つが考えられる。
また、AD9851とグラウンドが統一されていないための不具合も考えられるため改善する。
改善版は、先行研究を参考にAD9851を1台としてバイパスコンデンサなどを除去したものを想定している。また、コンパレータとクロックICは変換基板に搭載し使用する。

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試作2のはんだ付けをおこなった。
信号線と電源間のジャンパー線用ヘッダとコンパレータに供給する電圧の分圧用に抵抗をはんだ付けした。
コンパレータは今回は表面実装にしたが次回からは変換基板を使用し使いまわしができるように配慮する。
はんだ付けした基板の写真を下に掲載する。

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KiCAD基板データの改善と最終調整、及び確認を行った。

その後、ガーバーデータ出力を行った。

回路図

pcbnew

ガーバー

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RESETピンの設計ミスを修正する。

前回の設計ではRESET信号を入力するべきピンがグラウンドに接続されてしまっていた。そのため動作テストではカッターによる絶縁により動作させていたが、不安があるため基盤を修正しプリントしなおすことにした。下図が問題の箇所である。

両方のAD9851においてこのような接続になっていたため修正した。また、papilio側にもRESET出力用のピンを指定していなかったのでB８に指定し新規追加作製した。

配線は配置上困難であったためジャンパ線での接続を用いた。ピンコネクタを配置するスペースが不足していたため電源配線を削除しジャンパ線での接続に切り替えることでスペースを確保した。

そのほかに前回プリントしたもので、ピン同士の位置間隔やフットプリントの大きさなどが不便であったのでところどころ微調整を行った。

出力が得られなかった原因調査の一環として入力ー出力の対応などを再確認したが問題は見られなかった。