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上図の左が先行研究基板回路、右が試作基板4である。
先行研究基板では、25Ω(実際の基板では24Ω)部で電圧は0.1Vとなっている。
このことから、出力電流は
I=V/Rより4mAが流れている。
試作基板4では、100Ω部で0.4Vとなっている。
このことから、出力電流は0.4/100=4mAが流れている。
電流値が双方で同じことから、ioutBは定電流源となっていることがわかる。
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IOUTとIOUTBの平均値をとる部分について
先行研究基板と試作４では抵抗値が異なるが、IOUTとIOUTBは定電流源であるため流れる電流は等しくなる。そのため、前回の測定値の違いが生じた。
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先行研究基板の出力を測定した。
結果を下図に示す。ピン番号とその出力をそれぞれ記載した。
以下、前回の測定結果引用。
水晶発振器について
１ピン 0.001Ｖ
7ピン 0V
14ピン ４．９４ＶＶ
8ピン出力は下図のようであった。
コンパレータ
１ピン ０．１１Ｖ
２ピン ０Ｖ
３ピン 水晶発振器の８ピンと同様
４ピン ４．９４Ｖ
６ピン ０Ｖ
５ピンは下図のようになった。
ＡＤ９８５１について
テスターでの電圧調査
1,2,3ピン 0v
4ピン 4.94v
5ピン 0v
6ピン 4.94v
7,８ピン
9ピン 2.6v
10ピン 0.002v
11ピン 4.94v
12ピン 1.25v
13ピン 4.94v
14ピン 0.123v
15ピン 0.441v
16ピン 0.540v
17ピン 3.213v
18ピン 4.94v
19ピン 0.002v
20ピン 3.289v
21ピン 0.129
22ピン ０Ｖ
23ピン 4.94v
25,26ピン 0.013v
27ピン 0.013v
28ピン 0.013v
またオシロでの調査では
9ピンはコンパレータ出力と同様であった。
これらを比較すると、水晶発振器とコンパレータは同様な値であったが、
AD9851の出力が異なるピンがいくつかあった。
それらの比較を下図に掲載する。
これらの違いの原因を次回調査する。
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前回のデータをもとに出力が正しいのか調査した。
AD9851のデータシートを参考にした。
どのような出力が正解なのか疑問の残る部分があるのでその部分については本日動作が確認された先行研究基板と比較し検討を行う。
分圧回路の回路図は明日掲載する。
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抵抗とコンデンサの並列接続による電圧への影響を調べた
下図がその回路である
緑がコンデンサ端
黄色が分圧後の電圧端
紫がＧＮＤ
赤黒が電源端である
それぞれの電圧を調べた
赤ー紫間
黄色ー紫間
コンデンサ接続後の黄色ー紫間
よって、コンデンサによる影響はないといえる
次に、ＡＤ９８５１のはんだ付けを行った
その後、先行研究基板による動作テストを行うために、前回動作した時と全く同じ構成で出力を調べたが、出力を得られなかった。
原因調査は、研究を協力して行っていた人が行ったのでその人のブログで記す。
次に自作基板の動作テストをおこなった。
初めは、下図のような出力を得られていたが、その後出力を得られなくなった。
原因調査のため、水晶発振器とコンパレータ、ＡＤ９８５１の各ピンの出力を調べた。
水晶発振器について
１ピン 0.001Ｖ
7ピン 0V
14ピン ４．９４ＶＶ
8ピン出力は下図のようであった。
コンパレータ
１ピン ０．１１Ｖ
２ピン ０Ｖ
３ピン 水晶発振器の８ピンと同様
４ピン ４．９４Ｖ
６ピン ０Ｖ
５ピンは下図のようになった。
ＡＤ９８５１について
テスターでの電圧調査
1,2,3ピン 0v
4ピン 4.94v
5ピン 0v
6ピン 4.94v
7,８ピン
9ピン 2.6v
10ピン 0.002v
11ピン 4.94v
12ピン 1.25v
13ピン 4.94v
14ピン 0.123v
15ピン 0.441v
16ピン 0.540v
17ピン 3.213v
18ピン 4.94v
19ピン 0.002v
20ピン 3.289v
21ピン 0.129
22ピン ０Ｖ
23ピン 4.94v
25,26ピン 0.013v
27ピン 0.013v
28ピン 0.013v
またオシロでの調査では
9ピンはコンパレータ出力と同様であった。
次回は、このデータをもとにAD9851などのデータシートと照らし合わせ、おかしい場所がないかを調査する。
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前回、コンパレータが動作しなかったが、今日同じ構成で再実験したところ動作した。
各ピンの出力を以下に示す。
１ピンの電源入力は120mV程度
3ピン入力波形
5ピン出力波形
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前回、先行研究基板を用いてコントローラ動作試験を行ったが、出力を得られなかったため原因調査をする。
まず、水晶発振器の動作テストを行った
ボードに水晶発振器を挿し、電源とグラウンドのみを接続した結果を掲載する。
結果としては、正しい出力が得られたと思われる。
次に、水晶発振器は正常なことを確認できたので先行研究基板により動作試験を行った。
下図が配線の様子である。電源とグラウンド、w_clk,FQ_UD,DATAを繋いだものを使用した。
動作は先行研究により確認されたと聞いていたが、出力を得ることはできなった。それぞれのピンのつなぎ方を4回確認したが間違いは見当たらなかった。それぞれの末端の出力を調べたが、まず水晶発振器から出力が出ていなかった。原因調査のためkiCADデータを見たが、もともとはピンの位置を間違えて設計していたが、基板ではジャンパー線を用いて修正されているようだったので問題なさそうであった。水晶発振器を一度抜き、動作テストをもう一度行ったが、正常な動作を確認できた。そこで挿しなおしたところ、正常な動作をした。出力を得られなかった原因はわからないが、接触が甘かったのだろうかと思っている。
その後、ＡＤ９８５１の出力を確認したが出力は得られなかった。
AD9851にはVCC,VDD,GND,DATA,W_CLK,FQ_UDを繋いだが、これ以上になにかしなければいけないことがあったのか。または、コントローラ側の原因か。（コントローラには、電源、PC-CTR間を繋ぐUSB、を繋ぎ、コントローラの操作ソフトを起動し、100kHzから60MHz程度まで動かしてみた。）
先行研究基板が正常に動作しないことについて、試行錯誤したが、原因はわからなかった。
そのため後日検討することにした。
自作基盤の動作テストに移る。
自作ボードに水晶発振器を取り付け動作テストをおこなった。
ボードには電源とグラウンドを電源から供給した。
結果としては、正しい出力が得られたと思われる。
次にコンパレータの動作試験を行ったが、出力を得られなかった。
配線をすべてチェックし、データシートより動作のさせ方の確認をしたが間違った箇所はなかった。そこで、ボードの挿し、水晶発振器からの出力と電源からの1V程度の供給をしたが、コンパレータからは何も出力を得られなかった。ここでの原因調査に、電圧を変えてみたり、水晶発振器を変えてみたりしたが結果は変わらなかった。
原因はわからなかったが、データシートとの唯一の違いであるパスコンを全て取り付けてみところ、正常な動作を確認できた。以前、パスコンはつけなくとも動作すると聞いたが、それが間違いだった可能性がある。
次に、コントローラと繋いで動作確認を行った。
VCCとVDDは指示通り共通にし、その他のコントロールピンの位置確認等を５回程度行った後に異常がないことを確認し動作テストおこなったが、出力をえられなかった。
コンパレータからの出力は確認でき、コントロールピンからも周波数を変えるたび電圧が変化していたので正常な動作をしていると思われたが、AD9851の出力ピンからはノイズしか確認できなかった。その後、導通テストやコントロールピンの確認、抜き差し、VDDの変圧などの試行錯誤をおこなったが、結果は変わらなかった。
次は、原因の調査をおこなおうと思う。
