Q-L METER |
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概要 |
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系統図 別紙添付 |
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Q−L Meter |
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測定周波数範囲 |
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100KHz〜50MHz |
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測定SPAN |
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1KHz〜50MHz |
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測定可能 Q範囲 |
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50〜300 |
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測定可能 L範囲 |
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0.05uH〜1mH |
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SweepGenarator |
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測定周波数範囲 |
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100KHz〜50MHz |
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測定SPAN |
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1KHz〜50MHz |
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SweepTime |
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固定 |
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出力レベル |
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約-6dbm(固定) |
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SignalGenerator |
発振周波数範囲 |
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100KHz〜50MHz |
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周波数設定単位 |
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1Hz |
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出力レベル |
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約-6dbm(固定) |
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Q−METERの原理は、未知のLにCを直列接続し直列共振回路の電圧増幅作用を利用しています。 |
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信号源には、DDS(AD9851)を利用し安定した信号を得ています。(発振周波数 1−50MHz) |
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又、直列に接続するCにはバリキャップを使います。このCにはQの高いCが要求されますが今回の製作 |
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にはある程度の性能は犠牲にしてバリキャップを使用し、これらをAVRマイコンで制御することにより測定 |
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の自動化を図りました。 |
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測定に際しては、発振周波数とCを変化させてQの最大値をグラフ化する方法と、Cを固定して発振周波数を |
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変化させてQの最大値をグラフ化する方法の二つの方法を採用しました。 |
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Qが最大になる周波数とその時のCの値から計算でLを求めています。 |
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(バリキャップに印加する電圧と容量の関係は前もって測定しプログラム上に保存しています) |
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信号源にDDSを使うことから、このDDSの出力をシグナルジェネレータとしても使用出来るようにしています。 |
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又、このDDSとAD8310を使ってスイープジェネレータ機能も使用可能としました。 |
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データ入力には、10キーを採用して入力の簡便化を図りました。 |
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出力アッテネータは内蔵していません。必要に応じて外部アッテネータを併用します。 |
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@ |
Q−Lメータ |
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動作原理 |
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表示方法としてLCDを利用したので、LCDの表示範囲から横軸(周波数)の表示ポイントを80ポイントと |
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しています。 |
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このため、測定ポイントを測定範囲の1/80間隔としました。 |
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1.DDSで測定範囲の中心周波数を発生させる。 |
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(DDSの出力はほぼ一定なので中心周波数での値を基準に採用) |
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2.DUTを迂回してAD8310に直接入力して基準となる値を検出。 |
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(実際にDUTにかかる信号は、この1/100) |
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3.DDSで測定開始周波数を発生させる。 |
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4.AVRの1ポートを利用してD/A変換させて1〜5Vの電圧を発生させる。(R−2Rラダー抵抗使用) |
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5.発生させた電圧をOPAMPを利用して1〜19Vに拡大させてバリキャップに印加する。 |
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6.バリキャップは、(1SV102×1、1SV167×2、1SV167×1の3種類)測定周波数に応じて自動で |
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切り替えています。 |
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7.直列共振回路により増幅された信号レベルをAD8310を使って検出します。 |
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8.検出された信号と基準信号との差を取ります。 |
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9.この値は、log圧縮されているのでリニアスケールに変換してQの値を算出します。 |
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10.これらの測定を80回周波数を変化させながら繰り返します。 |
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一連の測定の中で、Qが最大になる時の周波数とバリキャップに印加する電圧値を保存します。 |
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この周波数と、バリキャップの値からLを計算して求めます。 |
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(バリキャップに印加する電圧と容量の関係は前もって測定しプログラム上に保存しています) |
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測定例 |
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Q−L測定例 |
(Cを変化させたQ−MAX曲線) |
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DUT: |
T−37−2 53t |
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データシートより |
L=11.5uH |
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Q=160 |
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測定値 |
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L=11.27uH |
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Q=166 |
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DUTのQが最大になるときの周波数とQの大きさ |
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Lの値と同調するCの値が求められます。 |
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Q−L測定例 |
(C固定の場合のQ−MAX曲線) |
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DUT: |
T−37−2 53t |
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データシートより |
L=11.5uH |
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Q=160 |
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測定値 |
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L=11.38uH |
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Q=163 |
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Cの値を与えた時の同調周波数と、Qの値・Lの |
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値が求められます。 |
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この時の波形は、Q曲線であり帯域幅ではありま |
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せん。 |
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A |
Sweep-Generator |
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DDSとAD8310の検出回路があるので、これらを使うとSweep−Generatorが出来ます。 |
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この測定時にも、表示ポイントは80ポイントとしています。 |
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中心周波数とSPANを入力すると、そのSPAN幅を80分割した信号をDDSが低い周波数から |
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順次高い周波数に向かって出力します。 |
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その信号をDUTを通して通過した信号強度をAD8310で読み取りその強度に応じた波形を |
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LCD上に表示します。 |
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測定例 |
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DUT |
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10.692MHz自作X’talラダーフィルタ |
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ピークマーカーで挿入損失が測定出来ます。 |
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同じフィルタを「HP3577A」で測定。 |
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Sweep出力の平坦度です。 |
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低い周波数での特性です。 |
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実用範囲の下限は100KHzです。 |
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B |
SignalGenerator |
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DDSの出力信号をスイープしないで固定で使います。 |
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周波数設定は、1Hz単位で設定出来ます。 |
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実用範囲の下限は100KHzです。 |
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20MHzを出力時 |
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無線機の製作・調整に使用するのに |
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十分な性能です。 |
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10MHz出力時の高調波 |
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