|
これは、今秋月電子で5個200円で売っている表面実装用の2回路2接点のリレーです。 これを使ってAVR制御のステップアッテネータを作ってみました。 ATTの範囲は0−69dbmの間を1dbステップで可変できます。 ATT値の設定は、 @ キーボードからの直接入力 A 1db、10dbのSTEP UP・DOWN B ロータリーエンコーダによる設定 の3通りの設定方法を採用しました。 |
|
|
|
まずは、このような感じで両面基板をカットしてパターンを作りました。
ATTはπ型を使いました。
|
左図の構成で各定数は下記の通りとしました。 抵抗は手持ちの普通のカーボン抵抗の中から抵抗値がより近いものを 選別して使いました。 金属皮膜抵抗を使えばもう少し高い周波数までいい結果がでるとは 思いますが今回は、100MHz位までが対象なのでこれでよしと しています。 |
減衰量 |
R1の理論値 |
実際に使った抵抗 |
R2の理論値 |
実際に使った抵抗 |
1dbm |
5.769 |
12//12 5.9 |
869.5 |
51+820 869.8 |
2dbm |
11.61 |
15//50 11.6 |
436.2 |
47+390 436.5 |
3dbm |
17.61 |
18 17.8 |
292.4 |
75+220 293.8 |
4dbm |
23.85 |
4.7//50 23.9 |
221 |
220 221.2 |
10dbm |
71.15 |
120//180 71.4 |
96.25 |
47+50 96.3 |
20dbm |
247.5 |
390//680 247.7 |
61.11 |
62 61.1 |
30dbm |
789.78 |
820//18000 786.3 |
53.266 |
5+47 53.2 |
|
パーツを実装した状態です。 左から 30db、1db、4db、10db、2db 3db、20dbの7個のATTを作りました。 30dbのATTだけ抵抗を線でぐるぐる巻きにして アースしています。 減衰量の大きい30dbと20dbを両端に配置しています。 10dbを真中にしてその間に1dbと4db、2dbと 3dbの合計5dbを配置しました。 全部ONにすると−70dbmまでですが プログラム上−69dbmまでとしています。 |
ATTを使わずにスルーにしたときの状況です。
(TG Level−10dbm)
|
|
|
0−60MHz |
0−300MHz |
0−1GHz |
これは、この前に作ったDDS SG用にと考えています。0−60MHzでは0.3db内ですから問題無いと思います。
300MHzで1dbダウンになりました。ここらあたりが、まずまず使える範囲ではと思います。
実際にATTを働かせた場合です。
減衰量が大きくなるにしたがって150MHz以上で減衰量が少なくなっています。
これは、シールドをしていないのでその影響だと思われます。
今回の使用目的である100MHz以下では全く問題ありません。
|
|
|
−10dbm |
−20dbm |
−30dbm |
|
|
|
−40dbm |
−50dbm |
−60dbm |
|
表示状況です。 |
出力アンプ
|
構成は、uPC1668C+2SC3778パラ×2(電力合成) uPC1668Cで約15dbm 2SC3778パラ×2(電力合成)で約15dbmの 合計30dbmのゲインとしました。 2SC3778パラ部分は、トロ活のNFBアンプを 使っています。 |
|
全体の周波数特性です。 0−60MHzはほぼフラットで1db下がるのは 約100MHzです。 (TG Level=-15dbm) |
これらを一つのケースに組み込んでみます。
|
下が今回作ったものです。 |
|
内部の様子です。 LPFの下に切り替えリレー その右のアンプの下に周波数カウンタ+LPF制御が あります。 |
ブロック図です。 (クリックで拡大) |
AVRを3個使っています。
AT90S8535 REと10Key入力、STEP ATTのリレー制御
ATtiny26 A/D変換、7segLED表示(出力レベル表示)(AVR事始の中に製作記事)
ATtiny2313 周波数カウンタ、LPF切り替えリレー制御
周波数カウンタは、JA9TTT/1加藤さんがHPに掲載されているものを使用しています。
そのカウント周波数でポートをON・OFFしてLPFを切り替えています。
LPFは定K型を使いました。
LPFの定数です。
切り替え周波数 |
コーナー周波数 |
L |
10K 巻数 |
C1 |
C2 |
5MHz |
6MHz |
2.65uH |
12t |
330p |
680p |
8MHz |
9MHz |
1.77uH |
11t |
220p |
470p |
14MHz |
15MHz |
1.06uH |
9t |
150p |
300p |
25MHz |
27MHz |
0.59uH |
6t |
100p |
200p |
40MHz |
43MHz |
0.37uH |
4t |
68p |
130p |
60MHz |
65MHz |
0.24uH |
3t |
40p |
82p |
コイルはすべて10Kタイプのボビンを使っています。
これをATTを作るときに使ったリレーを使って切り替えています。
最初は、ダイオードSWで切り替えようとしましたがアイソレーションが取れなくてあきらめました。
ただ、2回路2接点のリレーで入出力を切り替えていますので高い周波数でアイソレーションが悪くなっています。
出来たら入出力を別のリレーにしたほうがいいようです。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
最後の1枚は、HP8657Bのスペクトラムです。結構高調波が出ているものです。これが正しい特性かどうかは不明ですが。