Q-L METER
概要ガイヨウ
系統ケイトウ図ズ 別紙ベッシ添付テンプ
Q−L Meter 測定ソクテイ周波数シュウハスウ範囲ハンイ 100KHz〜50MHz
測定ソクテイSPAN 1KHz〜50MHz
測定ソクテイ可能カノウ Q範囲ハンイ 50〜300
測定ソクテイ可能カノウ L範囲ハンイ 0.05uH〜1mH
SweepGenarator 測定ソクテイ周波数シュウハスウ範囲ハンイ 100KHz〜50MHz
測定ソクテイSPAN 1KHz〜50MHz
SweepTime 固定コテイ
出力シュツリョクレベル 約ヤク-6dbm(固定コテイ)
SignalGenerator 発振ハッシン周波数シュウハスウ範囲ハンイ 100KHz〜50MHz
周波数シュウハスウ設定セッテイ単位タンイ 1Hz
出力シュツリョクレベル 約ヤク-6dbm(固定コテイ)
Q−METERの原理ゲンリは、未知ミチのLにCを直列チョクレツ接続セツゾクし直列チョクレツ共振キョウシン回路カイロの電圧デンアツ増幅ゾウフク作用サヨウを利用リヨウしています。
信号シンゴウ源には、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)
又マタ、直列チョクレツに接続セツゾクするCにはバリキャップを使ツカいます。このCにはQの高タカいCが要求ヨウキュウされますが今回の製作
にはある程度テイドの性能セイノウは犠牲ギセイにしてバリキャップを使用シヨウし、これらをAVRマイコンで制御セイギョすることにより測定ソクテイ
の自動化を図りました。
測定ソクテイに際サイしては、発振ハッシン周波数シュウハスウとCを変化ヘンカさせてQの最大値サイダイチをグラフ化カする方法ホウホウと、Cを固定コテイして発振周波数を
変化ヘンカさせてQの最大値サイダイチをグラフ化カする方法ホウホウの二フタつの方法ホウホウを採用サイヨウしました。
Qが最大サイダイになる周波数シュウハスウとその時トキのCの値アタイから計算ケイサンでLを求モトめています。
(バリキャップに印加インカする電圧デンアツと容量ヨウリョウの関係カンケイは前マエもって測定ソクテイしプログラム上ジョウに保存ホゾンしています)
信号シンゴウ源ゲンにDDSを使ツカうことから、このDDSの出力シュツリョクをシグナルジェネレータとしても使用シヨウ出来デキるようにしています。
又マタ、このDDSとAD8310を使ツカってスイープジェネレータ機能キノウも使用シヨウ可能カノウとしました。
データ入力ニュウリョクには、10キーを採用サイヨウして入力ニュウリョクの簡便化カンベンカを図ハカりました。
出力シュツリョクアッテネータは内蔵ナイゾウしていません。必要ヒツヨウに応オウじて外部ガイブアッテネータを併用ヘイヨウします。
�@ Q−Lメータ
動作ドウサ原理ゲンリ
表示ヒョウジ方法ホウホウとしてLCDを利用リヨウしたので、LCDの表示ヒョウジ範囲ハンイから横軸ヨコジク(周波数シュウハスウ)の表示ヒョウジポイントを80ポイントと
しています。
このため、測定ソクテイポイントを測定ソクテイ範囲ハンイの1/80間隔カンカクとしました。
1.DDSで測定ソクテイ範囲ハンイの中心チュウシン周波数シュウハスウを発生ハッセイさせる。
(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)
2.DUTを迂回ウカイしてAD8310に直接チョクセツ入力ニュウリョクして基準キジュンとなる値アタイを検出ケンシュツ。
(実際にDUTにかかる信号は、この1/100)
3.DDSで測定ソクテイ開始カイシ周波数シュウハスウを発生ハッセイさせる。
4.AVRの1ポートを利用リヨウしてD/A変換ヘンカンさせて1〜5Vの電圧デンアツを発生ハッセイさせる。(R−2Rラダー抵抗テイコウ使用シヨウ)
5.発生ハッセイさせた電圧デンアツをOPAMPを利用リヨウして1〜19Vに拡大カクダイさせてバリキャップに印加インカする。
6.バリキャップは、(1SV102×1、1SV167×2、1SV167×1の3種類シュルイ)測定ソクテイ周波数シュウハスウに応オウじて自動ジドウで
  切キり替カえています。
7.直列チョクレツ共振キョウシン回路カイロにより増幅ゾウフクされた信号シンゴウレベルをAD8310を使ツカって検出ケンシュツします。
8.検出ケンシュツされた信号シンゴウと基準キジュン信号シンゴウとの差サを取トります。
9.この値アタイは、log圧縮アッシュクされているのでリニアスケールに変換ヘンカンしてQの値アタイを算出サンシュツします。
10.これらの測定ソクテイを80回カイ周波数シュウハスウを変化ヘンカさせながら繰クり返カエします。
一連イチレンの測定ソクテイの中ナカで、Qが最大サイダイになる時トキの周波数シュウハスウとバリキャップに印加インカする電圧デンアツ値アタイを保存ホゾンします。
この周波数シュウハスウと、バリキャップの値アタイからLを計算ケイサンして求モトめます。
(バリキャップに印加インカする電圧デンアツと容量ヨウリョウの関係カンケイは前マエもって測定ソクテイしプログラム上ジョウに保存ホゾンしています)
測定ソクテイ例レイ
Q−L測定ソクテイ例レイ (Cを変化ヘンカさせたQ−MAX曲線キョクセン)
DUT: T−37−2 53t
データシートより L=11.5uH
Q=160
測定値ソクテイチ L=11.27uH
Q=166
DUTのQが最大サイダイになるときの周波数シュウハスウとQの大オオきさ
Lの値アタイと同調ドウチョウするCの値アタイが求モトめられます。
Q−L測定ソクテイ例レイ (C固定コテイの場合バアイのQ−MAX曲線キョクセン)
DUT: T−37−2 53t
データシートより L=11.5uH
Q=160
測定値ソクテイチ L=11.38uH
Q=163
Cの値アタイを与アタえた時トキの同調ドウチョウ周波数シュウハスウと、Qの値アタイ・Lの
値アタイが求モトめられます。
この時トキの波形ハケイは、Q曲線キョクセンであり帯域タイイキ幅ハバではありま
せん。
�A Sweep-Generator
DDSとAD8310の検出ケンシュツ回路カイロがあるので、これらを使ツカうとSweep−Generatorが出来デキます。
この測定ソクテイ時ジにも、表示ヒョウジポイントは80ポイントとしています。
中心チュウシン周波数シュウハスウとSPANを入力ニュウリョクすると、そのSPAN幅ハバを80分割ブンカツした信号シンゴウをDDSが低ヒクい周波数シュウハスウから
順次ジュンジ高タカい周波数シュウハスウに向ムかって出力シュツリョクします。
その信号シンゴウをDUTを通トオして通過ツウカした信号シンゴウ強度キョウドをAD8310で読ヨみ取トりその強度キョウドに応オウじた波形ハケイを
LCD上ジョウに表示ヒョウジします。
測定ソクテイ例レイ
DUT
10.692MHz自作ジサクX’talラダーフィルタ
ピークマーカーで挿入ソウニュウ損失ソンシツが測定ソクテイ出来デキます。
同オナじフィルタを「HP3577A」で測定ソクテイ。
Sweep出力シュツリョクの平坦ヘイタン度ドです。 低ヒクい周波数シュウハスウでの特性トクセイです。
実用ジツヨウ範囲ハンイの下限カゲンは100KHzです。
�B SignalGenerator
DDSの出力シュツリョク信号シンゴウをスイープしないで固定コテイで使ツカいます。
周波数シュウハスウ設定セッテイは、1Hz単位タンイで設定セッテイ出来デキます。
実用ジツヨウ範囲ハンイの下限カゲンは100KHzです。
20MHzを出力シュツリョク時ジ
無線機ムセンキの製作セイサク・調整チョウセイに使用シヨウするのに
十分ジュウブンな性能セイノウです。
10MHz出力シュツリョク時ジの高調コウチョウ波ナミ