ADALM1000の改造

■ ADALM1000

ADALM1000は学習用で
・オシロ
・波形発生器
・スペアナ
等が使える測定器です。

■ 弱点

非常に安価(5500円位)な為、
1) サンプリング周波数は100kHz固定
2) 入力電圧は0-5V固定(電圧レンジはいろいろ変更出来る)
といった点が弱点です。
1)は仕方が無いですが、オーディオ帯域のアナログ信号だけならば十分です。
2)はさすがに使いにくいので、現在、ここの改造をしています。

■ パッシブプローブ基板の追加

実験基板上にオシロのプローブ相当のパッシブ回路を追加し、
・0-5V 1:1プローブ相当
・0-50V 10:1プローブ相当
・±10V DCcoupling 4:1プローブ相当+オフセット
・±10V ACcoupling 4:1プローブ相当+オフセット+DCカット
が選択できる様にしました。

電圧値は校正しないと正確ではないと思いますが、波形で傾向を読み取るには十分な程度にはしておきました。
ちょっと確認した所、ほぼ意図通りの動作をしている様です。

■ シールド

入力端子および分圧ポイントはインピーダンスが非常に高いのでハム(50Hz or 60Hz)を拾うはずです。
ケース(というか基板ホルダー)は自宅の3Dプリンターで作り、外側をダイソー等で売っているアルミ箔みたいな薄板を加工して上面以外はシールドをして、テーブルからHi-Z部分でハムを拾いにくい様にしてあります。

スペアナで見てみるとこの状態でも-60~-70dBV程度の微小なハムを拾っています。

ADALM1000の入力部分まではZが高いので、その上部までしっかりシールドしてあげる必要が有る様で、そこまでシールドすれば-100dBV程度まで下がります。上部のシールドエリアが減るとその分ハムが見えます。

あと、モード切替用のショートピンの部分で拾うので、ここの上部もシールドする必要が有る。
⇒ 現状、穴を開けてショートピンの入れ替えが用意に出来る様にしていますが、ここの構造は見直す必要が有る。

■ シールド作成時の注意事項

ダイソー等で売っているアルミ箔みたいな薄板はさすがにやわいので、しっかり直角に曲げると曲げた部分が破断してしまいアースが取れなくなってしまう事が分かったので曲げ部分がR1程度で破断しない様にしました。

■ 矩形波応答調整

また、オシロのトリマーコンデンサ相当のCにはセラコンを使っていますが、Spiceシミュレーションの矩形波応答から割り出した値をLCRメーターで実測して取り付けています。実際、矩形波応答も問題無い様です。
また、周波数特性も自動で測定出来ますが、入出力直結とCRによるLPFを介した時の波形も確認しましたが、これも意図通りでした。

SPのインピーダンス測定も改造が影響無い様にしたつもりで、ちょっと試した感じでは問題無さそうです。

(今後の改造プラン)
・信号発生回路とオシロ入力の分離対応
・パッシブプローブ基板化
・FETプローブ基板
・Anti-Alias LPF基板
・歪率測定 スペアナデータをエクセル処理で可能と思われる
・ノイズ測定 スペアナデータをエクセル処理で可能?
・+60dBアンプ追加
・そして、これらをRaspberryPi3からコマンド入力で制御出来ないか?
など。。。

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