2019年4月28日日曜日

試作基板のテストをやってました

ゴールデンウィーク中に試作を行おうと準備を進めてたのですが、
なかなか基板が発送されず、やきもきしておりましたら、
なんとか先週末に発送が掛かりまして、昨日基板が到着。
早速、作業に取り掛かりました。

今回の試作基板というのは これ。
















かんたんスマートモニター用のオプション基板の1つで、
なんちゃって16bitA/Dコンバーターユニットです。
どれが実物なのか解りづらいので、赤枠で囲っておきました。

なぜ、「なんちゃって」 なのかと言いますと、
16bitのA/Dコンバーターの性能をフルに引き出せるような設計になっていないからです。
16bitのA/Dコンバーターって、非常にシビアな石なので、
きちんと性能を引き出そうと思ったら、とてもコストと手間がかかるんです。

しかし、用途によっては こんなラフな代物でも需要が有るんですね。

実はこのユニットは2代目でして、先代は既に出荷されております。
今回、A/Dコンバーターを変更してみました。

先代ではアナデバのAD7171を使用していましたが、
今回はリニアテクノロジーのLTC2460です。

AD7171もソフト面での使い勝手は悪くなかったのですが、
放熱パッド付のQFNパッケージしか無いのが一番の難点。
手ハンダでの実装が出来ないので、試作や少量生産に難が有りました。
その点LTC2460はSSOPパッケージなので手ハンダも問題無し。
更に全体の部品数も減らすことが出来るので、コストダウンもd

ソフト面では割と簡単に変更できるかなぁと思ってたら、
LTC2460はAD7171に比べちょっとだけ高機能な石なので意外に時間かかっちゃいました。

CPUからLTC2460に対し、制御コマンドを送ることが出来るので、
そのような回路で設計していたものの、いざ動作させてみたら無用でした。
ハードウェア設定で十分使えるんですね、この石。
そんなわけで、SDIピンを電源に繋ぐという改造が発生しちゃいまして、
早速ジャンパー線が飛んでおります。 orz

A/Dコンバーターが快調に動作するようになったので、
次は入力信号を加えた上での動作テスト。

これも問題無いかなぁ・・・・・・と思いきや、このユニットの入力上限値である5Vを入れても、
フルスケールの65535が出てこない!!
あっれーー??と思いつつ、調べてみると、
A/Dコンバーターの前段に入ってるオペアンプの出力能力の問題でした。

レールtoレール出力を謳っているオペアンプなのですが、
出力電流容量が さほど大きくありませんでした。

A/Dコンバーターの入力部のインピーダンスを下げすぎていた為、
5V出力時に電圧低下が起きていたんですね。

そんなわけで抵抗の定数変更の必要が発生。
新たな定数を決定しまして、部品を発注・・・・・・・・・
ゴールデンウィーク 真っ只中でした。 orz

とりあえず今回はDigi-keyに発注してみたのですが、はたして今週中に発送してくれるのかなぁ。

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