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2016.05.10

Cosmo-Zの高周波特性

別のアルバイトさんは、Cosmo-Zの高周波特性を測ってくれています。

Cosmo-Zは最高125MHzサンプリングですが、ADC自体は650MHzまでの帯域があります。したがって、125MHz以上の信号を入れるとエイリアシングで何かが見えるはずです。

例えば、下の図は240MHzの正弦波を125MHzでサンプリングして、それをFFTしたときの図です。

Cosmoz240mhzCosmoz240mhzfft

スプリアスがたくさんあります(これは標準信号発生器が出しています)が、サンプリング周波数よりも高い信号でも折り返し周波数の位置に見えます。

月曜日、私が休んでいる間に、アルバイトのスタッフが、ひたすら測定をしてくれました。

Sokutei

使った機材は、Agilentの標準信号発生器「E4432B」と、Lecroyのオシロ725Zi、そしてCosmo-Zです。

信号発生器で10MHz~2GHzくらいの信号を発生させて、それをCosmo-Zに入れてFFTした結果を見るというものです。

Cosmozcable

今年の1月に測ったときには、200MHz程度から特性が下がり始めて、400MHzくらいで-25dBくらい落ちていました。

Cosmozjanuary

プリアンプは2GHzくらいの帯域があるし、何が原因で想定よりも早く減衰しているのかを突き止めるということをお願いしたかったわけです。

信号発生器で発生させた信号をCosmo-Zに入れて、回路上のいろいろな箇所の振幅をアクティブプローブを使って測りました。

Cosmozmeasure

彼が作成したグラフがギザギザしているのは、信号発生器の出力をT型に分岐させていたから、おそらく反射によるものでしょう。

それでも、OPアンプの周囲の様々な点を測って、OPアンプの帰還抵抗の1kΩという値と基板の浮遊容量でLPFが出来ているからでは、という推測にたどり着きました。

そこで、1kΩを100Ωに変えて、今度は反射が生じないようにオシロを外して再度測ってみると、見事なまでに周波数特性が改善されました。

Cosmozhifreq


1GHzくらいでゲインの谷間があって、その後、-70dBくらいまで戻ってしまっているのが謎ですが、500MHzとか800MHzとかの信号でもCosmo-Zで測定できることがわかりました。

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