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2021.12.25

年末年始のお供の基板を一晩で設計

TDR測定用にCosmo-Zから鋭いパルスを出力する回路を作りたくて空中配線で実験していたのですが、これを基板化します。

Org_20211226103301

朝9時までに作れば土曜日から製造開始してくれるかなと思って急ぎます。

設計開始が12月25日の0:01分。

LVCMOS18のディジタルのパルスをエミッタフォロアでバッファするだけなのですが、1つのIO出力を8個のトランジスタのベースにいれるとエッジが鈍ってしまいますので、1本の信号でドライブするのは2chあるいは4chまでにしておけるよう、基板に未実装のパターンをいっぱいつくっておきます。

回路図書き終わりが0:38。

Pulse8

これから配置するぞーの図。午前1:07。

First

思っていた以上に部品がたくさんありますね。簡単な回路なのに・・

基板に配置しながら、回路をグレードアップしていきます。

8chのエミッタフォロアはこんな感じ。

Sch1_20211226104701

エミッタフォロアとは別に、ADCMP553(高速コンパレータ)を使ったパルス生成や、トリガ入力回路なども作りこみます。

Misc

トリガ入力ってマイナスの電圧を入れることもあるから意外と奥が深いのです。計測に使うシステムはどんな電圧が来るかわからない。単純にCMOSのロジックゲートやコンパレータで作ろうとすると、マイナスの入力が来た時に予期しない動作をするのです。

そこでトランジスタで受けるようにしたのですが、高速性が出るかどうかはよくわかりません。本当は非飽和領域で動作させたほうがいいのですが、そこまで設計している時間はなかった。

 

基板の形と、だいたいの部品が配置できました。午前3:25。

Pcb

ポリゴンを貼って3:49。これならGHz信号も通りそうだなという感触です。

Polygon

ここでいったん寝ます。Zzz

 

起きたら朝9時過ぎ。

朝9時までに入稿すれば土曜日(25日)から製造開始してくれるかと思ったのですが、どうやらそうではなくて、締め切りは16:00であるようです。基板屋さんのWebサイトで確認すると土曜日の16:00までに入稿すれば、月曜(27日)、火曜(28日)で製造して水曜日(29)に到着するとのこと。なーんだ。朝9時じゃないじゃん。

それより部品が心配ということで急いでDigikeyに部品を注文したものの、「クリスマスため24日の午前11:00で出荷終了します」という文言が・・・。午前11:00というのはアメリカのセントラルタイムだとすると、日本では金曜日の夜か。つまり今週は土曜の朝に注文しても出荷されない。クリスマス粉砕!

 

家族の朝ご飯を作って、ぼちぼち設計再開。

14:29。設計完了!

Top1

容量性負荷で発振するといけないのでエミッタフォロアの出力は裏面を抜いています。両面基板で厚さ1.6mmもあるから容量は1pFもないと思うけど、念のため。

ほとんどのパターンを表面に通すことで、裏面は広いベタを確保することができました。高速信号にはガードを施していますが、ガードが容量になって発振の原因になるんじゃないかとも思っているので少し不安です。

Bot1

とにかく今回は両面基板なのでインピーダンスコントロールができないのですが、まぁよしとしましょう。

 

さて、Cosmo-ZのフロントパネルからSMA同軸を出すための小さな基板も作ります。

Np1131

そして面付するのですが、以前作っていたADCLK914とADCMP553による高速パルス実験基板もセットで面付して、出来上がり。

Np1132paneled

15:43設計完了。

設計指示書を作って出図が15:52。ぎりぎりで間に合いました。

Top_20211226103001

Bot_20211226103001

私はガーバを見るためのツールとしてGCPrevueを使っているのですが、Windowsをインストールしなおしたらラインセンスが使えなくなってしまっていて、結局ガーバは見ずに出図。

さて、うまく出来上がるでしょうか??

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