Cosmo-Zロックインアンプの性能向上

Cosmo-Zのロックインアンプを大幅に改良しました。

Keysightのファンクションジェネレータで振幅1mV~3Vの正弦波を発生させ、それを1000分の1のアッテネータで1uV～3mVに振幅を落として、Cosmo-Z ロックインで測ってみたところ、μV~mVオーダーの正弦波が正確に測れていることがわかりました。

振幅が3μV以上あれば、正確に測れます。

Cosmo-Z 64ロックインアンプの完成

今年度の最大受託物。

Cosmo-Z 64chロックインアンプと、Cosmo-Z 32chロックインアンプは今日が納期です。

お客様から厳重に納期のことで言われていて、今日中に佐賀県まで届けなければなりません。

64のほうは朝一でバイク便のマッハ50で出しました。マッハ50は羽田までもっていってそこから航空便で福岡まで輸送して、そこからまたバイク便でお届けしてくれました。

マッハ50はバイク便ですが、全国ネットで、途中で空輸をしてくれるから、マジでマッハです！

本当に助かりました。

32chのほうは、背面パネルのコネクタとタカチの筐体が納期通りに届かなかったということで延長を申し込んだのですが、現在あるものでよいとのことで、クロネコヤマトの航空便で送ることにしました。21日には着くでしょう。

すべてが発送し終わったころ、ようやくDigikeyからコネクタが届きました。

これが金曜日に届いていれば、手作業での無駄なパネル加工をしなくて済んだのに、くやしい。

Cosmo-Z 64 ロックインアンプの開発中

Cosmo-Zを利用した64チャネルロックインアンプを開発しています。

今回のお客様はDCオフセットを調整したいというご要望なので、DCオフセット調整ボードを上に乗せられる構成にしました。

横からみるとこのような感じです。

汎用ディジタルI/Oを使ったシリアル通信でDCオフセットの情報を与えます。

DACで作られた信号はOPアンプの反対側の入力に加えられます。

ケースに入れるとLANやUSBのコネクタをパネルにマウントしなければならないのですが、ちょうどよいコネクタがDigikeyから納期通りとどかなかったので、下の写真のような変換基板を作って四角いブロック（1cmの立方体の中心にM3のネジ穴が開いている。マックエイト）でパネルにマウントできるようにしました。

これでケースに詰めてみると、配線が結構ごっちゃごちゃですわな。

フロントパネルはこのような感じです。

 

真贋判定装置を作ってみたが、失敗

MAX2やMAX10で検査を依頼されているお客様がいるので、今日は真贋判定装置の開発の続きを行っています。

最初の状態はこちら。

一見するとよいように見えますが、下の基板のコネクタの向きが逆だったので爪を破壊して付けたため、接触が悪いため作り直すことにします。

まず、ボスを削って、

丁寧に位置合わせをして実装します。

こんな感じで４方向の実装ができました。

光に透かして見てみると、なんとなくブリッジしていますね。

これで下から上まで組みたてできました。

ためしにFPGAを乗せてみます。

うん。良い感じ。

これから可変電源回路を作ります。

この可変電源はスイッチング電源でありながら、4bitのディジタル入力で電圧を設定できるというもの。

まさに半導体試験装置にぴったりの電源ICです。

動かしてみたところ、完璧に電圧はでていました。

今回のターゲットICであるMAX10に電源を供給するため、基板の後ろをジャンパでつなぎます。

本当は電源マトリクスで供給するのですが、そのプログラム開発が間に合わないので手作業です。かなりしんどい。

しらべていったところ、MAX10のVCCやGNDは中で相互につながってはいるようなのですが、すべてがつながっているわけではなさそうです。VCC1でも2つくらい、GNDも2か3つのグループに分かれているようです。

そして、JTAGをつないでスキャンしようと思ったら、見事に失敗。

何も出てきませんでした。

やはり、電源はすべてつながなければならないのかもしれません。

JLCPCBもPCBGOGOも動かない

昨日出図した基板ですが、JLCPCBもPCBGOGOも動きがありません。

土日は動きが鈍いようです。

あと、どちらの業者さんもドリルデータがないと言ってきました。

PROTELが吐き出すdrrファイルは不要かと思って削除していたのですが、これがないといけなかったようです。

おかげで納期が1日くらいは遅くなったかもしれません。

Cosmo-Z Mini 2の設計

少しずつ設計を再開します。

今日、手を付けたのはUSBの部分。下の図のU1011のICです。

MIOから配線を引き出してくるのですがピンの順番がバラバラなのでICの直近で並べ替えています。

また、GigabitEtherを左に出して、USBを下に、HDMIを右に出しました。

全体像はこんな感じです。

Cosmo-Zオフセット基板の開発

Cosmo-Z 64ロックインアンプを今月20日までに納品しなければならなくなったので、大特急で基板を設計しています。

設計しているのは32chのオフセット基板。

32chのDAC基板です。

これを並べていって・・

なんとか形になった。

このくらいの基板なら1日で設計できます。

裏面はこんな感じ。

PCB GOGOとJLCPCBに最短コースで投げることにします。土日もきっと動いてくれる。

大量のFPGAが一気に届く

致死量のDigikeyが届きました。

1年前に発注していたFPGAが、いまごろ、一気にやってきました。

300万円分くらいあるんじゃないでしょうか。

支払いできるんでしょうか。

真贋判定の件で某社を訪問

先日行われたネプコンジャパンで声をかけていただいた会社さんに呼ばれ、真贋判定の説明に伺ってきました。

分かったことはサービス自体は問題ないのだが、半導体の検査にふさわしい取り扱いをしなければならないということでした。

特電の社内にクリーンルームを備えたり、直接指で触らないようなディスポーザルの手袋を使ったり、イオナイザーを並べて静電気対策するなどということが必要という結論でした。

確かに今は開発机の上でやっているので、これでサービス提供をするわけにはいかないのでしょう。

そういう設備を今後そろえていくことにします。

真贋判定装置を組み立ててみた

実装屋さんから、ベースボードやソケットボードと呼んでいる基板の実装が上がってきました。

今回のQFP144ピンボードは、ALTERAの背面パッド144ピンに対応できるよう、裏面に穴をあけています。

見えますか？

そして、展示会から戻ってきた段ボールを開梱して、真贋判定装置を組み立ててみました。 

さすが実装屋さん。寸分の狂いもなくコネクタが付いているのでしょうね。

気持ちいほどよく嵌ります。

私はこのマンションみたいなところが好き。

ケースにも入りました。

さて、回路やFPGAの設計を進めていくことにしましょう。

MXA3のカスタム品が届きました

タカチに注文していたMXA3ケースのカスタム品が届きました。

あれ？タカチさん。梱包変わった？

今回は天板にFAN用の穴をあけてみました。

以前作ったときよりも単価が2万円くらいあがっているのですが、おそらく、この天板の穴のせいではないかと思います。

今回のケースはコネクタがSMAではなくLEMOなので蓋は閉まりませんが、良い感じでできていると思います。

・・・基板作らなきゃ

Cosmo-Zの拡張DAC基板の動作テスト

Cosmo-Zの拡張DAC基板はいままでに何度も作ってきたのですが、ようやく完成形といいえるものが出来ました。

最初は、2chのDAC+D-SUBという謎の仕様の基板を作り（カスタム品です）、その次に2chのDAC+ボックスコネクタの基板を作り、そして8chのDAC基板を手掛けるもノイズバリバリ＆電源発振という現象と戦い、その次に作った8ch DAC基板は電源は発振しないもののノイズバリバリでした。

一つ前の基板は出力段のOPアンプの電源を間違えて±2.5VにしてしまいTHDが今一つ。

今回の基板は6回目くらいのチャレンジになるのでしょう。それほど苦労してきました。

FPGAで正弦波を作り、THDを測ってみると、いきなり-85.3dB。

本当に苦労した甲斐があって、無調整で一発でうまくいきました。

ノイズのほとんどはディジタルの切り替えのタイミングで出る階段状のものなので、LPFを入れると-120dBくらいまでいきます。

微小な信号を発生させたときも、このようにオシロの限界に迫る波形が出ていました。

下の波形は振幅0.5mVに設定したときのものです。

1LSB=61μVなので↑の波形の中には10段階くらいがあるのだと思います。