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2016年5月

Cosmo-ZのDA出力ボード

2016.5.23

特電のアルバイトさんが設計してくれた「Cosmo-ZのDA出力用拡張ボード」ができあがってきました。

Np1085_1

125MHz 14bitのDACを2chと、RS422の出力を持っています。

Np1085_2

これが動いたら、ADCで取り込んだ信号をリアルタイムにZYNQのFPGA部分で処理して、DACから出すということができるようになります。

さて、一発で動くでしょうか?

動くといいな。

Windowsアプリを開発しています

Cosmo-Zの新しいコントロールアプリを作っています。

今まで作っていたWindowsアプリは失敗作でした。

使いやすさを考えると、MDIアプリになりました。

・1個の波形ウィンドウを表示

 

・16個の波形ウィンドウを表示

 

Cosmo-Zの高周波特性

2016.5.10

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。

sun

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。

sun

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。

 

Cosmo-ZをLabViewで使う

2016.5.9

別の学生アルバイトさんは、LabViewを使ってCosmo-Zを操作するアプリを作ってくれています。

今、Cosmo-ZにTCP/IPで通信するサーバ機能を開発しています。そのサーバ機能をLabViewから操作して、波形を見たり操作したりしようというわけです。

実を言うと、私は全くLabViewというのを使ったことはないので、この回路図のような巨大なシートをみると、とても難しそうに見えます。

Lb1

Lb2

中にJScriptというのがさりげなく書いてあったり、jsonを使っていたり・・

LabViewはTCP/IPで受け取った任意のバイナリデータを固定サイズで区切ったりすることができるらしく、こんな複雑怪奇な図のようなものが延々と続いています。

スタートボタンを押してみると・・

Lb3

うほっ!

どういう仕組みかわからないけど、波形が出た!

FFTにしてみると・・

Lb4

わおっ!

スペクトラムが出た!

見た感じでは毎秒10回程度更新できているようです。

連続して波形を表示するのが難しいようです。波形を表示したら次の波形を要求するようにすると、メッセージループが切れないから応答がなくなるらしいです。だからといってタイマーで動かすのも問題があるそうです。

 

 


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