月: 2018年5月

汎用AD9851ボードの実験

前回までに作成したAD9851ボードの動作実験を行った。想定した動作をすることができなかったが、次の実験までしばらく日数が空いてしまうことが予想されるため、現時点での結果を記す。

・VOUTPピンからの出力が矩形波である。
・31kHzを境にうまく波形が出なくなる。波形がオシロスコープで検出できるときとできないときがあるが、いずれも32kHz以降は波形1つしか検出できない。
・VOUTPとGNDの間に0.1μFのコンデンサを挟んでみたが、効果がなかったため撤去。
・設計段階で各電源に0.1μFのコンデンサをデカップリング用に搭載。

 

以上の状況から、現時点で考えられる原因は以下のとおりである。

・VOUTPピンからの出力は矩形波であり、以前の実験で測定したピンは別のピンだった。
・AD9851の回路との接触がうまくいっていない
・パターンの設計上うまく制御できない。

 

次回以降の実験では、AD9851の再はんだ付けを行い、改善されないようなら再度制作を行うことから実験を再開する。

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汎用AD9851ボードの制作3

外注したAD9851ボードが届いたので、制作と実験を行った。

外注はelecrowに発注した。

AD9851のフットプリントの設計をミスし、チップの足のサイズの通りに作成してしまったため、はんだ付けがしにくくなってしまった。今回は、あらかじめ足すべてにはんだをブリッジさせ、吸い取り線で余分なはんだを吸い取ることではんだ付けを行った。

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AD9851基板に実装した様子

この基板を用いて、動作試験を行った。試験には以前作成したLabViewでの操作プログラム、及びPapilioの動作モジュールを用いた。基準クロックの発振には前任の研究者が作成した12.8MHzの発振子及びコンパレーターの回路を用いた。

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配線の様子
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発振子とコンパレーターの回路

実験を行ったところ、矩形波の出力が確認された。以前別のAD9851基板で実験した際は正弦波が出力されていたので、回路設計か配線のミスが原因と思われる。また、位相を固定したまま周波数を変動させると、7kHz付近で信号が確認できなくなってしまった。矩形波でかつ高周波のため、オシロスコープでの検知限界を超えたものと思われる。

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出力波形(上)と12.8MHz基準波形(下)

以前実験に使用した回路と比較しつつ、実験を続ける。

Papilio、PINE64を用いた通信実験2

以前通信実験に失敗したPapilio-PINE64間の通信実験を再開した。

前回、問題のある個所が特定できなかったため、いくつかの問題に切り分けて対応した。

・PINE64側で処理が早すぎてデータを受け取っていない
→PINE64に遅延処理を追加した。以下はPINE64の動作の様子である。

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PINE動作実験

・Papilio側でデータを受け取っていない
→Papilioにデータを送信後、そのままのデータをLED出力するモジュールを記述、実験を行った。
実際に想定通り、データの受信及びデータ更新ピン、データ更新完了ピンの動作を確認した。以下はその動画である。

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Papilio側動作実験

・Papilioはデータを受け取っているが、SDRAMに書き込まれていない
→受信モジュールの動作タイミングに、現在は使用していないSERDESが受信したクロックを用いているため、通信のタイミングがずれていると考えられる。現在実験を行っている。

以上の実験から、現時点では実験が成功しない原因として、「データを受信しているが、それがSDRAMにうまく書き込まれない」ことがあげられる。対策として、受信モジュールの動作タイミングからSERDESのクロックを外すことで実験を行う。

PINE64用ケースの製作

以前の電源装置と同時期に設計し、加工依頼を行ったPINE64用ケースの組み立てを行った。

PINEケースはアルミ板をレーザー加工し、組み合わせて製作する。アルミ板には各入出力端子の部分に穴をあけた。アルミ板同士の接合はコニシが製造しているユニバーサルチャンネル(下記URL)の穴を拡張し、ナッターを接着したものを使用する。

https://www.konishi-de-manabu.net/items/5789ef6099c3cd560300db1a

ユニバーサルチャンネルの穴拡張時、事前調査では穴がうまく開かず、本体が曲がってしまうと分かっていた。しかし、切削時のボール盤の回転数をボール盤の適正値に合わせて切削を行ったところ、曲がることなく穴をあけることができた。しかし。チャンネルの切断時に弓のこを使用したため、刃が引っ掛かった際にチャンネルが曲がってしまった。

PINEは14mmスペーサーとナットを組み合わせて高さを調整しつつ配置した。その際、チャンネルとPINE裏面が接触する恐れがあったが、高さを上げすぎると側面板の穴位置と大幅にずれてしまうため、マスキングテープをチャンネルに貼り付け、応急処置を行った。現時点で接触はしていないと思われるため、問題はない。

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ケースにPINEおよびシールドを搭載した状態