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https://blogs.yahoo.co.jp/ngydx785/21407865.html でPLLの一巡利得を設計中。
シミュレーションではイメージ 1イメージ 2
適切な定数を選べば安定なはずなのだが、実際には収束せず発振する。
YTOを使っているが、VCOのモデルは普通の電圧制御。
ドライバの入力端子は電圧なので、電圧制御でもいいはずだが、そのあと、YTOは電流に比例した周波数。
しかも、そこに大きなインダクタンスが・・・。
ということで、それも含めてイメージ 4イメージ 3
モデルを修正。
無視できない遅れ(ラグ)が入りイメージ 5
ループは収束しない。
通常、YTOは定電流でドライブするが、電流検出抵抗分電圧が余計にいるのと(電池ドライブなので少しでも低電圧、低電力で使いたい)、応答時間は気にしない設計から外部磁界への耐性を期待して、電圧ドライブにしたことが間違いだった。
念の為、実際のYTOのコイルを、予備のYTOを使って測るとイメージ 6イメージ 7イメージ 8
抜本的に回路を見直してイメージ 9
定電流ドライブにしてみるとイメージ 10
収束するようになった。
ただ、この構成だとYTOに大きめのパスコンを入れるとイメージ 11
不安定になる。イメージ 12イメージ 13
定数を詰めながら、回路を決めていく。イメージ 14
今の回路から、できるだけ変更量が大きくならないように。
かつ、電圧などの制限を考えながら
イメージ 15
そうこうしているうちに、オフミに間に合わせるのは絶望的になった。

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LTspiceでPLL設計中

今回、PLLの設計に使うのは、LTspice IV
LTspiceでも、ちょっと古いバージョンだが、日常使う上では困らないので、Updateしていない。
この手のツールは、仕事で使うとかでなければ、年に何度も使うものではないので、そうそう最新に上げなくても困らないし、むしろ、最新に上げてユーザーインターフェースとかが変わってしまって、使い方がわからないとか、使い方を調べて一日終わるなんて、本末転倒な事にならないようにしたい。
余談だが、会社で仕事に使うツールとかは、自分の判断でアップデートを止める事もできないし、極論、ツール自体が入れ替えられて、困ってしまうこともままある。
なんでそんなことするのかと思うのだが、頻繁に勤怠システムとか出張精算のツールが変わるので、年に何度もとらない有給とか、年に一度あるかないかの海外出張なんか、毎回、最近休んだ人、最近出張した人に聞きながら入力するはめになる。
本人の工数もだが、他人の手間もとらせるので(聞いた相手も、パスワードを忘れていて困ったと言っているくらい)、結局、有給を取ったり出張はなるたけしないようにせざるを得ない。
まあ、有給をとらないかわりに残業もしないので、昨日も、他人のチョンボで昨日中におわらせないとまずい作業が中途半端になってしまったが、なんで、他人の尻部食いで、夜遅くまで残らなならんのかねとさっさと定時退社。
こちとら、急ぎで仕上げないとオーディオオフミに間に合わないというのに。
それはさておき、使い慣れているバージョンとはいえ、久しぶりに使うと、やはりとっかかりはなにかしら引っかかる。
そんなときは
イメージ 1
トラ技のイメージ 2
こんな記事を参考にする。
もっとも、そのまま入れてものうがないのでイメージ 3
モデルを簡略化(3G弱のYTOと128分周器を組みで23MHzのVCOとして)したうえで、必要な要素(電源により信号範囲の制限等)を足してイメージ 4イメージ 5イメージ 6
とりあえず、ロックできそうな定数を見つけて、それを実装する。イメージ 7イメージ 8
のだが、イメージ 9
相変わらずロックしない。
困った。
ちゃっちゃとロックさせて、既に実装しているリレーを使ったMCLK切り替え回路に戻して、オーディオオフミまでに完成させなければならない。

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https://blogs.yahoo.co.jp/ngydx785/21406216.html でためしにPLLロックを試みてみたが
イメージ 1
そう簡単にはいかない。イメージ 2イメージ 3
仮実装したラグリードのループフィルタの定数を最適化しなければならないが、やみくもに半固定で弄ってもイメージ 4
イメージ 5振動を繰り返すばかり。
そんなこんなを繰り返しながら、定数設計に必要なパラメータを求めて、シミュレーションをかける。
使うのは、使い慣れたLTspice IV。
LTspiceを使って挙動を確認しながら、だいたいに追い込んだ後、仕上げは実回路上で微調整する。
PLLの定数を一発で求めてくれるようなソフトもあるが、一般的なPLLは、迅速な応答とRefへの同期を期待するもので、今回の用途とはちょっと目的が異なる。
応答や周波数特性を見ながら、所望の特性を得るにはSpiceが便利。
イメージ 6簡略化したモデルでイメージ 7イメージ 8イメージ 9イメージ 10イメージ 11
定数を詰めてゆく

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https://blogs.yahoo.co.jp/ngydx785/21406216.html で製作中のYTOを使ったDACも、YTOを使ったPLLが収束したら、
イメージ 10そろそろ完成だが、次の製作のための部材を集め始めた。
完成してからちまちま次の製作準備となると、かなり間があいてしまうので、時間がもったいない。
まずは、コネクタといった小物から。
以前からときどき使っているアドバンテストの2.92mmのコネクタ。
なぜかAPC3.5として売られていたが、2.92mm。イメージ 11
イメージ 15つで5000円と、そこそこいいお値段。イメージ 4イメージ 2イメージ 3
状態も、まあまあか?
ちなみに、3.5と2.92は互換性がある。
折角2.92mmを使うからは、最低でも40GHz超を目指そう。
ちなみに、今までの自作測定器は最高でも26GHz止まりだったので
イメージ 28イメージ 29
3.5mmどまりだった。
さらに上を目指すならイメージ 30イメージ 31イメージ 5イメージ 6
2.4mmとか1.85
イメージ 15イメージ 16だが
イメージ 7
1つあたりのお値段も高くなる。
またケーブルも https://blogs.yahoo.co.jp/ngydx785/21379745.html で購入したイメージ 8
イメージ 9くらいしか持っていないので、3.5と互換がある2.92あたりで進めたい。
ということでイメージ 12イメージ 13イメージ 14
届いたら、目視チェックの後、かるく清掃して、いつものように
イメージ 17
ピンデプスの確認
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左端の2つは、ちょっとあたり感があるので、測定は見合わせイメージ 24
測定後、コネクターゲージが狂っていないことを確認。
イメージ 25イメージ 26
コネクタは周波数や用途にあわせて、使い分ける。イメージ 27
2.92で足りなくなったら、2.4とか1.85が控えているが、それを使うことは当面なさそう。
なんてね。

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https://blogs.yahoo.co.jp/ngydx785/21406207.html で手動で位相を合わせる実験を行ったが、肝心の写真が撮れなかったので(まあ、撮らなくてもいいんだけど)、イメージ 1

一部定数を修正してイメージ 2イメージ 3
ループフィルタを仮実装したあと、半固定を最終のものと交換イメージ 4イメージ 5イメージ 6イメージ 7イメージ 8イメージ 9イメージ 10イメージ 11イメージ 12イメージ 13イメージ 14イメージ 15イメージ 16イメージ 17イメージ 18イメージ 19イメージ 20
イメージ 29半固定のだいたいの同期位置にイメージ 21
印を付けた後イメージ 22イメージ 23
試しに帰還をかけてみるイメージ 24イメージ 25イメージ 26
帰還量をかえてイメージ 27イメージ 28
安定になるところを探すが、どうもおもったようにはいかない。

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