センサー部

AD8307 は1つにします。というのも、AD8307 を複数使う場合、それぞれの特性があってないことを考慮する必要があって面倒だからです。キャリブレーションレスにしたいと思うと1つにするというのは必要要件です。

測定ポイントの切り替えはRFスイッチでやることにします。これには MASWSS0115 (digikey: 1465-1373-1-ND) を使いました。選定理由は

• MASWSS0115 は単価約70円と安い
• 電源電圧 2.3V〜5V
• DC〜3GHz
• アイソレーションが22dB @ 3GHz (データーシートのグラフを見ると、HF帯ではもっとある)

アイソレーションが低めなのが気になりましたがHF帯でしか使わないので大丈夫そうです。電源はスイッチ入力と共用です。

これを2つ使って、AD8307 の入力前に信号を切り替えます。

DDS+バッファ

このバッファ回路は再考の必要があります。やりたいことはただのバッファです。

MCU

MCU は LPC1114 を使っています。しかしやってることは

• DDSの制御
• ADC
• シリアル通信

だけです。計算処理を入れるとROMにおさまらないので、コンピュータ側で計算します。この構成だとAVRのほうがリファレンス電圧を任意に設定できるのでアドバンテージがあります。Arduino ベースで作りなおしてもいいぐらいです。

書きこみが楽にできるようにピンヘッダを立ててあります。

RF バッファ

ほぼ唯一の半導体が絡むアナログ回路であるRFバッファ回路でかなり苦労しました。実際組んでみるとまともに出力がでず、かなり苦労しました。上記回路図中のバッファ回路は一応動いたレベルの定数です。どうしても正しくシミュレーションないし設計通りの計算ができず、試行錯誤しました。

• トランジスタが思いがけず1つ壊れていた
  • ここに気付くまでだいぶ…
• AD9851 モジュールのフィルタを通ってない出力を使っていた
  • 電流出力なので出力インタピーダンスがシミュレーションと全くあわなかった
  • フィルタ済みの出力にリワーク
• 定数がおかしかった
  • よくわからないが試行錯誤してしまった

こんな回路もまともに組めないのか、という感じでつらい感じでした。

あとトランジスタの選定を失敗しました。無駄にfTが高いものを使っているのと、Ic が低く、SSM というパッケージだと他のものと互換性が低いので換えにくいです。

RFスイッチ

試していると、片方のRFスイッチで、信号がGND側に通りぬけて、出力レベルが下がっていることがわかりました。

RFスイッチの故障を疑ったりもしましたが、結局電源の接続がちゃんとできていなかったことが原因でした。かなり小さいICなのでなかなか気付きませんでした。

オープンドレインを出力につかっていた

基板のアートワークを作るときに、ピン配置を配線しやすいように変えたのですが、これがもとでうっかりオープンドレインピンを使うようにしてしまいました。当然動かずしばらく悩みました。リワークで対応しました。