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2014年5月27日 (火)

Analog DiscoveryのCMRRは?

Analog DiscoveryのCMRR(Common Mode Rejection Ratio)を測定してみました。

下図の破線カーブはAnalog DiscoveryのFloor Noiseです。
Network AnalyzerにはWave Generatorがビルトインされているので
AWG(Arbitrary Waveform Generator:任意波形発生器)はOFFにしておきます。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ネットワーク・アナライザーの設定は
Start Frequency:1Hz(低域ほどスイープに計算時間がかかるので概略観測時は1KHz以上にすると良いと思います)
Stop Frequency:10MHz(この周波数が肝ですね、オーディオ・アナラザーは200KHz位です)
Offset Voltage:0V(今回はあえてオフセットをかける必要性がない)
Output Voltage:1V(db値を換算するとき都合が良い)
Steps:200(概略観測する時は50に設定する)
Max-Gain:1X(この設定はまだ理解できていません)
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
CMRR測定時は1+,1-,2+,2-を接続してW1からの信号を印可します。
ノイズフロアの測定は1+,1-,2+,2-をグランドに接続します。
測定結果は下記のようになりました。
チャンネル間のバラツキが観測されていますが皆さんのはどうでしょうか。
配線は標準付属のワイヤーで行いました。

Flower_noise_cmrr

100KHz近辺のノイズフロアーを軽減できないかとシールド板を色々と試みましたが劇的な変化はありませんでした。

少し期待していただけにちょいと残念。

Photo

以前作ったノイズ測定用の60db Ampの特性を測定してみました。

AWGの出力電圧は10mV以下には数値入力しても設定できませんでした。

入力が10mVだと60db(1000倍)増幅すると出力は10Vになりネットワーク・アナラザーの最大入力電圧(5V)を超えてしまいます。

これはネットワーク・アナライザーの設定出力電圧が最大5Vであることからの制約だと思います。

以上から設定は10mVで20db(1/10)のアッテネータを介して測定しました。

そうすると60db Ampの入力は1mVになり出力は1Vになるはずです。

AWGの出力電圧の単位はrms値です。

基準の0db-pk(1Vrms)をp-p値に換算して1.414Vにするとdb値で直読できます。

測定結果は39.62dbでした。

20dbのアッテネータを挿入していますので(-20)+(-39.62)=-59.62dbであっています。

窓関数はKaizerを使用しました。

微小信号を扱う時はプリアンプとして増幅率20db,30db,40dbを切り替えて使用できる低雑音増幅器があると重宝しそうです。

Fft_2

測定風景です。

アッテネータはオーバースペックですが手持ちの関係上高周波用でDC~2GHzまで使えるものを使用しました。

USB Isolatorを使用していますがMacBookを使っている限りは上述のFFTスペクトラムに変化はありませんでした。

ノイズ測定用の60db Ampを制作した時はマニュアルで周波数特性をプロットしていましたが

Analog DiscoveryのNetwork Analyzerを使うとあっという間にプロットしてくれますので大変に便利です。

閑話休題

Analog Discoveryは秋月さんで既に完売になっていました。

僕も含めてファンは沢山いるのですね!沢山愉しみましょう。

60db_amp

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