迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

九州工業大学Arduono簡易オシロを試す(3)

回路図を若干書き換えました、Arduinoとの接続がわかりにくいようなので。
ArudinoOsillo_Preamp3.jpg

約5KHzの矩形波を入れたときの画面、±5Vレンジなのでアッテネーターを通っています。
チャンネル2にはオーバーシュートが見られますが、チャンネル1にはありません。後述しますが、周波数補正をしてみました。
周波数補正

アッテネーターは抵抗で作っていますが、抵抗にはストレー容量がつきものです。抵抗と並列にコンデンサが入ったことになり、合成インピーダンスは周波数特性を持ちます。特に1MΩなんて大きな抵抗だと影響は大きいです。
LTSpiceでシミュレーションしてみました。
実際にストレー容量がどのくらいなのかわかりませんので、C1は1pとし、C2を1pから20pまで1pステップで変化させて見ました。
アッテネータ周波数補正シミュレーション

シミュレーション結果です。グラフの上からC2=1p、2p、3p・・・・となります。C2=9pでフラットになっています。
アッテネータ周波数補正シミュレーショングラフ

周波数特性がフラットになるときの条件を導出してみました。
(以下はマイクロソフトの数式エディタで記述したものです)

周波数補正導出式

C1*R1=C2*R2が条件です。ここではR1=9*R2なので、C2=9*C1にする必要があります。
シミュレーション結果と(当然ながら)一致します。
オシロスコープのプローブ補正と同じです。

先の回路図のR2に手持ちのトリマコンデンサを入れてみました。
最初100pのトリマコンデンサを入れたら補正が効きすぎ、別のトリマコンデンサを使いました。黄色のペイントが塗ってあるので40pだと思います。
どうにか補正できたのが先にのせた画面ですが、今回の場合、トリマコンデンサの容量はもう少し小さい方が調整しやすいようです。
今回はテストですので基板裏側につけましたが、20pぐらいのを手に入れてやり直すつもりです。

周波数特性補正用とリマ

周波数補正など頭ではわかっていたつもりでも、実際にやってみると結構勉強になります。

このArduinoオシロはアナログ・デジタルの実習に使えますね。

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