デジタル入力問題→D5を外せ

フィンランドのペテリさんのWEBに有る情報をご本人了解を得て日本語ページにするべく人力翻訳中です。

この情報が日本のDSO QUADユーザの皆さんに参考になれば幸いです。なお、本件改造は「無保証｣ですので、自己責任でやってください。特に表面実装のD5を外すのは半だコテ先の選定ができ、PCBや他の部品に傷をつけたりストレスを与える弊害を事前に理解可能な方に限ります。

さて、それではデジタル入力の周波数応答を改善するためにD5をとっぱずしましょうというお話を転載します。

ワタシは以前にDSO QUADのデジタル入力についている保護ダイオードD5は間違った選択だと申し上げました。ダイオードの閾値電圧が5Vで恐ろしいぐらいの容量値です。この容量が信号帯域を悪化させ、閾値電圧が高いのでなんとも保護になってません。

幸いにもこのダイオードをはずせば、簡単に直せます。このブログではDSO QUADを開けてダイオードを取り除く方法を示します。更にこのデジタル入力で修正でどの程度の電圧まで大丈夫かを調べてみました。

ハッキングの仕方
裏蓋を取ってばらす
DSO QUADのばらし方は簡単で、4本のフィリップス＃１ねじとクリップで止められているのを外します。

まずは裏ぶたをスライドし、バッテリーを取り出します。そして隅にある4本のねじをはずします。

ベゼル下部に指のつめを入れ、すべらせフロントパネルをはずします。これは意外と簡単。

最後は底部からやさしく押し出し基板を取り出します。操作ボタンが壊れぬように力を掛けすぎないでください。

ダイオードのはずし方
スクロールボタンのそばにD5があります。

半だコテで暖め、基板から注意深くピンセットなどの怜悧な工具を使ってダイオードを引き上げます。

再組み立て
基板をケースにおきます。プラスチックの操作ボタンキャップがちゃんとした位置にあるか確かめます。電源スイッチがノブの位置と正しく合っているかを注意します。

4本のねじを締め付けます。バッテリーを入れてカバー締めれば終り。

これで安全なの？
保護ダイオードを取るなんてチョット心配してませんか。しかしながら、次のDSO QUADのデジタル入力部の回路図見てください。

外付け保護ダイオードは電圧が5Vになるまで無意味です。なぜならばFPGA(ほとんどのCMOSと同じく)は内部に保護ダイオードを備えていて、回路が壊れないようなこう電圧にならないようにしております。

これを確かめるべく、ダイオードを取り去った端子に線を半だつけしました。これでFPGA端子と並列に、FPGAのデータシートにある最大定格電圧-0.5Vから3.6Vと比較することができます。

ワタシは-7Vから+24VまででC、Dチャンネルを試しました。両チャンネルは独立に動作します。

この試験に拠ればワタシの機械では-7vから+24Vで壊れなかったし、最大定格電圧を越えなかった。正電圧側はずいぶん余裕がある。デジタル入力で1Vより下が0レベルとなるので、マイナス電圧はともかく用は無い。ひとつ意味があるのはRS232信号を測るときぐらいである。

絶対安全を狙うなら、D5をBAT54Aに替えるのが良いだろう。それなら、負電圧側も扱え、容量も低い。

周波数帯域はどうなるか？
FPGAのデジタル入力部容量は6pFになる。これだと-3dB帯域は2.4MHzになるが、デジタル入力なら10MHzまで使えるだろう。おそらくUSB1.1の12Mbpsなら測れると思う。

参考のために18MHz5Vp-p矩形波を加え、ひとつはデジタル入力で、もうひとつをアナログ入力にして比べた写真が次になる。

– Petteri Aimonen on 4.11.2012

抄訳　by nobcha 1.3.2013

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原著者Petteri Aimonenさんに了解得て日本語翻訳ページ作成しました。

右側の実験用チップスから入り、一覧表のDSO QUAD説明から入っていきます。

WHAT'NEWからも入れます。

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nobcha23の日記