Raspberry PiでRFをDCに変換: エンベロープ検波器の構築とトラブルシューティング

ADC PiモジュールをGPIOヘッダーに取り付け、DDSモジュールをPCBサポートスペーサーを使用して直接上にスタックし、2つのボードを固定してGPIOピンへの負荷を軽減しました。

次のステップは、テスト中の回路で生成されるRF信号を、ADC Piが読み取れるDC電圧に変換することです。ここでシンプルなエンベロープ検波器が登場します。

古典的なエンベロープ検波器は、ダイオード、コンデンサ、抵抗の3つのコンポーネントだけで構成されます。RF入力（Vi）が検波器に入力され、DC出力（Vo）が反対側から取り出されます。理論上、入力RF（青で表示）は滑らかなDC電圧（赤で表示）を生成するはずです。

最初に検波器を構築したとき、出力はほぼフラットでした。測定したところ、テスト回路からのピークRF電圧は約0.2V（200mV）しかありませんでした。この微小な信号が原因でした。

ダイオードは順方向バイアス電圧を必要とします。標準的なシリコンダイオードは約0.7V、ゲルマニウムダイオードは約0.25V必要ですが、いずれも私が扱っていた0.2Vピークより高いため、検波器が完全にオンにならず、DC出力はゼロ付近に留まりました。

これを克服するには、順方向電圧の低いショットキーダイオードを使用するか、小さなプリアンプ段を追加するか、RFソースの電力を増やすことができます。適切なコンポーネントを使用すれば、Raspberry Piベースのエンベロープ検波器はRF信号をデータログ用の読み取り可能なDC電圧に確実に変換できます。

製造プロセス