최근 자작 라디오에 관심이 생겼고, 시중에 파는 키트가 아닌 안테나부터 시작해 아주 기본적인 수동소자들을 사용하여 FM리시버의 원리를 실제로 파악하고자 하였다.
lc meter기가 있으면 좋으련만 가격이 만만치 않아 신호발생기와 오실로스코프를 사용해 직접 계산해 보았다. 참고한 자료는 3가지 방법을 제시하였는데, 첫 번째 방법은 전류프로브를 사용하여 전류를 측정해야해서 스킵하였고, 두 번째 방법은 수차례 시도하였으나 정확한 값이 도출되지 않았다. 마지막 세 번째 방법은 LCR회로를 즉 동조회로를 사용하여 C와 R을 임의대로 지정하고 신호발생기로 주파수를 변경해가면서 peak 전압에서의 주파수값을 공식에 넣으면 L값이 나오게 되며, 실험결과 정답에 가까운 결과를 얻을 수 있었다.
간이 lc meter를 만들어 보기로 하였다. 처음에는 pwm으로 해보려다, sine wave로 필터링하는 회로를 구성하기도 어려웠고, 0.5khz 단위의 주기적인 신호를 정확하게 만드는것도 어려울것 같아, 가지고 있던 ad9850 dds모듈을 사용하여 신호발생기를 대신하였다.
ad9850은 40MHz 까지 출력하는데 사실 500khz까지만 사용하는 나로서는 좀 아까운 것이다. 여유가 있다면 arduino 혹은 555 타이머칩을 사용해보는것도 괜찮겠다. 하지만, 퇴근 후 야간에만 조금씩 해보기에는 잠이부족하다..
ad9850으로 1khz부터 500khz까지 500hz단위로 이동하면서 최대 동조주파수를 찾고 그 값으로 L을 찾도록 하였다.
만능보드에 조립하고 하우징만 잘 하면 쓸만할까?
[2018-05-14]
UNO 보드가 필요해서 본 프로젝트를 시제품으로 정리하기로 했다. UNO 보드 대신 Arduino Pro Mini를 장착하고 빵보드 대신 만능기판에 조립하였다.
나중에 회로를 잊어버릴까봐 간단하게 스키마를 그려보았다. 전원은 DC-DC stepdown 모듈을 설치하여 9V 전지를 사용할 수 있도록 하였고, 모듈 스펙상 약 40V까지 대응할 수 있다.
16x2 LCD 모듈에 가변저항을 추가하여 contrast를 제어할 수 있도록 하였다.
본 미터기는 동작하지만 정확하다고는 보증하지 못하겠다. 다음 소개하는 Site에서 매우 정밀한 LC값을 구하는 방법을 소개하니 참고하기 바란다.
A Surprisingly Accurate Digital LC Meter
https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/lcm1[2018-06-06]
오늘 Axial Lead Inductor Design Kit에 있는 0.2uH ~ 1000uH 까지의 인덕턴스를 테스트 해보았다. 그리고 UNIT-T의 UT603 RLC Meter기와 인덕턴스 측정성능을 비교해보았다.
해당장비의 인덕턴스 측정 스펙은 다음과 같다:
Inductance: 2mH / 20mH / 200mH / 2H / 20H
- best accuracy: +/- (2%+8)
물론 해당 장비도 고급장비는 아니지만, 상용품이므로 내가 만든것 보다는 나을 것이라는 막연한 생각을 했다. 하지만, 아래 사진을 보면 2uH ~ 500uH 정도까지는 내가 만든것이 UT603 보다 상당히 정확하게 측정된 것을 알 수 있다. 1000uH에 가까워 질 수록 UT603이 더 잘 맞는것 같았다. 하지만, 조금 생각해보니 내가 사용한 기준인 R과 C의 성능이 낮은 것들이라 측정 주파수에 따라 그 성능에 변화가 있을 것이라 예상되고 이것을 차후 고정밀 소자로 바꿔주면 1000uH에 가까운 부분에서도 UT603의 성능보다 더 나을 것이라는 희망이 생겼다. 그리고 아두이노의 ADC의 성능이 정밀하지는 못하므로 이것도 16비트 혹은 24비트 ADC로 변경하면 nH 영역의 측정이 가능할 것으로 보인다. 마지막으로 측정 노이즈가 상당하므로 이것은 Kalman filter등으로 처리해주면 신뢰할 수 있는 수치를 얻을 수 있을 것 같다.
3.3uH
22uH
100uH
470uH
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