라즈베리 파이로 RF를 DC로 변환: 엔벨로프 검출기 제작 및 트러블슈팅

RF 입력을 DC 출력으로 변환하는 엔벨로프 검출기 추가

ADC 파이 모듈을 GPIO 헤더에 장착하고 DDS 모듈을 PCB 지원 스페이서를 사용해 바로 위에 쌓아 두 보드를 고정하고 GPIO 핀의 부담을 덜었습니다.

다음 단계는 테스트 중인 회로에서 생성된 RF 신호를 ADC 파이가 읽을 수 있는 DC 전압으로 변환하는 것이었습니다. 여기서 간단한 엔벨로프 검출기가 등장합니다.

전형적인 엔벨로프 검출기는 다이오드, 커패시터, 저항 단 세 구성요소로 이루어집니다. RF 입력(Vi)이 검출기에 공급되고 DC 출력(Vo)은 반대쪽에서 취합니다. 이론적으로 입력 RF(파란색)는 매끄러운 DC 전압(빨간색)을 생성해야 합니다.

처음 검출기를 만들었을 때 출력이 거의 평평했습니다. 측정해보니 테스트 회로의 피크 RF 전압이 약 0.2V(200mV)에 불과했습니다. 이 미세한 신호가 원인이었습니다.

다이오드는 도통하기 위해 순방향 바이어스 전압이 필요합니다. 일반 실리콘 다이오드는 약 0.7V, 게르마늄 다이오드는 약 0.25V가 필요한데 둘 다 제가 작업하던 0.2V 피크보다 높습니다. 결과적으로 검출기가 완전히 켜지지 않았고 DC 출력은 0 근처에 머물렀습니다.

이를 극복하려면 순방향 전압이 낮은 쇼트키 다이오드를 사용하거나, 소형 프리앰프 단을 추가하거나, RF 소스 전력을 높이는 방법이 있습니다. 적절한 구성요소로 라즈베리 파이 기반 엔벨로프 검출기는 RF 신호를 데이터 로깅용으로 읽을 수 있는 DC 전압으로 신뢰성 있게 변환할 수 있습니다.

자세한 내용은 A Slice of Raspberry Pi 참조.