Преобразование RF в DC с Raspberry Pi: сборка и отладка детектора огибающей

Добавление детектора огибающей для преобразования RF-входа в DC-выход

Я подключил модуль ADC Pi к GPIO-разъему и разместил модуль DDS прямо поверх, используя PCB-подставки для удержания двух плат вместе и снятия нагрузки с GPIO-пинов.

Следующий шаг — преобразовать RF-сигнал, генерируемый тестовой схемой, в DC-напряжение, которое мог бы прочитать ADC Pi. Вот где на сцену выходит простой детектор огибающей.

Классический детектор огибающей состоит всего из трех компонентов: диода, конденсатора и резистора. RF-вход (Vi) подается на детектор, а DC-выход (Vo) снимается с другой стороны. Теоретически входной RF-сигнал (показан синим) должен производить гладкое DC-напряжение (показано красным).

Когда я впервые собрал детектор, выход был почти плоским. После измерений я обнаружил, что пиковое RF-напряжение от тестовой схемы составляло всего около 0,2 В (200 мВ). Этот крошечный сигнал и стал причиной.

Диоды требуют прямого смещения для проведения. Стандартный кремниевый диод нуждается примерно в 0,7 В, а германиевый — около 0,25 В — оба выше пика 0,2 В, с которым я работал. Следовательно, детектор никогда не полностью открывался, и DC-выход оставался близким к нулю.

Чтобы преодолеть это, можно использовать Шоттки-диод с более низким прямым напряжением, добавить небольшую предусилительную ступень или увеличить мощность RF-источника. С правильными компонентами детектор огибающей на базе Raspberry Pi может надежно преобразовывать RF-сигналы в читаемые DC-напряжения для логирования данных.

Для более подробной информации см. A Slice of Raspberry Pi.