RTL2832U+R820T クロック温度特性とヒートシンク
先のクロック調整の結果を確認していました。
ところが、部屋のドアを開け、戻って見ると、室温の変化以上に、周波数変動が発生していました。
簡易的な放熱対策では、まだ不十分なことは分かっていたのですが、短時間に変動するのを目の前で見ると、もう少しなんとかしたくなります。
世の中では、様々なヒートシンクや対策方法が発表されていますので、参考にさせてもらいました。
対策した物を公開します。汚い外観で恥ずかしいQFNパッケージの露出パッドと基板を半田した部分に0.9mmの銅線を半田付けして、基板に垂直に伸ばします(約8mm)。
ドングルのプラスチックケースに、0.03mm厚の銅テープを貼り、放熱穴を貫通させておきます。
先の銅線を放熱穴からケース外に突き出すようにして基板を固定します。
銅箔と、銅線は、半田で結合します。(銅線は曲げません、半田を除去すると、ケースが外せます。)
温度特性を測定してみました。電源ONから最初の15分です。
次の10分で、安定領域になります。熱容量が増えたので、安定するまでの時間が長くなっています。手で触っても1ppm以下の変動で治まるようになりました。
ここで、放熱を強化する前よりも、受信感度が良くなっていることに気づきました。
放熱部分の温度は、約40℃と、5度以上下がりました。この場合、10dB位受信信号のレベルが上がっています。逆に言うと、R820Tの温度が45℃以上になると、10dB位ゲインが下がるようです。
放熱対策をしていない新品のドングルで、試してみました。
最初の周波数変動も大変大きいようです。
このドングルは、安定すると。-15ppmなのですが、電源投入時には、+7ppmです。最初の10分で大きく変動します。
30分から40分位経過すると、周波数は安定してきますが、R820Tのゲインがおよそ、-30dBまで低下するようです。
結論、R820Tは、きちんと放熱して、チップが触れる程度以下(40℃が目安)にしないと、感度の低下が発生する。水晶発振子も、放熱対策をしないと、水晶の温度範囲と温度勾配の影響を強く受けます。
TCXOの特性よりも、30倍位悪い特性ですが、少しずつ改善しています。
かなりデータが集まってきたので、もう少し実験をしてから、まとめを作成したいと思います。
その前に、先達の皆様の知恵を集めてみます。
ところが、部屋のドアを開け、戻って見ると、室温の変化以上に、周波数変動が発生していました。
簡易的な放熱対策では、まだ不十分なことは分かっていたのですが、短時間に変動するのを目の前で見ると、もう少しなんとかしたくなります。
世の中では、様々なヒートシンクや対策方法が発表されていますので、参考にさせてもらいました。
対策した物を公開します。汚い外観で恥ずかしいQFNパッケージの露出パッドと基板を半田した部分に0.9mmの銅線を半田付けして、基板に垂直に伸ばします(約8mm)。
ドングルのプラスチックケースに、0.03mm厚の銅テープを貼り、放熱穴を貫通させておきます。
先の銅線を放熱穴からケース外に突き出すようにして基板を固定します。
銅箔と、銅線は、半田で結合します。(銅線は曲げません、半田を除去すると、ケースが外せます。)
温度特性を測定してみました。電源ONから最初の15分です。
次の10分で、安定領域になります。熱容量が増えたので、安定するまでの時間が長くなっています。手で触っても1ppm以下の変動で治まるようになりました。
ここで、放熱を強化する前よりも、受信感度が良くなっていることに気づきました。
放熱部分の温度は、約40℃と、5度以上下がりました。この場合、10dB位受信信号のレベルが上がっています。逆に言うと、R820Tの温度が45℃以上になると、10dB位ゲインが下がるようです。
放熱対策をしていない新品のドングルで、試してみました。
最初の周波数変動も大変大きいようです。
このドングルは、安定すると。-15ppmなのですが、電源投入時には、+7ppmです。最初の10分で大きく変動します。
30分から40分位経過すると、周波数は安定してきますが、R820Tのゲインがおよそ、-30dBまで低下するようです。
結論、R820Tは、きちんと放熱して、チップが触れる程度以下(40℃が目安)にしないと、感度の低下が発生する。水晶発振子も、放熱対策をしないと、水晶の温度範囲と温度勾配の影響を強く受けます。
TCXOの特性よりも、30倍位悪い特性ですが、少しずつ改善しています。
かなりデータが集まってきたので、もう少し実験をしてから、まとめを作成したいと思います。
その前に、先達の皆様の知恵を集めてみます。
この記事へのコメント
すばやいコメントありがとうございます。
例によって、酔っています。あはは
あくまでも趣味としての作業なので、寄り道が多くうざったい内容になってきました。少し考えてから、次の題材を決めます。
ありがとうございました。
よろしくお願い致します。
りんくの件両方ともに了解致しました。
よろしくお願い致します。
海外から、翻訳エンジン経由でのアクセスがあり、びっくりしています。誤解されるとこまるのですが・・・
5月17日に単一信号で、85℃まで加熱しても、感度は低下しませんでした。-30dBmからー99dBmまで確認しました。ただし、信号が確認できるのは、-94dBm程度が限界でした。耳では聞こえるのですが・・・
感度低下の原因が解らなくなりました。