Conversion RF vers DC avec Raspberry Pi : Construction et dépannage d'un détecteur d'enveloppe

Ajout d'un détecteur d'enveloppe pour convertir une entrée RF en sortie DC

J'ai fixé le module ADC Pi sur l'en-tête GPIO et empilé le module DDS directement au-dessus, en utilisant des entretoises PCB pour maintenir les deux cartes ensemble et soulager la contrainte sur les broches GPIO.

L'étape suivante consistait à transformer le signal RF produit par le circuit sous test en une tension DC que l'ADC Pi pouvait lire. C'est là qu'intervient un simple détecteur d'enveloppe.

Un détecteur d'enveloppe classique se compose de seulement trois composants : une diode, un condensateur et une résistance. L'entrée RF (Vi) est alimentée dans le détecteur, et la sortie DC (Vo) est prélevée de l'autre côté. En théorie, l'entrée RF (montrée en bleu) devrait produire une tension DC lisse (montrée en rouge).

Lorsque j'ai construit le détecteur pour la première fois, la sortie était presque plate. Après mesure, j'ai découvert que la tension RF de crête du circuit de test n'était que d'environ 0,2 V (200 mV). Ce minuscule signal était le coupable.

Les diodes nécessitent une tension de polarisation directe pour conduire. Une diode silicium standard a besoin d'environ 0,7 V, tandis qu'une diode germanium en nécessite environ 0,25 V – toutes deux supérieures au pic de 0,2 V avec lequel je travaillais. Par conséquent, le détecteur ne s'est jamais fully activé, et la sortie DC est restée proche de zéro.

Pour surmonter cela, vous pouvez soit utiliser une diode Schottky avec une tension directe plus faible, ajouter un petit étage de pré-amplification, ou augmenter la puissance de la source RF. Avec les bons composants, un détecteur d'enveloppe basé sur Raspberry Pi peut traduire de manière fiable les signaux RF en tensions DC lisibles pour la journalisation de données.

Pour plus de détails, voir A Slice of Raspberry Pi.