|
|
  |
Измерение длительности импульса с точностью до пары наносекунд |
|
|
|
Oct 25 2013, 13:02
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
QUOTE (ViKo @ Oct 25 2013, 16:46)  АЦП. У меня - в микроконтроллере (был и отдельный АЦП, о 6 лапах). А запуск АЦП происходит по сигналу ITRQ_N. А сигнал вырабатывается в ПЛИС... Исто шник тока заряжает конденсатор. Заряжать / не заряжать - переключается диодным переключателем, по сигналу ITCH с ПЛИС. Зарядил, ОУ усилил, и чтобы утекало меньше... (он с КМОП входами). Дальше - на АЦП. А разряжать - потом, другой ногой ПЛИС. и тут выясняется что пучок электронов разрядил конденсатор вдвое ;-) и диэлектрик изменил свои свойства и емкость изменилась в два раза ;-) надо все время калиброваться стабильным импульсом - вообщем не все так просто с аналогом - сигма в 10 пс - это реально +_40ps в измеррениях одиночных - дальше танцы с бубном
|
|
|
|
|
Oct 25 2013, 17:14
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 111
Регистрация: 4-09-12
Пользователь №: 73 381

|
Спасибо огромное всем кто адекватно отнёсся к вопросу и начал помогать! На следующей недели опробую вариант с интегратором, прогоню его на всем диапазоне -60...+85 и оценю стабильность калибровки и измерений, о результатах могу отписаться если кому интересно. Цитата(VCO @ Oct 25 2013, 15:02)  Ваше, ваше, а здесь никто и не претендует... Специально для вновь подключившихся: Сложность задачи заключается в отечественной комплектации! На импорте любой дурак сделает... именно*) Цитата(zzzzzzzz @ Oct 24 2013, 16:05)  Есть ещё такой алгоритм для рассыпухи:
Делается сетка частот. Скажем, с периодом 16 нс каждая. И со сдвигом фаз по 2 нс. Всего 8 частот. Они работают на 16 счётчиков (8 по фронтам и 8 по спадам). Разрешение счёта - по фронту измеряемого импульса. По спаду - фиксация результата в регистр и не особо хитрая арифметика. Итого, можно использовать логические ИС с быстродействием в 16 раз меньше, чем при прямом методе счёта. Вполне реализуемо на 1554 или даже на 1564. Можно расширить сетку частот с пропорциональным уменьшением требований к динамике компонентов, до нужного. Без навороченной высокоточной аналоговщины.
Вобщем, это просто набросок. Надеюсь, мысль понятна? идея отличная... мне тоже она в первую же очередь пришла... но а как обеспечить стабильный сдвиг фазы 2 нс? для !16! счетчиков. да даже для 8. сама схема такой фазировки будет может даже больше чем сами 16 счетчиков*) кстати тут кто то упоминал ЭСЛ логику. но у нее даже в военной приемки температурный диапазон совсем не -60...125.
Сообщение отредактировал Quantum1 - Oct 25 2013, 17:20
|
|
|
|
|
Oct 25 2013, 17:22
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
QUOTE (ViKo @ Oct 25 2013, 17:56)  Как зачем? Измерить значение в данном, текущем, назовем, эксперименте. Зачем вам знать, который час, если он может быть между 0 и 23?  часы это не равномерное распределение - а детерменированный процесс - а если у вас равномерное случайное распределение - то смысла мерять нет QUOTE (rudy_b @ Oct 25 2013, 18:44)  Для net - посмотрите этот вариант. это все желаемое - когда дойдет до корпуса - получается по другому- да еще спец факторы и кроме того погрешность временных измерений не главный фактор ошибки - и когда одна из дисперсий составляющих ошибок хотя бы в 3 раза превышает другие то и заморачиваться с точностью уже особо не надо там где дисперсия меньше - это все равно ни на что не влдияет
|
|
|
|
|
Oct 25 2013, 17:34
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 724
Регистрация: 1-05-05
Из: Нью Крыжопыль
Пользователь №: 4 641

|
Цитата(Quantum1 @ Oct 25 2013, 20:14)  ... но а как обеспечить стабильный сдвиг фазы 2 нс? для !16! счетчиков. да даже для 8. сама схема такой фазировки будет может даже больше чем сами 16 счетчиков*) Для вашей задачи хватит RC-линии передачи с отводами на линейку одинаковых буферов, которые работают на клоки счётчиков. Только с топологией и компонентами надо по-аккуратнее. Сама RC подключается к выходу буфера от двухвходовки разрешения (или чуть более сложная схемка синхронизации) счёта и от кварцевого генератора. Если ориентироваться на кмоп-серии, то для уменьшения влияния температурной зависимости входных ёмкостей буферов, С стоит взять около 50 пФ с ТКЕ=0 (возможно, их проверить и подобрать. А возможно, использовать подстроечные, но это для ответственной аппаратуры не годится). Резисторы тоже требуют аккуратного подбора. Перед пайкой лучше промоделить всю линию в спайсе. Увидете все нелинейности и определитесь что подбирать. Резисторы можно подгонять снизу вверх путем сверления резистивного слоя самым тонким сверлом, кстати. Потом покрыть цапоном. Естественно, вся линия дб экранирована сразу, ещё до подгонок. Ещё - буфера надо взять такие, чтобы всеми входами на сторону линии, а выходами - наружу. Будет меньше шума наводиться. Особенно, если экран будет разделять входа и выхода тоже. А можно самому не париться, а дать какому-нибудь творцу немного заработать и поставить Вам готовые модули с сеткой частот. Которые потом в плату впаять. ПС. Насчет аналоговых схем, приведённых выше - они будут стремительно деградировать при СВ. Если нужно СВ. Цифровые ИС в гораздо меньшей степени, но тоже будут. Но, одинаково деградировать. А тут спасает симметричность такой архитектуры. Она помогает и от температурных зависимостей.
|
|
|
|
|
Oct 28 2013, 10:21
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
QUOTE (rudy_b @ Oct 25 2013, 18:44)  Для net - посмотрите этот вариант. посмотрел внимаельно эту статью то что они там привели даст минимум сигма 50 пс если вставить туда то что они умышленно спрятали(чтобы не выдать своих секретов) то ихнее устройство в лучшем случае даст сигма 10 пс что является типовым для таких преобразователей - которые хорошо сделаны дальнейшее повышение тчоности это большие танцы с бубном
|
|
|
|
|
Oct 28 2013, 11:29
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 888
Регистрация: 25-09-08
Из: Питер
Пользователь №: 40 458

|
Я говорил про принцип, а не про конкретную реализацию.
А реальная погрешность у них менее 2 пкс. Просто у них схема несколько кривовато сделана, отсюда и лишние проблемы.
Для начала, генератор у них имеет джиттер 1 (5) пкс - это их основная проблема. Нормальный генератор можно сделать с джиттером менее 1 ps.
Они работают на слишком низкой частоте - 200 МГц, хотя PECL совершенно свободно тянет до нескольких ГГц. Даже наша 60 пкс схема и та работала на 1 ГГц. Отсюда пятикратно завышенные требования к TAC.
Да и сама схема сделана неаккуратно. Когда фронт старт/стопа близок к фронту клока - ошибок не избежать. Поэтому всегда делается две схемы по разным фронтам клока и выбирается результат той, у которой переход дальше от клока. Ну и куча всяких других мелочей.
Но по такой технологии можно вытащить 1 пкс без особых проблем - просто нужно аккуратно все делать. Ну и понятно, нужно иметь встроенный калибратор, не обязательно точный. Мы использовали встроенный калибратор с шагом 10 пкс, который, в свою очередь, калибровался по основной частоте.
|
|
|
|
|
Oct 28 2013, 12:56
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
QUOTE (rudy_b @ Oct 28 2013, 15:29)  Я говорил про принцип, а не про конкретную реализацию.
А реальная погрешность у них менее 2 пкс. Просто у них схема несколько кривовато сделана, отсюда и лишние проблемы.
Для начала, генератор у них имеет джиттер 1 (5) пкс - это их основная проблема. Нормальный генератор можно сделать с джиттером менее 1 ps.
Они работают на слишком низкой частоте - 200 МГц, хотя PECL совершенно свободно тянет до нескольких ГГц. Даже наша 60 пкс схема и та работала на 1 ГГц. Отсюда пятикратно завышенные требования к TAC.
Да и сама схема сделана неаккуратно. Когда фронт старт/стопа близок к фронту клока - ошибок не избежать. Поэтому всегда делается две схемы по разным фронтам клока и выбирается результат той, у которой переход дальше от клока. Ну и куча всяких других мелочей.
Но по такой технологии можно вытащить 1 пкс без особых проблем - просто нужно аккуратно все делать. Ну и понятно, нужно иметь встроенный калибратор, не обязательно точный. Мы использовали встроенный калибратор с шагом 10 пкс, который, в свою очередь, калибровался по основной частоте. не буду спорить - но останусь при своем мнении - лучше чем 10 пс эта схема сигма иметь не будет - то есть одно измерние будет иметь погрешность 40 пс что касаемо принципа - то ничего нового тут вообще нет
|
|
|
|
|
  |
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|