5.5мкс это время установления до какой точности?
А по поводу повышения с/ш за счет скважности есть большие сомнения.
С/ш определяется средней мощностью, а не пиковой.

а изза чего берется фронт 5.5мкс? даже если сделать оцифровку с част.200кГц на импульсе можно воткнуть 3 отсчета (их усредняем). В течении паузы 100мкс делаем еще 20 отсчетов. Для интерполяции фона во время импульса берем отсчеты через равные промежутки, скажем через 20мкс, т.е каждый 4-й. (лучше усреднить по 4). 2 отсчета перед импульсом и 2 после него, интерполируем тот что посредине, 5-й. полученное значени и вычитаем из среднего из 3х (что сделаны во время импульса).

Наоборот, лучше обрабатывать инвариантно к форме сигнала, однако при сохранении стабильности этого сигнала. Вообще-то усреднение можно смело заменить интегрированием методом трапеций (каюсь - не додумал раньше) - эффект по улучшению С/Ш тот же. Таким образом, выходит вещь:

Нет, мы же определяем разность амплитуды во время подсветки относительно фона, поэтому чем сильнее засветка, тем больше априори фото ток, тем меньше влияние шумов АЦП, усилителя и пр. на сигнал.


Ну я то же самое в итоге и предложил. Трансимпедансный усилитель имеет ограниченную полосу, поэтому есть фронт. А вопрос стоит в том, через какое время изменение на верхушке импульса будет соизмеримым с требуемым разрешением? Получится, что на импульсе подсветки вообще останется пара отсчётов. Усреднение не даст никакого эффекта, а при вычитании главную роль сыграет то отношение С/Ш, которое меньше. Поэтому я и хочу интерполировать форму импульса подсветки для вычисления асимптотического значения, тем самым используя всю априорную информацию о импульсе повышая отношение С/Ш, как это происходит при усреднении. И в разноси использовать именно асимптотическое значение, а второе число, соответствующее фону, получить интерполяцией, как Вы и описали из фона предыдущего импульса и текущего.

Это неверно. Полоса хоть и подрезана усилителем , но она подрезана не настолько чтобы все гармоники импульса подсветки попали в полосу фильтра сигма-дельта АЦП. Поэтому отсчеты во время фронта импульса от подсветки из АЦП будут некорректные. На основе этих отсчетов нельзя делать интерполяцию "экспоненты фронта" , будет большая погрешность интерполированного значения. Поэтому, имхо, нужно подождать окончания фронта на входе АЦП и еще подождать 5.5 дополнительных микросекунд - времени установления внутреннего фильтра АЦП. Settling Time внутреннего фильтра зависит от режима АЦП, который Вы выберете.

Интересно было бы взглянуть на это схемное решение. Особенно работающее с фотодиодом в вольтаическом режиме. Вы уверены, что это будет ТИ?


Если есть информация о форме импульса, не лучше ли было бы её использовать для синхронного детектирования? Я имею в виду: подать импульс тока светодиода в качестве одного из сомножителей на аналоговый перемножитель. А сигмой-дельтой напрямую импульсные сигналы оцифровывать неправильно, имхо.


+1. Поэтому полагаться на повторяемость отсчётов АЦП в неустановившемся режиме не стоит - их не зря рекомендуется просто исключить из обработки.

Мне все еще кажется, что лучше сразу интегрировать на IVC102. Там очень удобно - открываем ворота, интегрируются фотоны. Открываем на фиксированное время чуть позже начала полезного импульса, закрываем чуть раньше конца. Потом так же измеряем фон. Собственный входной ток у этой штучки очень маленький - примерно сотня или меньше fA, и весьма стабильный - лучше единиц fA. Так как фон вычитается, то получится хорошо. И времени на измерение становится больше.
В DDC - минимум два канала. Сама оцифровывает. Сигмой и дельтой. Только не помню точно, с какой скоростью. Что-то порядка 2 килогерц. На вход(ы) можно подать сигнал, компенсирующий большую часть засветки - медленно меняющийся, подстраивающийся. Тогда чувствительность можно поднять, уменьшив емкость конденсатора.

2 MaxPIC: мне кажется коллеги правы. С учетом всех возможных ошибок при оцифровке во время фронта сигнала, можно очень круто ошибится с опеределением асимптоты. Лучше дождаться установления сигнала и уже потом его использовать в расчетах. По поводу ограниченной полосы- какая же она у Вашего усилителя? Мне тут какойто усилитель показывали с потреблением около 1мА, так он включается всего за 300нс. Боюсь затянутый фронт следствие заряда ескости фотодиода и кабеля. Хотя если у Вас честный ТИ, то напряжение у него на входе не меняется, значит нет перезаряда емкостей
Еще тут мелькала фраза -ограничить полосу до 10кГц. Эдак Вы совсем зарежете импульс - у такого фильтра постоянная времени целых 16мкс.
А чтобы хорошо замерить амплитуду импульса, его длительность нужно увеличить, и чтобы сохранить скважность, уменьшить частоту импульсов подсветки.

зы. А с асимптотой, если момент оцифровки относительно начала импульса стабилен, то можно просто домножать полученное значение на некий коэф.,который можно и посчитать, скажем на какойнить 1.0049 и получать асимтотич.значение.

Да, есть такое решение. Я характеристику ФНЧ типа Баттерворта 2-ого порядка реализовывал.


Не вопрос, я могу промоделировать IVC102, развести простенькую платку и посмотреть, что получится. Вопрос как бороться с ёмкостью между двумя сигнальными проводниками фотодиода с экраном (порядка 300 пФ между каждым проводником и экраном). Т.е. как компенсировать ёмкость кабеля.
Сейчас вообще пришёл к выводу, что соберу плату с фотодиодным режимом, фотовольтаическим, с возможностью подключения/отключения аналоговых фильтров (ФВЧ и ФНЧ) и ещё добавлю туда IVC102. Надо будет просто выбрать лучшее решение. Заодно для себя постараюсь лучше разобраться в этом вопросе. АЦП планирую пока что ADS1672 (уже на столе пара штук лежит).

взять кабель с двойным экраном, на внешний посадить землю, а на внутренний -сигнал с повторителя. емкость останется, а изменения напряжения не будет.
Вот статейка про ТИ http://www.compeljournal.ru/enews/2008/5/10
мож че полезное найдете

я медленно въехал, что для MaxPIC все таки финишную ценность будет представлять не динамический диапазон отсчетов внутри импульсов 25 мкс, а то что он ожидает в полосе "полезного сигнала" уже после мат обработки . В таком случае задача даже несколько упрощается. Ведь чем уже спектр полезного сигнала , тем сильнее можно задавить внеполостные (и шумовые ) компоненты, главное не насобирать их по пути .
Поэтому предлагаю такой подход . Исходный сигнал после трансимпедансного усилителя пропустить через аналоговый полосовой фильтр с центральной частотой 8кГц шириной например 0.5-1 кгц (для простоты фильтра, сеть 50 Гц задавить при этом по максимуму) . Оцифровать его на частоте 625кГц. У АЦП 1652 для полосы 10кГц и оцифровке на 625К SNR равно примерно 100dB (полная шкала).
Для более узкой полосы (на финише это будет 40 Гц, он получит еще 10Log (10K/2/40Hz) = 20дБ .
Для увеличения SNR использовать модуляцию подсветки не 25/100 мкс , а 62.5/62.5 (меандр) .

На выходе после оцифровки он получит конечно отсчеты типа для синуса 8кГц, но его информация об амплитуде этого синуса заключена в полосе 40 Гц. Перенести на нулевую частоту и профильтровать на 40 Гц.
И накаких проблем с фронтами , перекосами импульсов, временем установления.

Идея интересная, буду пытаться въехать

Дык не мучайтесь. Может и звуковуха продвинутая в компе Вас устроит , после полосового фильтра 8 кГц

Не покажете?

Да нет, поставлю спокойно АЦП+ПЛИС+МК и никаких проблем.Заодно на ПЛИС и цифровой фильтр сделаю.