Смотрите литературу по ядерной электронике, обработка сигналов с ФЭУ, всякие leading edge detectors, QDC и т.п. В ядерном детекторе может быть от 100 до 10000 оптических каналов. Если бы там ставили ГГц АЦП, ЦЕРН давно разорился бы.

Фотодиоды на 11 мкм делаются на узкозонном полупроводнике, его рабочая температура не более 80 К. При более высоких температурах валентные электроны практически все выходят в зону проводимости и полупроводник вырождается. Ну это как использовать кремниевый фотодиод при 1000 С.
У указанных по ссылке фотовольтаических детекторов (а не фотодиодов) чувствительность всего 0.01 - 0.05 А/Вт. А при 77 К - может быть порядка Килоампера/Вт.
Для тепловизоров используются либо криогенные детекторы, либо болометры, которые регистрируют не фотоны, а нагрев детектора под воздействием излучения.

Мы сейчас работаем с материалом, который имеет чувствительность к энергии лазерных импульсов до 17000 КА/Дж на 11 мкм (думаю пока еще такой есть только в США). Т.е. амплитуда импульса при энергии на детекторе 1 нДж на 50 ом нагрузке порядка 0.85 Вольт. Но, думаю, зеленым человечкам 77 К не пойдет. Соответственно, при запрашиваемых изначально энергиях сигнал на нижнем пороге будет около 0.85 мв. Тепловые шумы 50 ом в полосе 100 Мгц - около 9 мкВ. Т.е. сигнал/шум отличный - 100. При комнате чувствительность упадет в 500 000 раз (сам не измерял, данные Hamamatsu). Сигнал шум будет 1/5000. Вот и весь расчет.

Вообще то тема ушла в сторону.


DS, я так понимаю, Stepanich уже увидел и оцифровал сигнал. И потому понял, что надо его логарифмировать. Поэтому нобелевская или нет, ему решать.

Ладно, без шуток, Stepanich, оцифруйте сигнал без логарифмирования, а потом о логарифмировании будем думать

DS
спасибо за подробный ответ.

DS, насколько я понимаю, форум для того и создавался, чтобы одни люди задавали вопросы, а другие по мере возможностей отвечали на них.

Если у Вас есть возможность рассказать, как "задачи очень давно решаются не только для лазерного излучения, но и для детектирования излучения сцинцилляторов в ядерной физике и рентгеновской диагностике", буду признателен. Однако я прошу Вас воздержаться от субъективных высказываний.

По сообщению №14: требуется не измерять длительность сигналов, а производить оцифровку их формы, а для этого с учётом требующихся времён необходимо использовать быстродействующий АЦП.

ValeriyM, спасибо за ответ, но логарифмировать нужно именно перед АЦП.

У AD8310 меня смущает приведённый график:


Я так понимаю, имеет место интегрирование, таким образом, единичный импульс не будет отрабатываться должным образом.

А форму то для чего Вам измерять ? Для определения типа лазера надо длину волны и длительность измерять, после чего это определяется однозначно. Измерять по форме, особенно, если импульсы короткие, это я так понимаю, ноу-хау местных радиолюбителей ? И как Вы собираетесь измерять сигналы с амплитудой порядка 1/1000 от теплового шума ?

..вы хотите использовать лог. усилитель чтобы увеличить динамический диапазон - а сколько в Дб вам нужно ? вы уже примерно прикинули?
Просто DS хочет вам сказать , да и говорит что соотношение С/Ш вашего сигнала будет отрицательным - а при таком плохом соотношении одиночный импульс поймать и рассмотреть крайне тяжело.



..а вы хотите использовать гипотетический лог. усилитель с полосой пропускания по крайней мере в 15 раз шире чем в цитате приведено .

DS, я Вам признателен за участие в обсуждении темы, но ещё раз обращаю Ваше внимание на обсуждение конкретного вопроса в первом сообщении.

Обсуждение системотехники и концепции того, для чего этот узел нужен, выходит за пределы данной темы.

Требуется измерять именно форму быстрых сигналов со всеми характерными особенностями. Борьба со всеми видами шумов, присущих данной системе, также выходит за пределы данной темы.

Спасибо.

Lmx2315, думаю, либо 30, либо 60 дБ.

Я очень далек от этой техники, но c большой доле вероятности, ad8310 - не то. AD8309 - то, ибо имеет ВЧ выход ограничителя, но слабоват по частотке. Но у них есть другая серия приборов, типа ADN2892. У Хиттайта - http://www.hittite.com/products/view.html/view/HMC750LP4 http://www.hittite.com/products/view.html/view/HMC866LC3C -$256 и др. Если Вы устаканите требования, можно копнуть глубже.
В ЦЕРНЕ кое-где используют конвеерные АЦП типа http://www.e2v.com/assets/media/files/docu...rs/doc0952B.pdf или http://www.e2v.com/assets/media/files/docu...rs/doc0846G.pdf , например, народ говорил здесь, что они даже в Питере в продаже есть. Но знакомые интересовались http://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fma...C_FactSheet.pdf - не знаю что-то получилось или нет - я с ними раз в 5 лет встречаюсь.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 22 2011, 18:32

ledum, спасибо за АЦП -- впечатляет.

Но мне не понятно, как предложенные Вами ограничители могут выполнять функцию логарифмирования?

Первое предложение абсолютно верное. А вот второй абзац забавен - как бы научиться высказывать свое объективное мнение.
И у кого...
Ваша роль (и право) - задавать вопросы и благодарить. Можете спорить по сути мыслей других участников. Если Вы считаете. что нарушены правила, воспользуйтесь жалобной кнопкой.
Будем бороться за Ваши права.


У меня пока еще имеются остатки память, и я отчетливо помню, что было написано в первом посте. Первоначально.
Не стоит так поступать. Это не очень... Слов не подберу...

Было поздно, и я не проверил схемотехнику ограничителей Хиттайта. Привык, что она выполнена на дифкаскадах типа приемников с линии 100ЛП114, многокаскадные имеют близкую к логарифмической передаточную характеристику. Поэтому извиняюсь, но думаю, глянув на AD8309, Вы поймете о чем я. В Союзе мы делали лог усилитель на 2Т3132А-2 как по рис 27 AD8309, каскадов было много на 1.5ГГц. Сейчас делают по параллельной схеме http://www.atips.ca/research/documents/ad/...004_Present.pdf или http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/downl...p1&type=pdf

Сообщение отредактировал ledum - Aug 23 2011, 09:50

Когда увидел 56GSa/s, невольно отвисла челюсть, но после более внимательного прочтения немного успокоился:

Я так понял, что там 14 Гигапреобразований в секунду. Тогда непонятно:

Или не понял принцип тактирования АЦП для 56 Гс/c. Но всё равно круто!

Про AD8309 в самом начале сказано "The AD8309 is a complete IF limiting amplifier, providing both
an accurate logarithmic (decibel) measure of the input signal (the RSSI function) over a dynamic range of 100 dB, and a programmable limiter output, useful from 5 MHz to 500 MHz". Мне по-прежнему не понятно, как будет отрабатываться на выходе ограничителя единичный импульс.
Судя по графику, выход ограничителя может быть использован как логарифматор:

Однако не понятно, как будут обстоять дела при 5 нс на входе. SPICE-модели нет. Придётся макетировать.

Две I/Q пары на 14ГГв/с. Т.е. 4х14, но вроде не требует муторной калибровки конвейера, в отличие от e2v, которыми нам немцы, поставлявшие что-то для ЦЕРНа, советовали оцифровать весь L сразу.

То Stepanich гляньте статейки Holdenried-Haslett - там есть осциллограммы, но синуса. Параллельная схема, возможно, меньше шумит. Но с/ш логарифматоры хорошо портят. Зато уменьшают требования к ДД последующих узлов.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 23 2011, 10:22

ledum, спасибо, очень интересные статьи. Жаль только, что эти изделия не доведены до серийного выпуска.