TDR ADC, можно ли так ? Опции

[_artem_]

Можно ли посредством медленного АЦП оцифровать периодический сигнал с разрешением намного большим чем скорость самого АЦП?

К сути проблемы :
сушествуют TDR измерители как вот этот :
http://www.campbellsci.ca/campbellscientif...e/TDR100_Br.pdf
Временное разрешение порядка 12 пикосекунд . Количество отсчетов до 2048. Хочется сделать такой но в сто раз дешевле.)) Конечно без LCD и для работы с одним сенсором напрямую .

Устройство работает так - подается сигнал с очень быстрым временем нарастания а потом оцифровывается отображенный форма которого меняется изза неоднородности волнового сопротивления линии . В частности можно использовать для измерения влажности почвы причем с достаточно высокой точностью.

Можно ли сделать ?:

Подаем периодический импульс определенной широты на линию и оцифровываем АЦП так что время начала выборки все время смешается в более позднюю сторону а время конца выборки одно и то же . В этом случае за каждый импульс измеряется интеграл от напряжения . Каждое измерение дает смешение начала интегрирования а если конец интегрирования держать постоянным то посредством дифференцирования мы можем получить отсчеты самой функции напяжения даже для случая с медленным АЦП. Это в теории. А в практике кто нибудь делал подобное ?

Важна форма отображенного импульса - по ней определяется влажность . Начало выборки можно менять посредством аналоговой задержки управляемой напряжением .

[TED17]

Полно подобных вещей делают, если сигнал периодический. Искать " стробоскопические осциллографы".
Только ADC должен быть с внешней накопительной емкотью.
10:1 получают уверенно, а дальше.....

[_artem_]

Тогда получается 120 пикосекунд (10 ГГц), что опять таки дорого. А если 1:100 или больше ?

[khach]

Искать по слову sampler (диодный). Если собственного полупроводникового производства нет, то , используя в семплере диоды от смесителя приемника спутникового телевидения ( что есть доставабельно), можно выдавить разрешение 60-100 ps на плате из FR4. Более короткие времена требуют или интегрированного семплера ( когда вся система раститься на одной полупроводниковой пластине) или хотя-бы нормальных СВЧ диэлектриков для платы. Строб сигналы генерируються или SRD (step recovery diode) их еще называют COMB, или на обострителях ихмпульсов на NLTL ( nonlinear transmission line).

[_artem_]

Спасибо за ссылки. Посмотрел. Трудновато для меня и много чего изучить надо. NLTL наверняка отпадает - нужна технология , SRD наверно легче достать и конструкция самплера тоже должна быть на уровне. Но попытка не пытка как говорится.)

Интересно а на чем можно переменную задежку для SRD строба сделать? Первое что лезет в голову, получить пилу от генератора импульсов потом сверхбыстрый компаратор, на другой вход которого подается очень намного медленная пила, а затем что то вроде этого или похожее :
http://www.enel.ucalgary.ca/~lopez/Step%20...it%20Design.htm

Еше один вопрос - а делают ли практически системы измерения спектра сигнала для воссоздания его формы по вычисленным значениям для частот миллиметрового диапазона ?

[_artem_]

Если кому интересно - описывается готовая конструкция :
http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/vvv/2004/bau-geo/39/39.pdf

[TED17]

Если кому интересно - описывается готовая конструкция :
http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/vvv/2004/bau-geo/39/39.pdf

Крутовато, однако, чтобы влажность мерить. Проще на избирательных сорбентах, а ля хроматограф.
Да и рефлектометры не в лабораторных условиях сильно елозят по калибровке.

[_artem_]

Там анализируется форма отраженки от датчика . По ней вычисляется содержание воды а время прихода роли не играет.
И есть готовые датчики в продаже на основе TDR - отличаютя минимумом затрат на эксплуатацию и не такие критичные к калибровке в зависимости от состава почвы по сравнению с более дешевыми. Иступают только изотопным (если не ошибаюсь) датчикам в точности .

[Stanislav]

Устройство работает так - подается сигнал с очень быстрым временем нарастания а потом оцифровывается отображенный форма которого меняется изза неоднородности волнового сопротивления линии . В частности можно использовать для измерения влажности почвы причем с достаточно высокой точностью.

Можно ли сделать ?:

Подаем периодический импульс определенной широты на линию и оцифровываем АЦП так что время начала выборки все время смешается в более позднюю сторону а время конца выборки одно и то же . В этом случае за каждый импульс измеряется интеграл от напряжения . Каждое измерение дает смешение начала интегрирования а если конец интегрирования держать постоянным то посредством дифференцирования мы можем получить отсчеты самой функции напяжения даже для случая с медленным АЦП. Это в теории. А в практике кто нибудь делал подобное ?

Важна форма отображенного импульса - по ней определяется влажность . Начало выборки можно менять посредством аналоговой задержки управляемой напряжением .

Да, всё это делается, как уже и сказано, в стробоскопических цифровых осциллках. ВременнОе разрешение АЦП суть его апертурная неопределённость. Например, у атмелевских AT84AS003/004 эта величина составляет 150 фемтосекунд (0,15 пикосекунд) СКО. Эта величина и равна нижней границе разрешающей способности девайса с таким АЦП (надо сказать, это почти на 2 порядка лучше, чем в приведённом в посте #1 приборе).
На практике, проектирование и изготовление устройств с подобными параметрами предъявляет высокие требования к профессиональному уровню специалистов и культуре производства, отсюда и несуразные цены.
Сложность проектирования и изготовления по сравнению с предыдущим вариантом может, однако, быть снижена применением новой элементной базы. К примеру, АЦП LTC2240-10 от LT имеет апертурную неопределённость лишь 95фС при полосе пропускания входного тракта 1,2 ГГц и частоте выборки 170 МГц. Замечательно, что жрёт он при этом всего 445 мВт!

PS. Блин, глюки на форуме. Третий раз отослать пытаюсь...