|
Измерения временного интервала, Как это сделать наиболее просто и точно? |
|
|
2 страниц
1 2 >
|
 |
Ответов
(1 - 28)
|
Mar 27 2010, 14:03
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 56
Регистрация: 19-04-08
Пользователь №: 36 903

|
1. Заряжаем конденсатор током I1 за время измеряемого интервала. 2. Разряжаем током I2=I1/25 (или по вкусу). Считаем число периодов 40МГц до пересечения нуля. Получается время с разрешением 1нс. Должно получиться.
|
|
|
|
|
Mar 27 2010, 16:31
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 719
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528

|
Цитата(Tarantoga @ Mar 27 2010, 20:03)  1. Заряжаем конденсатор током I1 за время измеряемого интервала. 2. Разряжаем током I2=I1/25 (или по вкусу). Считаем число периодов 40МГц до пересечения нуля. Получается время с разрешением 1нс. Должно получиться. Делим 500 микросекунд на 2 наносекунды, берём двоичный логарифм. А теперь, внимание, вопрос: много Вы видели 18-разрядных АЦП с двойным интегрированием? А вот если не весь интервал так измерять, а только время от фронта входного сигнала до следующего клока, то это другое дело, тут уже требования к точности аналоговой схемы вполне разумные.
--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
|
|
|
|
|
Mar 27 2010, 18:31
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(SSerge @ Mar 27 2010, 19:31)  Делим 500 микросекунд на 2 наносекунды, берём двоичный логарифм. А теперь, внимание, вопрос: много Вы видели 18-разрядных АЦП с двойным интегрированием? Тут на соседней ветке видел - C8051F350 http://www.silabs.com/Support%20Documents/...1F350_Short.pdfЗдесь другой вопрос возник - а как быть с ТКС и ТКЕ эталонных элементов, обеспечат ли они 2 нс? Цитата А вот если не весь интервал так измерять, а только время от фронта входного сигнала до следующего клока, то это другое дело, тут уже требования к точности аналоговой схемы вполне разумные. Здесь другие вопросы: А какой минимальный временной интервал надо измерять? А успеют ли ключ и АЦП поймать нужный уровень и , если успеют, то с какой погрешностью, а если не успеют, то как зафиксировать, может нужно аналоговое ЗУ для захвата и т.д. А главный вопрос: А лучше ли это, чем "метод грубой силы"???
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 27 2010, 19:00
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047

|
Цитата(YIG @ Mar 27 2010, 21:31)  Здесь другой вопрос возник - а как быть с ТКС и ТКЕ эталонных элементов, обеспечат ли они 2 нс?  Ну, вообще-то уже один эталон есть - опорный сигнал с периодом 25 nS. Никто не мешает померять его период тем же методом в отсутствии входного сигнала, сразу после измерения исследуемого сигнала, чтобы температурный дрейф и все такое не сказались. Вроде бы никаких подводных камней и 1..2 nS разрешения вполне достижимы ? Цитата Здесь другие вопросы: А какой минимальный временной интервал надо измерять? А успеют ли ключ и АЦП поймать нужный уровень А АЦП-то торопится некуда. Ключик открыли, измерительный конденсатор начал заряжаться через резистор (и без генератора тока обойдемся, потом пересчитаем), ключик закрылся - запустили АЦП. Хорошо бы, чтобы за это время не утекло с конденсатора. Тут любой набортный ADC справиться должен. Цитата может нужно аналоговое ЗУ для захвата Вот оно и есть, конденсатор. Цитата А лучше ли это, чем "метод грубой силы"???  Все ж гигагерцовая логика не в каждом ларьке продается, да и опорник множить - все ж раздувается... Но все это (с преобразованием время-напряжение) в теории понятно, а на практическую схемотехнику я бы и сам с интересом поглядел бы - хотел такую штуку сделать в самодельном частотомере (все ж на два порядка можно улучшить разрешение), но как все это сделать по-красивее, чтобы не получить из-за гонок фронтов ошибку в дискрет опорника, к примеру...
|
|
|
|
|
Mar 27 2010, 19:28
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 719
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528

|
Цитата(YIG @ Mar 28 2010, 00:31)  А лучше ли это, чем "метод грубой силы"???  Так о том и речь, что сейчас все эти методы имеют смысл при пико- и фемтосекундных временах, с развитием техники граница применимости простых лобовых решений смещается в сторону всё больших частот. А частоту умножить - одна микросхема, практически без обвязки и без настройки. Замечу, что быстрыми в "методе грубой силы" должны быть только логика на входе да несколько первых разрядов счётчика, остальные могут быть уже медленными, т.к. они считают только импульсы переполнения от быстрого счётчика. Кстати, узнать состояние быстрого счётчика по окончанию импульса можно без параллельного считывания его состояния. Это можно сделать методом досчёта до переполнения, подавая ему на вход свои счётные импульсы. Так сделано, например в широко известном частотомере на PIC16.
--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
|
|
|
|
|
Mar 27 2010, 22:04
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 775
Регистрация: 11-05-05
Пользователь №: 4 913

|
Цитата(Petrovich @ Mar 26 2010, 21:30)  Нет, это не годится, во первых ограничение по потреблению, во вторых получится дорого Рекомендую посмотреть TDC-GP2 Поищите, по ним уже было обсуждение
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 02:04
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(ledum @ Mar 29 2010, 00:05)  А эталон 40 МГц это какой генератор у Вас - 2нс/500мкс=4Е-6, т.е. 4ppm - это уже, как минимум, должен быть термокомпенсированый Кстати, точность, термостабильность и временная стабильность важны для всех методов, кроме тех, где частота будет умножаться.
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 06:58
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(YIG @ Mar 29 2010, 05:04)  Кстати, точность, термостабильность и временная стабильность важны для всех методов, кроме тех, где частота будет умножаться. Почему же только - если генератор взять обычный клоковый с отклонением 50ppm, то никакое умножение 4ppm с него не сделает - погрешность останется те же 50ppm, если, конечно, умножитель не совсем кривой, и точность будет в пределах 25нс. Зы А в даташите на TDC-GP2 уж что-то накручено, и 15 ns pulse-pair resolution при длительности интервала максимум 1.8мкс как-то заставляет задуматься в применимости в данном приложении
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 07:45
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(ledum @ Mar 29 2010, 10:58)  Почему же только - если генератор взять обычный клоковый с отклонением 50ppm, то никакое умножение 4ppm с него не сделает - погрешность останется те же 50ppm, если, конечно, умножитель не совсем кривой, и точность будет в пределах 25нс. Да, но ppmы то после умножения будут не от 25 нс, а от 1 нс, например.
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 08:01
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(YIG @ Mar 29 2010, 10:45)  Да, но ppmы то после умножения будут не от 25 нс, а от 1 нс, например. Не надо путать разрешающую способность и точность. Если Вы умножите 40.002 МГц на 25, получите 1000.05 МГц и будете ими, такими же ошибочными заполнять измеряемый интервал получите на счетчике 500025 импульсов заполнения на точном измеряемом интервале 500мкс, вместо 500000 правильных, с той же самой относительной погрешностью. По ходу возник вопрос какой сигнал автор вопроса собирается измерять и сможет ли он сформировать правильно фронты
Сообщение отредактировал ledum - Mar 29 2010, 08:13
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 08:55
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474

|
Цитата(asdf @ Mar 29 2010, 12:10)  УВХ на 25псек стоит 1500$  ? ,пардон за  Это у Hittite такая цена безумная - SPT9101 с более приличной ценой. Кроме того сейчас есть массивы увх drs.web.psi.ch/docs/nss08.pdf - обещают по 15уе за 8 каналов, но продают за 100евро и то по блату. Но проще всего взять быстрый ацп - для таких применений то что надо.
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 09:11
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 775
Регистрация: 11-05-05
Пользователь №: 4 913

|
Цитата(jam @ Mar 29 2010, 12:55)  Это у Hittite такая цена безумная - SPT9101 с более приличной ценой. Но проще всего взять быстрый ацп - для таких применений то что надо. Это, похоже, аналог AD9101, так он не подойдет, у него полоса 350мГц. Если TDC не нравится, можно сделать похожий измеритель с использованием, например , линий задержки DS. Привда в рассыпухе это будет громоздко, да и потреблять будет намного больше.
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 09:15
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474

|
Цитата(asdf @ Mar 29 2010, 13:11)  Это, похоже, аналог AD9101, так он не подойдет, у него полоса 350мГц. Если TDC не нравится, можно сделать похожий измеритель с использованием, например , линий задержки DS. Привда в рассыпухе это будет громоздко, да и потреблять будет намного больше. А 350МГц и не нужно - мы получаем 50ps c полосой 20Мгц. Битность ацп умножается на полосу. Но есть у нас и настоящие http://afi.jinr.ru/ВЦП
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 09:29
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 775
Регистрация: 11-05-05
Пользователь №: 4 913

|
Цитата(ledum @ Mar 29 2010, 10:58)  А в даташите на TDC-GP2 уж что-то накручено, и 15 ns pulse-pair resolution при длительности интервала максимум 1.8мкс как-то заставляет задуматься в применимости в данном приложении Там, в зависимости от включения и тактовой частоты интервал до мсек может быть. Но в данном случае, как мне кажется, более правильно применить смешанную схему - основное измерение делать заполнением периода тактовой 40мГц, а период до 25нсек в начале и в конце измерять с помощью TDC или схемки на линии задержки. Цитата(jam @ Mar 29 2010, 13:15)  А 350МГц и не нужно - мы получаем 50ps c полосой 20Мгц. Битность ацп умножается на полосу. Но есть у нас и настоящие http://afi.jinr.ru/ВЦП Никогда не сталкивался, поделитесь информацией как это делается.
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 11:37
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(ledum @ Mar 29 2010, 12:01)  Не надо путать разрешающую способность и точность. А, ну да, виноват, дурак, исправлюсь!  Что-то башка сегодня савсэм плахой.  Я видимо в мыслях имел только неточность частоты, которую можно компенсировать калибровкой, а зачем-то нестабильности приплёл. Но в природе эти вещи обычно взаимосвязаны, хотя и бывают исключения. Цитата По ходу возник вопрос какой сигнал автор вопроса собирается измерять и сможет ли он сформировать правильно фронты Похоже, обычная в этой ветке история, автор темы задаёт вопрос и куда-то смывается, а все здесь голову ломают. Ну ничего, зато много полезной информации черпаем!
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 29 2010, 11:49
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 230
Регистрация: 2-06-05
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 5 658

|
Цитата(ledum @ Mar 28 2010, 23:05)  Обычно у Киевского Филура и Питерского Аллюра прайс совпадает со складом http://aly.ru/PRICE_part/acam.htmhttp://filur.net/Price/Filur_PrLisr/49.htmTo Petrovich А эталон 40 МГц это какой генератор у Вас - 2нс/500мкс=4Е-6, т.е. 4ppm - это уже, как минимум, должен быть термокомпенсированый Генератор хороший 2ppm. Аналоговую схемотехнику не хочется туда добавлять, появятся иные проблемы... Видно придется ставить еще один генератор и делать нониусный измеритель... но все равно придется думать как его упростить...
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|