Измерение фазового сдвига Sin, точность лучше 0,01градуса. Опции

[sera_os]

Уважаемые спецы!
Есть задача мерять фазовый сдвиг синусоидального сигнала .
Частота 0-500кГц (лучше 1МГц).
Амплитуда 0-10В
Точность 0,01град. для начала, а лучше как-можно точнее , конкретно еще не определились (не пощитали).
С фазовыми сдвигами никогда не работал, поэтому буду благодарен за любую информацию для применения и размышления (методы, готовые решения (схемы), идеи).
Заранее благодарен.

[sera_os]

Рекомендую AD8302
Смотрел, мне СВЧ не нужно.

Думаю точность 1 градус вполне реально.

Маловато будет.

Приборы такие достаточно дорогие, сам не работал, но представляю, что он дожен мерять кроме всего прочего фазу АЧХ, а это то, что вам нужно.

Прибор нужно самому сделать, но посмотреть не помешало б чего буржуи достигли.

Заклинания всё это. Лажу гонят, не верьте. Теоретически оба этих метода дают бесконечную точность (кстати, Фурье здесь - как собаке пятая нога). Мы же говорим о вещах практических.

, но красиво.

Кстати, предлагаю Вашему вниманию вот такой метод (вчера только придумал). Берём измеряемое и опорное колебания, и, с помощью цифрового фазовращателя, приводим их фазы к 90-градусному отличию (нулю на выходе перемножителя-фильтра, или ФД). Можно сделать это итерациями. Зная величину поворота фазы, легко вычислим фазовый сдвиг.
Такую штуку можно сделать и в аналоге, но это опять сложнее.
Достоинства: не требуется нормировка по амплитуде, не требуется вычисление обратных тригонометрических функций.
Недостатки: попробуйте найти их сами. Мне пока что не удалось.

Подумаю об этом
Я вот еще на какой метот смотрю: 2 кампаратора на входах, далее ПЛИСка, в окнах импульсов компараторов забиваются импульсы, которые потом подщитываются. Как вам такой подход? Возможно не самый быстрый но меньше "мозгов програмистов" для реализации нужно. Если метод не устроит прийдется розбиратся с ADC&DSP.
ЗЫ На даный момент финансируется проэкт за свои деньги, и нет возможности привлекать опытных програмистов.
бОльшое СПАСИБО вы во многом просветили

[Stanislav]

Я вот еще на какой метот смотрю: 2 кампаратора на входах, далее ПЛИСка, в окнах импульсов компараторов забиваются импульсы, которые потом подщитываются. Как вам такой подход?..

Честно говоря, не очень...
Такой метод даст хорошую точность только теоретически.
Первая засада: какую частоту счёта (или "забивания") Вы собираетесь использовать? Черещщур большая, по-моему, требуется...
Вторая, принципиальная, засада состоит в том, что время переключения "кампараторов" будет сильно (и непредсказуемо!) зависить от амплитуды входных сигналов, точнее, от скорости изменения сигнала на их входах. Вам же нужна неопределённость порядка десятков пикосекунд на разных нагрузках и с разными уровнями сигнала, о чём в такой системе можно смело забыть.
Аналоговые перемножители (и многоразрядные АЦП, как их разновидность ), как ни странно, имеют гораздо меньшую неопределённость фиксации значений сигнала, поэтому, мне кажется, что их применение для решения задачи более предпочтительно.
Кстати, ADSP-BF5xx + SDRAM + 12-разрядный АЦП вряд ли будут дороже и сложнее, чем система на ПЛИС. Похоже, уважаемый ZORk пришёл к такому же выводу.

[Old Nick]

Совсем застращали человека. Все вполне реально, правда сделать непросто . Для начала можно вспомнить об обычных фазометрах. Если не изменяет склероз, ФК2-16 (или Ф2-16?) давал погрешность порядка 0.01 градуса на подобных частотах. Это 80-е годы. Надеюсь, что нынешние буржуйские не хуже :-). В целом, современнные методы должны бы достигнуть Е-12, по крайней мере в теплично-лабораторных условиях.

[Stanislav]

Совсем застращали человека. Все вполне реально, правда сделать непросто...

Я и не сомневаюсь, что сделать реально. Только эта задача чересчур сложна для одиночки, финансирующего проект за свой счёт.


2 sera_os
Добавлю, что апертурная неопределённость АЦП определяется не собственно им, а устройством выборки-хранения, содержащемся почти во всех современных приборах. Предварив компаратор таким устройством, можно также ожидать улучшения результатов. Только встречаться с дискретными УВХ с апертурной неопределённостью (джиттером) в десятки фемтосекунд (!!!) мне не приходилось, а вот в состав хороших (и не слишком дорогих) АЦП такие УВХ, представьте, входят.
Есть ещё одна засада: длительность переходов "1->0" и "0->1" у цифровой логики неодинакова, и плывёт с температурой.
Поэтому, измерение фазы путём подсчёта интервалов времени всё-таки вряд ли даст хорошую точность.