Оцифровка сложных и быстрых сигналов, Логарифмические усилители, ГГц АЦП Опции

[Stepanich]

Здравствуйте.

Прошу помочь знающих людей.

Требуется определение угловых координат и сигнатуры источника излучения со следующими параметрами:
• длительность импульса излучения: 5 ... 100 нс;
• частота повторения импульсов излучения: 0 ... 70 кГц.

Сигнал может быть единичный сложной формы, либо периодический также сложной формы.

Во вложении общий набросок одного электронного узла.

Требуется оцифровывать сигнал с фотодиодов, то есть по сути дела -- реализовать входной тракт быстрого осциллографа.

В качестве АЦП был выбран ADC08B3000 из-за наличия буфера для данных.
http://www.national.com/pf/DC/ADC08B3000.html#Overview

Проблема в том, что в связи с большим динамическим диапазоном сигнал перед АЦП должен быть логарифмирован.

Логарифматор должен быть в состоянии обрабатывать наносекундные сигналы, то есть обладать временем нарастания в несколько кВ/мкс.
Все найденные True Logarithmic Amplifier, например AD8305 или log101, не отвечают этому требованию.

Существуют Log Amps/Detectors, например AD8310, но я не могу понять, работают ли они с единичными сигналами (в pdf диапазон указан от DC).

Подскажите, пожалуйста:
1. Пригодны ли РЧ логарифмические усилители (AD8310, AD8307) для работы с единичными сигналами? Можно ли их использовать как обычные AD8305?
2. Является ли АЦП ADC08B3000 современным решением для данной задачи. Какие АЦП применяются в современных быстрых осциллографах с частотой выборки в несколько ГГц?

Спасибо.

[Stepanich]

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.

[Lmx2315]

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

..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.

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.

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