Субнаносекундный измеритель временных интервалов на ПЛИС Опции

[Bad0512]

..объясните мне, почему нельзя поделить два прямоугольных сигнала частотой 5 мгц , в 1.048.576 раз (двадцать делителей на два) и не измерить в ПЛИС разность фаз уже у остатков от деления? А потом учесть в результате кратность ?
т.с. во времени ведь не особо ограничен? Если будете измерять задержку 100 МГц частотой - точность будет достаточная.
Просто по логике - любой сигнал можно бесконечно точно измерить за бесконечно большое время измерения.

Можно, но вы получите усреднённую величину на периоде в 200мс. Это немного не то же самое, что мнгновенный фазовый сдвиг. Хуже всего, что у такой схемы есть большая задержка, что неприемлемо в петле ФАПЧ если нужна не слишком узкая петля.

[Lmx2315]

Можно, но вы получите усреднённую величину на периоде в 200мс. Это немного не то же самое, что мнгновенный фазовый сдвиг. Хуже всего, что у такой схемы есть большая задержка, что неприемлемо в петле ФАПЧ если нужна не слишком узкая петля.

..при таком делении сигналов, их разность фаз не меняется никак(максимум растёт джиттер фронтов). А про полосу петли ФАПЧ т.с. ничего не упоминал.

[winipuh]

..объясните мне, почему нельзя поделить два прямоугольных сигнала частотой 5 мгц , в 1.048.576 раз (двадцать делителей на два) и не измерить в ПЛИС разность фаз уже у остатков от деления? А потом учесть в результате кратность ?
т.с. во времени ведь не особо ограничен? Если будете измерять задержку 100 МГц частотой - точность будет достаточная.
Просто по логике - любой сигнал можно бесконечно точно измерить за бесконечно большое время измерения.

Думаю топикстартер про ФАПЧ просто так упомянул.
Я вот тему тут одну поднимал. Думаю задача похожая.
Если клоки синхронные (грубо говоря, частота у каждого ровно 5 MHz), но у них имеется сдвиг друг относительно друга, скажем, на 100 ps (пёс с ним, с джиттером), то делением частоты это никак не померить.

[Lmx2315]

Если клоки синхронные (грубо говоря, частота у каждого ровно 5 MHz), но у них имеется сдвиг друг относительно друга, скажем, на 100 ps (пёс с ним, с джиттером), то делением частоты это никак не померить.

..ох, 100 пс - это 0.2 градуса фазы 5 мгц , если поделить в мильён раз то получим два 5 гц сигнала сдвинутых друг относительно друга на те же 0.2 градуса. Только теперь 0.2 градуса - это уже 100 мкс - которые не тяжело померить хоть 1 МГц сигналом.

[winipuh]

Если частоты одинаковые - оцифровать(АЦП),перемножить(ПЛИС),фазовым детектором от DPLL получить разность фаз(ПЛИС),отфильтровать(ПЛИС).Фактически перемножитель и есть ФД.Подумайте.

Интересная мысль! Не могли бы Вы ее развить?
Вот попутно вопросы. А если сигналы прямоугольные (меандр) - с какой частотой оцифровывать? Как фильтровать перед АЦП? Можно ли (в теории) измерять, выделяя и оцифровывая первую гармонику?

..ох, 100 пс - это 0.2 градуса фазы 5 мгц , если поделить в мильён раз то получим два 5 гц сигнала сдвинутых друг относительно друга на те же 0.2 градуса. Только теперь 0.2 градуса - это уже 100 мкс - которые не тяжело померить хоть 1 МГц сигналом.

Не согласен


P.S. На мильон как-то влом делить. Уж извините. Поделил на 8.

[Lmx2315]

P.S. На мильон как-то влом делить. Уж извините. Поделил на 8.

..да, это я глупость сморозил, извиняюсь перед участниками дискуссии.

[_pv]

сколько времени есть на измерение этого фазового сдвига,
надо успеть за один период 200нс, или можно долго усреднять?
а то может просто xor, причём даже на просто быстрой кмоп логике,(при этом наверное один сигнал фиксированно немного задержать чтобы около нуля не работать или просто синвертировать), потом простой фильтр и небыстрый сигма-дельта АЦП, который от этих же 5 МГц и затактировать.

[_Anatoliy]

Интересная мысль! Не могли бы Вы ее развить?
Вот попутно вопросы. А если сигналы прямоугольные (меандр) - с какой частотой оцифровывать? Как фильтровать перед АЦП? Можно ли (в теории) измерять, выделяя и оцифровывая первую гармонику?

Вы правы,АЦП и меандр не очень дружат. Я в своём DPLL на один вход перемножителя подаю опору (1,1,-1,-1) , а на другой вход входной синус (4 отсчёта на период). Рекомендую сначала просчитать параметры для обеспечения нужного разрешения(ну или модельку в матлабе сделать).

[st232bd]

.да, это я глупость сморозил, извиняюсь перед участниками дискуссии.

Разность фаз сохраняется не при делении а при гетеродинировании, с данной поправкой идея вполне реальна. Самый интересный вопрос - нужна точность 100 пС или разрешение. В первом случае вам нужно проанализировать пути обоих сигналов, задержки и их дрейфы. Я бы еще это устройство из измерителя интервалов в фазометр переименовал, а потом погуглил. Наверняка что-то типа логический элемент-фильтр-АЦП нагуглится.

[dvladim]

Можно попробовать с помощью PLL в ПЛИС:
PLL цепляете от первого входа, выход PLL сравниваете со вторым.
Суть в том, что при динамической перестройке фазы в PLL шаг = 1/8 Fvco т.е. около 60-120 пс.
Считая количество шагов при формировании выходного клока PLL вы знаете сдвиг фаз между первым входом и выходом PLL.
И так до тех пор пока выход PLL будет совпадать со вторым входных сигналом.