Измерение длительности импульса с точностью до пары наносекунд Опции

[VCO]

Вобщем, это просто набросок. Надеюсь, мысль понятна?

Хорошая мысль! Попробую доработать: ушестнадцатирённый счёт включать через линию задержки от одного опорника. Покомпактнее!

[Victor®]

Есть ещё такой алгоритм для рассыпухи:

Делается сетка частот. Скажем, с периодом 16 нс каждая. И со сдвигом фаз по 2 нс.
Всего 8 частот.
Они работают на 16 счётчиков (8 по фронтам и 8 по спадам).
Разрешение счёта - по фронту измеряемого импульса. По спаду - фиксация результата в регистр и не особо хитрая арифметика.
Итого, можно использовать логические ИС с быстродействием в 16 раз меньше, чем при прямом методе счёта. Вполне реализуемо на 1554 или даже на 1564. Можно расширить сетку частот с пропорциональным уменьшением требований к динамике компонентов, до нужного.
Без навороченной высокоточной аналоговщины.

Вобщем, это просто набросок. Надеюсь, мысль понятна?

2 ns эквивалентны 500 MHz.
Можно брать 2-каналами с частотой 250 Мег.
Частоты в противофазе. Измеряемый импульс фиксируется по фронту каждого клока.
Если на рассыпухе - я бы делал на PECL.
Генератор на 250 Мег - буфер с 2-мя выходами, на 2-м выходе поменять местами прямой и инверсный выходы.
Получится 2 клока, прямой и инверсный.

Можно на CDCM61002 сделать.
http://www.ti.com/product/cdcm61002

[rudy_b]

Нониус конечно можно сделать нормально, но только при наличии ПЛИС. Есть более простой метод - вместо разряда емкости постоянным током ставится 12-разрядный АЦП с временем преобразования несколько мкс измеряющий напряжение на ней - такие АЦП делали даже у нас. При этом особой точности остального аналога не требуется. Единственное, что хуже - повышенная дифференциальная нелинейность.

А делать на ЭСЛ 2 нс - чрезмерно избыточно. Вот когда нам потребовалось 60 пкс - тут уж без ЭСЛ было не обойтись.

[Victor®]

Нониус конечно можно сделать нормально, но только при наличии ПЛИС. Есть более простой метод - вместо разряда емкости постоянным током ставится 12-разрядный АЦП с временем преобразования несколько мкс измеряющий напряжение на ней - такие АЦП делали даже у нас. При этом особой точности остального аналога не требуется. Единственное, что хуже - повышенная дифференциальная нелинейность.

А делать на ЭСЛ 2 нс - чрезмерно избыточно. Вот когда нам потребовалось 60 пкс - тут уж без ЭСЛ было не обойтись.

Если 2 канала делать, то PECL лучше т.к. задержки чипов будут иметь наименьший разброс в каналах.
Это особенно критично для формирователя клока.
+ у PECL гораздо круче фронты, что уменьшит неоднозначность уровня на входе "фиксатора импульсов"

Т.е. измеряемый сигнал отформировать с помощью PECL буфера.

P.S.
Например, CDCM61002 имеет 20 ps. перекос между выходами.
Может для этой задачи этот чип и избыточен, но годится

[zzzzzzzz]

Какая-то упорная забывчивость про требование ТС на отечественную россыпь. Само собой, доступную. ПМСМ, 1564 - оптимум для такой задачи. Серия военная, стабильная и доступная. Плюс стойкость хорошая.
А сетку частот можно сделать на РСВ- линии задержки. Типа экранированного проводника (L) с отводами и NPO конденсаторами малой емкости (возможно, микро-подстроечными, для пущей точности). Можно замахнуться и на 0.5 нс точность без особых проблем.
Да, корпусов будет многовато. Но, терпимо.

Но, лучше всего - ASIC. Могу обещать 50 пс при любой погоде и до дикой стойкости.

[Victor®]

Какая-то упорная забывчивость про требование ТС на отечественную россыпь. Само собой, доступную. ПМСМ, 1564 - оптимум для такой задачи.
А сетку частот можно сделать на РСВ- линии задержки. Типа экранированного проводника (L) с отводами и NPO конденсаторами малой емкости (возможно, микро-подстроечными, для пущей точности). Можно замахнуться и на 0.5 нс точность без особых проблем.
Да, корпусов будет многовато. Но, терпимо.

Ну так на отечественной 1500 наверное можно...

[rudy_b]

Для 2 нс ЭСЛ не нужен. У стандартной ПЛИС стоят входные формирователи и без всяких усилий обеспечивают джиттер намного меньше 1 нс с типового лгического сигнала, хоть от 014 детали (триггер шмидта). А лучше и не нужно.

А вот с нониусом (ну или N генераторов со сдвигом фазы) прийдеться отдельно измерять приход фронта и спада и брать разницу. Да и сам генератор делать устанете - всяко PLL на 500 МГц и счетчик понадобятся - иначе точность не обеспечите. Можно взять ПЛИС пошустрее и с PLL, сделать клок 250 МГц и работать по обоим фронтам - это вполне получится и даже неплохо.

[zzzzzzzz]

Ну так на отечественной 1500 наверное можно...

А её ещё кто-то варит? Как-то антиквариатом повеяло.

[rudy_b]

А сетку частот можно сделать на РСВ- линии задержки. Типа экранированного проводника (L) с отводами и NPO конденсаторами малой емкости (возможно, микро-подстроечными, для пущей точности). Можно замахнуться и на 0.5 нс точность без особых проблем.
Да, корпусов будет многовато. Но, терпимо.

Мы делали как раз такую игрушку лет 10 назад на PECL, но для 60 псек. Работать будет, но умучаетесь подгонять задержки. И узнаете много нового про линии задержки.

Но, лучше всего - ASIC. Могу обещать 50 пс при любой погоде и до дикой стойкости.

Да, сейчас это уже несложно, но, я бы сказал, для столь простой задачи - дороговато будет. Хотя ТС это не колышет, деньги не свои.

[zzzzzzzz]

Мы делали как раз такую игрушку лет 10 назад на PECL, но для 60 псек. Работать будет, но умучаетесь подгонять задержки. И узнаете много нового про линии задержки.

Ну, меня пугать не стОит. Вы ж не знаете какие чудеса сейчас можно исполнить интегрально. Даже в РФ.

Да, сейчас это уже несложно, но, я бы сказал, для столь простой задачи - дороговато будет. Хотя ТС это не колышет, деньги не свои.

Дороговато - это для покупки "брюквы" в супермаркете оценка. Для военной техники стоит говорить о целесообразности (или не-).
Хотя, в нынешней ситуации, когда разработчики аппаратуры не могут позволить себе заказать нужный "кирпичик", можно вообще ни о чём не говорить. Это я уж так, развеяться вылез с какими-то предложениями. А в принципе, мне уже по-барабану.

[Victor®]

А её ещё кто-то варит? Как-то антиквариатом повеяло.

Не в курсе.
Просто вспомнилось. Когда-то генератор на ней делал (лет с 15 назад)

[zzzzzzzz]

Не в курсе.
Просто вспомнилось. Когда-то генератор на ней делал (лет с 15 назад)

Не хочу Вас огорчать, но это музейные экспонаты.
Хотя, в баночках радиоплюшкиных еще много этих ИС можно найти. Даже у меня где-то баночка из под майонеза, забитая под крышку. Или выкинул? Не помню, надо посмотреть в закромах.

Основная причина музейности - дикое потребление. И связанная с этим низкая надёжность.
А когда-то да, на них даже супер-компы делали. Трассировка между корпусами коаксиалами была!!!
Ну и, естественно, ремонт каждый день специальной бригадой...

[rudy_b]

Ну, меня пугать не стОит. Вы ж не знаете какие чудеса сейчас можно исполнить интегрально. Даже в РФ.

Представьте себе - знаю. И делали неоднократно. С однозначным выводом - экономически неэффективно.

Дороговато - это для покупки "брюквы" в супермаркете оценка. Для военной техники стоит говорить о целесообразности (или не-).

Увеличение стоимости решения в десятки раз при прочих равных - практически всегда нецелесообразно. Бывают исключения, но это отдельный разговор.

[zzzzzzzz]

Представьте себе - знаю. И делали неоднократно. С однозначным выводом - экономически неэффективно.

Вы вообще всё знаете? Это замечательно ... Подскажите - когда мне новую работу искать. Ну, раз я такой экономически неэффективной хренью занимаюсь - обидно, панимаш ...

Увеличение стоимости решения в десятки раз при прочих равных - практически всегда нецелесообразно. Бывают исключения, но это отдельный разговор.

И что сколько стоит тоже знаете? Абалдеть.
Не хочу Вас обижать, rudy_b, но Ваша категоричность неуместна. Жизнь сложнее и разнообразнее, чем "да" и "нет".

[Victor®]

Жизнь сложнее и разнообразнее, чем "да" и "нет".

Это точно, еще есть "может быть"
У дипломатов вообще только "да" и "возможно" (эквивалент "нет")