Мне надо сделать формирователь коротких стробов, чем меньше длительность тем лучше. Стробы будут появляьтся из меандра, например при помощи стандартной логики - сигнал инвертируется(и задерживается) и перемножается с самим собой....нашёл придел по задержкам 1 нс(вроде ЭСЛ). Скажите если кто-нибудь знает ещё меньше....
MosAic
Nov 18 2005, 12:21
У Вас не получится ничего хорошего, особенно если для "перемножения" будете использовать что-то вроде XOR - вентиля. Длительность стробов будет нестабильной вплоть до полного их исчезновения (пороги логических элементов и задержки сигналов плавают, например в зависимости от температуры, питания). Такой принцип можно использовать только для длительностей импульсов, значительно превышающих время переключения элементов.
Если бы все было так просто, как Вы хотите, то не стоило бы в стробоскопических осциллографах мудрить и ставить лавинные приборы, волноводные обострители и т. д. Поинтересуйтесь сначала как этот вопрос решается классическими методами.
Lonesome Wolf
Nov 18 2005, 12:57
Цитата(MosAic @ Nov 18 2005, 14:21)

У Вас не получится ничего хорошего, особенно если для "перемножения" будете использовать что-то вроде XOR - вентиля. Длительность стробов будет нестабильной вплоть до полного их исчезновения (пороги логических элементов и задержки сигналов плавают, например в зависимости от температуры, питания). Такой принцип можно использовать только для длительностей импульсов, значительно превышающих время переключения элементов.
Если бы все было так просто, как Вы хотите, то не стоило бы в стробоскопических осциллографах мудрить и ставить лавинные приборы, волноводные обострители и т. д. Поинтересуйтесь сначала как этот вопрос решается классическими методами.
Вы не правы. ЭСЛ обладает крайне стабильными параметрами (100 серия (MC100 конечно

) - это во-первых, во-вторых - импульс будет
всегда, при условии правильного дизайна -будет менятся длительность импульса - но ее точное значение, как раз и не важно.
В стробоскопических осциллографах требования
другие просто. Их использование вряд ли уместно здесь.
Alex11
Nov 18 2005, 20:19
Посмотри еще MC100EP серию - 0.25 нс для XOR элемента. (ON Semiconductor)
Вспомнил оригинальный способ формирования коротких импульсов, о котором узнал еще в институте (ЛЭТИ). Используется короткозамкнутая линия (кабель). Смысл в следующем: падающая волна проходит по линии и отражаясь от КЗ изменяет свою фазу на 180 град., отраженная волна затем приходит в начало линии и компенсирует падающую волну. В начале линии формируется импульс, длительность которого равна удвоенному времени прохождения волны по кабелю.
Хотя все это лишь теория, мне никогда не требовалось формировать очень короткие импульсы. Тем не менее надеюсь, что информация окажется полезной.
Это кстати будет осциллографическая приставка к компу....
про волновод интиресно, но у меня частота импульсов меняется в широких приделах
Alex11 огромное спасибо именно такое и искал....
Lonesome Wolf
Nov 19 2005, 09:08
Цитата(beg @ Nov 18 2005, 22:27)

Вспомнил оригинальный способ формирования коротких импульсов, о котором узнал еще в институте (ЛЭТИ). Используется короткозамкнутая линия (кабель). Смысл в следующем: падающая волна проходит по линии и отражаясь от КЗ изменяет свою фазу на 180 град., отраженная волна затем приходит в начало линии и компенсирует падающую волну. В начале линии формируется импульс, длительность которого равна удвоенному времени прохождения волны по кабелю.
Хотя все это лишь теория, мне никогда не требовалось формировать очень короткие импульсы. Тем не менее надеюсь, что информация окажется полезной.
Ну не такой уж и оригинальный

- по моему стандартный формирователь на длиной линии - везде описан . Я моделировал такую штуку в PSpice год назад на самом обычном BFR 106 при 3В питании. На 50 омах получался колокол 1 В и длительностью 300 пс. Если использовать, например Si-Ge или pHEMT будет лучше. Основное преимущество над PECL - малое потребление - мне тогда именно это важно было.
Цитата
Посмотри еще MC100EP серию - 0.25 нс для XOR элемента. (ON Semiconductor)
Тогда уже лучше NBSG86A - 0.16 нс
Lonesome Wolf
Nov 19 2005, 11:57
Цитата(yrbis @ Nov 19 2005, 12:49)

А Вам их что много нужно? Это же единичное изделие - параметры важнее. Или я ошибаюсь?
да правильно это только мне лично надо...и блин samples таких нету....ну чё буду разоряться наверное...
Lonesome Wolf
Nov 21 2005, 13:00
Цитата(yrbis @ Nov 21 2005, 11:33)

да правильно это только мне лично надо...и блин samples таких нету....ну чё буду разоряться наверное...
Все-таки - а какая частота запуска?
как теперь я понял полоса пропускания приставки будет не этим стробом опредяться(раз нашлись задержки <1ns), а полосой пропускания аналогово перемножителя (далее стробы перемножаются с исходным(наблюдаемым) сигналом с целью увидеть на выходе умножителя стробы с амплитудой равной значению сигнала в момент появления строба) ad835 имеет полосу пропускания 350МГц чтоб стробы на выходе стробы напоминали, я уверен, что мне достаточно уменьшить частоту до 35МГц(Эмулировал когда-то), но надеюсь, что дотянет и до 50МГц...а в идеале максимум бы 250МГц!!)), но тогда надо подумать чем заменить перемножитель
Lonesome Wolf
Nov 21 2005, 15:43
Цитата(yrbis @ Nov 21 2005, 17:38)

как теперь я понял полоса пропускания приставки будет не этим стробом опредяться(раз нашлись задержки <1ns), а полосой пропускания аналогово перемножителя (далее стробы перемножаются с исходным(наблюдаемым) сигналом с целью увидеть на выходе умножителя стробы с амплитудой равной значению сигнала в момент появления строба) ad835 имеет полосу пропускания 350МГц чтоб стробы на выходе стробы напоминали, я уверен, что мне достаточно уменьшить частоту до 35МГц(Эмулировал когда-то), но надеюсь, что дотянет и до 50МГц...а в идеале максимум бы 250МГц!!)), но тогда надо подумать чем заменить перемножитель
AD835 шумит сильно, особенно на большой частоте гетеродина и я не уверен в адекватности ее работы при тактировании короткими импульсами. Почему бы Вам не попробовать обычный пассивный смеситель - например ADEX-10H (Mini-Circuits) - IF DC-800. Или по входу очень низкие частоты нужны?
незнаю про шум не замечал, частоты нужны действительно от ~0, а ещё причина - это наличие микросхемы...

а про смеситель чё-то неврубаюсь я как он мне поможет...мне же надо перемножить сигналы - стробы с амплитудой 1 и исходный сигнал, чтоб получить стробы с конкретной амплитудой, а смеситель он конечно может быть исполнен при помощи умножения, но он всё таки смещает, а не умножает....
Lonesome Wolf
Nov 21 2005, 16:58
Цитата(yrbis @ Nov 21 2005, 18:11)

смеситель... он всё таки смещает, а не умножает....
Он потому и смещает, что умножает
А вообще - есть готовые сэмплеры такие, и, если мне не изменяет память - достаточно дешевые.
P.S. А гляньте вот
здесь - может пригодится
Bluesman
Jan 20 2006, 13:49
А чем не годятся обычные смеситель-ключи на скоростных диодах? Сейчас в продаже есть Шотки со скоростью 0.025 нс тип 2Д922, и стоят 9 руб. и в комплекте по 4 подобранных штуки продаются. Я лично себе их и поставлю. А вместо формирователя на линии или на логике попробую стандартный формирователь на диодах с накоплением заряда, они тоже доступны. На логике только начальный импульс до обострения сформирую.
Вообще это тема вроде не туда перешла, по идее это узлы стробоскопического осциллографа.
Lonesome Wolf
Jan 20 2006, 14:51
Цитата(Bluesman @ Jan 20 2006, 15:49)

А чем не годятся обычные смеситель-ключи на скоростных диодах? Сейчас в продаже есть Шотки со скоростью 0.025 нс тип 2Д922, и стоят 9 руб. и в комплекте по 4 подобранных штуки продаются. Я лично себе их и поставлю. А вместо формирователя на линии или на логике попробую стандартный формирователь на диодах с накоплением заряда, они тоже доступны. На логике только начальный импульс до обострения сформирую.
Вообще это тема вроде не туда перешла, по идее это узлы стробоскопического осциллографа.
А что значит выражение
Цитата
скорость (диода) 0.025 нс
?
Bluesman
Jan 20 2006, 15:05
Не был уверен, что этой темой еще интересуются, поэтому не поздоровался. Здрасьте все, а особенно приятно встретить коллегу из ЛЭТИ, и учат вас там все еще хорошо, как посмотрю.
На диодах с накоплением заряда формируют и короткие импульсы, и идея там такая же - вычитание из входного прямоугольника времени рассасывания, остается импульс покороче. А что означает для Шотки это время - не знаю, честно скажу, вроде у него само переключения идет без накопления заряда, но в справочниках указано, "эффективное время жизни неравновесных носителей заряда", т. е. что-то там все-таки копится, видимо, градиент концентрации есть, основные-то заряды все равно неравномерно распределены.
Проблема при применении диодных смесителей - получение симметричного управляющего импульса и развязка его от самого сигнала. Зато идет сигнал от "0" Гц и без смещения (балансный смеситель)
Lonesome Wolf
Jan 21 2006, 12:25
Цитата(Bluesman @ Jan 20 2006, 17:05)

Не был уверен, что этой темой еще интересуются, поэтому не поздоровался. Здрасьте все, а особенно приятно встретить коллегу из ЛЭТИ, и учат вас там все еще хорошо, как посмотрю.
На диодах с накоплением заряда формируют и короткие импульсы, и идея там такая же - вычитание из входного прямоугольника времени рассасывания, остается импульс покороче. А что означает для Шотки это время - не знаю, честно скажу, вроде у него само переключения идет без накопления заряда, но в справочниках указано, "эффективное время жизни неравновесных носителей заряда", т. е. что-то там все-таки копится, видимо, градиент концентрации есть, основные-то заряды все равно неравномерно распределены.
Проблема при применении диодных смесителей - получение симметричного управляющего импульса и развязка его от самого сигнала. Зато идет сигнал от "0" Гц и без смещения (балансный смеситель)
Да, но диод с накоплением не самодостаточен для построения формирователя, один из перепадов должен формироваться внешними цепями - активными, либо пассивными
Bluesman
Jan 23 2006, 05:32
Один - нет, два - да: один параллельно, другой встречно. Собственно, я пересказываю известную схему строб. осц.: Найденов, Новопольский, "Электронно-лучевые осциллографы", М. 1983. Это не интересно, интересно переделать под современные элементы, сейчас все это есть с гораздо лучшими параметрами. Можно получить несложную приставку с высокими характеристиками.
Нигде не мог найти нормального описания диодного семплера. Существуют несколько его разновидностей, в частности, с полным диодным мостом, который применялся в модулях тектроникса 1S1, 3S1, непосредственно на входе или после обработки сигнала, как в старых цифровых скопах типа VC-6145. Была еще прекрасная семплирующая головка от советских гетеродинных частотометров типа Ч3-68, но она бала посторенна по волноводной технике и для повторения негодиться.
Недавний резкий прогресс был связан с переходом с семплеру на двух диодах с формированием семплирующих импульсов на NLTL обострителях. И если в интегральном исполнении эта техника позволяет выжать сотни гигагерц полосы, то на дискретке можно надеяться закрыть диапазон до 10 ГГц. В качестве семплирующих идеально подходят смесительные диоды от приемных головок спутникового телевидения, например HSMS-8202 (маркировка R2). Было-бы интересно посмотреть на топологию такого семплера.
А по исходному вопросу могу заметить, что задержки менее наносекунды совершенно ненужны. Достаточно обычных ЭСЛ с задержками в единицы нс, но стабильными с точностью до пикосекунд. В таких схемах всегда присутствует аналоговая линия задержки ( на обычном коаксиальном кабеле), которая позволяет подогнать моменты времени триггера, сигнала и семплера. Кроме этого обязательно нужна весьма точная аналоговая схема управляемой задержки, которая будет формировать семплирующие импульсы с определенной задержкой относительно триггера.
Вот как пример последняя схемка- приделав к ней ADuC812 (другого тогда под рукой небыло) получили вполне неплохой строб-осциллограф с выходом на ком-порт. До 800 Мег тянул свободно, а дальше вылазила проблема с топологией. К сожалению схема на таких частотах это еще не все- топология так же важна.
Bluesman
Jan 23 2006, 14:29
Вот спасибо за помощь, теперь есть информация к размышлению. Над схемами завтра подумаю, уже ухожу с работы. А что такое NLTL обострители? Нельзя поподробнее? И как-то вызывает сомнения работоспособность двухдиодного сэмплера, вроде бы на первый взгляд при этом сам сигнал нигде не "тормозится", проходит насквозь. В классике они всегда встречно для сигнала включены, пока не подашь импульс -хрен пройдешь.
А еще кто знает, зачем во всех схемах (в классике тоже) подается запирающее напряжение 100В на смеситель, которое затем делится? В чем тут глубокий смысл?
Bluesman
Jan 24 2006, 08:41
Думаю, сам понял, что такое NLTL. Это линия с нелинейной фазовой скоростью, зависит от амплитуды. Такая линия дает теоретически фронт 0. Обрезка спада идет за счет короткозамкнутой линии.
А на выходах диодов образуется два сигнала: "вход" минус строб-импульс и "вход" плюс строб. Надо потом обрабатывать дифф. усилителем. В принципе, схема хороша. Но где взять эту линию нелинейную?
А вот схема на MAX компараторах навскидку дальше 50, ну 100 МГц не тянет. Ты с нее брал 800 МГц?
Lonesome Wolf
Jan 24 2006, 11:05
Цитата(Bluesman @ Jan 24 2006, 10:41)

Думаю, сам понял, что такое NLTL. Это линия с нелинейной фазовой скоростью, зависит от амплитуды. Такая линия дает теоретически фронт 0. Обрезка спада идет за счет короткозамкнутой линии.
А на выходах диодов образуется два сигнала: "вход" минус строб-импульс и "вход" плюс строб. Надо потом обрабатывать дифф. усилителем. В принципе, схема хороша. Но где взять эту линию нелинейную?
А вот схема на MAX компараторах навскидку дальше 50, ну 100 МГц не тянет. Ты с нее брал 800 МГц?
Гляньте вот
тут - может пригодиться. Мне попадалась готовая схема приставки - при поиске в гугле... Но это давно было...
Bluesman
Jan 24 2006, 14:16
Спасибо Вульфу за ссылочку, но она нужнее VRBIS, инициатору темы. Кстати, где он? Небось вовсю уже что-то паяет.
А уважаемый khach неправ, короткие наносекундные импульсы обязательны, а линия задержки здесь не при чем, она просто не дает пропасть началу сигнала, как и во всяком другом осциллографе. Сами импульсы формируются компаратором из "медленной" и "быстрой" пилы. "Медленная" - соответствует развертке осциллографа, "быстрая" равна или кратна частоте сигнала. Спектр исходного сигнала сужается в столько раз, насколько быстрая пила чаще медленной, и умножить на кратность.
Цитата(Bluesman @ Jan 24 2006, 11:41)

Но где взять эту линию нелинейную?
А вот схема на MAX компараторах навскидку дальше 50, ну 100 МГц не тянет. Ты с нее брал 800 МГц?
По NLTL встречал где- то на просторах Инета работу, где в качастве варакторов были использованны обычные 1n4007 выпрямительные, а индуктивности передающей линии были сделаны из проволочной дужки ( наверно от тех же 1n4007 отрезанных). Удалось выдавить до 3 ГГц полосу фронта. К сожалению, ссылку посеял.
По схеме. Семплер тянет, а вот входной триггер- нет. Мы его стробировали от ТТЛ ипульса, который запускал генератор иголок на SRD, которые, собственно и визуализировали.
Цитата
А уважаемый khach неправ, короткие наносекундные импульсы обязательны,
Я такого не утверждал. Необязательны ЗАДЕРЖКИ в логике субнаносекундного диапазона. С другой стороны и короткие импульсы необязательны- главное, чтобы семплирующие импульсы имели резкий задний фронт закрытия семплера. А длительность семплирующего импульса- это другое дело, тут важны внутреннее сопротивление открытого семплера и условие согласования исследуемого сигнала с нагрузкой при открытом и закрытом семплере, т.к открытый семплер- это почти КЗ на емкостную нагрузку.
Lonesome Wolf
Jan 25 2006, 09:19
Цитата(khach @ Jan 24 2006, 18:21)

Цитата(Bluesman @ Jan 24 2006, 11:41)

Но где взять эту линию нелинейную?
А вот схема на MAX компараторах навскидку дальше 50, ну 100 МГц не тянет. Ты с нее брал 800 МГц?
По NLTL встречал где- то на просторах Инета работу, где в качастве варакторов были использованны обычные 1n4007 выпрямительные, а индуктивности передающей линии были сделаны из проволочной дужки ( наверно от тех же 1n4007 отрезанных). Удалось выдавить до 3 ГГц полосу фронта. К сожалению, ссылку посеял.
Я в молдости делал генератор на ДЛ122-40-12 - в режиме fast recovery. Получал на 50 Омах 2.2 кВ и 0.7 нс по уровню 0.5. Даже статья была в Electronic Letters...
Bluesman
Jan 25 2006, 10:25
[quote name='khach' date='Jan 24 2006, 19:21' post='80957']
[quote name='Bluesman' post='80763' date='Jan 24 2006, 11:41']
[quote]А уважаемый khach неправ, короткие наносекундные импульсы обязательны,[/quote]
Я такого не утверждал. Необязательны ЗАДЕРЖКИ в логике субнаносекундного диапазона. С другой стороны и короткие импульсы необязательны- главное, чтобы семплирующие импульсы имели резкий задний фронт закрытия семплера. А длительность семплирующего импульса- это другое дело, тут важны внутреннее сопротивление открытого семплера и условие согласования исследуемого сигнала с нагрузкой при открытом и закрытом семплере, т.к открытый семплер- это почти КЗ на емкостную нагрузку.
[/quote]
Да, признаю свою ошибку. Правда, с некоторыми оговорками. Задний фронт важен именно для схемы на MAX. Кратко ее работа: Входной сигнал после компаратора превращается в последовательность примоугольников, из которых токовое зеркало делает "пилы". Они сравниваются с текущей пилой с осциллографа и второй компаратор формирует прямоугольники переменной длительности. Они и включают диоды семплера. Но следующая входная цепь ШИРОКОПОЛОСНАЯ (С<1 пФ) и полностью повторяет форму вырезанного кусочка сигнала. При выключении диодов запоминается в этом случае именно значение сигнала в этот момент (естественно, меньше в n раз из-за деления на емкости входа ОУ). А чтобы не нагружать сигнал - стоит конденсатор 1 пФ. Вообще, схема остроумная.
В классическом варианте цепь после семплера достаточно узкополосная и будет усреднять вырезанный сигнал. В этом случае важен и фронт и срез длинного строба с точки зрения передачи формы, и нагрузка на сигнал будет определяющим фактором. Короткий строб не будет нагружать сигнал, фактически происходит передача малой части заряда на емкость, амплитуда напряжения, конечно существенно меньше исходной, но это цена разгрузки. То есть то же деление на n.
Описаний нелинейных линий в Сети действительно полно, в мое время это были больше теоретические размышления. Только они на Шотки все.
Но я что-то думаю, современный транзистор именно фронт даст хороший, у него (транзистора) проблемы с запиранием из-за временни пассивного рассасывания, так срез можно и КЗ линией оформить.
А вот зачем там в схеме ДВЕ параллельных КЗ линии стоит, кто знает?
Я тоже не автор этой схемы- оригинал лежит где-то в EDN. Мы ее творчески переработали, когда под рукой нормального осциллографа небыло. Кстати, если надо мерять форму действительно высокочастотного сигнала, то в качестве триггера ( первого компаратора) ставили прескалер. Т.е схема сеплирования запускалась только на каждый 16 ( 64) фронт исследуемого сигнала. Тогда удавалось что-то наблюдать на 1.5-2 гигагерца ( к сожалению, в то время культуры разводки СВЧ у нас еще небыло). С другой стороны сейчас интересны именно двухдиодные самплеры, в том числе и потому, что они имеют дифференциальный выход, что прекрасно согласуеться с усилителями типа AD8132 или AD8350 и современными АЦП с дифференциальным входом.
Вот топологию и реализацию такого устройства на обычном FR4 и массово доступных деталях хотелось бы посмотреть.
Кстати, кто подскажет, почему ОРКАДовский Pspice обламывался при симуляции диодного семплирующего моста (4 диода)? Модели вроде были правильные. Может, он непонимает двух параллельных диодов в момент их открытия и динамического изменения сопротивления и емкости?
Еще ищу информацию по работе современных массовых SMD диодов в режиме SRD (step recovery diode), желательно без киловольтов.
Bluesman
Jan 25 2006, 12:33
Khach, спасибо, ты просто вдохнул жизнь в мои заброшенные давно проекты. Все ссылки интересные, я в гугле еще много интересного нарыл. Я смотрю, ты в других проектах, связанных с осциллографами, участвуешь.
Приятно было побеседовать. Чую, пора переходить к практике.
Да, насчет двухдиодного семплера. Как-то не убедительно с точки зрения реализации "вручную" - не в микрочипе. Сигнал выхода там надо суммировать, не вычитать, просто удобно реализовать на несимметричных линиях, но это не кажется существенным...
Цитата
По NLTL встречал где- то на просторах Инета работу, где в качастве варакторов были использованны обычные 1n4007 выпрямительные, а индуктивности передающей линии были сделаны из проволочной дужки ( наверно от тех же 1n4007 отрезанных). Удалось выдавить до 3 ГГц полосу фронта. К сожалению, ссылку посеял.
Нашел. Вот она
Bluesman
Jan 26 2006, 16:15
И снова большое человеческое спасибо!
У меня, похоже, стало традицией задать вопрос, а потом на него же и ответить. Я разобрался с конструкцией длинных линий, это просто неудачное "объемное" представление планарной конструкции, которая достаточно проста, все описано в калифорнийском докладе (ссылка, по-моему, была, или я в гугле нашел?). Там одинаково будут работать и два и 4 диода, емкость только будет в 2 раза больше, что, конечно, не есть гуд.