等效采样ps级脉冲产生

只看该作者 · 2015-3-19 13:49

各个大哥大姐，我想用等效采样的方法来采集2M的周期信号，这个周期信号是尖脉冲信号，脉冲信号的宽度10ns左右。所以我用等效周期采样所需的脉冲最好为10ps级的。一直不知道怎么做比较好，希望有这方面经验的帮助一下啊。谢谢。。。。。。

只看该作者 · 2015-3-19 15:15

10ps，神级的要求

只看该作者 · 2015-3-20 09:37

用个硬件整形电路如单稳态

3万 · 2015-3-20 20:18

参考TI的高速AD采集的资料；
看高速AD的DATASHEET，有参考的原理图；

只看该作者 · 2015-3-21 08:56

看起来你好像还没这方面的基础知识，就准备下手干活了。
你的要求是怎么来的？

只看该作者 · 2015-3-23 10:11

GavinZ 发表于 2015-3-21 08:56
看起来你好像还没这方面的基础知识，就准备下手干活了。
你的要求是怎么来的？ ...

没有经验，是在准备干活。所以来求经验，我想的是用等效采样来恢复频率高且高电频部分短到ns级的信号，这样对后续电路的频率要求就会比较低，所以有了这个要求。谢谢你啊！

只看该作者 · 2015-3-23 10:13

mmuuss586 发表于 2015-3-20 20:18
参考TI的高速AD采集的资料；
看高速AD的DATASHEET，有参考的原理图；

多谢，但是没有这么高的AD啊，

只看该作者 · 2015-3-23 15:11

本帖最后由 jz0095 于 2015-3-23 15:33 编辑

一个笨思路如下。

在仪器输入中串接一个“阻抗匹配的可调移相器”。该移相器指：机械可调延时线。
定标：等步进调节移相器，确定每步对应所需的延时。
测量：在脉冲出现的范围（需要调节其他外部条件来实现），步进调节移相器。每调节一次，记录下仪器上的峰值。当记录完全部步进峰值后，按时间-峰值关系整理，就大致复原了原始脉冲。

如果能将上述步骤自动化，你后续的工作就会方便多了。例如，程控固定步进移相器，步进的重复频率并不需要多高，只要2兆输入脉冲是稳定的；自动记录对应的峰值数据；脉冲复原作图等等。

补充：
还需在移相器之前，对仪器引入一个外触发，由2 MHz输入信号触发。

只看该作者 · 2015-3-24 07:55

记得1990年前后，有单位搞微微秒（ps）脉冲激光，当时的速度水平好像是20-30ps脉宽。那可不是个小项目。楼主要求重复频率2MHz、10ps脉宽的脉冲，难度可想而知。它不光要求快速上升，也要求快速下降的一个窄采样窗口。
我上面说的思路是只求快速打开窗口，对窗口的宽度没有严格的要求，难度降低了。剩下的采样、显示就交给现有的仪器去执行了。如果仪器连这个要求也达不到，那对10ps脉冲的采样就更难达到了。

一个修改：将上面说的移相器接到仪器的外触发端上。即用原2MHz信号配合可调移相器，对被测脉冲进行不同位置的触发、采样。

当然，如果有现成的仪器可以满足测量要求是最幸运的了，不需要去变通。也可以去测量院问问现有仪器的水平。

只看该作者 · 2015-3-24 20:35

jz0095 发表于 2015-3-24 07:55
记得1990年前后，有单位搞微微秒（ps）脉冲激光，当时的速度水平好像是20-30ps脉宽。那可不是个小项目。楼 ...

谢谢你啊。我没有仪器来检测，我需要检测到采样后信号达到一定的值就可以了，比如用比较器来比较后输出信号。之前我想过迅速打开窗口，对窗口时间不做要求的情况（比如采样脉冲宽度大于信号中脉冲的宽度），仿真的结果是捕捉到的信号有用部分(指脉冲部分)没有展宽，展宽的是低电平部分，所以比较器还是很难捕捉到脉冲的存在。我想问一下，这个ps级的脉冲可以用AD公司的那种ps级延时芯片（比如AD9500）来做到吗？

只看该作者 · 2015-3-24 20:42

jz0095 发表于 2015-3-23 15:11
一个笨思路如下。

在仪器输入中串接一个“阻抗匹配的可调移相器”。该移相器指：机械可调延时线。

这是我用ads仿真等效采样的结果。第一个是周期为4000ns的被采样信号，其中的脉冲部分大概10ns左右是由雪崩三极管产生；第二个是周期为4004ns、采样门宽1ns的四管采样后的采样信号，采样电容使得信号的幅值变小，不知道对不对？

只看该作者 · 2015-3-24 22:09

我不了解AD9500芯片。我的思路是基于你有较低档的仪器，通过变通方法、校正、获得结果。
10ns脉宽相当于100MHz信号的周期，用几百兆的示波器通过前面说的外触发看不行吗？

“采样电容使得信号的幅值变小"，这是正常的，原理上可以通过定标估算误差，进行校正。

只看该作者 · 2015-3-25 09:00

“只求快速打开窗口，对窗口的宽度没有严格的要求” 这种情况的等效采样仿真过，不是理想效果。你说的“程控固定步进移相器”很好啊，可是我没有接触过这个东西，不知道具体怎么实现，百度也没有收获。能不能再教我一下，谢谢啊。

只看该作者 · 2015-3-25 09:01

jz0095 发表于 2015-3-24 22:09
我不了解AD9500芯片。我的思路是基于你有较低档的仪器，通过变通方法、校正、获得结果。
10ns脉宽相当于100 ...

“只求快速打开窗口，对窗口的宽度没有严格的要求” 这种情况的等效采样仿真过，不是理想效果。你说的“程控固定步进移相器”很好啊，可是我没有接触过这个东西，不知道具体怎么实现，百度也没有收获。能不能再教我一下，谢谢啊。

只看该作者 · 2015-3-25 13:04

“程控固定步进移相器”，在RF频段需要自己做。
有ADG904四路射频开关，四进一出，“出”是公共端。开关由两个控制位选通，有4路可被分别选通。
需用两个ADG904构成一组移相器：两个公共端对外，对内的8个接点对位联接。联接物是固定长度的传输线，传输线可以是同轴线或微带线，传输线长度根据需要而定。

设计中要考虑通路的阻抗匹配，还要注意允许的信号幅度。如果要更多路切换，就需要组合多个ADG904，并扩展控制。

只看该作者 · 2015-3-25 14:47

jz0095 发表于 2015-3-25 13:04
“程控固定步进移相器”，在RF频段需要自己做。
有ADG904四路射频开关，四进一出，“出”是公共端。开关由 ...

好的，谢谢，我去学一下。:)

只看该作者 · 2015-3-26 21:26

liangzzzzz 发表于 2015-3-23 10:11
没有经验，是在准备干活。所以来求经验，我想的是用等效采样来恢复频率高且高电频部分短到ns级的信号，这 ...

看不明白。觉得你是想通过某个幅度，以判断信号是否出现？
那就不用采样这么‘高速’的设计，用比价器行吗？。。。

只看该作者 · 2015-3-26 21:44

GavinZ 发表于 2015-3-26 21:26
看不明白。觉得你是想通过某个幅度，以判断信号是否出现？
那就不用采样这么‘高速’的设计，用比价器行 ...

是的，我就是需要比较一下幅度。关键的问题是怎么找到可以辨别几个ns信号的比较器，而且这个频率还要2Mhz左右。我没有找到这样的器件才会用这个“变慢”信号的做法。不知道你接触过这种高性能的比较器没？谢谢你啊

只看该作者 · 2015-3-26 22:37

本帖最后由 GavinZ 于 2015-3-26 22:47 编辑

liangzzzzz 发表于 2015-3-26 21:44
是的，我就是需要比较一下幅度。关键的问题是怎么找到可以辨别几个ns信号的比较器，而且这个频率还要2Mhz ...

哦，原来如此。
你的方法不现实。等效采样那哪是随便搞搞就出来的。
我没做过这种电路，也没用过高速比较器。
10ns脉宽，不短啊！
2MHz周期，那又怎样？看不出它造成什么麻烦。
高速比较器很多啊，去TI,ADI网站看看去吧。
你的标题挺诱人，也挺吓人的，目前看不出来ps级脉冲在哪呢，我以为搞高科技呢。

只看该作者 · 2015-3-27 08:46

本帖最后由 liangzzzzz 于 2015-3-27 08:50 编辑

GavinZ 发表于 2015-3-26 22:37
哦，原来如此。
你的方法不现实。等效采样那哪是随便搞搞就出来的。
我没做过这种电路，也没用过高速比较 ...

你说的有一定的道理，查了一下，最快大概7 ns的比较器。我是要检测两个脉冲之间的时间来测距，最小分辨率不到1cm，根据电磁波的速度，你看两个脉冲之间的时间有多短吧？什么比较器可以0.1ns甚至更快？这个不算高科技，但是也不是这么简单可以实现的。谢谢你啊

等效采样ps级脉冲产生

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