Jump to content

    
Sign in to follow this  
eu1cc

Эквивалентные выборки (осциллограф)

Recommended Posts

День добрый всем!

Может кто объяснит, как это работает. Я так понимаю, что надо в ждущем режиме запускать АЦП по сигналу со схемы запуска, затем последующие запуски осуществлять с небольшой задержкой? Каким образом делается эта задержка и как она рассчитывается?

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites
последующие запуски осуществлять

после завершения цикла преобразования.

--

А если еще к тому же интересует результат работы - то и после считывания результатов.

Edited by DpInRock

Share this post


Link to post
Share on other sites

А каким образом осуществляется задержка? Если у меня, к примеру такт 10нс (100МГц), то я так понимаю, задержка должна быть меньше этого значения?

Share this post


Link to post
Share on other sites

У АЦП обычно есть выход который называется, что нибудь типа "data ready", сигнал по этому выходу показывает что преобразование закончено, и можно (желательно после считывания данных) произвести повторный запуск.

Может быть вы имеете ввиду стробоскопический отсчёт сигнала? В таком случае всё делается гораздо сложнее, в устройстве синхронизации должна быть возможность выработки синхросигналов управления запуском АЦП с точным сдвизом фазы синхросигнала, проводится несколько измерений с разными фазами синхросигнала, данные укладываются в память с учётом сдвигов фазы, т.е. вы получаете кабы более высокоскоростную выборку. Собственно поищите описание работы стробоскопических осцилографов, большинство цифровых осцилографов именно по этому принципу и работают.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А каким образом осуществляется задержка? Если у меня, к примеру такт 10нс (100МГц), то я так понимаю, задержка должна быть меньше этого значения?

Частота дискретизации несинхронна с частотой сигнала (и, следовательно, с сигналом синхронизации). Поэтому задержка между сигналом синхронизации и моментом выборки различная для каждого запуска развертки. Это время измеряется, и в соответствии с этим временем точки собранного кадра расставляются в общей картинке. Называется "развертка со случайными выборками".

Так, как eu1cc написал, делалось раньше, в стробоскопических осциллографах. Генератор пилообразного напряжения запускался по синхроимпульсу, задавался уровень (разный от кадра к кадру, монотонно изменяющийся), по срабатыванию компаратора запускался сбор кадра.

У разверток со случайными выборками преимущество в том, что можно видеть часть кадра (или весь, при желании) до момента синхронизации.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В современных осциллографах пишут, например, частота тактирования - 100Msp, в режиме эквивалентных выборках - 1,5Gsp. Как это делается практически?

Share this post


Link to post
Share on other sites
В современных осциллографах пишут, например, частота тактирования - 100Msp, в режиме эквивалентных выборках - 1,5Gsp. Как это делается практически?

Вот так и делается, как я написал. Между реальными точками с интервалом 10ns запихивают 20 промежуточных, в соответствии с измеренной задержкой между синхроимпульсом и тактом дискретизации.

Для этого нужно запустить кадров 100 и более, тогда все промежуточные точки рано или поздно попадутся. Таким образом, это работает только для периодических сигналов, не для однократных.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Спасибо за ответ.

А как померять задержку между синхроимпульсом и тактом, ведь у меня только 10ns есть такты?

Не буду утверждать категорично, но на мой взгляд этот метод работает, если у Вас время преобразования ацп 10 нс, а частота работы системы (управляющего процессора) и, соответственно , разрешающая способность узла синхронизации (таймеров, компараторов и т.п. )и УВХ (устройство выборки и хранения, оно в чистом виде может не присутствовать, но косвенно оно есть) гораздо выше (например 1 или 0.1 нс)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если вопрос про цифровой осциллограф, то кратко: АЦП работает непрерывно от своего клока и складывает данные в кольцевой буфер. Нам ведь интересно и то, что произошло перед триггером. Событие триггера определяется не по отсчету АЦП, а от отдельного несинхронного аналогового компаратора. После этого специальная схема преобразователя время-код измеряет задержку между срабатыванием триггера и ближайшим клоком АЦП. Таким образом мы получаем задержку всего массива собранных точек относительно момента срабатывания триггера и можем их правильно расположить на экране. Следующее срабатывание триггера даст другую задержку- ведь клок АЦП полностью асинхронен с событием триггера. Точки лягут с новым сдвигом. Постепенно после многих запусков мы соберем осциллограмму практически непрерывную. Главное, чтобы исследуемое событие было точно такое же при каждом срабатывании триггера.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А как померять задержку между синхроимпульсом и тактом, ведь у меня только 10ns есть такты?

Зарядить маленький конденсатор постоянным током в течение измеряемого интервала, а потом померить напряжение на нем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Более менее понял, спасибо! А можно ли сделать в ПЛИС-ине цепочку лог.элементов. Каждый элемент ведь дает небольшую задержку. (что-то вроде 1нс, если не ошибаюсь), и подключать после каждого срабатывания триггера перед запуском АЦП. т.е. сработал 1-й раз триггер + 1 лог. элемент - получили массив точек со сдвигом в 1нс. Сработал 2-й раз - добавили 2 лог. элем. - получили массив точек со сдвигом 2нс. и т.д. ? (Наверное задержка переключения лог. элем. ненормирована и сильно зависит от температуры?) Хотя в TDC-GP2 (м/сх. измеритель длительности) именно так сделано.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Более менее понял, спасибо! А можно ли сделать в ПЛИС-ине цепочку лог.элементов. Каждый элемент ведь дает небольшую задержку. (что-то вроде 1нс, если не ошибаюсь), и подключать после каждого срабатывания триггера перед запуском АЦП.

Не успеете подключить.

А время измерять на задержках элементов в ПЛИС - я делал. Здесь не важна абсолютная величина. Но есть нюансы. Например, при переходе от одного блока элементов к другому задержка будет больше, чем внутри блока.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А какое время задержки получалось? И каким образом типы элементов влияли на длительность задержки?

Времена описаны в документах на ПЛИС. В 10ns у меня укладывалось порядка 25 цепей каскадирования ПЛИС ACEX, а быстрых переносов побольше будет. Точнее не скажу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this