osciloscopios de muestreo de clase GHz a bajo costo

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Recientemente estuve examinando la línea de osciloscopios de muestreo de Picoscope, ya que todos están way fuera de mi rango de precios, me gustaría probar uno como un "hobby" proyecto. ("hobby" en este documento significa no comercial, no breadboards y cinta adhesiva)

Me gustaría saber de alguien más versado en esta área si mi idea es factible antes de gastar más de $ 500 en componentes.

El corazón del sistema gira en torno a un TI THS788 (un cronómetro glorificado de 4 canales con un LSB de 13pS y una entrada de disparo dedicada). Básicamente, el extremo delantero consta de varios comparadores rápidos realmente (probablemente el HMC674LP3E). Establece el nivel de activación en un comparador, el cual, cuando se activa, inicia el conteo del THS788 (o realmente establece el 'tiempo cero', ya que es un temporizador de funcionamiento libre).

Cada uno de los otros 4 canales tiene sus propios comparadores y DAC de referencia asociados, configura cada comparador para que se active con un voltaje ligeramente diferente y el THS788 registra el tiempo de retraso desde el disparador. (con todas las líneas de señal diferenciales ajustadas a la longitud adecuada, por supuesto, estamos tratando con retrasos de picosegundos después de todo)

Al repetir este proceso una y otra vez con voltajes de punto de ajuste ligeramente diferentes en los comparadores de entrada, puede crear una imagen de la forma de onda (o al menos su flanco ascendente). Como el THS788 tiene una granularidad de tiempo de 13 pS, esto en teoría le daría una tasa de muestreo de Tiempo equivalente en el orden de 75Gsps (y el ancho de banda de entrada de ~ 10GHz en los comparadores también ayuda). Eso permitiría algunas mediciones de TDR y / o diagramas oculares bastante decentes, siempre que hubiera un generador de impulsos lo suficientemente rápido.

Así que debería desempolvar mi caja de conectores K y 40Gig semirrígidos o am Me estoy adelantando?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Sam

2 respuestas

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Los muestreadores de formas de onda repetitivas funcionan bien (¡para formas de onda repetitivas!)

Los comparadores especifican una variación de demora de aproximadamente 10pS con un voltaje de saturación de entrada que varía entre 50mV y 1v, por lo que si puede tolerar esa dispersión en sus tiempos (y es comparable con la resolución de TMU), entonces tiene un go-er.

Estoy construyendo un DAC de 32 bits en este momento. No porque necesite un DAC de 32 bits, sino porque quiero averiguar cuáles son las limitaciones reales del hardware que me impedirán alcanzar el rendimiento numérico teórico. ¡Te sugiero que construyas tu digitalizador en el mismo estado de ánimo!

    
respondido por el Neil_UK
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Reconozco que no funcionará porque no podrás obtener la repetibilidad requerida. El principal problema es el retraso de los comparadores. Son dependientes de la tensión de entrada y también variarán después de cada ciclo. También tendrán variaciones de proceso.

Además, está asumiendo que la señal es la misma en cada ciclo. La señal probablemente variará un poco. Si ejecuta un flanco ascendente 1000000 veces obtendrá una distribución de probabilidad.

Esto es incluso antes de que comiences a encontrarte con todos los problemas de linealidad de los comparadores, la calibración, etc.

    
respondido por el user110971

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