1 PPS Accuring Clock Signal para ADCs

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Estoy ocupado con la sincronización de todos mis ADC en los sistemas de adquisición de datos. Mis ADCs necesitan señales de reloj para su deber. Por lo tanto, en mi opinión, para la sincronización, si envío a todas las señales de reloj de mis ADC que se controlan mediante un GPS con una salida de 1PPS precisa, puede ser sincrónica entre sí. Así que estoy buscando un conocimiento o un componente que haga ese trabajo de sincronización. Mis ADC necesitan una señal de reloj de 24.576 mHz con una señal GPS PPS precisa. ¿Cómo puedo hacer eso? ¿Tienes una solución o alguna idea para eso?

Gracias por toda su respuesta. Pero quiero darte una explicación detallada a continuación;

Tengo dos dispositivos de adquisición de datos que incluyen ADC por sí mismos (MAX11040K maxim integrado). Y cada sistema tiene 4 ADCs. No hay conexión entre esos sistemas (sin cable, sin conexión inalámbrica). Están totalmente separados el uno del otro. Quiero poner uno de esos sistemas en algún lugar de Inglaterra, y comienzo a un sistema para la adquisición de datos. Y quiero poner otro en algún lugar de Alemania. Y también comienzo a un sistema para la adquisición de datos.

Ahora quiero ver estos datos sin procesar (que provienen de ADC) en sistemas por un software en EE. UU. Quiero ver datos en bruto en ambos dispositivos al mismo tiempo. Así que necesito saber "conocimiento del tiempo" con datos en bruto. Puedo hacer eso poniendo un Módulo Receptor GPS en cada sistema. El GPS me da una señal de Pico por segundo que es válida en todo el mundo. Porque tiene señal de reloj en tiempo real. Todos los módulos receptores de GPS en el mundo producen señales PPS al mismo tiempo. Quiero usar esa señal para la sincronización. Necesito activar un circuito con esa señal PPS solo al inicio. De esta manera, el circuito activado puede producir una señal de 24.576 mHz para la señal de reloj de mi ADC. Así que todos los sistemas funcionan sincronizados entre sí. Esta es una teoría de lo que quiero hacer.

La sincronización se puede realizar de dos maneras;

El primero;

Puse un cristal para cada ADC en dos dispositivos, y si presiono los botones de inicio de sistemas separados al mismo tiempo, los sistemas funcionarán de manera sincrónica entre sí. Y puedo ver los datos en bruto en EE.UU. por un software. Pero esto nunca puede suceder debido a los sistemas ubicados en diferentes países.

La segunda forma en la que necesito ayudar para esto;

Los ADC, que están en el sistema DAQ, necesitan una señal de reloj de 24.576 mHz. Si diseño un circuito que se activa mediante la señal GPS PPS, el circuito puede producir una señal de reloj de 24.576 mHz para mis ADC. El ADC funciona sin un cristal. Este circuito que planifiqué les proporciona una señal de reloj sincronizada. Después de eso puedo ver sistemas en USA.

Ahora el circuito que necesito tiene una entrada (señal PPS) y una salida que es una señal GPS PPS precisa.

Finalmente, ¿cómo puedo crear este circuito?

    
pregunta Cem

2 respuestas

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No está exactamente claro cuál es tu configuración aquí, pero he tenido un par de aplicaciones que han hecho cosas como esta. Puedo darte una idea de cuáles fueron los métodos utilizados. Ambas soluciones estaban en uso real, pero tenían requisitos y métodos diferentes.

  1. El primer método fue usar un oscilador controlado por voltaje que condujera mi reloj ADC para el muestreo de audio sincronizado. La idea es hacer que el oscilador ejecute un contador y usar algún software para determinar si el número de conteos entre las señales de PPS estuvo fuera del esperado. Luego se implementó un bucle de control en el firmware para ajustar la entrada de voltaje del oscilador (lentamente para evitar artefactos). Esto creó una muy buena sincronización, pero requiere un soporte de hardware específico, y los efectos de la tasa de ajuste en la señal deben entenderse bien.

  2. El segundo método fue puramente basado en software. En este método, el reloj ADC funcionaba libremente. Esto también corrió un contador de ejecución libre. Cuando se produjo una señal PPS, el valor del contador actual se almacenó como un punto de datos en línea en las muestras de ADC. Luego, los datos de todos los ADC se combinaron volviéndolos a muestrear en el procesamiento posterior del software para alinear las marcas de tiempo de muestra de PPS. De nuevo, esto requiere un conocimiento bastante decente de la señal para que sepa qué artefactos de procesamiento de señales son aceptables y cuáles no.

Una forma de verlo es que el primer método es una solución de sistemas de control, mientras que el segundo es una solución de procesamiento de señales digitales. Ambos son válidos, pero ambos tienen ventajas y desventajas y la solución tiene que satisfacer las necesidades de la aplicación.

Por ejemplo, el primer método requiere hardware más especializado pero mucho menos poder de procesamiento, mientras que el segundo se puede implementar en procesadores más generalizados. En mi caso, la primera fue una unidad integrada que necesitaba funcionar con una potencia bastante baja. El segundo fue una unidad de recopilación de datos, por lo que podríamos procesar los datos posteriormente en una PC.

    
respondido por el caveman
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Al mirar la hoja de datos del ADC, parece que puede usar la señal PPS directamente desde el tranceiver del GPS para ejecutar este ADC de manera sincronizada. (Es posible que tenga que invertirlo, pero eso es sencillo). Consulte esta publicación en la hoja de datos. 

Synchronizing Multiple Devices to an Independent Clock Source

To periodically synchronize multiple devices to an independent
timing source, connect the timing source to
the SYNC inputs of the devices. If minimal jitter is
important in the application, program the devices to a
frequency slightly slower than the external frequency,
such that SYNC falling edges only occur a short time
after the DRDYOUT signals.

Por lo tanto, parece que solo necesita programar la frecuencia del dispositivo para que sea un poco más lenta que un múltiplo entero de muestras por segundo. Si lees cómo funciona la línea SYNC, puedes ver cómo esta solución debería proporcionar muestras de bajo jitter que se sincronizan en varias ubicaciones.

(Dejé la otra respuesta allí como una solución más general al problema)

    
respondido por el caveman

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