Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 10 Gsps oder höher! Wie realisieren?


von GS (chromosoma)


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Ich stehe nicht mehr weit weg von der Master Arbeit, und ich werde 
hochwahrscheinlich einen Messplatz aufbauen, der so eine hohe Samplerate 
benötigt (für die Photonenstatistik).
 Auf dem Markt gibt es schon welche ADC, die das können. Aber wie 
realisiere ich eine so schnelle  Datenverarbeitung.
Seit kurzem lerne ich die FPGA-"Programmierung". Reicht eine FPGA dafür 
aus? Oder gibt es für diesen Zweck was ganz exotisches?

Wenn es eine FPGA sein soll,  welche würde für diesen Zweck passen?(Die 
Kosten werden sowieso von der Uni übernommen;) )

von user (Gast)


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Nimm einfach ein Oszi was die Abtastrate kann, ist einfacher und 
funktioniert!

von user (Gast)


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von holger (Gast)


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Über die Samplerate und Datenverarbeitung würde ich mir keine Gedanken 
machen. Die Kunst ist es das Messignal unverfälscht an den ADC zu 
bekommen.

von GS (chromosoma)


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Nein, ein Oszi hat damit nichts zu tun.
Es werden zwei Signale mit den oben erwähnten Abstatsraten abgetastet. 
Die Zeit zwischen Signal1 und Signal2 (einiger 100 femtosekunden) wird 
geloggt. Die Messung kann locker über mehrere Tage dauern.

von Achim M. (minifloat)


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Anton R. schrieb:
> einiger 100 femtosekunden

Anton R. schrieb:
> Die Messung kann locker über mehrere Tage dauern.

Du hast da aber eine extrem hohe Winkelgeschwindigkeit deines 
Heimatplaneten...

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Willst du auf ein bestimmtes Signal triggern (also eine Art 
Komparatorlösung, um anschliessend aufzuzeichnen und später auszuwerten) 
oder willst du wirklich ein paar Tage lang mit 10Gsps aufzeichen (und 
den Datenwust später auwerten) oder willst du mehr oder weniger online 
Daten analysieren? Irgendwie ich bisschen konfus das Ganze, oder?
Ich jedenfalls kann mit deinem Vorhaben noch nichts anfangen.

von Achim M. (minifloat)


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Freilich müssen die Daten "online" ausgewertet werden. Annahme: Bei zwei 
Signalen, 8bit PCM codiert, beide 10GSamples/sec, kommt man auf eine 
Datenrate von 20GByte/sec. Eine 1TB Platte wär da mal in etwas weniger 
ale ner Minute voll. Ganz zu schweigen von der Schreibgeschwindigkeit...

von GS (chromosoma)


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H.joachim Seifert schrieb:
> Willst du auf ein bestimmtes Signal triggern (also eine Art
> Komparatorlösung, um anschliessend aufzuzeichnen und später auszuwerten)
> oder willst du wirklich ein paar Tage lang mit 10Gsps aufzeichen (und
> den Datenwust später auwerten) oder willst du mehr oder weniger online
> Daten analysieren? Irgendwie ich bisschen konfus das Ganze, oder?
> Ich jedenfalls kann mit deinem Vorhaben noch nichts anfangen.

Ja, ich habe schon gedacht,dass ich zu wenig Info gegeben habe.

Sooo..

Es geht um Korrelationmessung einer Einzelphotonquelle:)
 Es werden die Zeiten gemessen, die zwischen zwei emittierten Photonen 
vergehen.
Signal_1 startet die Messung, Signal_2 stoppt diese. Die Zeit T, die 
zwischen Start und Stopp vergeht wird protokolliert.
Je mehr  Eregnisse werden gemessen, desto mehr Info hat man.Anschließend 
werden diese Ereignisse graphisch dargestellt.
Wird man bei der Zeit T = 0 keine Ereignisse sehen, bedeutet es, dass 
die Quelle nur einen Photon auf einmal Emittiert, und es ist eifach 
umöglich, dass Signal_1 und Signal_2 gleichzeitig auftreffen.
So, jetz genug Info?=))

Das alles bedeutet, ich werde  die Daten  von wenigen Studen bis Tagen 
mit 10 Gsps sammeln, und später auswerten

von GS (chromosoma)


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Joachim минифлоть schrieb:
> Freilich müssen die Daten "online" ausgewertet werden. Annahme: Bei zwei
> Signalen, 8bit PCM codiert, beide 10GSamples/sec, kommt man auf eine
> Datenrate von 20GByte/sec. Eine 1TB Platte wär da mal in etwas weniger
> ale ner Minute voll. Ganz zu schweigen von der Schreibgeschwindigkeit...

Na, die Tatsache, dass ich mit 10 Gsps abtaste bedeutet nicht, dass ich 
10 Gsps speichere:)
Wie oben beschrieben, ich speichere nur die zeit T zwischen den Start 
und Stopp. Und der Startsignal kommt (leider) nur   0.1 bis 100 mal pro 
Minute:)

von Schlumpf (Gast)


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Anton R. schrieb:
> Das alles bedeutet, ich werde  die Daten  von wenigen Studen bis Tagen
> mit 10 Gsps sammeln, und später auswerten

... nice.... :-)

Du musst es umformulieren:
Du WÜRDEST GERNE Daten von wenigen Stunden bis Tagen mit 10Gsps sammeln.

.. es wird dir aber nicht gelingen!
Und nicht, weil ich böse bin, sondern einfach deswegen, weil es in der 
Form, wie du es vor hast, nicht gelingen kann.

Rechne mal: 10Gsps.. selbst, wenn ein Datum nur 1 Bit groß wäre, dann 
wären das doch immerhin noch stolze 1,2 GByte / Sekunde
Das würde ja noch gehen, wenn es sich nur um ein paar wenige Sampels 
handeln würde. Aber du willst ja Stundenlang aufzeichnen. Also brauchst 
du einen Massenspeicher wie eine Festplatte o.Ä.
Und dann wird es eng.. verdammt eng...

von Schlumpf (Gast)


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Ah okay.. da haben sich die Posts überschnitten...

von Achim M. (minifloat)


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Anton R. schrieb:
> Na, die Tatsache, dass ich mit 10 Gsps abtaste bedeutet nicht, dass ich
> 10 Gsps speichere:)

Und  da wäre noch die Tatsache, dass du ein Triggerereignis verlieren 
könntest, während du noch mit dem Wegspeichern des letzten Ergebnisses 
beschäftigt bist.

von Schlumpf (Gast)


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Also zurück zur möglichen Lösung:
10Gs mit "Bastelware" in den Griff zu bekommen, ist alles, nur nicht 
einfach.
Daher würde ich es mit einem guten Oszi lösen. (nicht umsonst sind Oszis 
in dieser Leistungsklasse so teuer wie ein Mittelklassewagen)

Du setzt die Triggerbedingung und wenn das Ereignis kommt (was ja nicht 
soo häufig ist), lässt du das Oszi die Messung durchführen und z.B. per 
Script die Messung abspeichern.

von GS (chromosoma)


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Jaja, das kommt noch. Die Avalanch Photodioden haben noch  eine 
bestimmte Totzeit (10-20 ps). Aber  das ist nicht schlimm,hauptsache man 
hat sehr gute Zeitauflösung. Deswegen die hohe Samplerate.

von Schlumpf (Gast)


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Erst ist der Zeitabstand einige 100 fs:

Anton R. schrieb:
> Die Zeit zwischen Signal1 und Signal2 (einiger 100 femtosekunden) wird
> geloggt.

Dann haben die Photodioden eine Totzeit von 10..20ps

Anton R. schrieb:
> Die Avalanch Photodioden haben noch  eine
> bestimmte Totzeit (10-20 ps)

Akso eine Unschärfe von 10.000 fs

Und das Ganze soll mit einer Abtrastrate von 10Gsps erfasst werden.

Also beträgt das Intervall zwischen zwei Abtastungen 100ps = 100.000fs

Entweder verstehe ich es nicht, oder du hast da einen Denkfehler drin.

von GS (chromosoma)


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Schlumpf schrieb:
> Erst ist der Zeitabstand einige 100 fs:
>
> Anton R. schrieb:
>> Die Zeit zwischen Signal1 und Signal2 (einiger 100 femtosekunden) wird
>> geloggt.
>
> Dann haben die Photodioden eine Totzeit von 10..20ps
>
> Anton R. schrieb:
>> Die Avalanch Photodioden haben noch  eine
>> bestimmte Totzeit (10-20 ps)
>
> Akso eine Unschärfe von 10.000 fs
>
> Und das Ganze soll mit einer Abtrastrate von 10Gsps erfasst werden.
>
> Also beträgt das Intervall zwischen zwei Abtastungen 100ps = 100.000fs
>
> Entweder verstehe ich es nicht, oder du hast da einen Denkfehler drin.

Nö, du verstehst es net:)
Es geht NUR darum, die Zeit T möglichst ultrahochgenau zu messen. Alles 
andere ist egal, auch die Totzeiten.

ich beschreibe hier Schritt für Schritt den Messprozess:


1.Man wartet bis der Startsignal komm: Die Samplerate ist hier wichtig 
um  diesen Signal nicht zu verschlaffen:)(Und die Stoppuhr möglichst 
ohne Verzögerung zu starten )

2. Start kommt, un die Stopp-ADC sampelt mit 10 Gsps die Stopp-APD, bis 
der Spannungswert einen bestimmten Schwellwert überschreitet.
Hier muss die Stopp-ADC den Signal nicht verpassen, und auch super genau 
die Stoppzeit bestimmen.

3. Stoppsignal kommt, deltaT wird ausgerechnet.



Das ganze wird  über eine sehr lange zeit integriert, und man bekommt 
korrelationsmessung:9
Wie im Bild unten, z.B.

http://www.phmi.uni-mainz.de/Illustrationen/nv_centers.jpg

von Schlumpf (Gast)


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Anton R. schrieb:
> Nö, du verstehst es net:)

Stimmt, aber ganz offensichtlich verstehst du sehr genau, was du tust 
und das ist ja die Hautpsache :-)

Anton R. schrieb:
> Es geht NUR darum, die Zeit T möglichst ultrahochgenau zu messen

Und wie groß ist T.. also ungefähr?

Anton R. schrieb:
> 1.Man wartet bis der Startsignal komm: Die Samplerate ist hier wichtig
> um  diesen Signal nicht zu verschlaffen:)(Und die Stoppuhr möglichst
> ohne Verzögerung zu starten )

Eine durchaus übliche Vorgehensweise..
Und offensichtlich sind hier genau die 10Gs entscheidend um das Signal 
nicht zu verschlaf(f)en.
Das heißt, es reicht aus, die "Stoppuhr" mit einer Unschärfe von bis zu 
100ps zum eigentlichen Startsignal zu starten. Richtig? Oder erfasst du 
das Startsignal mit einer noch höhreren Abtastrate?
Bzw. Wie lange steht dir denn das Startsignal zur "Verfügung"?

Was du hier lange beschreibst, ist ein ganz normales Verfahren, wie 
jeder Trottel eine Zeit zwischen zwei Ereignissen misst. Interessant 
sind aber doch die Rahmenbedingungen. Also z.B. die zu erwartende Zeit 
zwischen den Ereignissen, die Dauer der Start und Stop Ereignisse etc. 
Und darüber hast du, zumindest nach meinem Verständnis bis jetzt keine, 
oder zumindest keine eindeutigen Angaben gemacht.

von mensch (Gast)


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von GS (chromosoma)


Angehängte Dateien:

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Also,  ich ahbe darüber meine bachelor Arbeit geschrieben:))
Leider  war dei technik nicht soooo Toll, dass man manche sachen einfach 
nicht behuapten/herauslesen  könnte.
Hier ist so eine, von  mir gemachte Messung:
Die minimalste Zeit T liegt so zwischen  100-200 ps. Das ist mir zu 
wenig. Weil alle Signale die in diesen 100 ps kommen,  werden als 
"gleichzetig"  mit dem Startsignal wahrgenommen, und das ist traurig:(

Jetzt will ich im Rahmen meiner Masterarbeit  die Auflösung (deutlich) 
verbessern:)

von Schlumpf (Gast)


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Na das sind doch jetzt mal Angaben, mit denen man was anfangen kann..
Warum du dann aber vorhin was von einigen hundert fs zwischen Signal1 
und Signal2 gefaselt hast, muss ich nicht verstehen, oder?

So und jetzt erklär mir doch noch schnell, wie du mit 10Gsps eine 
bessere Auflösung als 100ps erreichen willst?

von Schlumpf (Gast)


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So, ich werd jetzt mal schlafen gehen.. bin aber gespannt, wie du dem 
Herrn Shannon ein Bein stellen wirst ;-)

von Johnny B. (johnnyb)


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Also wenn die Abtastrate das Problem darstellt, dann kann man dieses 
doch eliminieren, wenn man das ganze analog löst.
Also sowas in der Art; Komparator schaltet ein (Startbedingung) -> C 
wird definiert aufgeladen -> Komparator schaltet aus (Stoppbedingung)
Nun hat man alle Zeit der Welt, die Spannung des Kondensators mit einem 
ADC zu messen und daraus auf die Ladedauer zu schliessen.
Ist nur so eine Idee...

von Andre (Gast)


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Hallo!

Nimm einen TDC, machen wir hier am Lehrstuhl genauso.
z.B. einen CAEN V775N 
http://www.caen.it/csite/CaenProd.jsp?parent=11&idmod=284

Hat ein LSB von 35 ps. Ggf. musst Du das STOP-Signal etwas verzoegern 
(konstant, z.B. ueber Kabellaenge)

Wenn Dein Signal keinen NIM-Pegel hat, Diskriminator davor, z.B. 
http://www.caen.it/csite/CaenProd.jsp?parent=12&idmod=275

Viele Gruesse
   Andre

von Rene S. (Firma: BfEHS) (rschube)


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@Anton: So was? http://www.acquitek.com/data/acc_actu.php?art=1293
Mit selber frickeln ist das nix mehr.

von Wolfgang M. (womai)


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Also einfach möglichst schnelle samplen um die Auflösung hinzubekommen 
ist hier höchstwahrscheinlich der falsche Ansatz. Selbst 10 Gsps heisst 
magere 100ps Auflösung.

Die übliche Methode ist eher, mit dem ersten Signal den Aufladevorgang 
eines (zu Beginn ungeladenen) Kondensators zu starten, am besten von 
einer Konstantstromquelle. Der zweite Puls stoppt dann die Aufladung 
wieder. Danach misst man einfach die Spannung am Kondensator, die ist 
proportional zur Zeit zwischen den beiden Triggerpulsen. 
sub-ps-Auflösung ist da mit "Hausmitteln" und sehr begrenzten Kosten 
möglich, und die zu verarbeitende Datenmenge ist minimal (ein Messwert 
pro Event).

von Schlumpf (Gast)


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Wolfgang M. schrieb:
> Selbst 10 Gsps heisst magere 100ps Auflösung.

Aber da Anton ja bereits seine Bachelor-Arbeit zu dem Thema geschrieben 
hat und jetzt seine Masterarbeit vor der Türe steht, ist er mit dem 
Thema mindestens 20dB mehr vertraut als wir alle zusammen und hat daher 
die Lizenz, mit 10Gsps Messwerte mit einer Auflösung von DEUTLICH besser 
als 100ps zu erfassen.... wir verstehen das halt alle nur nicht :-)

Bleibt nur zu hoffen, dass wenigstens sein Prof den Denkfehler erkennt 
und ihn davor bewahrt, unsere Steuergelder für, für diesen Fall völlig 
zweckfreies, Equipment auszugeben.

von Professor (Gast)


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Schlumpf schrieb:
> Aber da Anton ja bereits seine Bachelor-Arbeit zu dem Thema geschrieben
> hat und jetzt seine Masterarbeit vor der Türe steht,

beweist das eigentlich nur, das es vom Bachelor bis zum Master nichts 
dazugelernt hat. Leider leiden viel zu viele Studenten unter dem Problem 
der Selbstüberschätzung.

von Bernhard Troemel (Gast)


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Sehe das wie Andre hohe Zeitauflösung => TDC
Hier was zum selber bauen:
http://www.msc.de/de/produkte/elekom/sensors/msc_tdc/7500-www/1697-www.html
Gruß Bernhard

von Schlumpf (Gast)


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Professor schrieb:
> beweist das eigentlich nur, das es vom Bachelor bis zum Master nichts
> dazugelernt hat. Leider leiden viel zu viele Studenten unter dem Problem
> der Selbstüberschätzung.

Ich glaube nichtmal, dass es daran liegt, sondern vielmehr daran, dass 
sich heut keine Hochschule mehr traut, gleich am Anfang ordentlich zu 
sieben. Zu meiner Zeit war es noch vollkommen normal, dass an Mathe_1 
70% der Erstsemester "zerschellt" sind.
Mein Eindruck ist, dass heut vielmehr ein "Kuschelkurs" gefahren wird 
und halt jeder irgendwie am Ende einen guten Abschluss macht.. oder 
besser gesagt: "bekommt"..
Aber das ist natürlich nur meine persönliche Meinung und muss mit der 
Realität gar nichts zu tun haben.

von Süperü (Gast)


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Wolfgang M. schrieb:
> Die übliche Methode ist eher, mit dem ersten Signal den Aufladevorgang
> eines (zu Beginn ungeladenen) Kondensators zu starten, am besten von
> einer Konstantstromquelle. Der zweite Puls stoppt dann die Aufladung
> wieder. Danach misst man einfach die Spannung am Kondensator, die ist
> proportional zur Zeit zwischen den beiden Triggerpulsen.
> sub-ps-Auflösung ist da mit "Hausmitteln" und sehr begrenzten Kosten
> möglich, und die zu verarbeitende Datenmenge ist minimal (ein Messwert
> pro Event).

Klingt sehr interessant dieser Ansatz. Hast du ein Schaltungsbeispiel, 
das die "Hausmittel" näher erläutert?

von frank (Gast)


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>Aber das ist natürlich nur meine persönliche Meinung und muss mit der
Realität gar nichts zu tun haben.

hat es auch nicht. ist immer noch so. bei uns sind ganze kurse 
verschwunden ioi

von Schlumpf (Gast)


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frank schrieb:
> hat es auch nicht. ist immer noch so. bei uns sind ganze kurse
> verschwunden ioi

Na dann bin ich ja beruhigt ;-)

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Boh, was geht denn hier los?
Der Typ macht sich Gedanken, wie man eine Messung verbessern kann. Ok, 
mag nicht unbedingt zielführend sein (kann ich nicht einschätzen). Aber 
eine Erkenntnis, wie es nicht geht, was man verändern/verbessern muss 
ist doch auch eine, oder?

Und ihr schwafelt hier über Verschwendung von Steuergeldern und dass 
Studenten allgemein nur Flaschen sind, so ein Mist. Kann einem echt der 
Hut hochgehen.

von Johnny B. (johnnyb)


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H.joachim Seifert schrieb:
> Und ihr schwafelt hier über Verschwendung von Steuergeldern und dass
> Studenten allgemein nur Flaschen sind, so ein Mist. Kann einem echt der
> Hut hochgehen.

Wer sich nicht selber ein wenig zu helfen weiss mit einer kreativen 
Lösung oder sich mal im Internet umzusehen ist im Engineering-Bereich 
schon eher zu den Flaschen zu zählen.

von Schlumpf (Gast)


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H.joachim Seifert schrieb:
> Aber
> eine Erkenntnis, wie es nicht geht, was man verändern/verbessern muss
> ist doch auch eine, oder?

Das verneint ja auch keiner. Aber wenn jemand wild und unreflektiert mit 
Zahlen um sich schmeißt, die von Post zu Post um Zehnerpotenzen 
auseinanderliegen, und in sich komplett widersprüchlich sind, wenn man 
denjenigen dann darauf hinweist, dass das, was er offenichtlich vorhat, 
mit den Größenordungen, die er angibt, so gar nicht funktionieren kann, 
wenn dann genau DERJENIGE einem sagt, dass man nix verstanden hat, dann 
muss der Verdacht erlaubt sein, dass heutzutage auch jemand eine 
Masterarbeit schreiben darf/kann, der offensichtlich nicht imstande ist, 
ein Problem analytisch und strukturiert anzugehen und auch 
offensichtlich über nicht über die Grundkenntnisse verfügt, die ich für 
den Erwerb eines Master-Titels voraussetzen würde.
Aber auch das ist natürlich wieder nur meine persönliche Meinung.

von Wolfgang M. (womai)


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Onsemi ode Micrel haben schon einmal ECL/PECL-Logikgatter im Programm, 
die bis ca. 10 GHz funktionieren und entsprechend kleine, stabile 
Gatterlaufzeiten aufweisen. Damit kann man sich die Triggerlogik, 
Enable, Reset (Kondensatorentladung) usw. zusammenschustern. Vor allem 
Onsemi ist sehr liberal mit Gratis-Samples, was bei den üblichen eher 
begrenzten Unibudgets sehr hilfreich ist.

Eine zugegebenermassen etwas simplistische Methode wäre, den 
(Logik-)Ausgang eines solchen Gatters mit einem größeren 
Serienwiderstand zu versehen und damit den Kondensator zu laden. Das ist 
einmal näherungsweise eine Konstantstromquelle. Digitalisieren kann man 
das dann in aller Ruhe mit einem ~16-Bit ADC.

Zur Eichung könnte man Pulspaare erzeugen, indem man eine Flanke 
aufspaltet und beide Teile in ein XOR leitet - allerdings einer davon 
durch eine längere Leitung verzögert. Dann hat man am XOR-Ausgang einen 
kurzen Puls mit stabiler, gut defnierter Pulsbreite (Pulsbreite = 
Differenz der Leitungslängen). Diesen Ausgangpuls kann man nun wieder in 
zwi Teile aufspalten und mittels Wahl unterschiedlicher Leitungslängen 
hat man dann seine zwei gegeneinander zeitverzögerten Pulse, mit denen 
man die Messeinrichtung testen und kalibrieren kann.

Das alles kann man natürlich noch verfeinern und verbessern, wäre aber 
ein Anfang und meiner Meinung nach für unter 1000 Euro Materialkosten zu 
schaffen.

Zur obigen Diskussion möchte ich nur sagen, das wäre meiner Meinung hier 
besser im Offtopic-Bereich aufgehoben. Hier hat jemand eine Frage 
gestellt und um Ideen gebeten. Wenn man dazu was Sachbezogenes sagen 
kann, nur zu, wenn's aber bloss drum geht unkontruktiv bis aggressiv zu 
sagen, wie blöd man die Frage (oder den Fragesteller) findet, dann bitte 
einfach die Zeit sparen und auf einen Beitrag verzichten. Es macht nur 
böses Blut und hilft niemandem.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Du willst also einen TDC bauen (Time-to-Digital-Converter, Link zu 
Wikipedia kam schon). Deine Anforderungen sind für einen Single-Hit-TDC; 
Wiki sagt daß die besten erhältlichen Teile derzeit ca. 100fs Auflösung 
haben.

Auch wenn Ehrgeiz etwas schönes ist, solltest du vielleicht nicht gleich 
versuchen, auf dem Küchentisch etwas besseres als die Profis auf die 
Beine zu stellen.

Allein deine Frage nach ADC mit >10Gsps zeigt, daß du auf dem Holzweg 
bist. Ein TDC braucht Digitalsignale an seinen Eingängen. Die 
Signalaufbereitung ist also schon mal ein separates Problem, ein ADC 
gehört aber sicher nicht zur Lösung.

Wahrscheinlich bis du bereits mehr als genug ausgelastet, die 
Signalkonditionierung für einen käuflich erhältlichen TDC der 
100fs-Klasse (oder was immer das Budget hergibt) zu machen.


XL

von MaWin (Gast)


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> Die Zeit zwischen Signal1 und Signal2 (einiger 100 femtosekunden) wird
> geloggt. Die Messung kann locker über mehrere Tage dauern.

Mach dir Gedanken über Datenreduktion (im FPGA nach dem Wandler oder 
vielleicht sogar auf den Wandler verzichten und nur noch Schaltschwellen 
betrachten).

Leite nur die Info weiter, die wirklich wichtig ist.

Das erlaubt es zwar nicht mehr so schön, Fehlinterpretationen zu 
erkennen, aber macht die Aufgabe "schaffbar" (d.h. es kommt in den 
Bereich was derzeit die schaffen, die es schon können).

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Anton R. schrieb:
> 10 Gsps oder höher! Wie realisieren?
> Reicht eine FPGA dafür aus?
DAS Feldprogrammierbare Gate Array. Und nein, es reicht nicht aus. Und 
vor allem reicht dein Wissen und Können nicht, für das 
locker-aus-dem-Ärmel-Entwickeln einer solchen Schaltung.
> Seit kurzem lerne ich die FPGA-"Programmierung".
Die angeführten Zahlen und Zeiten werden auch ausgeschlafenen Profis zu 
Denken geben. Wie sehr dann einem Anfänger?
Ich würde sagen: bau den Messplatz mit einem schnellen Oszi auf, lerne 
dabei und schau, wo du evtl. günstiger werden kannst. Solche Oszis kann 
man auch ausleihen...

> Auf dem Markt gibt es schon welche ADC, die das können. Aber wie
> realisiere ich eine so schnelle  Datenverarbeitung.
Mit Erfahrung, Erfahrung, Erfahrung und den richtigen Bauteilen...

von Rainer (Gast)


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Schau Dir einmal einen HP5370B an, einen "Universal Time-Intervall 
Counter".

Mit 20ps Auflösung und +/-100p absoluter Genauigkeit nähert sich dieses 
Gerät Deinen Anforderung - dürfe jedoch für qualifizerte Messungen immer 
noch "zu grob" sein.

Aber: Studiere einmal, nach welchem Prinzip HP bereits vor 25 Jahren 
(1987) derart kurze Zeiten gemessen hat - Service-Manuals mit kompletten 
Schematics sind im Internet verfügbar.

Mit diesem Verfahren, aber heute verfügbaren Bauteilen lassen sich die 
zeitliche Auflösung und die Genauigkeit um etwa eine (erschwinglich) 
oder auch um zwei (teuer) Größenordnungen verbessern.

Blinde Giga- oder gar Tera-"Samplelei" ist jedenfalls die völlig falsche 
Kanone für diese flinken Spatzen... ;-)

Und ja, "mehr" geht auch noch, aber dann i.d.R. / sinnvollerweise nicht 
mehr in einem "diskreten Aufbau" - d.h. getrenntem Meßobjekt + Meßkopf + 
Meßgeräte und Leitungen dazwischen, sondern vornehmlich als 
maßgeschneidertes Labor-Experimentalsystem mit integrierter 
Meßvorrichtung.

Für eine ungefähre Vorstellung: Eine Zeitspanne von 100 Attosekunden 
wurde bereits im Labor gemessen - 2001, TU Wien, Prof. F. Krausz. Keine 
Ahnung, ob das noch der amtierende Rekord ist... ...aber etwas Raum für 
Verbesserungen bleibt noch: Bis zur physikalischen "Zeit-Grenze", der 
ca. 28 (!) Größenordnungen kürzeren Plank-Zeit.

von Elektrofritze (Gast)


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@Rene Schube:
Ach du Schande, auf dem Board ist ja ein Virtex-6! Das Teil, die kleinen 
(ich tippe mal SRAMs?) außenrum, und die zwei ADCs sind ja ein halbes 
Vermögen wert

von Super Bonzo (Gast)


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Die schnellsten Sampler, die man zur Zeit bauen kann, machen 100Gsample. 
Nicht als durchlaufender ADC, sondern interleaved, Sampler eben. Dazu 
verwendet man eine schnelle Photodiode als Schalter, die man mit einem 
kontinuirlich verzoegerten Femtosekundenlaser ansteuert. So ein Aufbau 
wird aber deutlich oberhalb der Resourcen fuer eineMasterarbeit liegen.

von GS (chromosoma)


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:))
Echt lüstig, was hier alles zum lesen gab.

Ich wollte NUR wissen, ob es theoretisch möglich ist die 10 GSPS(oder 
höher) mit  FPGA  zu realisieren oder nicht. Und wenn nicht, welche 
alternativen stehen zur Auswahl!
Ich spiele nur mit den Gedanken, mit den Ideen wie ich den Messstand 
verbessern kann. Ob ich die 10 GSPS oder 100GsPS nehme, oder mich doch 
für was anderes entscheide werde ich noch sehen.Im moment betrachte ich 
nur verschiedene Konzepte!

Ich wollte nicht wissen, ob es so funktionieren wird, ob es für mich 
überhaupt machbar ist, und was ihr  über den Messplatz denkt.Sonst würde 
meine Frage lauten:"Was denkt ihr über meine Idee?"
Die Frage war sehr einfach gestellt  und nur wenige haben es geschafft, 
diese zu beantworten.
Alle andere hier haben offensichtlich  Probleme mit Potenz, 
Familie,Cheff oder  alles zusammen. Ich kann mir es anders nicht 
erklären, wieso hier  schon wieder über "Früher war alles anders!" und 
"Die junge Generation kann nichts"  geredet wird.

Mein Dank gehn an den Usern hier, die  meine Frage zum Teil geantwortet 
haben.
Einige wichtigen Links und die Idee mit dem Kondensator werde ich im 
Kauf nehmen.

MFG
Anton

von guest (Gast)


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pah.

du bist doch glimpflich davon gekommen.

Such mal nach "Boardcomputer". :P

von Lukas K. (carrotindustries)


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Wer sich auch noch für TDCs interessiert, dem kann ich einige HP 
Journals nahelegen (bin grad zu faul, die entsprechenden Ausgaben zu 
ermitteln)
Zum einen wäre da der HP5370B, bei diesem wird die Zeitauflösung dadurch 
erreicht, dass mit dem Start-Signal ein Oszillator gestartet wird, der 
ein wenig langsamer als der Referenztakt läuft. Nach einer gewissen Zeit 
ist die Phase zwischen Referenztakt und Oszillator null und man kann 
anhand dieser Zeit jene, die zwischen dem Start-Signal und dem nächsten 
Taktzyklus vergangen ist. Der "trick" bei HP war der, dass der 
Oszillator teil einer PLL war, sodass er immer Quarzgenau lief, aber 
auch genau mit dem Start-Signal starten konnte. (Gibt's auch nen Patent 
dazu)

Die andere, von womai angesprochene Lösung, fand bei HP Verwendung, um 
bei Digiskops den Triggerzeitpunkt genau bestimmen zu können. Damit war 
dann auch sowas wie 100MHz mit 20MS/s möglich. In dem HP Journal zu 
einem von diesen 54* Skops ist das Prinzip recht ausführlich erläutert, 
sehr empfehlenswerte Literatur. Teilweise sogar besser als die 
Service-Handbücher, da in Artikeln in den Journals auch Grundlagen und 
Prinzipien erläutert werden, die sich in Service-Handbüchern eher 
weniger finden.

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