Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rechtecksignal in 0,35 Nanosekundenschritten verbreitern


von K. H. (hegy)


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Hallo,

ich suche eine Möglichkeit, wie ich in Nanosekundenschritten ein 
Rechtecksignal verbreitern kann. Dazu dachte ich mir, dass man das 
ursprüngliche Rechtecksignal um 0,35 ns verszögert und mit dem 
ursprünglichen Signal verodert. Wie aber bekomme ich das in einzelnen 
Schritten hin, also ein vielfaches von 0,35 ns?

Konkrete Zahlen: ein Rechteck mit einer Pulsbreite von (wenn ich es 
richtig im Kopp habe) 8,8 µs soll in ca. 10.000 Schritten (10.000 × 0.35 
ns = 3,5 µs) auf 14,3 µs verbreitert werden.

Für die ersten 0,35 ns Verzögerung könnte man 10,5 cm Draht nehmen......

von Banane (Gast)


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Eventuell es mal einer Rampe aus einem Integrator und einem ein 
einstellbarem Schmitttrigger versuchen. In die Richtung funzen auch die 
Trigger-delay Generatoren in den alten Tek-Samplingscopes/Plugins. Auf 
alle Fälle einfacher und billiger als teure GaAs Ripplecounter und 
HF-Relays um dierse aufgeladene Coaxkabel am Ausgang an und abzukoppeln.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Es gibt integrierte Verzögerungsleitungen, schau mal bei Farnell unter
"Halbleiter - ICs > Taktgeber & Frequenzmanagement > 
Verzögerungsleitungen"
oder einfach nach "Verzögerungsleitungen" suchen

Stufen laut Tabelle zwischen 10ps und 40 ns, z.B. 1024 Stufen

: Bearbeitet durch User
von matthiassaihttam (Gast)


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Oder geht es darum, ein Rechtecksignal zu erzeugen ?
Ein TI Piccolo kann das in 0.15ns Schritten:
http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/32-bit_c2000/c28x_piccolo/overview.page

von Detlef K. (adenin)


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Banane schrieb:
> Eventuell es mal einer Rampe aus einem Integrator und einem ein
> einstellbarem Schmitttrigger versuchen. In die Richtung funzen auch die
> Trigger-delay Generatoren in den alten Tek-Samplingscopes/Plugins. Auf
> alle Fälle einfacher und billiger als teure GaAs Ripplecounter und
> HF-Relays um dierse aufgeladene Coaxkabel am Ausgang an und abzukoppeln.

... und mit seriellen 14-Bit DA-Wandler ansteuern wie zB. AD5641

matthiassaihttam schrieb:
> Oder geht es darum, ein Rechtecksignal zu erzeugen ?
> Ein TI Piccolo kann das in 0.15ns Schritten:
> http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/32-bit_c...

WOW! Tolles Teil.

: Bearbeitet durch User
von Weg mit dem Troll. (Gast)


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SY100EP196 kann die verzoegerung auch

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Auch der steht in der Farnell-Tabelle, allerdings von Onsemi 
MC100EP196FAG 11,20 € Einzelpreis. Man könnte ja zwei unterschiedliche 
Typen für Grob- und Feinverzögerung einsetzte, damit käme man auf die 
gesuchten 10000 Schritte.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Ist das Signal periodisch? Wenn ja kann man auch sich mit einer PLL 
aufsynchronisieren und in die Regelschleife einen Fehler einspeisen um 
so die Phase rumzuschieben.

Banane schrieb:
> Eventuell es mal einer Rampe aus einem Integrator und einem ein
> einstellbarem Schmitttrigger versuchen.
Bleibt die Frage, wie es da so um den jitter bestellt ist.

Wenn das Signal nicht periodisch ist, kann man mit der steigenden Flanke 
einen Ringoszillator starten, der dann die grobe Verzögerung macht. Die 
Feineinstellung kann man dann mit ner ECL-Delayline à la 100*196 machen.

von Banane (Gast)


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>Bleibt die Frage, wie es da so um den jitter bestellt ist.
Konkret hab ich mir den 7T11A angeschaut, vom Output her würde ich mal 
vermuten, dass der Jitter im 10ps Bereich liegt. Wenn ich das Manual 
richtig verstanden hab, ist die Slew Ramp  5ns lang und läuft von 0 auf 
-2.5V, somit -0,5mV/ps, bei 10ps Jitter entspricht das dann 5mV 
Comperator & Integratorjitter.

Jitter vermutlich darauf hinauslaufen, wie genau und stabil die 
verwendeten Bauteile sind und welche Unsicherheit der 
Komperator/Schmitttrigger hat und wie stabil der DAC ist.

von Paul B. (Gast)


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Die FPGAs haben doch einstellbare Verzögerungen. Damit müsste sich das 
leicht machen lassen.

von K. H. (hegy)


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Banane schrieb:
> Eventuell es mal einer Rampe aus einem Integrator und einem ein
> einstellbarem Schmitttrigger versuchen.

Good post! Hätte ich auch selbst drauf kommen können.......
Dies scheint mir derzeit die optimale Lösung zu sein. Lässt sich schnell 
realisieren und dann kann man immernoch optimieren und weitersehen.

Bei 5V Hub (D/A-Wandler, erstmal 12 Bit für den einstellbaren 
Komparator) hätte ich 4096 Schritte mit 1,22 mV/step, das geht doch. 
Später dann, wenn es läuft kann man aufrüsten auf 14 Bit bzw. gleich auf 
z. B. Piccolo-Prozessoren umsteigen.


matthiassaihttam schrieb:
> Oder geht es darum, ein Rechtecksignal zu erzeugen ?
> Ein TI Piccolo kann das in 0.15ns Schritten:

Das Rechtecksignal muss auch erzeugt werden, eine Grundbreite plus ein 
variabler Teil hinten dran.

Habe ich mir angekukkt und ist für den Anfang m.M.n. etwas oversized 
auch wenn die Prozessoren günstig sind (~2€ ab Hersteller). Dummerweise 
hat die keiner auf Vorrat da, so wie ich das gesehen habe bei TI. Das 
hieße dann bestellen, Mindeststückzahl (Rolle/Stange) und 6 Wochen 
warten.


Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Es gibt integrierte Verzögerungsleitungen, schau mal bei Farnell unter
> "Halbleiter - ICs > Taktgeber & Frequenzmanagement >
> Verzögerungsleitungen"
> oder einfach nach "Verzögerungsleitungen" suchen
> Stufen laut Tabelle zwischen 10ps und 40 ns, z.B. 1024 Stufen

Das wird relativ teuer und bei den 1024 Stufen scheint da auch Schluss 
zu sein. Auf die schnelle habe ich jedenfalls leider nix passendes 
gefunden. Ich wollte da auch nicht lange suchen, nachdem ich die Preise 
gesehen habe.


Lukas K. schrieb:
> Ist das Signal periodisch?
Yes!

> Wenn ja kann man auch sich mit einer PLL aufsynchronisieren
> und in die Regelschleife einen Fehler einspeisen um
> so die Phase rumzuschieben.

Mit PLL habe ich ganz wenig bis keine Verträge, also mehr oder weniger 
unbekanntes Terrain. Daher werde ich mal den Weg mit Sägezahn und 
einstellbaren Komparator gehen, später evtl. auf Prozessor umsteigen.


Frank Petelka schrieb:
> Die FPGAs haben doch einstellbare Verzögerungen. Damit müsste sich das
> leicht machen lassen.

Mit FPGA habe ich keine Verträge, weiß auch nicht, ob das überhaupt 
tragbar wäre bzgl. Aufwand.


Thx for input!

von Falk B. (falk)


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@Klaus S. (hegy)

>> Eventuell es mal einer Rampe aus einem Integrator und einem ein
>> einstellbarem Schmitttrigger versuchen.

>Good post! Hätte ich auch selbst drauf kommen können.......
>Dies scheint mir derzeit die optimale Lösung zu sein. Lässt sich schnell
>realisieren und dann kann man immernoch optimieren und weitersehen.

Bla.

>Bei 5V Hub (D/A-Wandler, erstmal 12 Bit für den einstellbaren
>Komparator) hätte ich 4096 Schritte mit 1,22 mV/step, das geht doch.
>Später dann, wenn es läuft kann man aufrüsten auf 14 Bit bzw.

Schöne Theorie. Nur leider is die Realität hier meist ein "wenig" 
trüber. Sowas mit DEM Konzept einfach mal so auf 10ps Jitter zu bringen 
dürfe EINIGEs an zeit brauchen, ich schätze mal vorsichtig 4 Wochen++ 
Vollzeitarbeit.

>gleich auf
>z. B. Piccolo-Prozessoren umsteigen.

Würde ich empfehlen. Wobei man aufpassen muss, dass die Dinger 
prinzipbedingt ~1 Stufe a 150ps Jitter reinbringen, weil die 
Verzögerungsleitng dauern kalibiriert wird. Ausserdem gibt es 
Beschränkungen bezüglich der minimalen Ausgangsfrequenz. Da muss man 
ggf. mit Zusatzlogik arbeiten, sei es im Prozessor oder extern.

>hat die keiner auf Vorrat da, so wie ich das gesehen habe bei TI. Das
>hieße dann bestellen, Mindeststückzahl (Rolle/Stange) und 6 Wochen
>warten.

Nö, in drei Tagen hast du das Ding ready to go auf dem Tisch.

http://www.watterott.com/de/C2000-Piccolo-LaunchPad-LAUNCHXL-F28027

Bei DEM Preis kann man gar nichts falsch machen. Dein ach so billiger 2 
Euro Prozessor ohne alles kostet dich real das hundertfache an Aufwand 
und Zeit, ehe die erste LED blinkt.

>Das wird relativ teuer und bei den 1024 Stufen scheint da auch Schluss
>zu sein.

Denkst du, deine Anforderung kriegst du für 3, fuffzig zusammen? Dream 
on.

von Falk B. (falk)


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