Как тестируются высокоскоростные цепи, если нет испытательного оборудования?

С некоторой точки зрения представьте, что оптические сигналы по-прежнему имеют слишком высокую частоту для выборки и измерения мгновенного электрического поля, но все еще существует множество различных видов измерений, которые мы можем выполнить с оптическим сигналом.

• С датчиком мощности (фотодиодом или даже LDR) мы можем измерить мощность сигнала.

• С призмой или дифракционной решеткой мы можем построить спектрометр и получить приблизительное представление о спектре сигнала и/или длительности импульса.

• С помощью интерферометра мы можем смешивать оптический сигнал с его задержанной версией и измерять время когерентности (ширину полосы) сигнала с разрешением, возможно, в гигагерцах.

• С помощью перестраиваемого гетеродина (лазера) мы можем даже микшировать сигнал и измерять его спектр с помощью анализатора спектра ВЧ, получая разрешение в сотни кГц.

Все эти измерения имеют аналоги в микроволновом режиме и использовались или могли использоваться СВЧ-инженерами до появления мультигигагерцовых осциллографов.

Давным-давно они полагались на скорость диодов Ганна для выборки формы входного сигнала с длительностью управляющего импульса, чтобы разностная частота могла отображаться на осциллографе с медленной разверткой. Если длительность выборки была достаточно короткой, чтобы захватить только точку на повторяющемся сигнале, сигнал сохранялся.

Диоды Ганна были полезны, поскольку они имели низкое отрицательное сопротивление, поэтому после срабатывания они ускоряли, а затем сохраняли результат после истощения заряда смещения.

Ключом к приему частоты выше, чем можно наблюдать или обнаружить, является использование преобразования изображения с понижением частоты до полезной частоты ПЧ или непосредственно до базовой полосы, в зависимости от эффективности преобразования, уровня мощности и отношения сигнал/шум.

Такие методы, как интерферометрия, диодные детекторы, импульсные пробоотборники, в которых гармоника частоты дискретизации имеет достаточную энергию гармоники в интересующей полосе частот.

Нелинейные смесители, такие как; «высокотемпературный» переход Джозефсона со ступенчатой ​​кромкой, варикапы, GaAs-диоды и гетеробарьерные варикапы (HBV) или оптическая накачка с чрезвычайно быстрым временем нарастания от небольших дуговых разрядников из инертного газа.

Эти осциллографы с понижающим преобразованием с наложением имен назывались осциллографами с дискретизацией. (но полезно только для повторяющихся волн)

дальнейшее чтение

«Достаточно быстрые» осциллографы — это прием для отображения сигналов, изменяющихся во времени, но это не единственный прием. Генератор с частотой 1 ГГц, например, будет нагревать резистор. Он также будет резонировать с длиной резонатора около 120 мм (что можно определить по нагреву резисторов). Комбинация называется «волномер».

Грубый волномер представляет собой отрезок проволоки, помещенный на бумажную тарелку в микроволновую печь. Правильная длина проволоки (около двух дюймов) нагревается намного сильнее и обжигает пластину до более темного цвета, чем провода другой длины.

Вы можете определить частоту света без «частотомера» с помощью дифракционной решетки (пустой компакт-диск имеет время воспроизведения 1 час при 1 обороте в секунду, поэтому вы можете измерить полосу линейкой и использовать ее для дифракции). лазерный луч...) и измерьте длину волны, таким образом (зная скорость света) частоту.

Если у вас несинусоидальная волна, ВСЕ различные гармоники будут проявляться, и с небольшой осторожностью при измерении можно идентифицировать прямоугольные и треугольные волны.

Большинство людей не назвали бы этот компакт-диск «измерительным инструментом», но он делает свою работу. Это просто не удобно и предварительно откалибровано. Как и бумажная тарелка в микроволновой печи (а если вы цените вкус пищи, вам нужно очистить ее от копченых побочных продуктов).

Есть много способов анализировать террагерцовое устройство, пока никто не слишком заинтересован в точной информации во временной области. Вы всегда можете использовать микшер/преобразователь с понижением частоты и выполнять оцифровку и анализ в частотной области.

Компания под названием Virginia Diode выпускает такой микшер.