Недавно я просматривал линейку стробоскопических осциллографов Picoscope, поскольку все они далеко за пределами моего ценового диапазона, я хотел бы попробовать собрать один из них в качестве «хобби». («хобби» здесь означает некоммерческое, а не макеты и клейкую ленту)
Я хотел бы узнать от кого-то, кто более хорошо разбирается в этой области, осуществима ли моя идея, прежде чем я потрачу более 500 долларов на компоненты.
Сердцем системы является TI THS788 (прославленный 4-канальный секундомер с LSB 13 пс и выделенным триггерным входом). В основном фронтенд состоит из нескольких действительно быстрых компараторов (скорее всего HMC674LP3E). Вы устанавливаете уровень срабатывания на одном компараторе, который при срабатывании запускает подсчет THS788 (или фактически устанавливает «нулевое время», поскольку это автономный таймер).
Каждый из остальных 4 каналов имеет свои собственные компараторы и соответствующие эталонные ЦАП, вы устанавливаете каждый компаратор для запуска при немного отличающемся напряжении, а THS788 записывает временную задержку от запуска. (конечно, при правильной длине всех дифференциальных сигнальных линий, мы имеем дело с пикосекундными задержками)
Повторяя этот процесс снова и снова с немного отличающимися заданными значениями напряжения на входных компараторах, вы можете построить картину формы сигнала (или, по крайней мере, его нарастающего фронта). Поскольку THS788 имеет временную гранулярность 13 пс, это теоретически даст вам эквивалентную частоту дискретизации по времени порядка 75 Гвыб/с (и входная полоса пропускания ~10 ГГц на компараторах тоже помогает). Это позволило бы провести довольно приличные измерения TDR и/или глазковые диаграммы при условии наличия достаточно быстрого генератора импульсов.
Так должен ли я стряхнуть пыль со своей коробки с K-разъемами и полужестким 40Gig или я забегаю вперед?
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Сэмплеры повторяющихся сигналов работают хорошо (для повторяющихся сигналов!)
Компараторы задают изменение задержки около 10 пс при входном напряжении овердрайва, варьирующемся от 50 мВ до 1 В, поэтому, если вы можете допустить эту дисперсию в ваших таймингах (и она сравнима с разрешением TMU), то у вас есть шанс.
В данный момент я собираю 32-битный ЦАП. Не потому, что мне нужен 32-битный ЦАП, а потому, что я хочу выяснить, каковы реальные аппаратные ограничения, которые мешают мне достичь теоретической производительности. Я предлагаю вам построить свой дигитайзер в таком же настроении!
Я предполагаю, что это не сработает, потому что вы не сможете получить требуемую повторяемость. Основная проблема заключается в задержке компараторов. Они зависят от входного напряжения, а также будут меняться после каждого цикла. Они также будут иметь варианты процесса.
Кроме того, вы предполагаете, что сигнал одинаков в каждом цикле. Сигнал, вероятно, немного изменится. Если вы запустите нарастающий фронт 1000000 раз, вы получите распределение вероятностей.
Это еще до того, как вы начнете сталкиваться со всеми проблемами нелинейности компараторов, калибровки и т. д.
Игнасио Васкес-Абрамс
Фотон
Сэм
Сэм