Memperpanjang pulsa 5 ns

13

Saya memiliki lebar pulsa 5 ns Tinggi yang keluar dari komparator yang tidak sinkron. Saya mencoba menghitung nadi ini. Mikrokontroler saya saat ini (dsPIC33FJ) memiliki penghitung asinkron di papan, dengan spesifikasi minimum minimal 10 ns lebar pulsa.

Apa pilihan saya untuk memperpanjang / memperpanjang pulsa 5 ns ini sehingga dapat dibaca oleh counter? Saya terbuka untuk beralih ke mikrokontroler yang berbeda atau menggunakan penghitung ujung depan yang lebih berkualitas, tetapi saya lebih suka menggunakan sirkuit pasif / sederhana sebagai gantinya. Apakah ini mungkin?

Apa yang telah saya teliti sejauh ini:

  1. Saya telah mencoba mengikat kapasitor .1uF ke antara sinyal output dan ground dengan harapan bahwa debit akan memperlambatnya, tetapi semua yang dilakukan adalah sangat mendistorsi sinyal. Bolehkah saya menggunakan nilai yang jauh lebih rendah?

  2. Saya meneliti sampel dan menyimpan IC, tetapi waktu akuisisi terpendek yang dapat saya temukan adalah sekitar 200 ns yang tidak cocok untuk aplikasi saya.

microcontroller counter comparator high-speed Cameron
sumber
Nyquist mengatakan Anda memerlukan setidaknya 400MHz sampling clock untuk secara teoritis menangkap acara durasi 5ns ... jika saya ingat / dihitung dengan benar
vicatcu
6
Nyquist tidak ada hubungannya dengan ini. Tidak ada pertanyaan untuk mereproduksi sinyal analog dari sampel waktu diskrit di sini.
The Photon
2
Seberapa cepat pulsa dapat diulang dan Anda masih harus menghitungnya sebagai pulsa terpisah? Jika cukup lama, Anda dapat mencoba SN74LVC1G123 ( ti.com/product/sn74lvc1g123 ).
The Photon
2
Lihat artikel EE Times ini: Tandu denyut nadi sekali pakai yang cepat dan sederhana mendeteksi peristiwa nanodetik . Ada pembanding cepat dengan fungsi kait, yang dapat digunakan untuk peregangan pulsa.
Nick Alexeev

Jawaban:

16

Multivibrator monostable yang dapat dipulihkan seperti 74LV123 akan memenuhi persyaratan Anda dengan baik:

  • Lebar pulsa minimum 3,0 ns untuk operasi 3 volt, 2,5 ns pada 5 volt.
  • Lebar pulsa keluaran dikonfigurasikan oleh R / C eksternal, biasanya 470 mikrodetik
  • Waktu retrigger 45 ns (3 volt) hingga 40 ns (5 volt).

Ini adalah IC logika standar, kompleksitas sangat kecil, dan ada dua monostables dalam paket jika Anda perlu meregangkan sumber pulsa lain.

Bagian ini tersedia dalam DIP serta TSSOP, jadi papan tempat memotong roti dan opsi produksi.

Semoga ini bisa membantu.

Anindo Ghosh
sumber
6

Berikut ini adalah tandu pulsa positif sederhana dengan beberapa kondisi:

Gain dari transistor akan membuat output naik dengan cepat, tetapi kemudian akan membusuk kembali ke tanah sesuai dengan konstanta waktu RC, yaitu 47 ns dalam contoh ini.

Salah satu masalahnya adalah Anda mungkin tidak bisa mentolerir drop tegangan BE. Jika input PIC memerlukan 80% Vdd untuk jaminan tinggi dan prosesor berjalan dari 3,3 V, maka OUT harus di atas 2,6 V untuk diartikan sebagai tinggi. Namun, jika IN juga merupakan sinyal logika 3,3 V dan dengan asumsi 700 mV BE drop, maka OUT hanya mendapatkan hingga 2,6 V di tempat pertama.

Sirkuit ini mungkin masih dapat digunakan jika ambang minimum logika tinggi PIC lebih rendah atau IN adalah tegangan lebih tinggi. Beberapa input pada beberapa bagian 33F adalah toleran 5 V. Jika Anda dapat mengatur IN menjadi sinyal logika 5 V dan menggunakan input toleran 5 V, Anda akan memiliki margin yang cukup untuk konstanta waktu untuk menjaga saluran tetap tinggi lebih lama daripada pulsa.

Jika OUT entah bagaimana dapat dijamin untuk pergi ke 3,3 V di puncak pulsa dan input logika dijamin tinggi dari PIC adalah 2,6 V, maka sirkuit ini akan meregangkan pulsa sekitar 1/2 kali konstanta, atau sekitar 24 ns di contoh ini.

Olin Lathrop
sumber
Mengapa tidak menggunakan opamp alih-alih transistor sehingga drop tegangan BE tidak akan menjadi masalah?
Joel B
2
Opamp mungkin tidak cukup cepat. Mereka terutama tidak menyukai input langkah.
Gbarry
3

Seberapa sering Anda mendapatkan pulsa? Dapatkah penghitung Anda menghitung naik dan turun bukannya pulsa?

Jika pulsa tidak terlalu sering maka jalankan pulsa Anda ke input jam T-Flip-Flop. Setiap kali Anda mendapatkan pulsa, output TFF akan beralih, menciptakan keunggulan. Denyut nadi harus terpisah cukup jauh sehingga MCU memiliki waktu untuk mendaftarkan ujung sebelum yang berikutnya masuk.

Jika Anda MCU tidak dapat bekerja dari kedua sisi naik dan turun maka Anda mungkin dapat menggunakan dua penghitung (satu tepi naik, satu tepi jatuh), atau bahkan hanya menerima bahwa Anda hanya dapat menghitung setiap dua pulsa.


sumber
2

Sebuah delay line diprogram harus melakukan apa yang Anda harapkan. Ini akan meregangkan pulsa 5 ns Anda di mana saja antara 5 ns dan 500 ns. Yang di atas kehabisan stok di DigiKey tetapi datasheet adalah bacaan yang baik untuk menunjukkan teorinya. Ini salah satu dari Linear yang ada dalam stok dan harus melakukan apa yang Anda harapkan.

Joel B
sumber
"Lebar pulsa minimum yang dikenali" untuk bagian Linear itu adalah khas 5 ns, tanpa ditentukan min atau maks. Saya tidak akan benar-benar menggunakan ini untuk pulsa 5 ns karena pada dasarnya tidak ada margin untuk kesalahan dan mungkin tidak akan berfungsi pada PVT.
Bagian Dallas Semi memiliki lebar pulsa minimum 5 ns (minimum minimum, tidak seperti min seperti Linear Tech), yang membuatnya lebih baik daripada bagian Linear tetapi mungkin atau mungkin tidak bekerja tergantung pada apa yang sebenarnya dibutuhkan OP.
DS1040 terlihat bagus, tapi seperti kata David, detak jantung 5ns membuat saya sedikit tidak nyaman. Saya telah melihat rentang nadi dari 4-7 ns. Adapun frekuensi pulsa, mereka dapat dipisahkan dengan panjang sesingkat 5 ns (meskipun tidak mungkin). Saya ingin menangkap pulsa sebanyak mungkin untuk memastikan sinyal / jumlah yang lebih akurat. Linear Tech yang Anda tautkan sepertinya memiliki min 1000 ns.
Cameron
1

Berikut ini adalah tandu pulsa yang sangat sederhana. Dapat menggunakan gerbang logika Universal NC7SZ58P6X untuk mengimplementasikan gerbang OR. Lembar spesifikasi menunjukkan penundaan propagasi maksimum 4.3nS pada 5v.

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Filip Mulier
sumber