如何把一个7Hz正弦波转换成方波抖动控制在100ns

castiello · 发表于 2018-1-17 23:35:01

教科书里面的东西都是骗人的，如果没自己做过肯定想弄一个比较器就了事

但是实际往往不是这么简单，我找了好多比较器，前端加低噪声放大器都无尽于是

输出方波抖动都在us量级，找不到解决办法了，求助大伙

xivisi · 发表于 2018-1-18 00:01:30

本帖最后由 xivisi 于 2018-1-18 00:02 编辑

抖动在100ns，那么要求比较器的响应速度就要在10M以上，这个响应速度就包含带宽，又因你这是方波，怎么讲也是大信号，还需要压摆率。
来算算：方波，怎么这也得7次谐波以上，那就是开环带宽70M。假定你的输出高低电平是3.3V,那么压摆率就要求 3.3V/100ns = 33V/us

然后，对于输入信号，如果你用过零方式判断。那么你的保证你的比较器能分辨在0V(或者相对对正弦的0V位置)，100ns的变化电压是多少，请算出来。比较器的失调电压必须大于该值，否则无法分辨。

或许还有我没考虑到的，其他网友补充

PS:假如楼主用了啥滞回比较器啥的，带宽请继续增加

进口小开关 · 发表于 2018-1-18 00:07:11

这种抖动你是怎样测量的？

castiello · 发表于 2018-1-18 00:23:29

xivisi 发表于 2018-1-18 00:01
抖动在100ns，那么要求比较器的响应速度就要在10M以上，这个响应速度就包含带宽，又因你这是方波，怎么讲也 ...

多谢分析

7Hz正弦信号按照50V/s的压摆率算

提升至50V/us需要

1000000增益

h572 · 发表于 2018-1-18 00:23:29

7Hz的正弦波抖动在什么范围？怎么测量这个抖动的，频率计？可频率计内部也是个比较器啊。

wye11083 · 发表于 2018-1-18 06:46:27

想要快很简单，找个超高速lvds接收器（如SN65LVDS2），注意电压别超过3.3v，在offset=10mv条件下，大约～5ns就能稳定。不要选带ODT的片子，那个有100R输入差分电阻。LVDS接收器其实就是一个超高速的比较器

gmajvfhpa · 发表于 2018-1-18 10:31:40

如果是我，会想到用斯密特触发电路，如用74HC14。我是三脚猫，只供参考

huangqi412 · 发表于 2018-1-18 11:41:47

高速数字差分信号接收器应该行， HDMI USB3之类都是吧，正弦如果幅度足够，它们反正只比较正负值。估计有合适的芯片。

RAMILE · 发表于 2018-1-18 12:07:30

本帖最后由 RAMILE 于 2018-1-18 12:09 编辑

用4148 双向钳位，得到峰值0.6V方波。然后放大

用PIN管更好吧，钳位电平低

方波边沿还是sin（0）处附近的正弦波边沿，应该不会抖动

zheng8648 · 发表于 2018-1-18 12:11:12

我也推荐斯密特电路，脉冲电路里面学的

liuqian · 发表于 2018-1-18 12:12:32

以前用ecl接收器做过类似的

cocom · 发表于 2018-1-18 15:42:56

7Hz的频率抖动与相位抖动是多少？信号源的峰峰值是多少？做不到100nS应该是信源的问题，100nS的方波检测基本是没有问题的，到10nS级或更高，才开始对电工有要求。

kite2006 · 发表于 2018-1-18 17:43:31

经典方法是斯密特触发器，用过7414，触发没问题，但是这么高的精度，不知道了
加二极管的方法，我认为不可取，可能沿的变形吧
如果用高速ad是否可以哪，在数字层面去处理，应该好查找沿的拐点吧

gzhuli · 发表于 2018-1-18 18:18:32

低速信号很难处理的，假设7Hz正弦波信号为5Vpp，过零点处斜率为110V/s，100ns抖动相当于11uV的噪声容限，5V / 11uV约等于19位精度，这么说大家应该知道难度有多高了吧。

hhxb · 发表于 2018-1-18 18:54:50

100ns，也就是原来的信号要有7位的稳定度

castiello · 发表于 2018-1-19 07:43:37

gzhuli 发表于 2018-1-18 18:18
低速信号很难处理的，假设7Hz正弦波信号为5Vpp，过零点处斜率为110V/s，100ns抖动相当于11uV的噪声容限，5V ...

老大说的很有道理，我正是打算用6级低噪放缓慢提升斜率，前级负责低噪放，后面负责增益，实际输入信号斜率只有50V/s，的确很难处理，我希望都得能控制在1us以下我就满足了

h572 · 发表于 2018-1-19 09:21:33

如果用频率计测没问题，能不能复制一个频率计输入电路？

castiello · 发表于 2018-1-19 22:51:04

h572 发表于 2018-1-19 09:21
如果用频率计测没问题，能不能复制一个频率计输入电路？

频率计不行

lingdianhao · 发表于 2018-1-19 23:04:27

想知道这个是用来干嘛用的。

my12doom · 发表于 2018-1-20 00:53:50

你算算你的信号源和测量器件本身的抖动够不够哦，7hz抖一个us也就7ppm，很多测量仪器都达不到规格

castiello · 发表于 2018-1-20 01:44:56

my12doom 发表于 2018-1-20 00:53
你算算你的信号源和测量器件本身的抖动够不够哦，7hz抖一个us也就7ppm，很多测量仪器都达不到规格 ...

7Hz是氢原子钟给的，我觉得应该够了

lllaaa · 发表于 2018-1-20 06:41:54

这个之前我跟你讨论dmtd的时候不是提到过么。需要非常小心的分成多级来放大。每级只放大一点点压摆率。http://www.ko4bb.com/getsimple/index.php?id=bruces-zero-crossing-detectors 要用这里提到的collins limiter。

my12doom · 发表于 2018-1-20 11:32:09

也别盲目相信原子钟，频率精度和抖动是2个独立的参数，何况原子钟的输出往往是个锁相环，你的要求是-120db了很容易超

hhxb · 发表于 2018-1-20 12:02:30

可能是是你过零比较造成的，零点噪声太大，建议你换成与0.7倍Vmax比较

RAMILE · 发表于 2018-1-20 12:26:35

本帖最后由 RAMILE 于 2018-1-20 13:12 编辑

大伙都散了吧，氢钟都祭出来了

LZ能不能放个氢钟的照片，叫大伙膜拜膜拜

lllaaa · 发表于 2018-1-20 16:10:54

RAMILE 发表于 2018-1-20 12:26
大伙都散了吧，氢钟都祭出来了

LZ能不能放个氢钟的照片，叫大伙膜拜膜拜 ...

lz单位就是造氢钟的

castiello · 发表于 2018-1-20 23:11:23

RAMILE 发表于 2018-1-20 12:26
大伙都散了吧，氢钟都祭出来了

LZ能不能放个氢钟的照片，叫大伙膜拜膜拜 ...

图片来自网络，仅供参考，话说我们的小型铷原子钟去年卖的非常好

dellric · 发表于 2018-1-21 12:58:53

用数字锁相环吧，单纯模拟情况下已经很难做了

如何把一个7Hz正弦波转换成方波抖动控制在100ns

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