5 nsパルスの延長


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非同期のコンパレータから出力される5 nsのパルス幅Highがあります。このパルスを数えようとしています。現在のマイクロコントローラー(dsPIC33FJ)には、少なくとも10 nsのパルス幅Highの最小仕様を持つ非同期カウンターが搭載されています。

この5 nsパルスをカウンターで読み取れるように延長/延長するためのオプションは何ですか?別のマイクロコントローラーに切り替えたり、より質の高いフロントエンドカウンターを使用したりすることはできますが、代わりにパッシブ/シンプルな回路を使用したいと思います。これは可能ですか?

私がこれまでに研究したこと:

  1. 放電によって速度が遅くなることを期待して、出力信号とグランドの間に.1uFのコンデンサを接続しようとしましたが、信号を大きく歪めるだけでした。より低い値を使用できますか?

  2. サンプルを調べてICを保持しましたが、検出できる最短の取得時間は約200 nsで、これはアプリケーションには適していません。


ナイキストは、理論的には5nsの継続時間イベントをキャッチするために少なくとも400MHzのサンプリングクロックが必要であると言います...覚えている/正しく計算されている場合
-vicatcu

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ナイキストはこれとは何の関係もありません。ここでは、離散時間サンプルからアナログ信号を再現することに疑問の余地はありません。
光子

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パルスはどれくらい速く繰り返すことができますか、それでも個別のパルスとしてカウントする必要がありますか?十分に長い場合は、SN74LVC1G123(ti.com/product/sn74lvc1g123)を試すことができます。
光子

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EE Timesの記事をご覧ください。高速でシンプルなワンショットパルスストレッチャーがナノ秒のイベントを検出します。パルスストレッチングに使用できるラッチ機能付きの高速コンパレータがあります。
ニックアレキセフ

回答:


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74LV123などの再トリガー可能な単安定マルチバイブレーターは、要件を十分に満たします。

  • 最小パルス幅は3ボルトで3.0 ns、5ボルトで2.5 nsです。
  • 外部R / Cで構成された出力パルス幅、通常470マイクロ秒
  • 再トリガー時間45 ns(3ボルト)から40 ns(5ボルト)。

これは標準的なロジックICであり、複雑さはほとんどありません。別のパルスソースをストレッチする必要がある場合に備えて、パッケージには2つの単安定があります。

この部品は、DSOPおよびTSSOPで利用できるため、ブレッドボードと生産オプションがあります。

これが役に立てば幸いです。


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以下は、いくつかの条件を備えた単純なポジティブパルスストレッチャーです。

トランジスタのゲインにより出力は急速に上昇しますが、RC時定数(この例では47 ns)に従って減衰してグランドに戻ります。

問題の1つは、BEの電圧降下を許容できない可能性があることです。PIC入力が保証されたHighのためにVddの80%を必要とし、プロセッサが3.3 Vから実行されている場合、OUTが2.6 Vを超えてHighと解釈される必要があります。ただし、INが3.3 Vのロジック信号であり、BEが700 mV降下すると仮定すると、OUTは最初から2.6 Vまでしか上昇しません。

この回路は、PICの最小ロジック高しきい値が低い場合、またはINが高い電圧の場合でも使用可能です。一部の33Fデバイスの一部の入力は5 Vトレラントです。INを5 Vロジック信号に調整し、5 Vトレラント入力を使用できる場合、パルスよりも長い間ラインをハイに保つための時定数に十分なマージンがあります。

パルスのピークで何らかの方法でOUTが3.3 Vになり、PICのロジックHigh入力が2.6 Vになることが保証されている場合、この回路はパルスを約1/2時定数、つまり約24 nsこの例。


トランジスタの代わりにオペアンプを使用して、BE電圧降下が問題にならないのはなぜですか?
ジョエルB

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オペアンプの速度が十分でない場合があります。彼らは特にステップ入力を嫌います。
-gbarry

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どのくらいの頻度で脈拍がありますか?カウンターでは、パルスの代わりに立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方をカウントできますか?

パルスがそれほど頻繁でない場合は、T-Flip-Flopのクロック入力にパルスを入力します。パルスを取得するたびに、TFF出力が切り替わり、エッジが作成されます。MCUが次のエッジが入る前にエッジを登録する時間があるように、パルスは十分に離れている必要があります。

MCUが立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方で動作できない場合、2つのカウンター(1つの立ち上がりエッジ、1つの立ち下がりエッジ)を使用するか、2パルスごとにしかカウントできないことを受け入れることもできます。


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プログラマブルな遅延線は、あなたが後にしている何をすべき。5 ns〜500 nsの間の5 nsパルスをストレッチします。上記の1つはDigiKeyでは在庫切れですが、データシートは理論を示すのに適しています。在庫があり、希望どおりに動作するLinear の1つです。


そのリニアパーツの「最小認識パルス幅」は標準で5 nsで、最小値または最大値は指定されていません。基本的にエラーのマージンはなく、おそらくPVTでは動作しないため、5 nsのパルスには実際にはこれを使用しません。

ダラスセミパーツの最小パルス幅は5 ns(Linear Techのような最小値ではなく、最小値)であり、Linear部品よりも優れていますが、OPのニーズに応じて機能する場合と機能しない場合があります。

DS1040は見た目は良いのですが、デビッドが言ったように、5nsの最小パルスは少し不快になります。4-7 nsのパルス範囲を見ました。パルスの周波数に関しては、5 nsという短い長さで分離できます(可能性は低いですが)。より正確な信号/カウントを確保するために、できるだけ多くのパルスをキャプチャしたいと思います。リンクしたLinear Techは、最小1000 nsのように見えます。
キャメロン

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