ডিজিটাল অসিলোস্কোপগুলি কীভাবে এত উচ্চ নমুনার হার অর্জন করে?

Question

ডেটা ক্যাপচারের দৃষ্টিকোণ থেকে এটি কীভাবে অর্জিত হয়? উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যানালগ সিগন্যালগুলি ক্যাপচারের জন্য যদি আমি একটি গৃহ-নির্মিত ডিজিটাল ডিভাইস বাস্তবায়ন করতে চাইতাম তবে আমার বিকল্পগুলি কী? এখনও অবধি, আমি ডিজাইনের জন্য কেবল বেশ কয়েকটি অব্যর্থ ধারণা নিয়ে এসেছি!

পিআইসি মাইক্রোপ্রসেসর ব্যবহার করে, আমি বিশ্বাস করি যে 18f সিরিজের A / D নমুনা হার আমি সঠিক (?) হলে 10 বিট যথার্থতার সাথে 1 মেগাহার্জ ক্রমের সাথে মিলিত হতে কাজ করি এবং আমি উত্সর্গীকৃত এ / ডি চিপগুলি কল্পনা করতে পারি না আরও ভাল, আধুনিক স্কোপগুলি কীভাবে জিএইচজেডে ফ্রিকোয়েন্সি অর্জন করে?

Comments

সাধারণত এফপিজিএ বা অন্য কোনও প্রসেসর বহিরাগত এডিসি থেকে সেই পরিমাণ ডেটা পরিচালনা করতে সক্ষম হয়। কোনও পিক এটি পরিচালনা করতে সক্ষম হওয়ার কোনও উপায় নেই।

— কেলেনজব

প্রত্যেকের উত্তর এবং মন্তব্যের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ, সেরাটি বেছে নেওয়া কঠিন ছিল, সব মিলিয়ে আমার প্রশ্নের উত্তর খুব সুন্দরভাবে দিয়েছিল!

— সিএল 22

Answer 1

এন্ট্রি স্তরের ডিএসও রিগল 1052E (আমি যার যার মালিক এবং সফ্টওয়্যার পরিবর্তনের জন্য 100 মেগাহার্টজ সক্ষম) একটি এনালগ ডিভাইসগুলি AD9288 ব্যবহার করে। এটি একটি দ্বৈত চ্যানেল এডিসি যেখানে 8 বিটের সমান্তরাল আউটপুট এবং সেকেন্ডে 40 বা 100 মিলিয়ন স্যাম্পল (চিপের স্পিড গ্রেডের উপর নির্ভরশীল) স্যাম্পল রয়েছে samples যদিও রিগল প্রতি সেকেন্ডে 1 গিগের নমুনা, তাই আমি নিশ্চিত নই যে তারা এগুলি মাল্টিপ্লেক্স করছে কিনা বা তাদেরকে একক চিপের 10x নমুনা ঠিক কী দিচ্ছে।

AD9288 এ 5 এমএসবি বিটের জন্য বিট-প্রতি-পর্যায় পাইপলাইন ধরণের রূপান্তরকারী রয়েছে এবং চূড়ান্ত 3 এলএসবি-তে 3-বিট ফ্ল্যাশ ব্যবহার করে। এটি বোঝা যায়, যেহেতু উচ্চতর দৈর্ঘ্যের পাইপলাইনগুলির সাথে দ্রুত রূপান্তর করা সহজ হওয়া উচিত। আপনার এডিসির গতি বাড়ার সাথে সাথে স্টিভেন বলেছিলেন, ফ্ল্যাশ রূপান্তর মাধ্যমে নমুনাযুক্ত বিটের সংখ্যা বাড়বে said

Comments

তাদের কাছে এই চিপগুলির 5x রয়েছে (এগুলি ওভারক্লোকগুলি 100 মেগাহার্জ-এ ওভারস্প্যাক করে) এবং তারা সিপিএলডি এর মাধ্যমে সুনির্দিষ্ট পরিবহণ করে, যেখানে আপনি পিকসেকেন্ডগুলিতে বিলম্ব ট্রিম করতে পারেন।

— বার্সমন্সটার

এটা বোধগম্য. এটি অফসেটে 10 টি নমুনার জন্য 5x2 চ্যানেল ব্যবহার করে একক চ্যানেল সহ 1 জিএস / গুলি সক্ষম। আপনি যখন দ্বৈত চ্যানেলটি যান তখন 2x 500Ms / s এ প্রতিটি চ্যানেল 5 টি চিপের প্রতিটি 1/2 পেয়ে যায় getting

— জো

Answer 2

আমার ধারণা তারা ফ্ল্যাশ এডিসি ব্যবহার করে । এগুলির সুবিধা রয়েছে যে রূপান্তরটি তাত্ক্ষণিক, যখন এসএ (ক্রমাগত আনুষঙ্গিকতা) এডিসিগুলি বেশিরভাগ মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলিতে ব্যবহৃত হয় এমন একটি অ্যালগরিদম সম্পাদন করে যার জন্য কয়েকটি পদক্ষেপ প্রয়োজন। ফ্ল্যাশ এডিসিগুলির একটি অসুবিধা হ'ল তারা হার্ডওয়ারের চেয়ে ভারী (একটি 8-বিট এডিসির 255 তুলনামূলক রয়েছে), তবে বেশিরভাগ স্কোপের খুব বেশি রেজোলিউশন থাকে না। (অ্যানালগ স্কোপগুলি প্রায়শই 3% সঠিক হত, যা 5 বিটে অনুবাদ হয়))

Comments

আমি যে অন্য পদ্ধতির বিষয়ে পড়েছি তা হ'ল ফ্ল্যাশ এডিসি এবং ক্রমাগত-অনুমানের মধ্যে ক্রস করা। একবার 6-বিট ফ্ল্যাশ এডিসি এবং 6-বিট ড্যাক ব্যবহার করে 10-বিট রূপান্তর অর্জন করতে পারে; ফ্ল্যাশ এডিসি প্রথমে ইনপুট পরিসরটি sub৪ টি সাব্রেনেজে বিভক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, তারপরে ড্যাক তারপরে ড্যাকের অ্যানালগ ভোল্টেজের সীমাটি তার সীমার উপরে এবং নীচে সেট করে (তাত্ত্বিকভাবে একটি 12-বিট রূপান্তর করতে পারে তবে, সুনির্দিষ্ট জিনিসগুলি পাওয়া শক্ত হবে), সুতরাং আইআরসি প্রস্তুতকারকরা তাত্ত্বিকভাবে প্রয়োজনের তুলনায় ফ্ল্যাশ এডিসিতে আরও একটি বিট ব্যবহার করেন।

— সুপারক্যাট

তবুও অন্য একটি পদ্ধতি যা সম্ভব হবে, যদিও আমি জানি না যে এটি কেউ ব্যবহার করে কিনা, এটি হ'ল একাধিক ধীর এডিসি এর সাথে একটি চিপ ডিজাইন করা এবং তাদের অন্তরগুলিতে ইনপুট নমুনা দেওয়ার জন্য। একজনের পক্ষে 500,000,000 রূপান্তর / সেকেন্ডের প্রয়োজন হতে পারে, তবে সম্ভবত সংকেত উপস্থিত হওয়ার 2ns এর মধ্যে কোনও বিশেষ রূপান্তর পাওয়ার প্রয়োজন হবে না; 10 এডিসির প্রত্যেকের একটি চিপ যার প্রতিটি রূপান্তরকরণের জন্য 20ns নিয়েছিল ঠিক 2 মিনিটে একক রূপান্তর করতে পারে এমন একের চেয়ে আরও ভাল কাজ করা সহজ কাজ করবে। যদিও এই পদ্ধতির ব্যবহার কতটা নিশ্চিত তা নিশ্চিত নয়।

— সুপারক্যাট

Answer 3

জোডস, আপনার মন্তব্য বলছে যে আপনি নিজের উত্তর পেয়েছেন তবে ফ্ল্যাশ এডিসিগুলির তুলনায় সমাধানের আরও অনেক কিছুই রয়েছে। অ্যাগ্রিলেন্টের অ্যাপ্লিকেশন নোটটি দেখুন, " 16 গিগাহার্জ-এর চেয়ে বেশি বৃহত্তর অসিলোস্কোপ ব্যান্ডউইথগুলি অর্জনের কৌশলগুলি "। আমি সেই ক্যাম্পাসে কাজ করতাম (তবে বিশদ স্কোপের অভিজ্ঞতা আছে বলে দাবি করি না)। কলোরাডো স্প্রিংস-এ অ্যাগ্রিলেন্ট হ'ল মাল্টি-গিগাহার্টজ সিগন্যাল প্রসেসিং সম্পর্কিত জ্ঞানের বৈশ্বিক কেন্দ্র। তারা বছরের পর বছর ধরে একটি 32GHz সমাধানে কাজ করেএবং সবেমাত্র গত বছর শিপিং শুরু হয়েছিল। সক্রিয় তদন্ত এবং মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্স যা সিগন্যাল প্রক্রিয়াজাতকরণগুলি অত্যন্ত পরিশীলিত। অ্যাগ্রিলেন্টের ইনফিনিয়াম 90000 এক্স-সিরিজ উচ্চ-পারফরম্যান্স ডিএসও এবং ডিএসএ অসিলোস্কোপ সম্পর্কিত নথিগুলির পুরো গ্রন্থাগারটি দেখুন। এটি গুগল করুন - URL টি কুরুচিপূর্ণ এবং আমি নিশ্চিত নই যে তারা গ্রন্থাগারের পৃষ্ঠায় স্থায়ী লিঙ্ক সরবরাহ করে offer আপনি সম্পর্কিত পেটেন্টগুলি একবার দেখতে চান।

Answer 4

অসিলস্কোপ 'সমতুল্য স্যাম্পলিং হার' দিয়ে বিজ্ঞাপন উত্পাদন করে। এটি লাইভ স্যাম্পলিং হার নয়। এটি একাধিক পিরিয়ডের নমুনা ব্যবহার করে এবং সংকেতের বিভিন্ন মুহুর্তে নমুনা গ্রহণের মাধ্যমে সম্পন্ন একটি নমুনা হার। এগুলির সংমিশ্রণ এবং আপনি একটি উচ্চতর 'সমমানের নমুনা হার' পাবেন। সুতরাং আপনার যদি 100MSPS এডিসি থাকে এবং এটি 10 ​​বার করেন (সত্যিই খারাপ!), আপনি 1 জিএসপিএস পাবেন।

এটি খারাপ কারণ এটি ধরে নিয়েছে আপনার সিগন্যালটি পর্যায়ক্রমিক, যা এটি সর্বদা হয় না।

অসিলোস্কোপের গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টি হল 'একক শট' স্যাম্পলিং হার। এটি সম্ভবত এমন কোনও কার্যকারিতা যা আপনি সম্ভবত ব্যবহার করতে পারেন (উদাহরণস্বরূপ একটি পদক্ষেপ প্রতিক্রিয়া ক্যাপচার করুন), বা নন-ডান্স ওয়েভরফর্মটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখুন। এটি একটি ইঙ্গিত দেয় যে হার্ডওয়্যারটি কীভাবে সক্ষম, সফ্টওয়্যার দ্বারা 'পালিশ' নয়। হার্ডওয়্যার ইন্টারলিভড হতে পারে, অর্থাত্ একাধিক উচ্চ-গতির এডিসি ব্যবহার করে এবং সঠিক সময়ে 'রূপান্তর শুরু করুন' সংকেতকে সময় দেয়। এই কারণেই কিছু স্কোপের দ্বৈত চ্যানেলের তুলনায় একক চ্যানেল মোডে উচ্চতর নমুনার হার থাকবে। আপনার সাধারণ PIC18 সিরিজে কেবল 1x ADC রূপান্তরকারী রয়েছে, তবে একাধিক চ্যানেল (এনালগ এমউএক্স দিয়ে সম্পন্ন)।

এছাড়াও, ডেডিকেটেড এডিসি চিপগুলি অনেক বেশি, আরও দ্রুত হতে পারে । 100 এমএসপিএস সন্ধান করা খুব বিশ্রী নয়। এখানে একবার দেখুন, জাতীয় এগুলিকে অতি উচ্চ গতির হিসাবে বিজ্ঞাপন দেয়। আমি জানি না যে তারা ঠিক কীভাবে কাজ করে, আমি 3 জিএসপিএসগুলি ইতিমধ্যে অভ্যন্তরীণ ইন্টারলিভিং ব্যবহার করে দেখছি।

http://www.national.com/en/adc/ultra_high_speed_adc.html

Comments

এটি আরও ভোটের প্রাপ্য - ডিএসও এর এনালগ স্কোপের তুলনায় বিপণন বিভাগকে অনেক বেশি সৃজনশীলতার অনুমতি দেয়।

— জন ইউ

আজকের সস্তা 1 জিএস / এস স্কোপগুলি প্রকৃত সময়ে সেই হারে একক চ্যানেল মোডে নমুনা দেয় - অন্যান্য উত্তরগুলি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে এটি রূপান্তর হারের অনেক উপরে phaseর্ধ্বতন স্তরের এডিসি নমুনা এবং হোল্ড ব্যান্ডউইথ ব্যবহার করে সম্পন্ন হয়েছে।

— ক্রিস স্ট্রাটন

আমি মনে করি না যে এই উত্তরটির দ্বারা বোঝা যাচ্ছে চশমাগুলির সাথে প্রায় সৃজনশীলতা রয়েছে। রিগল, কেবল একটি উদাহরণ দেওয়ার জন্য, তাদের নিম্ন প্রান্তের স্কোপগুলিতে "সমতুল্য স্যাম্পলিং হার" এর বিজ্ঞাপন দেয় না কারণ তাদের কাছে সমতুল্য-সময় নমুনাও নেই; তারা খুব স্পষ্ট যে তারা যে হার দিচ্ছে তা হ'ল রিয়েল-টাইম হার এবং তারা প্রতিযোগীদের স্কোপে রিয়েল-টাইম হারের সাথে তুলনা করে।

— কর্ট জে সাম্পসন

Answer 5

জো দ্বারা উল্লিখিত রিগল 1052E হ'ল কীভাবে দক্ষ ও সস্তায় এটি করা যায় তার একটি দুর্দান্ত উদাহরণ। এটি স্বতন্ত্র এডিসিগুলির একটি স্তূপ ব্যবহার করে, যার সবকই ধীরে ধীরে নমুনা হার রয়েছে এবং এগুলি একে অপরের সাথে পর্যায়ের বাইরে রেখে দেয়। এইভাবে, প্রতিটি এডিসি থেকে নমুনাগুলি রাউন্ড-রবিন স্টাইলে টানা হয়।

একথাও ঠিক যে আপনার সময়জ্ঞান স্মার্ট এই ভাবে করতে ভালো হবে, এবং এটা যে 1025E একটি PLD ব্যবহার শুধু যে কি মনে হচ্ছে - এবং দেওয়া একই বোর্ড যে এছাড়াও অন্তর্মুখী সংকেত প্রক্রিয়াজাতকরণ সঙ্গে যুক্ত একটি FPGA হয়েছে, এটা যে PLD মনে হচ্ছে, (যা অনেক কম শক্তিশালী তবে আরও অনুমানযোগ্য অভ্যন্তরীণ রাউটিং সহ) যুক্ত করা হয়েছিল কারণ খুব সুনির্দিষ্ট সময় সহ সিগন্যাল তৈরি ও প্রক্রিয়াজাতকরণের দক্ষতার কারণে।

Answer 6

তারা একাধিক অ্যাডসিকে এমন ঘড়িগুলির সাথে ইন্টারলিভ করে যা একে অপরের সাথে পর্যায়ের বাইরে কিছুটা দূরে থাকে, একক চিপের নমুনা হার 5x পেয়ে থাকে। এছাড়াও, পর্যায়ক্রমিক সংকেতের জন্য, এমন একটি কৌশল রয়েছে যা প্রচুর আধুনিক স্কোপগুলি ব্যবহার করে যা একটি স্যাম্পলিং ঘড়ি থাকতে পারে যা সংকেতটি পরিমাপের সাথে পর্যায়ে চলে যায়, যাতে ক্রমাগত নমুনাগুলিতে, তরঙ্গরূপের একটি আলাদা অংশ হয়ে থাকে নমুনাযুক্ত, যদিও যে তরঙ্গরূপের একটি পৃথক চক্র। তারপরে পর্যাপ্ত নমুনা নেওয়ার পরে, তারা তরঙ্গরূপের পরিমাপের মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করতে পারে (তা করা সহজ) the ধারণা তৈরী কর?