Autor Tema: ayuda para elegir adc  (Leído 2400 veces)

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Desconectado riojanito

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ayuda para elegir adc
« en: 14 de Diciembre de 2010, 17:52:47 »
Hola a todos! Estoy con un proyecto que necisita capturar un pulso que puede variar (seleccionable por usuario) de 10 ns (nano segundos) a 10 ms (mili segundos). Se que si quiero digitalizar una señal debo como minimo muestrear al doble de la frecuencia de entrada, o sea Fin = 1/10ns = 100 MHz por lo que la frecuencia de muestreo seria de 200 MHz lo que me da un adc de 200 Msps (mega samples per second). Mi problema surge a la hora de revisar las especificaciones de fabricantes que dice cosas como 100 Msps y un ancho de banda de 475 MHz (ad9283) o como 125 Msps y frecuencias de entrada de 100 MHz (max19541), solo por nombrar un par. Alguien puede explicarme este asunto?

Desconectado migsantiago

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #1 en: 14 de Diciembre de 2010, 18:47:38 »
Antes de elegir el ADC hay que saber al 100% las características de la señal y para qué quieres medirla.

Si usas el teorema de Nyquist, sólo obtendrás una sóla muestra del pulso. No sabrás si fue un pico o en qué porción del pico la muestreaste. Incluso podrías muestrearla justo cuando está creciendo el pico, muy cerca del 0.

Parece ser que el problema tiene una mejor solución, pero primero hay que saber qué quieres hacer con la muestra.

Desconectado riojanito

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #2 en: 14 de Diciembre de 2010, 20:55:44 »
Pues la señal es un pulso que lo saco del integrado mc10198, en la pag. 6 del datasheet estan las formas de onda. El proyecto consiste en enviar ese pulso a traves de una linea de 50 ohm (o 75 ohm, seleccionable una u otra, todavia tengo que ver como adaptar las impedancias automaticamente) y capturar la onda incidente y reflejada (es un reflectometro). Espero esta respuesta sirva para lo que quieras explicarme.

Desconectado Khronos_Nieto

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #3 en: 14 de Diciembre de 2010, 21:48:03 »
Buenas compañero,

Leyendo tu post he recordado que hace poco en la revista de elektor venía un diseño muy simple para utilizarlo como reflectómetro. Era muy simple porque realmente utilizaba un generador de funciones y un osciloscopio acoplados mediante un conector en T al cable coaxial a medir. Para localizar donde estaba la falla en el cable, había que observar en el osciloscopio el tiempo transcurrido entre el pulso emitido y el recibido, así como la polaridad del recibido (si venía invertido o nó). De esta forma determinaba si se trataba de un cortocircuito o bien un circuito abierto, además de deducir mediate una fórmula la distancia en metros a la que se encontraba el problema.

Yo no conozco nada en absoluto de reflectómetros ni de las distintas prestaciones que tienen, pero me resultó un aparato muy interesante. Por mi desconocimiento me surge una pregunta/idea respecto a tu proyecto:
 
¿Porque necesitas medir la forma de onda?
¿No valdría simplemente detectar la onda reflejada mediante un comparador configurado como detector de nivel? (incluso variable si fuera necesario)

Esto lo digo porque si tu proyecto de reflectómetro se limita a las funciones que he descrito antes, creo que con eso valdría. Otro asunto sería que la forma de onda reflejada aportase otra información relevante, cosa que yo desconozco.

Respecto del conversor AD9283, efectivamente dice 100Msps y 475MHz, pero yo creo que es más que nada una estrategia comercial. He estado mirando el datasheet y todas las gráficas que muestra de respuesta en frecuencia son como mucho para Fin=76MHz. De hecho, la señal de reloj de ADC que ellos le llaman ENCODE, y que también sirve para sacar la palabra digital al mismo ritmo, dice que necesita un tiempo en H de mínimo 4,3ns y un tiempo en L mínimo de 4,3ns también. Pues bién, los datos digitales los saca en cada flanco de subida de ENCODE, sumando los dos tiempos mínimos tenemos 8,6ns, que pasado a frecuencia dá 116 MHz de frecuencia, es decir, los 100Msamples oficiales. Creo que lo de 475 MHz es puramente un bulo, como mucho se puede referir a que el filtro paso bajo de la entrada los admite.

Tál y como dice Migsantiago con Nyquist no se puede realmente conocer la forma de onda que se está muestreando. Nyquist garantiza que al menos el periodo de la señal se va a respetar, pero para la forma de onda, yo diría que al menos 10 puntos de medida. En mi osciloscopio dice 1Gsps y de ancho de banda analógico tan solo 100Mhz. Yo he probado meterle señales senoidales a esta frecuencia y realmente se deterioran muchísimo (un periodo seno con solo 10 puntos!).

Espero comentes tus avances en el foro ya que parece un proyecto muy interesante.

Un saludo compañeros.







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Desconectado riojanito

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #4 en: 14 de Diciembre de 2010, 21:59:57 »
Quetal Khronos_Nieto! He visto reflectometro sencillos con inversores hex y otros con compuertas comunes, y no cumplen con lo que necesito, paso a explicar: mi proyecto necesita medir la forma de onda sencillamente porque tengo que graficarla en una pantalla (esta pensado como instrumento portatil), por lo tanto los reflectometros "numericos" (de esos hechos con compuertas comunes...) no me son utiles (por ahora jejeje). La grafica de la onda es importante porque en ella se ven las discontinuidades del cable/linea de transmision (las reflecciones).
En cuanto a los adc rapidos, por lo que me decis, tendre que prestar mas atencion y leer un poco mas respecto a ese tema.
Gracias por la respuesta!

Desconectado migsantiago

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #5 en: 15 de Diciembre de 2010, 11:33:32 »
Ahora veo, quieres graficar el pulso. Entonces debes muestrear a una frecuencia de al menos 10 veces como comenta Khronos. Mi experiencia con ADC veloces es nula así que no puedo aconsejarte algo útil.

Desconectado riojanito

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #6 en: 15 de Diciembre de 2010, 13:10:14 »
Hola migsantiago. Por lo que me decis estaria un poco complicado a la hora de implementar un adc con esas caractrisitcas, siendo el precio el mayor problema. En electronicdesign.com vi hace ya tiempo un articulo (Measure Nanoseconds With A PIC Microcontroller) que parece ser la solucion. Nose si existira una forma de usar un sample/trach and hold rapido a la entrada de un adc. De todas formas gracias por respnder!!

Desconectado migsantiago

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #7 en: 15 de Diciembre de 2010, 13:32:04 »
El PIC puede capturar unos o ceros a esas velocidades, pero no puede muestrear la forma de onda del pico, que es lo que tú quieres graficar.

Desconectado riojanito

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #8 en: 15 de Diciembre de 2010, 15:07:14 »
Repasando el articulo de la sitada web creo entender que tampoco sirve: el adc del pic en este caso solo estaria capturando un voltaje proporcional al tiempo de duracion del pulso. Tendre que seguir buscando entre los adc rapidos.

Desconectado riojanito

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Re: ayuda para elegir adc
« Respuesta #9 en: 17 de Diciembre de 2010, 23:12:46 »
Sigo buscando informacion y encontre que soluciones a mi problema pueden ser:

*pulse stretcher: es un circuito que ensancha el pulso a medir
*equivalent time sampling: muestrear señales que son rapidas (y periodicas) a una frequencia menor pero tomando muestras en cada periodo hasta completar un periodo de la señal de entrada

Ambos metodos tienen sus dificultades:el primero no me convence porque aparentemente solo es para pulsos (trabajan los operacionales a corte y saturacion) ; el segundo aun no encuentro una explicacion del trigger (me refiero a que solo lei sobre niveles de voltaje y comparadores).
Solo queda seguir leyendo.