Välja system/processor för att mäta 100Mhz pulser

[JostyKid]

Hej, jag håller på med ett litet projekt där jag vill kunna mäta korta snabba pulser för TDR mätning.
Det går ju att köpa en TDR mätare eller sätta upp med en pulsgenerator och ett skåp men jag vill ha en enkel apparat för att bara kolla kabellängder som inte kostar skjortan.

Jag har inte jobbat med denna typ av utvärdering i processorer så jag vet inte riktigt hur och om det går att göra så snabb sampling och berabetning. 100Mhz - 5ns bör räcka.

Min tanke var att helt enkelt stara en räknare när pulsen skickas ut och mäta tid då den kommer tillbaka samt sampla amplituden för utvrdering och presentation.

Frågan är vilke processor familj klara av detta? och utan att man behöver köpa utvecklingsverktyg för 10 tusentals kronor.

[hcb]

Utan att över huvud veta vad jag talar om skulle jag snarare titta på analoga lösningar, t.ex. uppladdning av en kondensator under tiden mellan start- och stopp-pulserna. A/D-omvandling av spänningen över kondensatorn (här finns om jag minns rätt en del fallgropar) ger sedan ∆t i digitalt format.

[JostyKid]

Det kan nog vara enklare med en blanding av analog och digital men oavsett hur jag funderar så behöver jag mäta i samma tid som pulståget 5-10nS.

[Icecap]

Vad du vill göra verkar att mäta tid medelst en timer som klockas på 100MHz.

Detta kan ju vara en räknare som är helt eller delvist extern från en µC, om man t.ex. tänker en timer som är på 8 bit behöver den att kunde läsas av en port och även skicka iväg det delade signal på 100MHz/256 = 390625Hz, något väldigt många µC klarar.

Var nanoSiemens (nS) sedan kommer in är jag osäker på men jag antar att det menas nanosekund (ns).

[sodjan]

> ...så behöver jag mäta i samma tid som pulståget 5-10nS.

Behöver du mäta under en total tid om 5-10 ns?
D.v.s att pulsen ut och svaret/ekot tillbaka skiljer med 5-10 ns?
Om det är så så behöver klockan vara betydligt högre än 100 MHz.

Eller är det själva mätresultatet som ska ha en upplösning på 5-10 ns?
I det fallet så ska ju klockan vara 100-200 MHz.

Jag tror som andra här att det behövs något slags extern räknare som
gör själva mätningen. Sedan en processor av något slag som triggar
igång en mätning och läser av resultatet.

[TomasL]

En USB-Logikanalysator för någon tusenlapp eller så gör mätjobbet åt dig.

[lillahuset]

En BeagleBoneBlack borde kunna lösa ditt problem. Därmed inte sagt att det är enklaste lösningen. ~700SEK

[JostyKid]

Tack för många goda tankar och engagemang.

Det jag behöver mäta är hur lång tid tar det från en kort puls på 5-10ns till den kommer tillbaka efter reflektionen i slutet av kabeln uplösningen på tidmätningen max 1ns helst bättre.

En separat pulsgenerator och räknare till en processor är kanske enklast som flera föreslagit.
Att mäta laddings tid av kondendsator, jag tror du tänker på Charge Time Measuring Unit, CTMU. Det är nog den väg som låter som bästa teorin än så länge. Fast jag inte har någon erfarenhet av detta heller, men det finns det väl på forumet hoppas jag?

[Icecap]

Frekvensen som räknaren ska köra med beror ju på den önskade upplösningen och inget annat. En viss tid motsvarar ju en viss distans så det är bara att räkna lite.

[sodjan]

> ...uplösningen på tidmätningen max 1ns helst bättre.

Med en digital räknare så måste den gå med 1 GHz eller bättre.
Inte standard kretsar direkt...

[dangraf]

Kikat på red pitaya? Ifs lägre bandbredd än 100 MHz men den går att programmera om i C o kan kanske vara något. Kika lite på deras hemsida o undersök. Denna grunka är byggd just för mätningar.

[arte]

Ifall du nöjer dig med ca 10 MHz upplösning så är en snabb microcontroller det säkraste kortet, kanske någon snabb M3.
Då kan du göra det enkelt med en räknare.

Denna metod fungerar dåligt för högre upplösningar. Att använda t.ex en Rasberry PI/Beagle fungerar inte häller, då det i en sådan SoC är många cykler och clock krossningar´mellan IO portar och CPU.

Finns el del papers på hur folk har gjort det med FPGA och uC. Men det är lite "hack" style.
http://gup.ub.gu.se/records/fulltext/156604.pdf

Bästa vore att hitta en färdig TDC krets (t.ex MAX35101).

Eller någon analog grunka! Men det vet jag inget om.

[CosSinSum]

Med 1ns behöver du ju som sagt 1/10^-9 = 1Ghz för att kunna hinna räkna upp ett steg på 1ns. Jag skulle satsa på en analog lösning. Typ en kondensator och en sample and hold krets, långt ifrån trivialt men billigare blir det nog. Eller så köper du bara en färdig mätare..

[lillahuset]

BeagleBoneBlack har en sk PRU som kan sampla med 100MHz och sitter direkt på portarna. Den är programmerbar och kan användas som en I/O-processor för exotiska protokoll. Men för 1ns duger den ju naturligtvis inte.

Om du absolut behöver 1ns upplösning så är nog bästa lösningen en FPGA med snabba serieinterface så kan du skifta in din puls med några GHz beroende på FPGA och sedan behandla pulsen parallellt. Fast det kan nog bli dyrare än du tänkt dig.

Edit: Jag trodde aldrig jag skulle tycka det var en bra idé att köpa något från Maxim men artes förslag verkar lysande.
Finns dessutom en EVkit: http://www.maximintegrated.com/en/produ ... ml/tb_tab0

[hcb]

Jag vidhåller att en analog lösning är det bästa. http://www.ko4bb.com/~bruce/TAC.html har en del förslag.