延长5 ns脉冲


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我有5 ns的脉冲宽度High从异步比较器发出。我正在尝试计算此脉冲。我当前的单片机(dsPIC33FJ)在板上具有一个异步计数器,其最小规格至少为10 ns脉冲宽度高。

我有什么选择来延长/延长这个5 ns脉冲以便计数器可以读取?我愿意切换到其他微控制器或使用质量更高的前端计数器,但是我宁愿使用无源/简单电路。这可能吗?

到目前为止,我研究了什么:

  1. 我曾尝试在输出信号和地面之间连接一个0.1uF的电容器,以希望放电会降低它的速度,但是这样做会使信号严重失真。我可以使用更低的价值吗?

  2. 我研究了采样并保持IC,但我能找到的最短采集时间约为200 ns,这不适合我的应用。


奈奎斯特说,从理论上讲,您至少需要一个400MHz的采样时钟才能捕获5ns持续时间的事件...如果我记得/计算正确的话
vicatcu 2012年

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奈奎斯特与此无关。毫无疑问,这里可以从离散时间样本中再现模拟信号。
Photon

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脉冲可以多快重复一次,您仍然需要将其视为单独的脉冲?如果足够长,则可以尝试SN74LVC1G123(ti.com/product/sn74lvc1g123)。
Photon

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请查看EE Times的这篇文章:快速,简单的单脉冲脉冲扩展器可检测纳秒级事件。有具有锁存功能的快速比较器,可用于脉冲展宽。
尼克·阿列克谢耶夫

Answers:


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可触发的单稳态多谐振荡器(例如74LV123)将很好地满足您的要求:

  • 3伏工作的最小脉冲宽度为3.0 ns,5伏工作的最小脉冲宽度为2.5 ns。
  • 由外部R / C配置的输出脉冲宽度,通常为470微秒
  • 重新触发时间为45 ns(3伏)至40 ns(5伏)。

它是一种标准逻辑IC,非常简单,并且在封装中有两个单稳态,以防您需要扩展另一个脉冲源。

该零件在DIP和TSSOP中均可用,因此提供面包板和生产选项。

希望这会有所帮助。


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这是一个具有某些条件的简单正脉冲展宽器:

晶体管的增益将使输出快速上升,但随后将根据RC时间常数衰减回地,在本示例中为47 ns。

问题之一是您可能无法承受BE电压降。如果PIC输入需要80%的Vdd才能保证高电平,并且处理器以3.3 V运行,则OUT必须高于2.6 V才能被解释为高电平。但是,如果IN也是3.3 V逻辑信号,并假设BE下降700 mV,则OUT首先只会上升到2.6V。

如果PIC最小逻辑高阈值较低或IN为较高电压,则该电路可能仍然可用。某些33F部件上的某些输入可承受5 V电压。如果您可以将IN设置为5 V逻辑信号并使用5 V耐压输入,则对于时间常数,您将有足够的余量来使线路保持高电平的时间长于脉冲。

如果可以以某种方式确保OUT在脉冲的峰值处达到3.3 V,并且PIC的保证逻辑高输入为2.6 V,则该电路将以大约1/2的时间常数或大约24 ns的时间扩展脉冲。这个例子。


为什么不使用运算放大器代替晶体管,以免BE电压降成为问题?
Joel B

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运算放大器可能不够快。他们尤其不喜欢步进输入。
gbarry 2012年

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您多久收到一次脉搏?您的计数器可以同时计数上升沿和下降沿而不是脉冲吗?

如果脉冲不是很频繁,则将您的脉冲输入到T型触发器的时钟输入中。每次收到脉冲时,TFF输出都会触发,从而产生一个边沿。脉冲之间必须相隔足够远,以使MCU有时间在下一个脉冲进入之前先记录边沿。

如果您的MCU不能同时使用上升沿和下降沿,那么您可能可以使用两个计数器(一个上升沿,一个下降沿),或者甚至接受您只能每两个脉冲计数一次。


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一个可编程延时线应该做你以后。它将5 ns的脉冲扩展到5 ns至500 ns之间的任意位置。以上内容在DigiKey都没有货,但是数据表很好地向您展示了这一理论。这是 Linear 的一种,有现货,应该做您希望的事情。


该线性器件的“最小识别脉冲宽度”典型值为5 ns,未指定最小或最大。我实际上不会在5 ns的脉冲上使用它,因为基本上没有误差余量,并且可能无法在PVT上工作。

Dallas Semi部件的最小脉冲宽度为5 ns(最小脉冲宽度,不是Linear Technology的typ min),这使其比Linear部件更好,但取决于OP的实际需求,它可能起作用也可能不起作用。

DS1040看起来不错,但是就像David所说的5ns的最小脉冲让我有些不舒服。我已经看到了4-7 ns的脉冲范围。至于脉冲的频率,可以将它们分开一个短至5 ns的长度(尽管不太可能)。我想捕获尽可能多的脉冲以确保更准确的信号/计数。您链接的Linear Tech看起来至少有1000 ns。
卡梅伦

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