HU205668B - Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits - Google Patents
Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits Download PDFInfo
- Publication number
- HU205668B HU205668B HU84789A HU84789A HU205668B HU 205668 B HU205668 B HU 205668B HU 84789 A HU84789 A HU 84789A HU 84789 A HU84789 A HU 84789A HU 205668 B HU205668 B HU 205668B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- signal
- sampling
- frequency
- time
- low
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/32—Circuits for displaying non-recurrent functions such as transients; Circuits for triggering; Circuits for synchronisation; Circuits for time-base expansion
- G01R13/325—Circuits for displaying non-recurrent functions such as transients; Circuits for triggering; Circuits for synchronisation; Circuits for time-base expansion for displaying non-recurrent functions such as transients
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/34—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
- G01R13/345—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies for displaying sampled signals by using digital processors by intermediate A.D. and D.A. convertors (control circuits for CRT indicators)
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
A leírás terjedelme: '10 oldal (ezen belül 6 lap ábra)Scope of the description: '10 pages (including 6 pages)
HU 205 668 ΒEN 205 668
A találmány szerinti eljárást és kapcsolást nagyfrekvenciás aktív vagy passzív áramkörök mintavételező (sampling) technikával történő nagy pontosságú tranziens vizsgálatánál lehet felhasználni.The method and coupling according to the invention can be used for high-precision transient testing of high-frequency active or passive circuits by sampling techniques.
Napjainkban az analóg jelek digitális jellé történő átalakítása (A/D átalakítók), illetve a digitális jelek analóg jellé történő átalakítása (D/A átalakítók) széles körben használt. Gondoljunk csak a digitális hangrögzítésre, illetve hangvisszaadásra, vagy a digitális technika betörésére a televíziózás területére, vagy a számítógéppel vezérelt folyamatokra. Minden esetben alapvetően fontos elem az A/D, illetve D/A átalakító.Nowadays, the conversion of analog signals to digital signals (A / D converters) and the conversion of digital signals into analog signals (D / A converters) is widely used. Just think about digital audio recording, sound reproduction, or breaking the digital technology into television or computer-controlled processes. In all cases, the A / D and D / A converters are essential.
Ahhoz, hogy egy számítógép egy folyamatot vezérelni tudjon, a bejövő információt digitális jel formájában kell biztosítani a számítógép számára. A bejövő információ általában mindig analóg jel, így szükséges az A/D átalakítók használata. A számítógép a digitális jeleket feldolgozza és a beavatkozó utasítást digitális jel formájában adja ki. Ez a közvetlen beavatkozásra általában nem alkalmas, előbb a digitális jelet analóg jellé kell átalakítani. Minden esetben fontos, hogy az analóg-digitál, ill. a digitál-analóg átalakítás gyorsan és minimális hibával történjék. A D/A átalakítók esetében a gyors működésre az eszköz beállási ideje (settbng time, tST) ad információt. A beállási időt le- és felfutó élre a ±1/2 LSB-értékre szokás megadni, amikor az eszköz kimenete ugrásszerűen a 0 és a maximális értéket (UFS) veszi fel (LSB = Least Significant Bit). Értelmezése az 1. ábrán látható. Pl. egy 12 bites 1 V kimenetű D/A átalakító esetében azIn order for a computer to control a process, the inbound information must be provided to the computer in the form of a digital signal. Inbound information is usually always an analog signal, so you need to use A / D converters. The computer processes the digital signals and outputs the intervention instructions in the form of a digital signal. This is generally not suitable for direct intervention, and the digital signal must first be converted to an analog signal. In all cases it is important that the analog-to-digital or the digital-to-analog conversion quickly and with minimal error. For AD / A converters, the device's settbng time (t ST ) is provided for quick operation. The setting time for the down and rising edge is set to ± 1/2 LSB when the device outputs up to 0 and the maximum value (U FS ) (LSB = Least Significant Bit). Interpretation is shown in Figure 1. For example, for a 12-bit 1 V output D / A converter
Ma már nem ritka a 10 nsec-on belüli beállási idővel rendelkező D/A átalakító.Today, the D / A converter with 10 nsec setting time is not uncommon.
A műveleti erősítőket az elektronika széles körben, nagy tömegben használja. Ezen eszközök egyik legfontosabb jellemzője a működési sebesség. Erre ad információt az eszköz sávszélessége, jelemelkedési sebessége (Slew Rate) és a beállási idő. A beállási idő után a műveleti erősítő kimenő jele a névleges értéktől csak adott hibahatáron belüli értékkel térhet el. Ez az idő nagyfrekvenciás műveleti erősítők esetében 10 nsec-os nagyságrendbe esik. A hibahatár általában ±1%, ±0,1%, plmin 0,01%, 1 V-os jelet feltételezve ez ±10 mV, ±1 mV, ±100 μν.Operational amplifiers are widely used by electronics in large numbers. One of the most important features of these devices is the operating speed. Information about the device's bandwidth, sleep rate (Slew Rate) and setting time provide information. After the set-up time, the output signal of the operational amplifier can differ from the nominal value by a value within a given error limit. This time is in the order of 10 nsec for high frequency operation amplifiers. The error limit is usually ± 1%, ± 0.1%, plmin 0.01%, assuming a 1 V signal ± 10 mV, ± 1 mV, ± 100 μν.
A nagyfrekvenciás méréstechnika egyik ismert területe az ún. Time Domain Reflectometria (TDR). Ezzel a mérési módszerrel könnyen elvégezhető a koaxiális kábelek, csatlakozók, átmenetek, kondenzátorok, ellenállások, induktivitások stb. - általánosabban fogalmazva - aktív vagy passzív kétpólusok, négypólusok nagyfrekvenciás vizsgálata. Ennek lényege, hogy a vizsgálandó két-, vagy négypólusra gyors felfutású ún. egységugrás - jelet adunk. A ráadott és a reflektált jelből lehetséges különböző paraméterek (reflexiós tényező, impedancia, ellenállásértékek, kapacitásértékek stb.) meghatározása. Mivel a reflexió nagyon kicsi is lehet, így a reflektált jel is nagyon kicsi.One of the known areas of high frequency measurement technology is the so-called. Time Domain Reflectometry (TDR). With this measurement method, coaxial cables, connectors, transitions, capacitors, resistors, inductors, etc. can be easily performed. - more generally - high frequency examination of active or passive two-pole, four-pole. The essence of this is that the two-pole or the four-pole to be tested has a so-called rapid-rise. unit jump signal. Various parameters (reflection factor, impedance, resistance values, capacity values, etc.) can be determined from the input and the reflected signal. Since the reflection can be very small, the reflected signal is also very small.
Az előzőekből megállapítható, hogy a D/A átalakítók és műveleti erősítők esetében az eszköz egyik legfontosabb jellemzője a beállási idő. Látható, hogy a beállási idő mérése és a TDR méréstechnika esetében is nagyfrekvenciás analóg jelek nagy pontosságú tranziens vizsgálatáról van szó. Ezeket a méréseket a nagy frekvenciák miatt célszerűen csak mintavételező (sampb’ng) technika felhasználásával lehet elvégezni. Ez a technika egy időléptéknyújtó eljárás, a mérendő nagyfrekvenciás jelet alacsonyfrekvenciás jellé alakítja, melynek alakja a mérendő nagyfrekvenciás jelével azonos. Ezt az alakhű alacsonyfrekvenciás jelet használjuk fel a további jelfeldolgozás céljára. A mérendő nagyfrekvenciás jelek alacsonyfrekvenciás leképezése a mintavételező (sampling) oszcilloszkópok kapcsán ismert. Ilyen mintavételező oszcilloszkóp pl. a Hewlett-Packard gyártmányú Model 1810 A, Model 1811 A, a Tektronix gyártmányú 1501 TDR oszcilloszkóp, az EMG1555 oszcilloszkóp, a type 1582-U-596 plugin-okkal. Ezeknek a mintavételező oszcilloszkópoknak a mérendő jellel szinkronban lévő indító (szinkron) jelekre van szükségük. Ezt külön szinkronjel-leválasztó biztosítja.From the foregoing it can be stated that in the case of D / A converters and operational amplifiers one of the most important features of the device is the setting time. It can be seen that in the case of the measurement of the settling time and the TDR measurement technique it is a high-precision transient analysis of high frequency analog signals. These measurements are preferably performed using the sampling technique (sampb'ng) because of the high frequencies. This technique is a time-scale process that converts the high frequency signal to be measured into a low frequency signal having the same shape as the high frequency signal being measured. This low-frequency shape signal is used for further signal processing. The low frequency mapping of the high frequency signals to be measured is known for the sampling oscilloscopes. Such a sampling oscilloscope, e.g. Hewlett-Packard Model 1810 A, Model 1811 A, Tektronix's 1501 TDR Oscilloscope, EMG1555 Oscilloscope with Type 1582-U-596 Plugins. These sampling oscilloscopes require synchronous signals in synchronization with the signal to be measured. This is provided by a separate sync separator.
Ismert a mintavételező oszcilloszkópok másik fajtája, amely külső szinkron jeleket nem igényel. Ezek az oszcilloszkópok az önszinkronizáló mintavételező eljárást alkalmazzák. Ezt az eljárást a DE 2718361 számú szabadalmi leírás ismerteti. Itt egy kettős üzemmódú mintavételezést alkalmaznak. Az egyik üzemmód a belső szinkronjel létrehozásához hoz létre vezérlő jelet a mérendő nagyfrekvenciás jel azonos fázisú pontjaiból vett mintavételezéssel. A másik üzemmód a szokásos módon a mérendő nagyfrekvenciás jelek alacsonyfrekvenciás leképezését adja. Ezt az eljárást alkalmazza a MIKI TDSE 2535 típusú oszcilloszkópja. Az eljárás előnye, hogy itt nem kell külső szinkronjel-leválasztásról gondoskodni. A szinkronjel-leválasztó a vizsgálandó jelben torzulást, valamint nagyfrekvenciás illesztetlenséget okoz.Another type of sampling oscilloscopes that do not require external synchronous signals are known. These oscilloscopes use the self-synchronizing sampling method. This procedure is described in DE 2718361. Here, dual mode sampling is used. One mode generates a control signal for the internal synchronous signal by sampling from the same phase points of the high frequency signal to be measured. The other mode normally produces a low frequency mapping of the high frequency signals to be measured. This procedure is used by the MIKI TDSE 2535 oscilloscope. The advantage of this method is that there is no need to provide external synchronization. The sync separator causes distortion and high frequency mismatch in the signal being tested.
A mintavételezéssel létrehozott ismert nagyfrekvenciás-alacsonyfrekvenciás leképezést a 2. ábra alapján ismertetjük. A 2/a ábrán a mérendő nagyfrekvenciás jel látható, melynek meghatározott fázishelyzetű pontjaihoz (példánkban a pozitív nulla átmenetéhez) szinkron impulzussort rendelünk (2/b ábra).The known high-frequency low-frequency mapping generated by sampling is illustrated in Figure 2. Figure 2 / a shows the high-frequency signal to be measured, with synchronous pulse lines assigned to the points in its phase position (in the example of the positive zero transition in our example) (Figure 2 / b).
A 2/b ábrán látható impulzussor minden második, harmadik, általában n-edik impulzusának kiválasztásával alacsonyfrekvenciás szinkron impulzussorhoz jutunk (lásd 2/c ábra).Each second, third, usually n-pulse, of the pulse line shown in Figure 2 / b is provided with a low-frequency synchronous pulse line (see Figure 2 / c).
A 2/c ábra impulzusait rendre At, 2At, XAt, ...kAt idővel késleltetve a 2/d ábrán látható impulzussorhoz jutunk, ahol az impulzusok nT+At idővel követik egymást. Ez az impulzussor vezérli a mintavételezést. A mintavételezés eredményeként kialakuló mintavételezett impulzusok - 2/e ábra - burkoló görbéje a mérendő nagyfrekvenciás jel alakhu mása. A mintavételezési eljárás tehát egy időléptéknyújtást eredményez, melynek mértéke a At paraméter beállításával szabályozható.The impulses of Fig. 2 / c are arrived at the pulse sequence shown in Fig. 2 / d, respectively, with a delay of time A, 2At, XAt, ... kAt, where the pulses nT + A follow each other over time. This pulse line controls sampling. The envelope of the sampled impulses resulting from the sampling - Figure 2 / e - is the shape of the high frequency signal to be measured. Thus, the sampling procedure results in a time scale provision that can be controlled by setting the parameter At.
Példaként vizsgáljuk meg, hogy egy D/A átalakítóLet's look at an example of a D / A converter
HU 205 668 Β beállási idejének mérése - ismert mintavételező oszcilloszkóp felhasználásával - hogyan végezhető el. A mérés tömbvázlata a 3. ábrán látható. A jellegzetes hullámformák a 4. ábrán láthatók.How to measure the timing of the EN 205 668 Β by using a known sampling oscilloscope. Figure 3 is a block diagram of the measurement. Typical waveforms are shown in Figure 4.
Az (1) vizsgálandó eszköz (1/1) digitális bemenetelre a (2) meghajtóegység (2/2) kimenetének jelét adjuk (4/a ábra). A (2) meghajtó egység (2/1) bemenetére az indítójelet a (6) időalap (6/2) szinkron kimenetéről adjuk. így egyszerűen biztosítható a szinkron állapot. Nincs szükség külön szinkronjel létrehozására.The signal of the drive unit (2/2) output (2/2) is given to the digital input (1/1) of the device to be tested (1/1) (Fig. 4a). The input signal (2/1) of the drive unit (2) is output from the synchronous output of the time base (6) (6/2). This enables easy synchronization. There is no need to create a separate sync signal.
A nagyfrekvenciás-alacsonyfrekvenciás leképezést a korábban már ismertetett módon a (3) mintavételező és -tartó egység, a (4) mintavételező generátor és a (6) időalap végzi el. A rendre At, 2At, 3At, ...XAt, ...kAt időeltolást a (6) időalap hozza létre, amely indítja a (4) mintavételező generátort. A létrejött mintavevő impulzussorozat a 4/c ábrán látható.The high-frequency low-frequency mapping is performed as previously described by the sampling and holding unit (3), the sampling generator (4), and the time base (6). The time offsets A, 2At, 3At, ... XAt, ... kAt, respectively, are generated by the time base (6) which initiates the sampling generator (4). The resulting sampling pulse sequence is shown in Figure 4 / c.
A vizsgálandó nagyfrekvenciás jel az (1/2) vizsgálandó eszköz kimeneten jelenik meg és jut a (3/1) mintavételező és tartó egység bemenetre (4/b ábra). A leképezett alacsonyfrekvenciás jelet a (3/3) mintavételező és tartó egység kimeneten kapjuk. Ez a jel közvetlenül nem alkalmas a beállási idő mérésére, mivel a vizsgálandó tranziensek amplitúdója a korábbiak alapján egy 12 bites UFS = 1 V kimenetű eszköz esetében 100gV nagyságrendbe esik. Ezért szükséges a leképezett alacsonyfrekvenciás jel erősítése. Ezt végzi el az (5) erősítő. 100 μΎ-os bemenő jel 1 V-os szintre történő erősítéséhez az erősítőnek 80 dB-t kell erősítenie. Ahhoz, hogy 80 dB-es erősítés mellett a vizsgálandó tartományban az (5) erősítő ne kerüljön telítésbe, szükséges az (5/A) kompenzáló áramkörrel az erősítendő jel UFs állandósult feszültségét kikompenzálni. így jutunk ahhoz a jelhez (4/e ábra), ami a (7) szűrőn keresztül a (8) oszcilloszkópemyőre jut. A t+ST beállási idő vizuális kiértékeléssel meghatározható. A rST beállási idő mérésekor csak az esetleges offset hibák kompenzálására van szükség. Egyes modernebb digitális oszcilloszkópok már rendelkeznek olyan belső mikroprocesszoros jelkiértékelő egységgel, amely a beállási időt számjegy formában közvetlenül kijelzi. Erre utal a (9) kiértékelő egység.The high-frequency signal to be tested appears at the output of the device to be tested (1/2) and receives the input (3/1) sampling and holding unit input (Fig. 4 / b). The mapped low frequency signal is obtained at the sampling and holding unit output (3/3). This signal is not directly suitable for measuring the set-up time, as the amplitudes of the transients to be tested are in the order of 100gV for a 12-bit U FS = 1V device. Therefore, it is necessary to amplify the mapped low frequency signal. This is done by the amplifier (5). To amplify a 100 μΎ input signal to 1 V, the amplifier must amplify 80 dB. In order not to saturate the amplifier (5) in the range to be tested with 80 dB amplification, it is necessary to compensate for the constant voltage U F s of the signal to be amplified with the compensation circuit (5 / A). This gives the signal (Fig. 4e) that passes through the filter (7) to the oscilloscope (8). The t + ST setting time can be determined by visual evaluation. When measuring the r ST setting time, only offset errors should be compensated. Some of the more modern digital oscilloscopes already have an internal microprocessor evaluation unit that directly displays the set time in numerical form. This is indicated by the evaluation unit (9).
A mérés pontosságát a mintavételező rendszer zaja erősen korlátozza, sőt a mérést kiértékelhetetlenné teheti. Egy 1 GHz-es felső határfrekvenciával rendelkező mintavételező rendszer zaja a mérendő jel (±1/2 LSB) nagyságrendjébe esik, sőt annál nagyobb. Ezen zaj csökkentésére egy átlagolási eljárást alkalmaznak. Ez azt jelenti, hogy egy pontból többször (akár többezerszer is) veszünk mintát és ezeket átlagoljuk. Ezt végzi el a (7) szűrő. Az egy pontból történő mintavételezés azt jelenti, hogy a 2/d ábrán látható XAt az egy pontból történő mintavételezés alatt változatlan marad. Mivel ezen zajok átlaga nulla, a leképezett alacsonyfrekvenciás jel a zajok nagy részétől mentesíthető. Bizonyos alacsonyfrekvenciás zajok és zavaró jelek továbbra is megmaradnak. Az átlagolás hatására a nagyfrekvenciás-alacsonyfrekvenciás leképezés ideje jelentősen megnő, közben az állandósult érték kompenzálása „elmászik”. A D/A átalakítók beállási idejének mérésénél a szabvány rögzíti, hogy mikortól tekinthető az UFS-érték állandónak (amihez képest a ±1/2 LSB hibahatárt megadjuk). Ez általában nagyobb, mint a beállási idő ötszöröse. Ez azt jelenti, hogy a mérés csak olyan időablakban végezhető el, amely a beállási idő ötszörösénél nagyobb. A nagy időablak használata az időmérés pontosságát csökkenti. A mérendő jelnek úgy kell az időablakban elhelyezkednie, hogy a fel- vagy lefutó él 50%-os pontja is az időablakba essék. Látható, hogy ebben az esetben az (5) erősítő nagy túlvezérlésbe kerül. Vigyázni kell, mert ez is mérési hibát okozhat.The accuracy of the measurement is severely limited by the noise of the sampling system, and can even make the measurement unpredictable. The noise of a sampling system with a 1 GHz upper frequency frequency falls within the magnitude of the signal to be measured (± 1/2 LSB), and even greater. An averaging procedure is used to reduce this noise. This means that a sample is taken several times (even several thousand times) and averaged. This is done by the filter (7). Sampling from one point means that the XAt shown in Figure 2 / d remains unchanged during single point sampling. Since the average of these noises is zero, the mapped low frequency signal can be released from most of the noise. Certain low-frequency noise and interfering signals remain. As a result of the averaging, the time of the high-frequency low-frequency mapping increases significantly, while the compensation of the steady-state value is "buried". When measuring the timing of the AD / A converters, the standard specifies when the U FS value can be considered constant (compared to the ± 1/2 LSB error limit). This is usually greater than five times the setting time. This means that the measurement can only be performed in a time window that is greater than five times the setting time. Using the large time window reduces the accuracy of timing. The signal to be measured should be located in the time window so that the 50% point of the up or down edge is in the time window. It can be seen that in this case the amplifier (5) is subjected to high overclocking. Care should be taken that this can also cause a measurement error.
A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés megtartja az ismert mintavételező rendszerek előnyeit és kiküszöböli azok hátrányait.The method and switching arrangement according to the invention retains the advantages of known sampling systems and overcomes their drawbacks.
A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az XAt időtolásokkal kettős üzemmódú mintavételezést hozunk létre, az egyik üzemmódban a vizsgálandó jel alacsonyfrekvenciás megfelelőjét kapjuk, a másik üzemmód jelével - egy visszacsatoláson keresztül - az alacsonyfrekvenciás leképezett jel állandósult értékét kikompenzáljuk, és az alacsonyfrekvenciás zajokat és zavaró jeleket megszüntetjük.The method according to the invention is to provide a dual mode sampling with the XAt timings, to obtain a low frequency equivalent of the signal to be tested in one mode, to compensate for the low-frequency mapped signal by a feedback signal through one feedback, and low frequency noise and interfering signals. terminated.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata az 5. ábrán látható.Fig. 5 is a block diagram of the circuit arrangement according to the invention.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben a (13) demultiplexer (13/4) kimenete össze van kötve a (11) visszacsatoló áramkör bemenetével, amelynek kimenete a (12) kapcsolón keresztül az (5) erősítő (5/2) bemenetével van összekötve, valamint a (6) időalap (6/2) kimenete a (10) vezérlő (10/1) bemenetével, a (10/2) kimenete a (2) meghajtóegység (2/1) bemenetével van összekötve.In the circuit arrangement according to the invention, the output of the demultiplexer (13/4) is connected to the input of the feedback circuit (11), the output of which is connected via the switch (12) to the input (5/2) of the amplifier (5), and output of time base (6) (6/2) with input (10/1) of controller (10), output (10/2) connected to input (2/1) of drive unit (2).
A kapcsolás a következőképpen működik:Switching works as follows:
A találmány szerinti megoldás esetében a (6) időalap (6/2) kimenete nem kerül közvetlenül a (2) meghajtóegység (2/1) bemenetére, hanem beiktatásra kerül a (10) vezérlő.In the present invention, the output of the time base (6) is not directly at the input (2/1) of the drive unit (2), but the controller (10) is inserted.
A (10) vezérlő több funkciót lát el. Az időalap (6/2) kimenetéről jön a szinkronjel (6/a ábra). Ebből a jelből alakítja ki a (10) vezérlő a 6/b ábrán látható hullám formájú jelet, mely a (10/2) kimenetén keresztül jut a (2) meghajtóegység (2/1) bemenetére. A (10) vezérlő a (10/4) kimenetén keresztül visszahat a (6) időalapra, amely a (6/1) kimenetén keresztül indítja a (4) mintavételező generátort úgy - szűrés (átlagolás) nélkül L-, hogy a (6) időalap (6/2) kimenetén lévő szinkronjel (6/a ábra) pozitív felfutó éléhez képest azonos XAt-vel történő időeltolással a vizsgálandó nagyfrekvenciás jel egy periódusából kétszer történik mintavételezés (6/c ábra). Az egyik mintavételezés a mérendő nagyfrekvenciás jel alacsonyfrekvenciás leképezését adja. Ezt nevezzük leképező mintavételezésnek. A másik mintavételezés a nagyfrekvenciás mérendő jel állandósult (UFS) értékét adja. Ezt kompenzáló mintavételezésnek nevezzük. Ez a két jel együtt jelenik meg a (3) mintavételező és tartó egység (3/3) kimenetén. Ezt a jelet felerősíti az (5) erősítő, majd a (13) demultiplexer ezt a két jelet különválasztja. A (13) demultiplexer vezérlését a (10) vezérlőtől kapja. (13/3) kimenetén a 6/e ábrán látható alacsonyfrekvenciás leképezett jelet kap3The controller (10) performs several functions. The synchronous signal comes from the output of the time base (6/2) (Fig. 6 / a). From this signal, the controller (10) generates the waveform shown in Figure 6 / b, which passes through (10/2) to the input (2/1) of the drive unit (2). The controller (10) returns to the time base (6) via the output (10/4), which initiates the sampling generator (4) via the output (6/1) without filtering (averaging) L- (6). ) time offset (6 / a) at the output of the time base (6/2) with the same XAt time shift compared to the positive rising edge of the time base is sampled twice from one period of the high frequency signal to be tested (Figure 6 / c). One sampling is the low frequency mapping of the high frequency signal to be measured. This is called mapping sampling. The other sampling is the steady state (U FS ) value of the high-frequency signal to be measured. This is called compensating sampling. These two signals appear together at the outlet of the sampling and holding unit (3/3). This signal is amplified by the amplifier (5), and the demultiplexer (13) separates these two signals. Control of the demultiplexer (13) is obtained from the controller (10). (13/3), the low frequency mapped signal shown in FIG
HU 205668 Β juk. A (13/4) kimeneten a 6/f ábrán látható jelet kapjuk, amely a vizsgálandó jel állandósult értékének (Ups) felel meg. Ha ezt a jelet a (11) visszacsatoló áramkörön és a (12) kapcsolón (2-es állásban) keresztül az erősítő (5/2) bemenetére adjuk, a vizsgálandó jel állandósult értékének kompenzálása automatikusan megtörténik, így a (13/3) kimeneten a 6/g ábrának megfelelő jelalakot kapjuk. Ezzel a felerősített alacsonyfrekvenciás jellel a szükséges jelfeldolgozás már egyszerűen elvégezhető.EN 205668 uk Output (13/4) is the signal shown in Figure 6 / f, which corresponds to the steady-state (Ups) of the signal to be tested. If this signal is added to the amplifier (5/2) via the feedback circuit (11) and via the switch (12) (position 2), the steady-state value of the signal to be tested is automatically compensated, so at (13/3) the shape of the signal according to Fig. 6 / g. With this amplified low frequency signal, the necessary signal processing can be done simply.
A találmány szerinti eljárás több jelentős előnnyel rendelkezik. Látható, hogy ha a mintavételezés 100 kHz ütemében történik, akkor a leképező és a kompenzáló mintavételezés között T = lOpsec idő van. Mivel a mintavételező eljárásokat csak nagyfrekvenciás eszközök vizsgálatára használjuk (kb. max. 1 psoc-es beállási ideig), látható, hogy még 2 psec-os beállási idő esetében is teljesül az állandósult jelre vonatkozó megkötés, ami szerint a jel csak a beállási idő ötszöröse után tekinthető állandósultnak A10 psec-os idő csak a mintavételezés frekvenciájától függ, így belátható, hogy a mérés csak a beállási időtől függő optimális időablakban végezhető el. Ez a mérési pontosságot növeli.The process according to the invention has several significant advantages. It can be seen that when sampling is done at a rate of 100 kHz, there is a T = 10psec time between the imager and the compensating sampling. Since the sampling procedures are only used for testing high-frequency devices (for a set time of up to 1 psoc), it can be seen that even with a 2 psec set-up time, the constraint on the fixed signal is met, according to which the signal is only five times the setting time. 10 psec time depends only on the sampling frequency, so it can be seen that the measurement can only be performed in the optimum time window depending on the set time. This increases measurement accuracy.
Ha a mintavételezést nem a szokásosnak megfelelő At, 2Át, 3At, ...XAt, ...kAt növekvő időtolások szerint végezzük, hanem a maximális időtolástól csökkenő irányban (kAt, ...XAt, ...3At, 2At, At) a 6/g ábrából látható, hogy az (5) erősítő csak a mérés megtörténte után kerül telítésbe.If the sampling is not done according to the usual timing A, 2A, 3At, ... XAt, ... kA, but in a downward direction from the maximum timing (kAt, ... XAt, ... 3At, 2At, At) Fig. 6 / g shows that the amplifier (5) is saturated only after the measurement has been completed.
A találmány szerinti megoldás legjelentősebbh előnye, hogy az ismert átlagolást megoldással létrehozott nagyfrekvenciás zajszűrésen kívül (7) (szűrő) a kompenzáló visszacsatolással a mérőrendszer alacsonyfrekvenciás zaj és zavaró feszültségkompenzálása is megtörténik. A mérőrendszer érzékenysége egy nagyságrenddel növelhető. Ugyanakkor az állandósult érték kompenzálása pontos és stabil; amíg ezt a műveletet az ismert eljárások esetében kézzel, egy potenciométer segítségével végezzük, a találmány szerinti megoldás esetében ezt egy automatikus visszacsatoló áramkör végzi.The most significant advantage of the present invention is that in addition to the high-frequency noise filtering (7) (filter) generated by the known averaging solution, compensating feedback is also used to compensate the low-frequency noise and disturbance voltage of the measuring system. The sensitivity of the measuring system can be increased by one order of magnitude. At the same time, the compensation of the steady state is accurate and stable; while this operation is carried out manually using a potentiometer in the known methods, an automatic feedback circuit is used for the present invention.
Az alacsonyfrekvenciás zaj és zavarófeszültség kompenzálása az alábbiak szerint történik. A lényeg az, hogy az átlagolás számának megfelelő periódusból azonos időpillanatban veszünk mintát. Az XAt időtolást csak az átlagolás számának megfelelő mintavétel megtörténtével növeljük vagy csökkentjük. A találmány szerinti megoldás esetében két mintavételezés van. Az egyik az alacsonyfrekvenciás leképezést valósítja meg. Itt az egy pontból vett mintákat átlagoljuk és ez a jel kerül tovább jelfeldolgozás céljára. Ezt az átlagolást végzi a (7) szűrő.To compensate for low-frequency noise and interference, proceed as follows. The point is that we take a sample from the period corresponding to the number of averages at the same time. The timing of XAt is increased or decreased only by sampling according to the number of averages. There are two samples for the present invention. One implements low-frequency mapping. Here, the samples taken from one point are averaged and this signal is further processed for signal processing. This average is done by the filter (7).
A másik mintavételezés a vizsgálandó jel olyan pontjában történik, ahol a jel mindig az állandósult értéket veszi fel (UFS). Ha a mintavételezettjei ettől az értéktől eltér, ez azt jelenti, hogy zaj vagy zavarfeszültség van a mintavételezett jelen. Ennek a jelnek a megfelelő időállandójú és polaritású visszacsatolásával az (5) erősítő (5/2) bemenetére az alacsonyfrekvenciás zajok és a zavarójelek megszüntetése érhető el.The other sampling takes place at the point of the signal to be tested, where the signal always takes the constant value (U FS ). If your samplers are different from this value, this means that there is noise or interference in the sampled presence. With the feedback of this signal at the appropriate time constant and polarity, the input of the amplifier (5) is terminated by the elimination of low frequency noise and interference.
Claims (2)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU84789A HU205668B (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits |
| EP19900903396 EP0413015A1 (en) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | Method and apparatus for measuring of transients of high-frequency circuits by sampling |
| PCT/HU1990/000014 WO1990010239A1 (en) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | Method and apparatus for measuring of transients of high-frequency circuits by sampling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU84789A HU205668B (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT58149A HUT58149A (en) | 1992-01-28 |
| HU205668B true HU205668B (en) | 1992-05-28 |
Family
ID=10951678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU84789A HU205668B (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0413015A1 (en) |
| HU (1) | HU205668B (en) |
| WO (1) | WO1990010239A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271363A (en) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Ando Electric Co Ltd | Electro-optic sampling oscilloscope |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4150310A (en) * | 1978-01-23 | 1979-04-17 | Sangamo Weston, Inc. | Track and hold circuit |
-
1989
- 1989-02-22 HU HU84789A patent/HU205668B/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-02-22 WO PCT/HU1990/000014 patent/WO1990010239A1/en not_active Application Discontinuation
- 1990-02-22 EP EP19900903396 patent/EP0413015A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT58149A (en) | 1992-01-28 |
| EP0413015A1 (en) | 1991-02-20 |
| WO1990010239A1 (en) | 1990-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4958139A (en) | Method and apparatus for automatically calibrating the gain and offset of a time-shifted digitizing channel | |
| AU2007260584A1 (en) | A system for complex impedance measurement | |
| US4362394A (en) | Time interval measurement arrangement | |
| DE102008009962A1 (en) | Probe with high accuracy DC voltage measurement | |
| EP0191478A2 (en) | Measurement circuit for evaluating a digital-to-analog converter | |
| US5933013A (en) | Calibration circuit for calibrating frequency characteristics of an AC/DC converter | |
| US4841497A (en) | Digital time base with corrected analog interpolation | |
| US4191921A (en) | Corona discharge detection apparatus which eliminates periodic noise | |
| HU205668B (en) | Method and circuit arrangement for high-precision transient examination of high-frequency active and passive circuits | |
| Schoenwetter | High-accuracy settling time measurements | |
| JPH06197019A (en) | Digital oscilloscope | |
| JPS6394170A (en) | Measuring method for setting characteristics | |
| CN113541643B (en) | Power control device and method for signal generator and signal generator | |
| GB2085170A (en) | Time interval measurement arrangement | |
| US3634755A (en) | System to measure the frequency domain response of a radar component | |
| US11290098B2 (en) | System and method for calibration of pulse width modulation signals with higher resolution increments | |
| EP1335208B1 (en) | Method and apparatus for the digital and analog triggering | |
| JPH09181604A (en) | Semiconductor integrated circuit device and its noise reduction method | |
| EP0921402A2 (en) | Electro-optic sampling oscilloscope | |
| JP4510349B2 (en) | Configuration for determining the complex transfer function of an instrument | |
| JPS60197016A (en) | Analog-digital converting circuit device | |
| KR950012279B1 (en) | Impedance measuring device for transient state | |
| EP1008861A1 (en) | AC calibration apparatus | |
| JPH03226120A (en) | Test method and test equipment for d/a converter | |
| KR19980082915A (en) | Offset Evaluation Circuit and Its Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |