Bagaimana sirkuit berkecepatan tinggi diuji jika peralatan uji tidak ada?

9

Bagaimana pengujian dilakukan untuk rangkaian dan perangkat rentang Ghz hingga THz sebelum ada cakupan dan penghitung frekuensi yang cukup cepat?

rf measurement testing frequency-measurement

— FourierFlux
sumber

2

"Tidak ada peralatan pengukuran yang mampu mengukur sinyal pada rentang ini." Dari mana Anda mendapatkan ide itu? Berikut ini adalah ruang lingkup frekuensi tinggi: teledynelecroy.com/100ghz Beberapa detik dengan google mengungkapkan halaman yang tak terhitung banyaknya pada pengukuran mmwave.

3

Ok, tapi mari kita pergi ke kecepatan yang lebih tinggi, bagaimana Anda memverifikasi operasi dan mendiagnosisnya jika gagal jika peralatan pengukuran tidak ada? Tentunya ada sirkuit Ghz sebelum lingkup Ghz dan bahkan penghitung frekuensi Ghz.

— FourierFlux

5

Itu bukan komentar yang membantu,

— FourierFlux

Ini adalah pertanyaan yang menarik, karena menyentuh salah satu masalah yang tampaknya seperti masalah ayam-dan-telur klasik, yang sering berulang dalam rekayasa tepi yang berdarah. Saya berharap melihat beberapa jawaban menarik.

— Lorenzo Donati - Codidact.org

1

@LorenzoDonati Telur telah mendahului ayam ribuan tahun. Reptil dan ikan bertelur sebelum burung terbang dan ayam khususnya ada.

— Menang

6

Untuk beberapa perspektif, pertimbangkan bahwa sinyal optik masih terlalu tinggi untuk diambil dan diukur oleh medan listrik sesaat, tetapi masih ada banyak jenis pengukuran yang dapat kita lakukan pada sinyal optik.

Dengan sensor daya (fotodioda atau bahkan LDR) kita dapat mengukur kekuatan sinyal.
Dengan prisma atau kisi difraksi kita dapat membangun spektrometer dan mendapatkan gambaran kasar tentang spektrum sinyal dan / atau pulsewidth.
Dengan interferometer kita dapat mencampur sinyal optik dengan versi tertunda itu sendiri dan mengukur waktu koherensi (bandwidth) sinyal dengan resolusi mungkin gigahertz.
Dengan osilator lokal yang dapat disetel (laser), kita bahkan dapat mencampurkan sinyal dan mengukur spektrumnya dengan penganalisa spektrum RF, mendapatkan resolusi 100 kHz.

Semua pengukuran ini memiliki analog dalam rezim gelombang mikro dan telah atau dapat digunakan oleh insinyur gelombang mikro sebelum munculnya osiloskop multi-gigahertz.

— Foton
sumber

4

Jauh sebelumnya mereka mengandalkan kecepatan dioda Gunn untuk pengambilan sampel bentuk gelombang sinyal input dengan durasi pulsa kontrol sehingga frekuensi perbedaan dapat ditampilkan pada osiloskop timebase lambat. Jika durasi sampel cukup pendek untuk menangkap hanya titik pada gelombang berulang, bentuk gelombang dipertahankan.

Dioda gun berguna karena mereka memiliki resistansi negatif yang rendah sehingga sekali dipicu, yang akan mempercepat kemudian menahan hasilnya setelah biaya bias habis.

Kunci untuk penerimaan frekuensi yang lebih tinggi daripada yang dapat diamati atau dideteksi adalah menggunakan konversi konversi pencitraan ke frekuensi IF yang berguna atau mengarahkan ke pita dasar tergantung pada efisiensi konversi, tingkat daya, dan SNR.

Metode seperti interferometri, detektor Dioda, sampel pulsed, di mana harmonik dari laju pengambilan sampel memiliki energi harmonik yang cukup dalam pita yang diminati.

Mixer nonlinear seperti; "high temp" step-edge Josephson junction, varicaps, dioda GaAs dan heterobarrier varactors (HBV) atau pompa optik dengan waktu naik sangat cepat dari celah busur gas inert kecil.

Jenis lingkup konversi bawah alias ini disebut Sampling osiloskop. (tapi hanya berguna untuk gelombang berulang)

Bacaan lebih lanjut

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber

Ini menarik dan menjelaskan cara kerjanya, saya kira Anda dapat melihat apakah itu berfungsi dengan benar, tetapi dapatkah itu digunakan untuk merekonstruksi bentuk gelombang yang rusak? Tampak menantang.

— FourierFlux

@FourierFlux, itu pasti dapat digunakan untuk merekonstruksi bentuk gelombang. Sampel seri Keysight 86100 pada 40 kSa / s, tetapi dapat merekonstruksi sinyal dengan bandwidth hingga 80 GHz.

— The Photon

Namun bagaimana? Anda hanya mencicipi jumlah terbatas poin dan tanpa beberapa kendala pada bentuk gelombang input Anda tidak bisa mengatakan apa-apa.

— FourierFlux

1

Osiloskop 'Cukup cepat' adalah trik untuk menampilkan sinyal yang bervariasi dalam waktu, tetapi bukan satu-satunya trik. Osilator 1 GHz, misalnya, akan memanaskan resistor. Ini juga akan beresonansi dengan panjang rongga sekitar 120mm (yang dapat ditentukan dengan merasakan pemanasan resistor). Kombinasi ini disebut 'wavemeter'.

Wavemeter kasar adalah panjang kawat yang diletakkan di atas piring kertas, dalam oven microwave. Panjang kawat yang tepat (sekitar dua inci) menjadi jauh lebih panas, dan menghanguskan piring menjadi warna yang lebih gelap, daripada panjang kawat lainnya.

Anda dapat mengetahui frekuensi, tanpa 'penghitung frekuensi', cahaya dengan menggunakan kisi difraksi (CDROM kosong memiliki waktu pemutaran 1 jam, pada 1 putaran per detik, sehingga Anda dapat mengukur pita dengan penggaris dan menggunakannya untuk mendifraksi sinar laser ...) dan mengukur panjang gelombang, dengan demikian (mengetahui kecepatan cahaya) frekuensi.

Jika Anda memiliki gelombang non-sinus, berbagai harmonisa akan SEMUA muncul, dan dengan sedikit perhatian dalam pengukuran, Anda dapat mengidentifikasi gelombang persegi dan segitiga.

Kebanyakan orang tidak akan menyebut CD itu kosong sebagai 'alat ukur', tetapi itu berfungsi. Itu tidak nyaman dan tidak dikalibrasi. Juga tidak ada piring kertas dalam oven microwave (dan jika Anda menghargai rasa makanan Anda, Anda perlu membersihkan produk sampingan berasap).

— Whit3rd
sumber

0

Ada banyak cara untuk menganalisis perangkat terrahertz begitu lama seseorang tidak terlalu tertarik dengan informasi domain waktu yang tepat. Anda selalu dapat menggunakan mixer / downconver, dan melakukan digitalisasi, dan analisis pada domain frekuensi.

Sebuah perusahaan bernama Virginia Diode memproduksi mixer tersebut.

— Tay Wee Wen
sumber