Sehr schneller Zähler (ca. 1,5 GHz bis 2 GHz)

Andere Antworten haben sich darauf konzentriert, warum Sie dies möglicherweise falsch angehen. Obwohl ich diesen Antworten zustimme, existiert das, wonach Sie fragen, wirklich, also werde ich fortfahren und Ihnen eine klare Antwort geben. Sie werden jedoch wahrscheinlich feststellen, dass dieser Ansatz teurer ist als Alternativen.

Was Sie wollen, ist ein spannungsgesteuerter 2-GHz-Oszillator (VCO) mit 3,3-V-LVPECL-Ausgängen. Es gibt viele Anbieter, die solche Teile herstellen.

Wenn Sie keinen mit LVPECL-Ausgang finden, ist es relativ einfach, die Pegel durch Wechselstromkopplung und Neuvorspannung auf etwas einzustellen, das mit LVPECL kompatibel ist, da dies ein Taktsignal ist. Jeder HF-Pegel zwischen -3 und +2 dBm sollte mit einem LVPECL-Eingang verwendbar sein.

LVPECL-Teile wie Ihr 100EP016A können auch Single-Ended-Eingänge akzeptieren, wenn Sie den komplementären Eingang auf den Mittelpunkt zwischen den normalen Logikpegeln vorspannen (oft gibt es sogar einen Pin namens VBB, der diesen Pegel für Ihre Bequemlichkeit ausgibt, aber ich habe nicht überprüft, ob die ' EP016A hat es).

Sie müssen dann einen Phasenregelkreis aufbauen, um die VCO-Ausgangsfrequenz genau aufrechtzuerhalten, indem Sie sie mit einem driftarmen Referenzoszillator vergleichen, der irgendwo zwischen 10 und 100 MHz liegen kann.

Ein Teil, das sowohl den VCO als auch die PLL in einem Chip bereitstellt, ist der ADF4360-2 von Analog Devices

Noch ein paar Anmerkungen:

Mir ist aufgefallen, dass die maximal garantierte Schaltfrequenz des MC100EP016A nur 1,2 GHz beträgt. Wenn Sie dies also wirklich bei 2 GHz tun möchten, sollten Sie sich vielleicht nach einem anderen Teil umsehen. Vielleicht MC100E137, aber dann benötigen Sie eine 5-V-Versorgung und Sie müssen sich auch mit dem ungleichen Timing der verschiedenen Ausgänge für einen Ripple-Zähler auseinandersetzen.

Schließlich müssen Sie sich damit befassen, alle Bits der Zählung genau zum gleichen Zeitpunkt einzuspeichern, damit Sie nicht einige Bits vor einem Übergang und einige Bits danach erfassen. Eine Lösung dafür ist die Verwendung eines Gray-codierten Zählers anstelle eines Binärzählers – dann ändert sich nur ein Bit für jeden Übergang, und der maximale Fehler durch die Latch-Verzögerungsvariation ist nur ein einzelner Zählwert.

Eine mögliche Alternative ist die Verwendung eines der neueren FPGAs mit Hochgeschwindigkeits-Transceivern (5 bis 10 Gb/s). Diese sind für schnelles Ethernet, SATA und andere serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen vorgesehen. Sie sind relativ billig, weit verbreitet, schneller als das oben erwähnte ECL-Gerät und deserialisieren intern (darstellen eines seriellen Bitstroms als paralleles Wort).

Ich verstehe, dass es Möglichkeiten gibt, sie für andere Zwecke zu verwenden, z. B. für präzise Hochgeschwindigkeits-Timing-Messungen. Ich kann nicht zu den Details raten, aber es könnte sich lohnen, Hintergrundinformationen zu lesen.

Alternativ macht es dieses Papier anders, indem es mehrere Phasen eines Takts verwendet, der mit nur 550 MHz läuft. Es spricht von Zeitauflösungen von etwa 80ps in einem mittlerweile relativ betagten Virtex-5-FPGA.

Als Ausgangspunkt sollten Sie vielleicht einen Blick auf "Time-of-Flight"-Entfernungsmesserschaltungen mit LASER werfen. In Anbetracht von HF- und Lichtreisen mit ~gleichen Geschwindigkeiten würde ich vermuten, dass die Zeitzählungsabschnitte eine gute Vergleichsübereinstimmung wären.

Eine schnelle Google-Suche nach "Laser Range Finder Circuits" zeigt als erstes Ergebnis einen Schaltplan auf Parallax.com. Das Ersetzen der Lasertreiber- und Detektorabschnitte durch Ihre HF-Treiber- und Detektorschaltung könnte sich als wertvolle Ressource erweisen. Dieses Schema wird unter einer „Creative Commons Attribution 3.0 US-Lizenz“ vertrieben.

Willkommen im Forum.

Zunächst einmal hoffe ich, dass Sie wissen, was Sie tun. Mit GHz-Geschwindigkeiten herumzuspielen ist nichts für schwache Nerven oder diejenigen mit flachen Taschen.

Der naheliegendste Weg, um einen Takt zu erhalten, besteht darin, mit einem 1,4-GHz-Sinusoszillator zu beginnen und die Schaltung hier zu verwenden, um ihn in ECLinPS umzuwandeln.

Sobald dies erledigt ist, müssen Sie sich andere Chips in der Familie ansehen, um Ihre Gating-Schaltung zu erstellen.

Wenn Sie versuchen, die Phasendifferenz zwischen CW-HF-Signalen zu messen, sind Sie besser beraten, sich mit analogen Phasendetektoren gefolgt von einem ADC zu befassen.

Ich denke, es besteht die Möglichkeit einer echten Latenz der Signalisierung durch den Sender und durch die Detektorschaltung des Empfängers. Diese Latenzen müssten berücksichtigt werden und begrenzen die kürzesten messbaren Entfernungen, sofern sie nicht herauskalibriert werden.

Auch wenn die Latenzen temperatur-, spannungs- und HF-Signalstärke-abhängig sind, wird eine geeignete Kalibrierung schwieriger.

Hmm? Wenn Sie hoffen, die Go-Return-Verzögerung mit einer Genauigkeit von s Nanosekunden zu messen, benötigen Sie eine Bandbreite von 1 bis 2 GHz. Was müsste also die Funkträgerfrequenz sein? Ich würde mindestens 20 GHz schätzen, was 5 bis 10% Bandbreite ergibt, die Ihre Antennen benötigen. Ich würde das nicht versuchen, es sei denn, Sie haben ein Labor voller Geräte. Sie müssen sich auch an die FCC-Regeln halten.

Vorschlag: Sehen Sie, ob Sie ein Kfz-Fahrerassistenzradar als Ersatzteil kaufen können