디지털 지연 발생기

Digital delay generator

디지털 지연 발생기(Digital-to-Time Converter라고도 함)는 이벤트를 트리거, 동기화, 지연 및 게이트하기 위한 정확한 지연을 제공하는 전자 테스트 장비입니다.이러한 발전기는 하나의 사건 또는 공통 타이밍 기준에 대한 여러 사건의 전자 타이밍이 필요한 다양한 유형의 실험, 제어 및 프로세스에 사용된다.디지털 지연 발생기는 일련의 이벤트를 시작하거나 이벤트에 의해 트리거될 수 있습니다.일반적인 전자 타이밍과 다른 점은 서로에 대한 출력의 동기화 및 시작 이벤트입니다.

시간/디지털 변환기는 역함수를 수행합니다.

장비.

디지털 지연 발생기는 기능적으로는 펄스 발생기와 유사하지만 타이밍 분해능이 훨씬 세밀하고 지연 및 폭 지터가 훨씬 적습니다.

일부 제조업체는 장치를 "디지털 지연 및 펄스 발생기"라고 부르며 지연 및 폭 제어와 더불어 각 출력에 독립적인 진폭 극성과 레벨 제어를 추가했습니다.이제 각 채널은 트리거링을 범용 펄스 발생기처럼 외부 소스 또는 내부 반복 속도 발생기와 동기화하여 자체 지연, 폭 및 진폭 제어를 제공합니다.

일부 지연 발생기는 장치를 트리거하기 위한 정확한 지연(에지)을 제공합니다.그 외는 정확한 지연과 폭을 제공하여 게이트 기능도 허용합니다.일부 지연 발생기는 단일 타이밍 채널을 제공하는 반면 다른 지연 발생기는 여러 타이밍 채널을 제공합니다.

디지털 지연 발생기 출력은 일반적으로 로직레벨이지만 전자파 간섭 환경에 대응하기 위해 높은 전압을 제공하는 것도 있습니다.매우 가혹한 환경에서 광섬유 커넥터를 사용한 광출력 및/또는 입력도 일부 제조업체에서 옵션으로 제공하고 있습니다.일반적으로 지연발생기는 특성임피던스로 종단된 선로 50Ω 전송선로 환경에서 동작하여 반사 및 타이밍 모호성을 최소화한다.

지금까지 디지털 지연 발생기는 지연만 있는 단일 채널 장치였습니다(아래 DOT 참조 참조).현재는 지연이 있는 멀티채널 유닛과 각 채널로부터의 게이트가 표준입니다.일부에서는 다른 채널을 참조하고 여러 채널의 타이밍을 하나의 채널로 결합하여 보다 복잡한 멀티 트리거 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.다중 레이저 및 검출기를 트리거 및 게이트할 수 있습니다.('OH의 평면 레이저 유도 형광에 의한 메탄/공기 혼합물의 레이저 점화 실험 연구' 참조). 또 다른 예는 사용자가 선택한 수의 플래시 램프 펄스로 레이저를 펌핑하는 채널을 가지고 있다.레이저의 Q 스위칭에는 다른 채널을 사용할 수 있습니다.그런 다음 세 번째 채널을 사용하여 레이저가 발사된 후 고유 시간 후에 데이터 수집 또는 이미징 시스템을 트리거 및 게이트할 수 있습니다.(아래 sensorsportal.com 참조)

모드 잠금을 통해 생성된 레이저 펄스의 스트림에서 단일 레이저 펄스의 펄스 선택 또는 펄스 피킹은 일부 지연 발생기의 또 다른 유용한 기능입니다.모드 잠금 속도를 디지털 지연 발생기에 대한 외부 클럭으로 사용함으로써 지연 및 폭을 조정하여 단일 펄스를 선택하고 다른 이벤트를 해당 단일 펄스에 동기화할 수 있습니다.

사용하다

지연 발생기는 고속 이미징 어플리케이션에서 고속 광검출기를 지연 및 게이트하기 위해서도 사용할 수 있다.(아래 고속 촬영 관련 참조 참조)

디지털 지연 발생기는 일반적으로 대규모 시스템 및 실험 타이밍의 핵심입니다.일반적으로 사용자는 시스템 전체 또는 실험에 대한 단일 제어를 제공하기 위해 GUI, 그래픽 사용자 인터페이스를 만듭니다.디지털 지연 발생기 제조업체는 이러한 GUI를 쉽게 만들 수 있는 원격 프로그래밍 방식을 추가했습니다.GPIB, RS232, USB 및 이더넷과 같은 산업 표준은 다양한 제조업체에서 제공합니다.

실험 유체 역학에서는 디지털 지연 발생기를 사용하여 유체 흐름을 조사합니다.입자상 속도계인 PIV의 분야는 디지털 지연 발생기를 여러 개의 레이저가 트리거될 수 있는 타이밍의 주요 구성요소로 사용하는 여러 개의 서브셋을 포함합니다.여러 채널이 여러 레이저를 트리거할 수 있습니다.또한 여러 채널의 타이밍을 하나의 채널에 다중화하여 동일한 장치를 여러 번 트리거하거나 게이트할 수도 있습니다.단일 채널은 다중 펄스로 레이저를 트리거하거나 카메라를 게이트할 수 있습니다.또 다른 유용한 설정은 한 채널 드라이브에서 램프를 미리 설정된 횟수만큼 깜박인 다음 단일 Q-스위치에 이어 데이터 수집 또는 이미징 시스템을 위한 지연 및 게이트를 수행하는 것입니다.

음의 지연은 다른 채널을 기준으로 선택할 수 있는 디지털 지연 발생기에서 사용할 수 있습니다.이것은 참조 전에 이벤트가 발생할 필요가 있는 어플리케이션에 도움이 됩니다.예를 들어 참조 전에 셔터를 열 수 있도록 하는 것이 있습니다.

질량 분석에는 디지털 지연 [1]발생기가 사용되었습니다.

멀티 트리거 디지털 지연 발생기

새로운 개발은 게이트 및 외부 트리거링, 듀얼 또는 멀티 트리거 기능을 갖춘 디지털 지연 발생기입니다.게이트를 사용하면 전자 신호로 출력 및/또는 트리거를 활성화할 수 있습니다.일부 장치에는 단일 또는 개별 커넥터를 사용하여 게이트 또는 트리거 기능이 있습니다.듀얼 또는 멀티 트리거 디지털 지연 발생기에는 여러 입력 트리거가 있습니다.이러한 트리거는 선택적으로 일부 또는 모든 채널을 트리거하는 데 사용할 수 있습니다.

멀티 트리거 버전에는 인터락, 래치, 동적 지연 조정 및 트리거 노이즈 억제를 통합하기 위한 프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러 유형 기능이 있습니다.트리거는 다양한 입력 및 출력을 And, Or, Xor 및 Negated 형식으로 논리적으로 결합하여 형성됩니다.

LIDAR 애플리케이션은 디지털 지연 발생기를 사용합니다.채널을 사용하여 레이저를 트리거합니다.두 번째 채널은 데이터 수집 시스템에 지연 게이트를 제공하기 위해 사용된다.게이트를 사용하면 불필요한 데이터의 대부분을 무시한 채 관심 영역을 처리하고 저장할 수 있습니다.

듀얼 트리거 디지털 지연 발생기는 독립적으로 트리거된 두 개의 디지털 지연 발생기를 하나의 패키지로 제공합니다.벤치탑 디지털 지연 발생기는 이제 다중 채널이므로 두 개 이상의 입력 트리거를 가지고 각 트리거에 응답하는 채널을 선택할 수 있습니다.듀얼 트리거 기능을 제공하는 흥미로운 개념은 별도의 트리거 및 게이트 입력이 있는 계측기를 변환하여 게이트가 두 번째 트리거로 작동할 수 있도록 합니다.

설계.

DDG 설계에서 중요한 문제는 크리스털-오실레이터 정밀도를 가지지만 기준 발진기의 가장자리로 양자화되지 않은 트리거된 지연을 발생시키는 것입니다.디지털 지연 생성에는 많은 기술이 사용됩니다.

  • 가장 간단한 방식에서는 디지털카운터와 자유실행 수정발진기를 사용하여 1클럭의 애매성을 가진 시간 간격으로 비동기 트리거에 대해 피크 투 피크 출력 에지 지터가 발생합니다.이 기술은 양자 작곡가와 버클리 핵소자학 기구에 사용된다.
  • 트리거된 결정, LC 또는 지연 라인 오실레이터는 트리거 시점에 시작된 후 카운트하여 거친 지연을 만든 다음 아날로그 미세 또는 "버니어" 지연을 통해 클럭 주기 간에 보간할 수 있습니다.향상된 기능은 원래 트리거 정렬을 유지하는 기술을 사용하여 위상 잠금 루프를 사용하여 시동 가능한 오실레이터를 보다 정확한 연속 실행 수정 오실레이터로 잠그는 것입니다.고전적인 Hewlett Packard 5359A Time Synthesizer는 헤테로다인 페이즐록 기법을 사용하여 결정 오실레이터와 동기화된 트리거 ECL 지연 라인 오실레이터를 사용했으며, 이후 이 기술은 여러 버클리 핵물질학 및 르크로이 지연 발생기에서 사용되었습니다.Highland Technology는 트리거된 LC 발진기와 DSP 페이즐락 방식을 사용합니다.외부 트리거에 대해 10ps RMS 미만의 지터를 얻을 수 있습니다.
  • 전류원을 사용하여 캐패시터를 충전하는 아날로그 램프 지연 발생기를 수십 나노초의 지연 범위에 걸쳐 설계할 수 있습니다.그런 다음 수정 오실레이터에 의해 타이밍에 맞춰 정수 클럭의 램프 전류를 정지할 수 있습니다.램프가 동결되면 오실레이터를 트리거에 동기화할 필요 없이 지연 범위가 연장됩니다.이 기술은 미국 특허 4,968,907에 설명되어 있으며 신호 복구 기기에 사용되었습니다.저지연 지터는 가능하지만 누출 전류는 밀리초대 지연의 심각한 오류 원인이 됩니다.
  • 플립플롭 기반의 듀얼랭크 싱크로나이저는 상기 (1)과 같이 외부 트리거를 카운터 베이스 지연 발생기에 동기화하기 위해 사용할 수 있다.그런 다음 입력 트리거와 로컬 클럭 사이의 스큐를 측정하고 버니어 지연을 샷 단위로 조정하여 대부분의 트리거 대 클럭 지터를 보정할 수 있습니다.수십 피코초 RMS 단위의 지터는 세심한 교정을 통해 달성할 수 있습니다.이 기술은 스탠포드 리서치 시스템즈에서 사용합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Sun, Qingyu; Nelson, Hosea; Ly, Tony; Stoltz, Brian M.; Julian, Ryan R. (n.d.), "Side Chain Chemistry Mediates Backbone Fragmentation in Hydrogen Deficient Peptide Radicals" (PDF), Journal of Proteome Research, 8 (2): 958–66, doi:10.1021/pr800592t, PMID 19113886, archived from the original (PDF) on 2010-10-10, retrieved 2014-11-25, Laser pulses were synchronized by feeding a TTL trigger signal from the mass spectrometer to the laser via a digital delay generator

외부 링크