Contador de muy alta velocidad (alrededor de 1,5 GHz a 2 GHz)

Otras respuestas se han centrado en por qué podría estar abordando esto de manera incorrecta. Aunque estoy de acuerdo con esas respuestas, lo que estás preguntando existe, así que seguiré adelante y te daré una respuesta directa. Sin embargo, es probable que encuentre que este enfoque es más costoso que las alternativas.

Lo que desea es un oscilador controlado por voltaje (VCO) de 2 GHz con salidas LVPECL de 3,3 V. Hay muchos proveedores que fabrican tales piezas.

Si no encuentra uno con salida LVPECL, dado que se trata de una señal de reloj, es relativamente fácil ajustar los niveles a algo compatible con LVPECL mediante acoplamiento de CA y repolarización. Cualquier nivel de rf entre -3 y +2 dBm debería poder usarse con una entrada LVPECL.

Las partes LVPECL como su 100EP016A también pueden aceptar entradas de un solo extremo si sesga la entrada complementaria al punto medio entre los niveles lógicos normales (a menudo incluso hay un pin llamado VBBque emite este nivel para su conveniencia, pero no verifiqué si el ' EP016A lo tiene).

Luego deberá crear un bucle de bloqueo de fase para mantener la frecuencia de salida del VCO con precisión comparándolo con un oscilador de referencia de baja deriva, que podría estar entre 10 y 100 MHz.

Una parte que proporciona tanto el VCO como el PLL en un solo chip es el ADF4360-2 de Analog Devices.

Un par de notas más:

Me di cuenta de que la frecuencia de conmutación máxima garantizada del MC100EP016A es de solo 1,2 GHz, por lo que si realmente desea hacer esto a 2 GHz, es posible que desee buscar otra parte. Tal vez MC100E137, pero luego deberá tener un suministro de 5 V y también deberá lidiar con la sincronización desigual de las diferentes salidas para un contador de ondas.

Finalmente, tendrá que lidiar con el bloqueo de todos los bits del conteo exactamente en el mismo instante, de modo que no capture algunos bits antes de una transición y algunos bits después. Una solución a esto es usar un contador codificado en gris en lugar de un contador binario --- entonces solo cambia un bit para cualquier transición, y el error máximo de la variación del retardo de enclavamiento es solo un conteo único.

Una posible alternativa es utilizar uno de los FPGA más nuevos con transceptores de alta velocidad (5 a 10 Gb/s). Estos están destinados a Fast Ethernet, SATA y otras interfaces seriales de alta velocidad. Son relativamente baratos, comunes, más rápidos que el dispositivo ECL antes mencionado y se deserializan internamente (presentando un flujo de bits en serie como una palabra paralela).

Entiendo que puede haber formas de usarlos para otros fines, como mediciones precisas de tiempo de alta velocidad. No puedo aconsejar sobre los detalles, pero podría valer la pena leer algunos antecedentes.

Alternativamente, este documento lo hace de manera diferente, utilizando múltiples fases de un reloj que funciona a solo 550 MHz. Habla de resoluciones de tiempo de alrededor de 80ps en un FPGA Virtex-5 ahora relativamente antiguo.

Solo como punto de partida, es posible que desee considerar mirar circuitos de telémetro de "tiempo de vuelo" usando LASER. Teniendo en cuenta que la RF y la luz viajan a las mismas velocidades, sospecho que las secciones de conteo de tiempo serían una buena combinación comparativa.

Una búsqueda rápida en Google de "circuitos de telémetro láser" muestra un esquema en Parallax.com como primer resultado. Reemplazar las secciones del controlador y el detector del láser con su controlador de RF y el circuito del detector podría resultar un recurso valioso. Este esquema se distribuye bajo una 'licencia Creative Commons Attribution 3.0 US'.

Bienvenido al foro.

Para empezar, espero que sepas lo que estás haciendo. Jugar a velocidades de GHz no es para los débiles de corazón o para aquellos con bolsillos poco profundos.

La forma más obvia de obtener un reloj es comenzar con un oscilador de onda sinusoidal de 1,4 GHz y usar el circuito aquí para convertirlo a ECLinPS.

Una vez hecho esto, deberá buscar otros chips de la familia para crear su circuito de activación.

Si está tratando de medir la diferencia de fase entre las señales CW RF, es mejor que busque detectores de fase analógicos seguidos de un ADC.

Creo que existe la posibilidad de una latencia real de la señalización a través del transmisor y del circuito detector del receptor. Estas latencias deberían tenerse en cuenta y, a menos que se calibren, limitarán las distancias más cortas que se pueden medir.

Además, si las latencias dependen de la temperatura, el voltaje y la intensidad de la señal de RF, la calibración adecuada se vuelve más difícil.

¿Mmm? Si espera medir el retraso de ida y vuelta con una precisión de nanosegundos, necesita un ancho de banda de 1 a 2 GHz. Entonces, ¿cuál tendría que ser la frecuencia de la portadora de radio? Supongo que al menos 20 GHz dan del 5 al 10 % del ancho de banda que necesitan sus antenas. No intentaría eso a menos que tenga un laboratorio lleno de equipos. También deberá cumplir con las reglas de la FCC.

Sugerencia: vea si puede comprar un "radar de asistencia al conductor" automotriz como repuesto