테스트 장비가없는 경우 고속 회로는 어떻게 테스트됩니까?


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충분한 스코프와 주파수 카운터가 존재하기 전에 Ghz ~ THz 범위 회로 및 장치에 대한 테스트는 어떻게 수행 되었습니까?


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"이 범위에서 신호를 측정 할 수있는 측정 장비는 없습니다." 그 아이디어를 어디서 얻었습니까? 다음은 고주파수 범위입니다. teledynelecroy.com/100ghz Google과 몇 초만에 mmwave 측정에 대한 수많은 페이지가 표시됩니다.

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좋아, 그러나 더 빠른 속도로 가자. 측정 장비가 없다면 어떻게 동작을 검증하고 실패하는지 진단 하는가? 확실히 Ghz 스코프와 심지어 Ghz 주파수 카운터 앞에 Ghz 회로가있었습니다.
FourierFlux

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유용한 의견이 아닙니다.
FourierFlux 2012

이것은 흥미로운 닭 질문입니다. 이것은 전형적인 치킨 앤에 그 문제처럼 보이고 종종 최첨단 엔지니어링에서 반복되는 문제입니다. 흥미로운 답변을 볼 수 있기를 바랍니다.
Lorenzo Donati-Codidact.org

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@LorenzoDonati Eggs는 닭보다 수천 년 앞서 있습니다. 조류가 날기 전에 파충류와 물고기가 알을 낳고 특히 닭도 존재했습니다.
winny

답변:


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어떤 관점에서 볼 때, 순간 전기장을 샘플링하고 측정하기에는 광학 신호가 여전히 너무 높은 주파수라고 생각하지만, 광학 신호에 대해 측정 할 수있는 측정 방법이 여전히 많이 있습니다.

  • 전력 센서 (포토 다이오드 또는 LDR)를 사용하여 신호의 전력을 측정 할 수 있습니다.

  • 프리즘 또는 회절 격자를 사용하여 분광계를 구축하고 신호의 스펙트럼 및 / 또는 펄스 폭에 대한 대략적인 아이디어를 얻을 수 있습니다.

  • 간섭계를 사용하여 광학 신호를 지연된 버전과 혼합하고 기가 헤르츠 분해능으로 신호의 간섭 시간 (대역폭)을 측정 할 수 있습니다.

  • 조정 가능한 로컬 발진기 (레이저)를 사용하면 신호를 다운 믹스하고 RF 스펙트럼 분석기로 스펙트럼을 측정하여 100 kHz 분해능을 얻을 수 있습니다.

이러한 모든 측정은 마이크로파 영역에서 아날로그를 가지며 멀티 기가 헤르츠 오실로스코프가 출현하기 전에 마이크로파 엔지니어가 사용할 수있었습니다.


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오래 전에 그들은 제어 펄스 지속 시간으로 입력 신호 파형을 샘플링하기 위해 Gunn 다이오드의 속도에 의존하여 차이 주파수가 느린 타임베이스 오실로스코프에 표시 될 수있었습니다. 샘플 지속 시간이 반복 파형의 포인트 만 캡처 할만큼 짧으면 파형이 유지됩니다.

Gunn 다이오드는 낮은 네거티브 저항을 가지므로 일단 트리거되면 바이어스 전하가 고갈되면 결과를 가속화하고 유지하는 데 유용했습니다.

관찰되거나 감지 될 수있는 것보다 높은 주파수를 수신하는 열쇠는 변환 효율, 전력 레벨 및 SNR에 의존하여 유용한 IF 주파수로의 하향 변환 이미징을 사용하거나베이스 밴드로 직접 전송하는 것입니다.

샘플링 속도의 고조파가 관심 대역에서 충분한 고조파 에너지를 갖는 간섭 측정법, 다이오드 검출기, 펄스 샘플러와 같은 방법.

비선형 믹서; "고온"스텝 에지 조셉슨 접합, 바리 캡, GaAs 다이오드 및 이종 배리어 버 랙터 (HBV) 또는 작은 불활성 가스 아크 갭에서 매우 빠른 상승 시간을 갖는 광학 펌프.

이러한 앨리어싱 다운 변환 유형 스코프를 샘플링 오실로스코프 라고 합니다. (그러나 반복 파에 만 유용합니다) 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

더 읽을 거리


이것은 흥미롭고 어떻게 작동하는지 설명합니다. 제대로 작동하는지 알 수 있지만 깨진 파형을 재구성하는 데 사용할 수 있습니까? 도전적인 것 같습니다.
FourierFlux

@FourierFlux, 특정 파형을 재구성하는 데 사용할 수 있습니다. Keysight 86100 시리즈는 40kSa / s로 샘플링되지만 대역폭이 80GHz 인 신호를 재구성 할 수 있습니다.
광자

어때요? 한정된 수의 포인트 만 샘플링하고 입력 파형에 대한 제약없이 실제로 아무 말도 할 수 없습니다.
FourierFlux

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'충분히 빠른'오실로스코프는 시간에 따라 변하는 신호를 표시하기위한 트릭이지만 유일한 트릭은 아닙니다. 예를 들어 1GHz 발진기는 저항을 가열합니다. 또한 약 120mm의 캐비티 길이로 공진합니다 (저항의 가열을 감지하여 결정할 수 있음). 이 조합을 '파도 계'라고합니다.

조 파장계는 전자 레인지에서 종이 접시에 놓인 와이어 길이입니다. 와이어의 (약 2 인치) 오른쪽 길이가 훨씬 더 뜨거워지고 다른 와이어 길이보다 플레이트를 더 어두운 색으로 태 웁니다.

회절 격자를 사용하여 '주파수 카운터'없이 빛의 주파수를 알 수 있습니다 (공백 CDROM은 초당 1 회전으로 1 시간 재생 시간이 있으므로 눈금자로 밴드를 측정하고 회절에 사용할 수 있습니다) 레이저 빔 ...)으로 파장을 측정하여 주파수를 측정합니다.

사인파가 아닌 경우 다양한 고조파가 모두 표시되며 측정에 약간의주의를 기울이면 구형파와 삼각파를 식별 할 수 있습니다.

대부분의 사람들은 CD 공란을 '측정 도구'라고 부르지 않지만 그 일을 수행합니다. 편리하고 사전 보정되지 않았습니다. 전자 레인지의 종이 접시도 아닙니다 (음식의 맛을 소중히 생각하면 연기가 나는 부산물을 제거해야합니다).


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테라 헤르츠 장치를 분석하는 데는 여러 가지 방법이 있으므로 정확한 시간 영역 정보에 너무 관심이 없습니다. 믹서 / 다운 컨버를 항상 사용하고 주파수 영역에서 디지털화 및 분석을 수행 할 수 있습니다.

버지니아 다이오드 (Virginia Diode) 라는 회사 는 그런 믹서를 생산 한다고 부른다 .

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