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Amplifier une impulsion nanoseconde



  1. #1
    Fred1000000

    Amplifier une impulsion nanoseconde


    ------

    Bonjour à tous,

    je suis nouveau sur ce forum et c'est mon premier post. J'espère que quelqu'un pourra m'aider.

    Après avoir chercher sur internet et solliciter l'aide de quelques personnes, je n'arrive toujours pas à me sortir de mon problème.

    Le voici :

    Je dois synchroniser une caméra ICCD avec un laser pulsé. En gros, je veut ouvrir la porte temporelle de la caméra lorsque le pulse laser arrive. Pour cela, je veux envoyer un signal à la caméra lorsqu’un pulse laser est envoyé.

    Le laser est doté d'un signal de trig qui envoie une impulsion lorsqu'un pulse laser est émit. Le signal trig sort directement d'une photodiode et a les caractéristiques suivantes:

    ~1 ns de durée,
    ~50 mV d'amplitude dans une entrée 50 Ohms d'un oscilloscope,
    fréquence : 20 Mhz

    Je voudrais amplifier le signal est en diviser sa fréquence pour envoyer une fréquence de 2Mhz sur la caméra et une amplitude d'environ 2V.

    Connaîtriez-vous des composants qui puissent correspondre à cette application ?

    Je ne m'y connais pas beaucoup en électronique mais je pense que le gros facteur limitant est la durée du pulse.

    Merci d'avance.

    Frédéric

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    comment peux-tu déterminer la fréquence d'une impulsion unique ??

  4. #3
    gcortex

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    peut être avec un détecteur de crète comme le LTC5530 :
    http://parametric.linear.com/rf_schottky_peak_detectors

  5. #4
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Ce n'est pas une impulsion unique. Le laser émet des impulsions à 20mhz,et le signal du trig suit ces impulsions.

    J'espère que je suis plus clair...

  6. A voir en vidéo sur Futura
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  8. #5
    calculair

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour

    Si tu as des impulsions de 1 nS avec un taux de repetition de 20 MHz, le spectre de ce signal est constitué de raies espacés de 20 MHz

    Il y a lieu d'alimenter un circuit bouchon accordé sur 20 MHz, L'amplitude de la raie correspondante depend de la forme de l'impulsion initiale.

    Aux bornes du circuit un ampli devrait permettre d'obrtenir un signal sinusoidal à 20 MHzde l'amplitude necessaire


    un trigger rapide pourrait servie à elargir l'impulsion pour augmenter l'energie à 20 MHz et faciliter l'amplification
    Dernière modification par calculair ; 18/06/2013 à 10h32.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  9. #6
    azad

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    salut
    et pourquoi les amplifier ?
    Tu n'as qu'à construire un générateur à 2Mhz dont la sortie entre sur une AND à deux entrées; l'autre entrée est pilotée par un monostable (redéclenchable) déclenché quand ton laser émet.

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  11. #7
    azad

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    .... enfin, je veux dire : élever leur niveau avec un vulgaire transistor, quand même....

  12. #8
    calculair

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour

    Une impulsion de 1 nS de 50 mV / 50 Ohms cela represente que tres peu d'energie

    E = (50 /1000)² /50 x 10 ^-9 joule = 50 * 10^-15 joules ou 50 m PJ !!!!
    Dernière modification par calculair ; 18/06/2013 à 10h48.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  13. #9
    fabang

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    J'espère que le trig arrive avant l'impulsion laser, il faut combien de temps à ta caméra pour réagir à la réception d'une impulsion de déclenchement?

  14. #10
    louloute/Qc

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Si ça vient d’une photodiode, il vaut mieux repartir le là avec un gentil transimpédance, suivi, si le transimpédance ne fait pas la job ou intègre trop, d’un ampli différenciateur.

    La routine, quoi !
    男人不坏,女人不爱

  15. #11
    jiherve

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonsoir,
    avec une impulsion de ce type la photo sera toujours ratée, il faut déclencher avant et trier les patates ensuite!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  16. #12
    annjy

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Citation Envoyé par Fred1000000 Voir le message
    ........ Le signal trig sort directement d'une photodiode et a les caractéristiques suivantes:

    ~1 ns de durée,
    ~50 mV d'amplitude dans une entrée 50 Ohms d'un oscilloscope,
    fréquence : 20 Mhz

    ...........
    Bonsoir,
    il a quelle bande passante, l'oscillo ?
    et la photodiode est directement sur l'entrée 50 Ohms....??

    Cdlt
    JY

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  18. #13
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour,

    Merci à tous pour vos réponse.

    Alors pour répondre à Fabang, le trig arrive à temps, et même si le trig n'arrive pas à temps, l'important est d'avoir le timing de l'émission d'un pulse puisque je peux ajouter un délai entre le trig et l'ouverture de la porte de la caméra. Je peux imaginer acquérir un pulse laser avec le signal trig du pulse laser précédent. (je ne sais pas si je suis très clair là..)

    Pour jiher, en fait je ne prends pas une simple photo, c'est une application un peu particulière (Tomographie optique diffuse), et je ne peux pas "déclencher et trier les patates après"^^.

    Je maîtrise la partie optique, ce n'est pas le problème. J'ai déjà fait des manip de ce genre avec un autre laser (et moins de problèmes puisque le signal de trig était différent).

    Donc c'est bien l'amplification et la division en fréquence du signal qui pose problème.

    annjy, pour l'oscillo je ne sais pas du tout.. En fait je n'est pas encore le laser, je l'aurai en juillet pour des tests et c'est un commercial qui m'a envoyé les infos. Je ne dispose que des informations que je vous ai donné.


    Pour les solutions que vous m'avez donné, j'aurais encore quelques questions. En effet comme l'a dit calculair, il n'y a vraiment pas beaucoup d'Energie, et mon pulse est vraiment très court.

    Un transimpédence pourra t'il suivre un signal aussi rapide ? Même question avec un monostable.

    J'ai aussi une idée avec un échantillonneur bloqueur mais j'ai toujours la même question de rapidité.

    Cordialement

    Fred

  19. #14
    louloute/Qc

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Le transimpédance est à ma connaissance le seul ampli utilisé après une photodiode *, en particulier pour la fibre optique.

    * À part peut-être dans les télécommandes de télés.
    男人不坏,女人不爱

  20. #15
    Tropique

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Citation Envoyé par Fred1000000 Voir le message
    Donc c'est bien l'amplification et la division en fréquence du signal qui pose problème.
    Pour l'amplification, un bloc de gain de ce genre:
    http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BGA2801.pdf

    Et pour la division de fréquence, de la logique PECL de ce genre: http://www.onsemi.com/pub_link/Colla...C100EL30-D.PDF

    Surtout ne pas s'embêter avec des complications inutiles genre sample/hold, transimpédance, monostable ou autre
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  21. #16
    calculair

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    bonjour,

    l'impusion est très brève 1 nS, pais sa frequence de repetition est de 20 MHz

    Un circuit LC accodé à 20 MHz et faiblement amorti devrait permettre d'extraire le fondamental du signal qui est à 20 MHz

    L'ampli proposé par TROPIQUE permet d'obtenir sans doute un niveau suffisant
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  22. #17
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour,

    je ne comprends pas bien du coup. Il faut que je mette un circuit LC avant l'ampli pour que ça marche ? J'avais comprit que l'ampli seul suivi de la bascule D suffirai.

    Pouvez vous m'éclairez svp ?

  23. #18
    Tropique

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Citation Envoyé par Fred1000000 Voir le message
    Bonjour,

    je ne comprends pas bien du coup. Il faut que je mette un circuit LC avant l'ampli pour que ça marche ?
    Surtout pas
    J'avais comprit que l'ampli seul suivi de la bascule D suffirai.
    Oui, du type de ceux que j'ai donnés en exemples, avec évidemment des condensateurs de liaison et une polar à l'entrée de la première bascule.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  25. #19
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    ok merci !

    juste pour être sûr quand vous parlez de "polar", c'est bien le fait d'ajouter une tension continue pour atteindre le seuil requit par la bascule ? Si je ne me trompe pas je devrais avoir environ 0.7V en sortie d'ampli et donc il faut réhausser la tension pour que le compteur détecte le signal ?

    Désolé pour ces questions qui doivent vous sembler stupide mais je ne voudrai pas me tromper..

    Sinon je me suis aperçus d'un autre problème. Le temps minimum de l'impulsion pour que ma caméra détecte le signal est de 3.5 ns. Il faut donc que j'allonge la durée de l'impulsion. Je ne sais pas trop comment faire pour des temps aussi courts. Auriez-vous une idée pour ce problème ? (peut être qu'après la bascule le pulse sera déjà suffisamment allongé?)

    Cordialement,

    Frédéric

  26. #20
    Tropique

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Citation Envoyé par Fred1000000 Voir le message
    ok merci !

    juste pour être sûr quand vous parlez de "polar", c'est bien le fait d'ajouter une tension continue pour atteindre le seuil requit par la bascule ? Si je ne me trompe pas je devrais avoir environ 0.7V en sortie d'ampli et donc il faut réhausser la tension pour que le compteur détecte le signal ?
    La polar d'entrée sert à "parquer" la tension de repos au niveau inactif opposé à celui de l'impulsion. Si on suppose que l'impulsion de départ est positive, l'amplificateur va l'inverser, il faut donc que l'entrée clock qui la reçoit soit au niveau haut au repos.
    Si on consulte la datasheet, on voit que le Vih max est de 4.12V, il faudrait donc être un soupçon au dessus. En pratique, il vaut mieux rendre cela ajustable, entre 3.5V et 4.2V par exemple, pour optimiser les performances.



    Sinon je me suis aperçus d'un autre problème. Le temps minimum de l'impulsion pour que ma caméra détecte le signal est de 3.5 ns. Il faut donc que j'allonge la durée de l'impulsion. Je ne sais pas trop comment faire pour des temps aussi courts. Auriez-vous une idée pour ce problème ? (peut être qu'après la bascule le pulse sera déjà suffisamment allongé?)
    Si tu te contentes de cascader les bascules en toggle ou mieux en compteur synchrone, l'impulsion va avoir une durée qui est un multiple du temps de répétition, donc à priori pas de souci
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  27. #21
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    ok merci pour ces infos.

    Encore une question. J'ai discuté avec un collègue qui me disait que ces amplis étaient des amplis de puissance et donc que ça n'amplifierait pas la tension (voir dangereux d'envoyer de la puissance sur la bascule).

    L'ampli amplifi la tension aussi ou pas?

    Fred

  28. #22
    Tropique

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Citation Envoyé par Fred1000000 Voir le message

    Encore une question. J'ai discuté avec un collègue qui me disait que ces amplis étaient des amplis de puissance et donc que ça n'amplifierait pas la tension (voir dangereux d'envoyer de la puissance sur la bascule).

    L'ampli amplifi la tension aussi ou pas?
    Voir le collègue, ou la datasheet (pas les deux, c'est contradictoire)
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  29. #23
    gcortex

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour,

    le BGA2801 n'est pas dispo chez RS ou Farnell.
    @Tropique : as tu une autre référence ?

  30. #24
    Fred1000000

    Re : Amplifier une impulsion nanoseconde

    Bonjour,

    merci tropique pour la réponse.

    Si ça peux t’intéresser gcortex, j'ai trouvé le SMA3103 chez on semiconductor. Mais il n'est pas dispo chez farnell ou RS..

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