Sobre reproducibilidad de los retardos...

Al margen de lo que preguntas, que tienes pensado usar para contar con precision 2ns ?

Sobre lo otro, voy a responder un poco elucubrando, siempre se nos ha dicho que los retardos dependen de las variables fisicas que rodean a un semiconductor, la mas importante (y notable) la temperatura, obviamente toda la tecnologia que usamos esta basada en la condicion de que el silicio dopado solo nos vale con temperaturas "calientes".

Ademas, ya supongo que tenemos retardos diferentes para diferentes situaciones (transistor conduciendo para diferentes voltajes y blabla, como no es igual pasar de corte a X, que de X a corte).

Entonces elucubro yo, si conseguimos estabilizar, dejar mas o menos todas las variables que dependan de nosotros de una manera mas o menos estable (voltaje estabilizado, interferencias de cualquier tipo, capacidad), supongo que con una buena calibracion deberia ser posible hacer lo que comentas.

Ahora, mas elucubraciones, tal vez sean de loco :D

El problema radica siempre en lo mismo y que ya hemos comentado aqui alguna vez, dos cosas que aparentemente nos parecen iguales luego no lo son, y cuando hablamos de conseguir lo mas parecido de dos componentes, podemos testearlos cada uno hasta dar dos muy parecidos. Pero cuando hablamos de un circuito entero es posible ? Hombre, pienso que si fueras capaz de encontrar equivalentes, me refiero si usas un mosfet para X, encontrar uno que vengan dos en el mismo encapsulado, y asi todo por duplicado, esto con los circuitos que uses, ahora bien, los pasivos y demas, no se, supongo que seria posible tambien encontrar "parecidos", pero es que ya cuando hablamos de un condensador y vemos que rondan un 10% de error, unf. Se me estaban ocurriendo cosas mientras iba escribiendo, pero las iba desechando, como por ejemplo usar algo que integrara todo lo posible dentro del mismo encapsulado, pero es que hablamos de algo que vea "2 ns" facilmente.

De todas formas, pensandolo bien, habria que plantearse si seria posible usar el mismo circuito para medir las dos distancias, la de referencia y la de medida. Girandolo? con espejos?, puedes tomar la muestra de referencia mediante, se me ocurre, algun espejo de tal manera que ocultes la medida original y redirijas el haz del laser hacia una muestra de referencia, y mediante otro espejo jugar con el haz de entrada hasta el sensor.

Luego quitas los espejos (mecanicamente, manualmente o como fuera) y tomas la medida de lo de verdad, y ya tendrias una referencia muy validad ya que es el mismo circuito actuando sobre dos distancias diferentes, una mesurada y otra a comparar. Es la unica manera que se me ocurre de mantener lo mas posible las variables no dependientes de ti, externas de la ecuacion.

No se ya nos contaras, es algo bastante interesante :D

Pepitof escribió:

El retardo que un circuito introduce en su respuesta, es siempre predecible en la teoría, y dentro de un determinado margen en la práctica. Existe un retardo en los semiconductores, debido a que las corrientes de difusión tienen que recorrer el espacio que separa colector y emisor, y no lo pueden hacer en tiempo cero. Esto equivale a un desfase en la respuesta en frecuencia, y se modela por medio de capacidades de unión e interterminales.

También existe un retardo en las etapas pasivas, puesto que hay elementos con memoria (condensadores y bobinas), que precisan de un tiempo hasta que proporcinan una salida estable.

La variable de interés a controlar, para que el retardo no varíe -salvo en lo que a tolerancias en los componentes se refiere-, es la temperatura. Afecta por igual a semiconductores y a etapas analógicas, aunque en los primeros, es más crítico por el efecto de autocalentamiento, y el cambio en el punto de trabajo.

El cálculo del retardo en una etapa con transistor, se realizaría analizando los integradores que aparecen en la función de transferencia de la etapa. Tomas los parámetros del transistor para un determinado punto de trabajo, aplicas Miller para romper el bucle de retroalimentación interna, y te quedarán dos filtros equivalentes: uno en la malla de base, y otro en la malla de salida. La función de transferencia resultante, es el producto de las funciones de transferencia de ambos filtros. Con ello calculas el retardo para el punto de trabajo seleccionado.

Opino que te complicas un poquito la vida intentando visualizar el sistema en el dominio del tiempo... Yo comenzaría por trazar un diagrama del sistema en el dominio de la frecuencia, tratando los retardos como cambios de fase...

Por último, creo que el sistema que propones es demasiado ambicioso para el comienzo de un proyecto. Intenta reducir el rango de medida, y cuando tengas algo operativo (te aseguro que medir en el rango de metros, ya es complicado), ve afinando el sistema...

Saludos, Jorge

"Pepitof" escribió en el mensaje news: snipped-for-privacy@individual.net...

precisión

de

y y

con

midiendo

lo,

da

=F3nica

Directamente que la salida del receptor (invertida) vaya a la excitacion del laser, si los elementos responden, a 30cm oscilaria a 250Mhz (idealmente) y a 25 Mhz a 3m, en realidad, a esas frecuencias o multiplos. El gran dilema es que los elementos respondan bien para que pueda al menos oscilar, y despues que sea estable.

=EDen

tos

Ahi es mejor usar el mismo circuito con un obturador, de cualquier forma, como la intensidad del laser tiene su tiempo de crecimiento y la intensidad en el receptor baja con la distancia, aunque se trate de compensar, el valor medido no sera lineal.

De cualquier manera merece ensayarse para saber por donde estan los limites=20 practicos del metodo.

Eduardo.

Eduardo ha escrito:

Para evitar que se quede encallado a mitad de tensi=F3n, un buffer Trigger-Smitt. Pero los TTL no van a llegar a 250 MHz.

Hola a todos, hace bastante que no aparezco (.. la falta de tiempo ..) pero no me olvido de Pepitof!

Vista tu pregunta y algunas de las respuestas pienso que el l=E1ser no es lo m=E1s adecuado para esa distancia. Debido a que los retardo son del mismo orden que la medida, presumo que la incertidumbre ser=EDa excesiva. Yo me inclinar=EDa por un sistema basado en ultrasonidos.

Tu propuesta de usar dos caminos diferentes me parece interesante. Servir=EDa para compensar el retardo del circuito. Yo pienso en dos circuitos id=E9nticos, mejor dentro del mismo chip. Sacar=EDamos una parte de la luz, con un prisma? y se detectar=EDa dentro del propio aparato. La se=F1al local iniciar=EDa un contador y la se=F1al remota lo detiene.

G=2E

El problema de los ultrasonidos es que su longitud de onda es muy grande, y eso implica que la precisión es poca. Así, a lo bestia, supongo que el mínimo para detectar un ultrasonido es un ciclo completo, que si no me fallan los cálculos corresponde a 8mm (calculando a 40kHz y 340m/s).

Lo cierto es que, por la dificultad de los sistemas ópticos, estaba pensando en usar sonido, pero no a una frecuencia concreta, sino generando una simple onda de presión, pero no tengo muy claro si eso es posible.

En el tema del laser, mi idea no era contar el tiempo entre la recepción de uno y otro camino, que sería muy pequeño como para contarlo con precisión. Yo pensaba en dos osciladores de onda cuadrada en los que el periodo de oscilación fuera función del tiempo que tarda el recorrido de cada laser y de los retardos de la electrónica (esto es inevitable). La salida de cada oscilador iría a un contador (tengo localizados divisores que llegan a

2GHz). Entonces cuentas un número determinado de pulsos del oscilador del laser local, y comparas con los que has contado con el otro, y a hacer cuentas.

Pero como digo, este sistema es complicado por varias cosas. Ya he comprobado que la velocidad de respuesta del fotodiodo depende en mucho de la potencia luminosa que recibe, y eso es un problema, porque la potencia luminosa no depende sólo de la distancia, sino también de las características del medio en el que se proyecta.

En fin, muy complicado el asunto.

--


Saludos de Jose Manuel Garcia
jose.mgg@terra.es
http://213.97.130.124


 escribió en el mensaje
news:1162416726.449575.121310@f16g2000cwb.googlegroups.com...
Hola a todos, hace bastante que no aparezco (.. la falta de tiempo ..)
pero no me olvido de Pepitof!

Vista tu pregunta y algunas de las respuestas pienso que el láser no
es lo más adecuado para esa distancia. Debido a que los retardo son
del mismo orden que la medida, presumo que la incertidumbre sería
excesiva. Yo me inclinaría por un sistema basado en ultrasonidos.

Tu propuesta de usar dos caminos diferentes me parece interesante.
Serviría para compensar el retardo del circuito. Yo pienso en dos
circuitos idénticos, mejor dentro del mismo chip. Sacaríamos una
parte de la luz, con un prisma? y se detectaría dentro del propio
aparato.
La señal local iniciaría un contador y la señal remota lo detiene.

G.

"me se" ocurre un método, a imitacion del típico experimiento con una rueda dentada.

¿ Es posible que un crital se vuelva transparente y opaco alternativamente usando pulsos electricos ? ¿ un lcd ? ¿ Cual sería la máxima frecuencia de transparente/opaco posible ?

Es que si eso se pudiera hacer, seguramente se podría medir la distancia con una precision equivalente a la del oscilador que manejase ese lcd. Aunque tendría que pensarlo mas despacio para poder explicarlo.

Otro método, que tambien habría que pensar despacio, sería por triangulacion, haciendo incidir el laser oblicuamente, en este caso no se mediria la velocidad de la luz sino que sería cuestion de medir angulos y distancias, y algo de trigonometría.

na

Se llama celula de Pockels, pero no se vuelve transparente sino que cambia el angulo de polarizacion. Ese sistema lo usaban los distanciometros Wild, y supongo que el resto tambien los demas. Modulaban el angulo de polarizacion a unos 500Mhz, logicamente pasaba todo por una optica de altisima calidad. Tambien esta la celula de Kerr, pero como se usa liquido (nitrobenceno??) resulta menos practica.

Eduardo.

Un obturador que va a toda ostia? No tiene mala pinta no, y supongo que con esto nos quitamos el problema de la sensibilidad del fotodiodo y el laser encendiendose/apagandose.

Ahora, el precio no me lo quiero ni imaginar...

Eduardo escribió:

"A Pockels cell, combined with a polarizer, can be used for a variety of applications. Switching between no optical rotation and 90° rotation creates a fast shutter capable of "opening" and "closing" in nanoseconds. The same technique can be used to impress information on the beam by modulating the rotation between 0° and 90°; the exiting beam's intensity, when viewed through the polarizer, contains an amplitude-modulated signal."

Supongo que habra que polarizar la luz correctamente pero eso con algo de optica no creo que sea muy caro, no?

Metiendo en google estas palabras:

experimento medir velocidad de la luz rueda dentada

O tambien "Fizeau" (que no recordaba antes el nombre)

Sale ese experimento, en el que la luz pasa por una rueda dentada en el trayecto de ida y vuelta a un espejo, entonces cuando la luz queda totalmente bloqueada sabemos el tiempo que ha tardado en el trayecto la luz, porque se sabe la velocidad angular de la rueda y el numero de dientes.

Se podría hacer lo mismo con un cristal opaco/transparente, aunque sospecho de que al final el problema va a ser el mismo.