Výzkum nelineárních jevů v zařízení pro měření časových intervalů založeném na excitaci filtru s povrchovou akustickou vlnou

Rok: 2009

Ing. Petr Pánek, CSc.

Všechna zařízení pro měření času s vysokým rozlišením jsou založena na interpolaci času. Z naší předchozí práce vyplývá, že jako extrémně přesný interpolátor času může být použit filtr a povrchovou akustickou vlnou. Analyzovali jsme nelineární jevy v tomto interpolátoru. Analýza ukázala, že nelineární zkreslení v obvodech interpolátoru způsobuje deterministickou chybu měření. Závislost této chyby na času měřené události je možné vyjádřit řídkou Fourierovou řadou takže zpravidla velmi rychle osciluje ve srovnání s periodou hodinového signálu. Teoretický model je v dobré shodě s experimenty provedenými na našem dvoukanálovém zařízení pro měření času. Pokud jsme v interpolátoru času použili vysoce lineární zesilovače a optimálně nastavili úroveň excitace, chyba způsobená nelineárními jevy byla nižší než 0.2 ps. Celková přesnost jednorázového měření pak byla 0.9 ps rms v každém z kanálů, což je nejlepší dosud dosažená přesnost ve světovém měřítku.

1. Procházka, I. – Pánek, P.: Nonlinear effects in the time measurements device based on surface acoustic wave filter excitation. Rev. Sci. Instruments, sv. 80, č. 7 (2009), s. 0761021-0761023.