Wie kann man einen sehr engen Puls abtasten und festhalten?

Ich möchte einen einfachen Datenlogger erstellen, um die Spitzenintensität eines Blitzblitzes aufzuzeichnen. Wenn ein Blitz erkannt wird, wird der Peak erfasst (ADC), mit einem Zeitstempel versehen und in den Speicher geschrieben. Die Frequenz, mit der diese Lichtblitze ankommen, beträgt ungefähr 0,2 Hz (eine alle 5 Sekunden oder so).

Eine typische Ausgabe meines Sensors bei Vorhandensein eines Blitzes ist unten dargestellt. Die Blitzintensität ist in Bezug auf die Umgebungsbedingungen so groß, dass die Erkennung des Blitzes kein Problem darstellt. Tatsächlich mache ich das bereits, um die Anzahl der Blitze zu zählen.

Mein Problem wird dann das Abtasten des Spitzenwerts. Mein Instinkt sagt mir, dass ich eine Probe verwenden und einen IC halten soll (zum Beispiel LF398). Wenn ich mir das Datenblatt anschaue, scheint es, dass ich Erfassungszeiten unter 10 us erreichen kann, und das ist für mich akzeptabel. Wenn ich dann den Peak (zweite Ableitung) erfassen könnte, würde ich genau wissen, wann ich halten soll. Das Problem ist ... ich weiß nicht, wo ich damit anfangen soll.

Mache ich das falsch? Irgendwelche Vorschläge?

Ein Spitzendetektor ist so etwas wie eine Probe und hält die ganze Zeit Proben und hält die Spitze:

Folgen Sie dem Eingang damit und verbinden Sie den Ausgang mit Ihrem ADC. Stellen Sie C deutlich größer als die Kapazität ein, die von der Probe Ihres ADC verwendet wird, und halten Sie sie oder folgen Sie ihr mit einem Puffer , damit die Spannung an C beim Lesen nicht durchhängt.

Lösen Sie unmittelbar nach dem Eintreten des Ereignisses einen ADC-Messwert aus. Schließen Sie anschließend den Schalter, um die Spitze zurückzusetzen, oder machen Sie den Schalter zu einem Widerstand, der eine RC-Zeitkonstante bildet, die erheblich länger ist als die Zeit, die zum Messen der Spitze benötigt wird, jedoch erheblich kürzer als die Intervall zwischen den Spitzen, um einen kleinen Fehler zu akzeptieren, aber vermeiden Sie die Notwendigkeit, den Spitzendetektor zurückzusetzen.

Dies sieht aus wie eine Lösung für eine T & H-Schaltung (Track and Hold), wie die eines TI (Burr-Brown) SHC605. Es gibt viele teure Lösungen, einschließlich solcher von analogen Geräten, die alles können, was Sie wahrscheinlich auch brauchen.

Eine Alternative ist eine Spitzendetektorschaltung oder ein Präzisionsgleichrichter - natürlich mit Reset!

Ich stimme zu, dass die Idee von @rawbrawb, dass ein Spitzendetektor der richtige Ansatz für dieses Projekt ist. Verwenden Sie einen Komparator, um die Vorderflanke des Blitzimpulses zu erfassen, und führen Sie dann eine feste Verzögerung durch. Eine R / C-Verzögerung würde wahrscheinlich gut funktionieren und in einen zweiten Komparator einspeisen. Der Ausgang dieses 2. Komparators würde Ihr S / H auslösen und die A / D-Wandlung starten. Die R / C-Verzögerung wäre lang genug, so dass sich der Spitzendetektor von der Impulserfassung abgesetzt hat. Nachdem Ihre MCU die A / D-Wandlung erfasst hat, kann die Software einen GPIO-Ausgangs-Pin pulsieren lassen, der wieder in die Spitzendetektorschaltung eingekoppelt ist, ihn auf den Mindestpegel zurücksetzen und für die nächste Spitzenerfassung vorbereiten.

Es gibt zahlreiche Beispiele für Spitzendetektorschaltungen, die Sie in verschiedenen Herstellerdatenblättern und Anwendungshinweisen finden. Am einfachsten ist es natürlich, den Signalpegel über eine Schottky-Diode in einen kleinen Kondensator einzuspeisen. Dies hat natürlich den Nachteil, dass Sie einen Signalpegel verlieren, der dem Vorwärtsvorspannungsabfall über der Diode entspricht.