Promedio de vagones
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Un promediador de vagones (los nombres alternativos son integrador cerrado e integrador de vagones ) es un instrumento de prueba electrónico que integra el voltaje de entrada de la señal después de un tiempo de espera definido (retardo de activación) durante un período de tiempo específico (ancho de puerta) y luego promedia sobre múltiples resultados de integración (muestras): para obtener una descripción matemática, consulte la función de vagón .
El objetivo principal de esta técnica de medición es mejorar la relación señal / ruido en experimentos pulsados con ciclo de trabajo a menudo bajo mediante los siguientes tres mecanismos: 1) la integración de la señal actúa como un primer paso de promediado que suprime fuertemente los componentes de ruido con una frecuencia de la puerta recíproca ancho y superior, 2) selección basada en el dominio del tiempo de las partes de la señal que realmente llevan información de interés y descuidan todas las partes de la señal donde solo hay ruido, y 3) promediar durante un número definido de períodos proporciona un filtrado de paso bajo y un ajuste conveniente de resolución de tiempo.
Al igual que los amplificadores de bloqueo , los promediadores de vagones se utilizan principalmente para el análisis de señales periódicas. Mientras que el bloqueo puede entenderse como sofisticados filtros de paso de banda con frecuencia central y ancho de banda ajustables, el promedio de furgón permite definir la señal de interés y la resolución de tiempo resultante principalmente en el dominio del tiempo.
Principio de funcionamiento
La operación del vagón se define por un retardo de disparo, un ancho de puerta y el número de eventos de disparo (es decir, muestras) que se promedian en el búfer.
El principio de funcionamiento puede entenderse como un proceso de dos pasos: integración de la señal en el ancho de puerta deseado y promediación de la señal integrada en una cantidad definida de períodos / eventos de activación
Teniendo en cuenta una implementación simple de los circuitos centrales, parece un filtro de paso bajo RC regular que puede ser activado por un interruptor S.
Siempre que la constante de tiempo del filtro τ = RC se establezca en valores suficientemente grandes con respecto al ancho de la puerta, el voltaje de salida es una buena aproximación a la integral de la señal de entrada con un ancho de banda de la señal de B = 1 / (4RC). La salida de este filtro puede luego someterse a otro circuito analógico para su posterior promediación. Después de cada evento de activación, este circuito de muestreo debe retroceder antes de recibir el siguiente pulso. El tiempo que lleva este reinicio es una de las principales limitaciones de velocidad para las implementaciones analógicas, donde las tasas de activación máximas de unos pocos 10 kHz son típicas, aunque el ancho de la puerta en sí puede ser tan bajo como unos diez picosegundos y el retardo se establece en cero. .
Historia
El origen del promedio de vagones se remonta a 1950, cuando la técnica ayudó a mejorar la calidad de la señal en experimentos que investigaban resonancias magnéticas nucleares con esquemas pulsados. [1] ). La primera aplicación informada de "circuitos de vagones a RMN fue Holcomb y Norberg". [2] [3] En su artículo de 1955, Holcomb y Norberg atribuyen la invención del "integrador de vagones" en gran medida a LS Kypta y HW Knoebel. [ cita requerida ]
Referencias
- ^ D. Ware y P. Mansfield mencionan en una publicación de 1966 "Gran parte del trabajo inicial sobre circuitos de" vagones ", incluido un análisis teórico, está contenido en JL Lawson y GE Uhlenbeck, Threshold Signals, MIT Radiation Laboratory Series (McGraw-Hill Book Company, Inc., Nueva York, 1950; JL Lawson y GE Uhlenbeck, Threshold Signals, MIT Radiation Laboratory Series (McGraw-Hill Book Company, Inc., Nueva York, 1950
- ^ Holcomb, DF; Norberg, RE (15 de mayo de 1955). "Relajación de giro nuclear en metales alcalinos". Revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 98 (4): 1074–1091. doi : 10.1103 / physrev.98.1074 . ISSN 0031-899X .
- ^ Ware, D .; Mansfield, P. (1966). "Alta estabilidad" Integrador de vagones para transitorios rápidos de RMN en sólidos ". Revisión de instrumentos científicos . Publicaciones AIP. 37 (9): 1167-1171. doi : 10.1063 / 1.1720449 . ISSN 0034-6748 .
enlaces externos
- Equipo de prueba electrónico
