Boxcar Averagers
Les moyenneurs Boxcar sont des outils intéressants pour obtenir un rapport signal/bruit (SNR) élevé en un temps de mesure minimal lorsqu'on travaille avec des signaux à faible cycle d'utilisation. Ces signaux ne contiennent des informations pertinentes que dans une fraction de chaque période ; en dehors de cette fraction, seul du bruit est présent. La capture de signaux à faible rapport cyclique avec une qualité élevée et la possibilité d'un retour d'information en temps réel est cruciale dans de nombreuses applications en optique et photonique, nanotechnologie et science des matériaux, technologies quantiques, microscopie à sonde à balayage et détection.
Le graphique ci-dessous illustre le principe du calcul de la moyenne d'un box-car : en limitant la mesure à une fenêtre temporelle bien définie dans chaque période (en gris), toutes les composantes du signal situées en dehors de cette fenêtre sont rejetées.
Contrairement à un numériseur ordinaire ou à un oscilloscope, les résultats de mesure sont immédiatement disponibles dans le domaine numérique et sous forme de signaux analogiques avec un décalage et des facteurs d'échelle définis par l'utilisateur. De plus, les contrôleurs PID intégrés peuvent traiter les résultats pour créer des boucles de rétroaction et les amplificateurs à verrouillage peuvent effectuer une démodulation supplémentaire sur les résultats du boxcar si une modulation supplémentaire est présente.
Notre livre blanc sur les principes du calcul de la moyenne des boxcars offre une discussion plus détaillée.
Boxcar Averager pour les amplificateurs à verrouillage
Le Boxcar Averager de Zurich Instruments fonctionne comme un numériseur à grande vitesse synchronisé à un oscillateur de référence qui est verrouillé en phase avec la périodicité de l'expérience. Dans le cas de la fréquence de répétition du laser, par exemple, chaque échantillon de données enregistré à l'entrée peut être associé à la phase de l'expérience et les composantes du signal non synchronisées avec l'expérience sont fortement supprimées. La mise en œuvre basée sur un signal de référence externe élimine la gigue de déclenchement, et la réalisation numérique permet un fonctionnement sans temps mort.
Logiciel de contrôle des instruments LabOne
Les mesures sont facilement configurées et contrôlées avec le logiciel LabOne®. L'interface utilisateur graphique offre un riche ensemble d'outils, dont un analyseur de forme d'onde périodique (PWA) : le PWA affiche le signal avec une quantité de moyennage contrôlable par l'utilisateur pour faciliter l'utilisation de la moyenneur boxcar avec des signaux à SNR élevé ou faible. Avec cet outil, le réglage des fenêtres boxcar nécessite seulement que les utilisateurs délimitent l'intervalle de temps à mesurer avec les curseurs, comme le montre le graphique ci-dessus.
Avantages pour l'utilisateur
- Gagnez du temps sur les mesures de haute qualité des signaux à faible cycle d'utilisation.
- Choisissez la technique la mieux adaptée à chaque nouvelle expérience : calcul de la moyenne d'un wagon, détection à verrouillage ou les deux.
- Les schémas et méthodes exigeants tels que la double modulation, la suppression de la ligne de base et le fonctionnement en boucle de rétroaction sont faciles à mettre en œuvre grâce aux outils LabOne.
