[Oldring 0]

Похоже Вы просто не обращаете внимания на то, что зона нестабильности (0.5...0.8 вольт) находится внутри зоны необратимого переключения.

 

Разъясните, пожалуйста, как Вы определяете границу этой зоны ;)

 

 

Да сравнивайте хоть с чем. Главное ответ дайте о входном воздействии, которое согласно Вашей теории существует, и которое введет ее в метастабильное состояние.

 

На симуляторе - только если метастабильность этого же операционника наблюдаема в симуляторе в принципе в течение требуемого времени, причем, во всем диапазоне рабочих точек, которые проходит входной сигнал ;)

[SM 0]

Я Вам могу сказать в чем Вы заблуждаетесь. Вы не учитываете, что при малом сигнале скорость изменения напряжения на выходе операционника будет пропорциолнальна дельте на его входе. Входной сигнал состоит из двух кусков экспонент. То есть метастабильная траектория - это когда пик входного сигнала оказывается как раз при той дельте, при которой скорость падения напряжения на выходе операционника будет равна умноженной на 21 скорости падения напряжения на RC сразу за пиком. В этом случае в первом приближении дельта на входе ОУ будет оставаться постоянной несмотря на падение напряжений. Ну и в дальнейшем эта дельта должна во втором приближении оставаять вблизи этой метастабильной траектории, отслеживать уменьшение скорости падения напряжения на RC, сойдя с этой метастабильности вверх как раз когда выход ОУ провалится по 0.8 вольт.

Я это как раз учитываю. Вопрос лишь в том, что диапазон выходных напряжений операционника, когда эта ситуация возможна, чтобы пик входного напряжения оказался, ну и т.д., как Вы говорите, находится в диапазоне от примерно +1.8 вольт и до +5 вольт (говорю по памяти, рассчитывал давно, могу в абсолютных величинах ошибиться, но не сильно). И вся эта область находится в области стабильного нуля, так что сколько бы долго там бы что бы не происходило, это метастабильностью не является. Выход из этого состояния (которое не является метастабильным), когда процесс уже необратим, происходит при падении выходного сигнала ниже этой точки в примерно 1.6 вольта, и этот процесс лавинообразно идет вплоть до насыщения опера внизу. Таким образом вся зона 0.8...0.5 вольт гарантированно находится в зоне необратимого переключения, т.е. где схема уже гарантировано стабильна при переключении "сверху вниз".

 

Разъясните, пожалуйста, как Вы определяете границу этой зоны ;)

Блин, 100 раз уже объяснял, смотрите выше.

[Oldring 0]

Я это как раз учитываю. Вопрос лишь в том, что диапазон выходных напряжений операционника, когда эта ситуация возможна, чтобы пик входного напряжения оказался, ну и т.д., как Вы говорите, находится в диапазоне от примерно +1.8 вольт и до +5 вольт (говорю по памяти, рассчитывал давно, могу в абсолютных величинах ошибиться, но не сильно). И вся эта область находится в области стабильного нуля, так что сколько бы долго там бы что бы не происходило, это метастабильностью не является. Выход из этого состояния (которое не является метастабильным), когда процесс уже необратим, происходит при падении выходного сигнала ниже этой точки в примерно 1.6 вольта, и этот процесс лавинообразно идет вплоть до насыщения опера внизу. Таким образом вся зона 0.8...0.5 вольт гарантированно находится в зоне необратимого переключения, т.е. где схема уже гарантировано стабильна при переключении "сверху вниз".

 

Это напряжения на выходе операционника?

 

"Лавинообразно происходит процесс" - означает лишь что усиление положительной положительной обратной связи становится большим. Но не бесконечным. У насыщений, действительно, большая крутизна. Соответственно, постоянная времени выхода системы из метастабильности - резко падает. Тем не менее, и там существует метастабильная траектория, только её найти, разумеется, сложнее из-за быстрого усиления ошибок.

 

Наверное эта траектория находится где-то, где входные касхады ОУ уже разгоняют выход вверх, а выходные слегка проваливаются в насыщение.

[SM 0]

Это напряжения на выходе операционника?

Да.

"Лавинообразно происходит процесс" - означает лишь что усиление положительной положительной обратной связи становится большим. Но не бесконечным.

Именно так. И после вполне определенной точки скорость спада сигнала на том входе, куда подключена ПОС, больше скорости спада на C при любом допустимом входном воздействии. До этой точки - "якобы метастабильное" состояние возможно, и сколь угодно долгое. Но именно "якобы", так как эта зона целиком находится в области нуля выхода.

[Oldring 0]

Именно так. И после вполне определенной точки скорость спада сигнала на том входе, куда подключена ПОС, больше скорости спада на C при любом допустимом входном воздействии. До этой точки - "якобы метастабильное" состояние возможно, и сколь угодно долгое. Но именно "якобы", так как эта зона целиком находится в области нуля выхода.

 

Лучше говорить, что там не метастабильное состояние. а метастабильная траектория. То есть неустойчивая.

 

На самом деле и при насыщении может быть произволльная скорость спада. Только дельта на входе операционника должна при этом резко уменьшиться.

[SM 0]

Лучше говорить, что там не метастабильное состояние. а метастабильная траектория. То есть неустойчивая.

Пусть так, пусть траектория. Я не против любого названия для этой сущности. Самое главное, что она целиком и полностью там, где с точки зрения следующего каскада стабильный ноль, что и гарантирует ее дальнейшее нераспространение.

 

ЗЫ. Так доделывать схему-то на КМОП-е, или не надо? А то эти найденные халявносвободные модели достаточно сильно отличаются от тех, что я применял. Выходной компаратор, который как раз формирует окончательные 0 и 1, сравнивая выход ТШ с порогом, находящимся вне метастабильной траектории ТШ, и которого нету на приведенной схеме на опере, пересчитывать ломает....

[Oldring 0]

ЗЫ. Так доделывать схему-то на КМОП-е, или не надо? А то эти найденные халявносвободные модели достаточно сильно отличаются от тех, что я применял. Выходной компаратор, который как раз формирует окончательные 0 и 1, сравнивая выход ТШ с порогом, находящимся вне метастабильной траектории ТШ, и которого нету на приведенной схеме на опере, пересчитывать ломает....

 

Да по фиг - я-то все равно эти модели чипов симулировать не умею

 

Каждому значению входного непрерывного параметра соответствует некоторая траектория. Если нет метастабильной траектории - то существует граничная точка входного параметра, разделяющая траектории, приводящие к нулю от траекторий, приводящих к единице. Траектория, соответствующая этой граничной точке входного параметра, должна раздваиваться, когда бесконечно малое изменение входного параметра приводит к конечной разности траекторий в какой-то момент времени. Такая точка раздвоения противоречит ограниченности усиления модели в этой точке раздвоения.

[SM 0]

Каждому значению входного непрерывного параметра соответствует некоторая траектория. Если нет метастабильной траектории - то существует граничная точка входного параметра, разделяющая траектории, приводящие к нулю от траекторий, приводящих к единице. Траектория, соответствующая этой граничной точке входного параметра, должна раздваиваться. Такая точка раздвоения противоречит ограниченности усиления модели в этой точке.

Траектория такая теоретически есть. Цифры сейчас я буду просто из головы писать, безотносительно к любой из конкретных схем. Для того, чтобы удерживать сигнал допустим в пределах [0.5...0.8] необходимо на вход подать сигнал, спадающий со скоростью 1 вольт в микросекунду. Чтобы выходной сигнал вышел вверх из этого отрезка, на вход надо подать сигнал, спадающий со скоростью больше, чем 1 вольт в микросекунду. Но по условию входной сигнал не может спадать со скоростью более, чем 0.5 вольт в микросекунду. Отсюда следствие - в такой системе с такими ограничениями на входной сигнал движение по этим траекториям невозможно.

 

А касаемо симуляции - там ничего запредельного, резисторы, конденсаторы, и полевики, описанные моделями BSIM3v3

[Oldring 0]

Траектория такая теоретически есть. Цифры сейчас я буду просто из головы писать, безотносительно к любой из конкретных схем. Для того, чтобы удерживать сигнал допустим в пределах [0.5...0.8] необходимо на вход подать сигнал, спадающий со скоростью 1 вольт в микросекунду. Чтобы выходной сигнал вышел вверх из этого отрезка, на вход надо подать сигнал, спадающий со скоростью больше, чем 1 вольт в микросекунду. Но по условию входной сигнал не может спадать со скоростью более, чем 0.5 вольт в микросекунду. Отсюда следствие - в такой системе с такими ограничениями на входной сигнал движение по этим траекториям невозможно.

 

Кто сказал "выдерживать"?

Изменяется только положение пика, экспоненты остаются теми же. При одном положении - траектория сваливается вниз. При другом - траектория сваливается вверх. Посмотрим что произойдет при делени отрезка пополам. Делением пополам найдем точку положения пика, при которой траектория сваливается и вверх и вниз :) То есть при бесконечно малом изменении только одного начального параметра разность траекторий не стремится к нулю. Рассмотрим нижнюю грань моментов времени при которых эта разность траекторий не стремится к нулю. Слева предел существует, справа - нет. В окрестности этого момента времени и граничной точки траектории система не может описываться дифуром с ограниченным усилением. То есть производная по времени состояния системы в этой точке не является непрерывной функцией состояния. Пока можно оставаться в рамках классического описания системы - это невозможно.

 

А касаемо симуляции - там ничего запредельного, резисторы, конденсаторы, и полевики, описанные моделями BSIM3v3

 

Ну так и софт нужен специальный?

[SM 0]

Кто сказал "выдерживать"?

Я сказал выдерживать. Так как таково определение метастабильности для данной системы, а именно переход сигнала через верхний предел без последующего перехода через нижний, и нахождение в этих пределах более допустимого времени. А с остальными тезисами я согласный.

 

Ну так и софт нужен специальный?

да ну, с этим даже микрокап справляется. Специальные нужны при больших матрицах и проблемах со схождением, это не тот случай. Тут все сходится безоговорочно.

[Oldring 0]

Я сказал выдерживать. Так как таково определение метастабильности для данной системы, а именно переход сигнала через верхний предел без последующего перехода через нижний, и нахождение в этих пределах более допустимого времени. А с остальными тезисами я согласный.

 

Это не называется "выдерживать" - никто этим параметром не управляет, все происходит само собой :)

 

Секунду. Нахождение между пределами "более допустимого времени" или "менее допустимого времени"?

Еще раз, что есть нуль и что есть единица?

Нуль - это непересечение 0.8В? А единица - пересечение 0.5В И нахождение там больше 100 мкс? Тогда все остальные варианты должны быть "метастабильностью"?

[SM 0]

Секунд. Нахождение между пределами "более допустимого времени" или "менее допустимого времени"?

Более. Если сигнал зашел ниже 0.8, и при этом не вышел дальше вниз за 0.5 вольт за 10 мкс, то это еще одна разновидность метастабильности, не попадающая под нижеописанные "все остальные варианты". Т.е. скорость прохождения вниз нестабильной (с точки зрения следующего каскада) зоны должна быть больше чем...

Еще раз, что есть нуль и что есть единица?

Нуль - это непересечение 0.8В? А единица - пересечение 0.5В И нахождение там больше 100 мкс? Тогда все остальные варианты должны быть "метастабильностью"?

Да.

[Oldring 0]

Более. Если сигнал зашел ниже 0.8, и при этом не вышел дальше вниз за 0.5 вольт за 10 мкс, то это еще одна разновидность метастабильности, не попадающая под нижеописанные "все остальные варианты". Т.е. скорость прохождения вниз нестабильной зоны должна быть больше чем...

 

Просто понятно что существуют траектории-нули и траектории-единицы, а вот переход между ними вообще говоря может происходить двумя возможными путями: широкие по времени провалы под 0.8 не достигающие 0.5 вольт, и провалы под 0.5 вольт, но короче 100 мкс. Понятно что скорее всего, либо то, либо другое.

 

Точнее, сначала траектории начинают проваливаться на короткое время под 0.8 вольт, потом - под 0.5 вольт, вопрос только в том, какое время находится траектория под 0.8 вольт когда касается 0.5 вольт. IMHO скорее всего это должны быть широкие но неглубокие провалы - то есть насыщение выходных каскадов операционника оказывается неполное втечение длительного времени.

[SM 0]

Просто понятно что существуют траектории-нули и траектории-единицы, а вот переход между ними вообще говоря может происходить двумя возможными путями: широкие по времени провалы под 0.8 не достигающие 0.5 вольт, и провалы под 0.5 вольт, но короче 100 мкс. Понятно что скорее всего, либо то, либо другое.

В том и суть системы, что если провал выходного сигнала произошел ниже примерно 1.5...2.5 вольт (специально дам такой здоровенный разбег на все возможные допуски, шумы и прочее нехорошее), то для множества допустимых входных сигналов нет ни одной траектории, которая бы привела к выходному сигналу, пересекшему 0.8 вольт, затем не пересекшему 0.5 вольт в течение заданного времени, не выходя вверх за 0.8, и не находящемуся ниже 0.5 вольт как минимум в течении второго заданного времени.

[Oldring 0]

для множества допустимых входных сигналов нет ни одной траектории, которая бы привела к выходному сигналу, пересекшему 0.8 вольт, затем не пересекшему 0.5 вольт в течение заданного времени, не выходя вверх за 0.8, и не находящемуся ниже 0.5 вольт как минимум в течении второго заданного времени.

 

Множество входных сигналов RC фильтра ограничим одиночными прямоугольными импульсами от нуля до пяти вольт. Изменяется только длительность 5-вольтового импульса.

Неизбежно существвует диапазон длительностей таких импульсов, при котором выход ОУ пересекает 0.8 вольт, но не пересекает 0.5. То есть минимум выхода ОУ находится между 0.5 и 0.8 вольтами.

 

PS очень узкий диапазон, потому что операционник с замкнутой положительной обратной связью должен при Ваших параметрах RC остаться на нестабильной траектории в течение 1 миллисекунды.