Собираю предложения, по составу серии Опции

[Stanislav_GS]

Я открыт для всего.

Хорошо, попробую на следующей неделе связать с теми, кому это нужно.

...Однако, есть понимание, что это довольно длительный процесс?
От постановки задачи до чипа уйдёт порядка года ведь.

У меня - безусловно.
Насчёт других не могу сказать пока. Но интересы там долгосрочные, насколько я понял.

Но, мы можем хотя бы её поставить, как положено, для начала? Количественно?

Я могу, но лишь в силу своего разумения. Начал тут писать, а потом стёр - пи.....лом выглядеть не хочется; нужно уточнить параметры ещё. Там, сам понимаешь, за здорово живёшь болтать не любят.
У специалистов нашей фирмы, кстати, есть аналогичный интерес, но тоже выяснить много чего нужно.

[Stanislav_GS]

Как я понимаю, неплохо бы сперва получить от тебя некоторую инфу.
Представим себе, что мы делаем по предложенной технологии единичное УВХ.

1. Какова будет максимальная рабочая частота захвата при погрешности выборки порядка 0,1% ?
2. Каково будет апертурное время (т.е., интервал между фронтом стробирующего сигнала и физическим захлопыванием ключей УВХ)? Его зависимость от внешних условий (температуры)?
3. Каков будет разброс этих зависимостей от экземпляра к экземпляру?

Последние два пункта существенны при построении многоантенных/многодиапазонных устройств когерентного приёма.
На шараге появлюсь в понедельник - сейчас уезжаю за город.

[Гость_Максим Зиновьев_*]

Станислав,

8z тебе не ответит. Он продавец корпусов и собиратель под них инициатив...

[zzzzzzzz]

Как я понимаю, неплохо бы сперва получить от тебя некоторую инфу.
Представим себе, что мы делаем по предложенной технологии единичное УВХ.

1. Какова будет максимальная рабочая частота захвата при погрешности выборки порядка 0,1% ?
2. Каково будет апертурное время (т.е., интервал между фронтом стробирующего сигнала и физическим захлопыванием ключей УВХ)? Его зависимость от внешних условий (температуры)?
3. Каков будет разброс этих зависимостей от экземпляра к экземпляру?

Последние два пункта существенны при построении многоантенных/многодиапазонных устройств когерентного приёма.
На шараге появлюсь в понедельник - сейчас уезжаю за город.

Привет.
Если говорить о технологии 1 мкм. Приблизительно. Ибо бросаться сейчас рисовать схемы и моделировать лень, честно говоря.
1. Ориентировочно, хватит строба выборки порядка 10 нс. В линейке УВХ соседние стробы могут быть сдвинуты, например, на 5 нс. Тогда, 256 УВХ х 5 нс = 1.28 мкс период захвата матрицы. Но, при этом, этих 5 нс должно хватать на сложение с весовыми коэффициентами. Итак, каждая ячейка открыта стробом в течении 10 нс и хранит потенциал 1.27 мкс до следующей перезаписи.
2. 10 нс. Сетка стробов делается с помощью кольцевого генератора внутри чипа и стабилизируется ФАПЧ с опорой на кварцевый генератор. Зависимость от условий определяется в основном кварцем и качеством ФАПЧ.
3. Насколько кварцы будут отличаться.

Для пущей уверенности давай умножим мои прикидки на pi.

Мне не нравится, вообще-то, делать такое по 1 мкм. Большие паразиты и размеры.
Сейчас начали переговоры с lfoundry.com на предмет прогона аналогичной конструкции по 0.15 мкм через полгодика. У них заявлено всего 3600 евро за прогон в шаттле 2 мм кв. Это совсем другое дело. Для разработки, само собой.

[orthodox]

Прошу не кидать камней, если что не так.
Если речь идет и фильтрации, например, о ФНЧ с высокой прямоугольностью,
то я как-то моделировал фильтрик нерекурсивный, но с высоким подавлением при малом числе звеньев,
который все весовые коэффициенты имел равные 1 (-1) , а ЧХ формировалась за счет разных задержек в каждом звене.
Что-то типа ПЗС как раз для этой цели годилось бы. Короче, последовательное включение готовых "вырожденных"
нерекурсивных ячеек.
Или , по другому, куча флэнжеров без ОС один за другим
расчет времени в каждом звене для заданной ЧХ не проводил, не умею, но наверное есть методики.
Опытно подбирал, пользуясь логикой немного.
Результат по затратам и подавлению - впечатлил, помнится, как для нерекурсивного - так даже очень.
Опять же, ФЧХ линейная, тоже приятно.

[zzzzzzzz]

Возможно, что это и лучше. Так как интегрально легче реализовать полностью эквивалентные цепи, чем разного масштаба. Но, тогда нужна точная формула. Какие отсчеты брать и когда (для сложения). И сгодится ли набор дискретных задержек, кратных частоте записи\чтения.
Хотя, не понятно нифига как это работает без масштабных коэффициентов.

[Designer56]

....
Хотя, не понятно нифига как это работает без масштабных коэффициентов.

деление заряда на конденсаторах?

[Stanislav_GS]

Привет.
Если говорить о технологии 1 мкм. Приблизительно. Ибо бросаться сейчас рисовать схемы и моделировать лень, честно говоря.
1. Ориентировочно, хватит строба выборки порядка 10 нс...

Имеется в виду период строба, или его длительность?
Частота захвата единичного УВХ подразумевает именно период.

...В линейке УВХ соседние стробы могут быть сдвинуты, например, на 5 нс. Тогда, 256 УВХ х 5 нс = 1.28 мкс период захвата матрицы. Но, при этом, этих 5 нс должно хватать на сложение с весовыми коэффициентами...

Линейка УВХ вряд ли подойдёт, по причинам, о которых я писал выше - слишком большой объём для 1 мкм технологии. Здесь нужен именно ПЗС.
Можно ли организовать распараллеливание на несколько цепочек - не знаю, не думал пока. Есть подозрение, что для коэффициента децимации, например, 8, можно разбить цепочку на 8 подцепочек, каждая из которых будет иметь свою фазу захвата при частоте , в 8 раз меньшей. Выдача данных будет производится с частотой захвата каждой подцепочки. Вечером попробую нарисовать.
Главная загвоздка такой конфигурации - создание 8-ми фазного генератора и 8-ми устройств захвата со строго одинаковыми апертурными временами. Иными словами, выборки должны производиться через строго определённые и равные между собой интервалы времени. Думаю, это вряд ли удастся обеспечить с приемлемой точностью.
Посему, пока остаётся одиночная цепочка ПЗС с отводами.

...Итак, каждая ячейка открыта стробом в течении 10 нс и хранит потенциал 1.27 мкс до следующей перезаписи.
2. 10 нс. Сетка стробов делается с помощью кольцевого генератора внутри чипа и стабилизируется ФАПЧ с опорой на кварцевый генератор. Зависимость от условий определяется в основном кварцем и качеством ФАПЧ.
3. Насколько кварцы будут отличаться.

Это совершенно непонятно.
Я спрашивал про одиночное УВХ. Для него существуют вполне конкретные оценки.
А качество фильтра определяется, в основном, именно входным устройством. Разброс коэффициентов менее критичен. (Критичен, но хотелось бы пока от него отрешиться).

...Мне не нравится, вообще-то, делать такое по 1 мкм. Большие паразиты и размеры.

Правильно, и я о том же. Нужно делать именно ПЗС. Посмотри на много-мегапиксельные датчики изображения: делают ведь, именно по микронной технологии. А здесь нужно всего-то порядка сотни элементов...
Научишься такие создавать - можно будет и более хитрые штуки забацать впоследствии.
Например, оптимальный приёмник кода (коррелятор). ПЗС подлиннее будет нужна, зато требования к точности к-тов фильтра резко снижаются.

Прошу не кидать камней, если что не так.
Если речь идет и фильтрации, например, о ФНЧ с высокой прямоугольностью,
то я как-то моделировал фильтрик нерекурсивный, но с высоким подавлением при малом числе звеньев,
который все весовые коэффициенты имел равные 1 (-1) , а ЧХ формировалась за счет разных задержек в каждом звене.
Что-то типа ПЗС как раз для этой цели годилось бы. Короче, последовательное включение готовых "вырожденных"
нерекурсивных ячеек.

Это всего лишь разновидность трансверсального фильтра. Только нужно учитывать, что задержка дискретна, и выбирать можно из ограниченного набора.
Кстати, интересно было бы посмотреть структуру фильтра и покритиковать расчёт. Есть сильные сомнения, что при таком подходе можно получить "прямоугольную" АЧХ с хорошим подавлением в полосе задержания.

Более полезным мог бы оказаться простейший фильтр "скользящего среднего". Такой фильтр оптимален для приёма сигнала с "прямоугольной" огибающей, которая нынче встречается сплошь да рядом.
Все к-ты его равны 1. Но такими ограничиваться неохота.

Сообщение отредактировал Stanislav_GS - 8.6.2011, 16:14

[zzzzzzzz]

Станислав, ты убиваешь!
Никакого выигрыша от классического ПЗС нет и быть не может по сравнению с УВХ. Тем более, при множественной перекоммутации и "переливании" потенциала многократно.
Ибо главный источник шумов таких систем - это шум коммутации.
Я уже делал высококачественные УВХ с компенсацией инжекции и низким уровнем шумов, защелкивающих 10 ГГц сигнал. Для частот порядка 50 МГц ситуация настолько лучше, что про шум можно смело забыть. Единственное высокое требование - к входному буферу, который должен на нужной частоте перезаряжать емкости УВХ с гарантированным временем установления.

Давай я еще раз попробую объяснить.
Представь, что нужно 16 слагаемых.
Берем 17 УВХ. Их аналоговые входы подключены ко входному буферу. Строб длительностью 10 нс пробегает по линейке этих 17 УВХ, от 1-ой до 17-ой, открывая каждую последовательно на 10 нс. После 17-ой опять открывается первая, и так по кольцу бесконечно.
Аналоговые выходы УВХ - токовые (это важно для скорости опроса и удобства обработки). Коммутируются аналоговым мультиплексором один из 16 выходов УВХ в 1 канал. Всего каналов 16. Это регистр и примитивная логика с аналоговыми ключами.
Когда строб выборки УВХ находится на 17-ой ячейке, складываются токи ячеек с 1-ой по 16-ю., когда строб на первой - со 2-ой по 17-ю.
Таким образом, мы не перемещаем заряды, а читаем нужные в нужное время.

На входе каждого канала (после аналогового мультиплексора) стоит масштабирующий усилитель тока. Всего их 16. Весовые коэффициенты, которые он использует для преобразования могут быть выполнены как "насмерть", и как загружаемые через интерфейс, и как набор таблиц из внутреннего ПЗУ.

После сложения отмасштабированных токов имеем заданную функцию фильтра.

Мне пока не ясно:
А сколько каналов нужно для конкретной задачи, какова сложность функции?
Зашивать коэффициенты или загружать?
Какая частота дискретизации сигнала приемлема для такой задачи?

[Stanislav_GS]

Станислав, ты убиваешь!
Никакого выигрыша от классического ПЗС нет и быть не может по сравнению с УВХ. Тем более, при множественной перекоммутации и "переливании" потенциала многократно.
Ибо главный источник шумов таких систем - это шум коммутации.

Прости, если туплю. Давай начнём с основ.
1. Элемент задержки ПЗС по-минимуму представляет собой три "ловушечных" затвора плюс один информационный, для считывания потенциала ячейки. А сколько транзисторов будет в УВХ?
2. В ПЗС передаётся не напряжение, ток, а именно заряд. Что и обуславливает низкие его шумы при передаче. Последовательная цепочка УВХ шумела бы во много раз сильнее.

Поясню последнее утверждение.
Допустим, мы в процессе выборки загнали под самый первый затвор 10 000 электронов. Продвижение этого заряда в регистре ("слева направо", например) осуществляется путём перелива из первой ячейки во вторую, затем в третью, и т.д.
Так вот. Чтобы возникли "шумы" или "помехи", количество передаваемых электронов на выходе должно измениться по отношению к тому, что было на входе. Вопрос: за счёт чего? Налево их не пускает потенциальный барьер левого затвора, в стороны - изоляция и, возможно, барьеры p-n переходов. Остаётся перетекать только направо, в следующую яму.
В линейке из 10 000 ячеек современных ПЗС потери электронов измеряются десятками при комнатной температуре. А 100 ячеек дадут потери в единицы электронов во всём индустриальном диапазоне температур. Качество материала, конечно, должно быть соответствующим.
Динамический диапазон такого устройства будет превышать 60 дБ, что является вполне приемлемым показателем для практического использования.
Иными словами, шумы одиночной ячейки ПЗС будут существенно меньше, чем шумы УВХ, построенного на активных элементах. Потому, как она суть материя пассивная: просто цепочка конденсаторов, и "шуметь" там особо нечему.

...Я уже делал высококачественные УВХ с компенсацией инжекции и низким уровнем шумов, защелкивающих 10 ГГц сигнал. Для частот порядка 50 МГц ситуация настолько лучше, что про шум можно смело забыть. Единственное высокое требование - к входному буферу, который должен на нужной частоте перезаряжать емкости УВХ с гарантированным временем установления.

Совершенно верно.
Какой-то фронт-енд для ПЗС понадобится, скорей всего. Типа одиночного УВХ с хорошим качеством.

...Давай я еще раз попробую объяснить.
Представь, что нужно 16 слагаемых.
Берем 17 УВХ. Их аналоговые входы подключены ко входному буферу. Строб длительностью 10 нс пробегает по линейке этих 17 УВХ, от 1-ой до 17-ой, открывая каждую последовательно на 10 нс. После 17-ой опять открывается первая, и так по кольцу бесконечно.
Аналоговые выходы УВХ - токовые (это важно для скорости опроса и удобства обработки).

Это не вызывает особых вопросов, кроме того же объёма.

...Коммутируются аналоговым мультиплексором один из 16 выходов УВХ в 1 канал. Всего каналов 16. Это регистр и примитивная логика с аналоговыми ключами.

Когда строб выборки УВХ находится на 17-ой ячейке, складываются токи ячеек с 1-ой по 16-ю., когда строб на первой - со 2-ой по 17-ю.
Таким образом, мы не перемещаем заряды, а читаем нужные в нужное время.

А вот здесь предлагаю остановиться.
Подобная схема будет работать, если весовые коэффициенты всех ячеек равны между собой.
Если они не равны, потребуется матричный коммутатор 16х16=256 (ну, или 16х17=272, если есть 17-я ячейка) ключей.
Я уже писал об этом. Попробуй нарисовать реализацию разностного уравнения в виде блок-схемы. А потом увеличь мысленно количество ячеек до, скажем, 64-х. 16 - это слишком малая длина для фильтра.

...Мне пока не ясно:
А сколько каналов нужно для конкретной задачи, какова сложность функции?

Тоже писал: порядка 50-100 ячеек. Дальше нет смысла, из-за погрешностей коэффициентов.

...Зашивать коэффициенты или загружать?

Зашивать. В противном случае, потребуется рожать весьма ёмкое ОЗУ и довольно сложный 1-проводной интерфейс: ног слишком мало.
Можно сделать несколько вариантов прошивки, для фильтров с разными свойствами.

Какая частота дискретизации сигнала приемлема для такой задачи?

Задачи разные. Где 10 мегазахватов/с прокатит, а где без 80-100 не обойтись...
В последнем случае, видимо, комбинация из нескольких УВХ, каждое из которых работает на свою ПЗС подцепочку, была бы оправданной. Но генератор получится довольно сложный.

ЗЫ. Сам факт, что так никто не делает, побуждает искать принципиальные засады. Я пока не обнаружил ни одной. А спросить не у кого...

Причина редактирования: дополнение

[zzzzzzzz]

1. Элемент задержки ПЗС по-минимуму представляет собой три "ловушечных" затвора плюс один информационный, для считывания потенциала ячейки. А сколько транзисторов будет в УВХ?

Количество транзисторов - дело десятое. В высококачественной УВХ около 15-20, включая емкости на затворах. Большая часть из них обеспечивает коммутацию, компенсации инжекций и токовый буфер. Кстати, большая часть того же необходима и для ПЗС.

2. В ПЗС передаётся не напряжение, ток, а именно заряд. Что и обуславливает низкие его шумы при передаче.....

Нет, не всё так приятно. Дело в том, что для создания следующей потенциальной "ямы" необходимо провести опять-таки коммутацию этой области. Это опять инжекции ключей и переходов. Плюс, к тому же, для быстрых процессов это потери на конечных оммических путях перемещения зарядов (большой импульсный ток = большие потери).

Подобная схема будет работать, если весовые коэффициенты всех ячеек равны.

Нет, для любых коэффициентов.

А если они не равны, потребуется матричный коммутатор 16х16=256 (ну, или 16х17=272, если есть 17-я ячейка) ключей.
Я уже писал об этом. Попробуй нарисовать реализацию разностного уравнения в виде блок-схемы. А потом увеличь мысленно количество ячеек до, скажем, 64-х. 16 - это слишком малая длина для фильтра.

Для приведенного мной примера это 16 аналоговых мультиплексоров 17 в 1. Тебя пугает? Реализация примитивна. Просто надо делать аккуратно. Например, аналоговая шина по количеству каналов. С выхода каждого УВХ ключ (транзистор) на каждый разряд шины. Ключи управляются регистрами.
Начиная с некоторого большого количества разрядов можно организовать и "дерево" сумматоров, сходящихся в последующие сумматоры.

Тоже писал: порядка 50-100 ячеек. Дальше нет смысла, из-за погрешностей коэффициентов.

Относительная погрешность коэффициентов реализуема 0.1% без какой-либо подгонки.

Зашивать. В противном случае, потребуется рожать весьма ёмкое ОЗУ и довольно сложный 1-проводной интерфейс: ног слишком мало.
Можно сделать несколько вариантов прошивки, для фильтров с разными свойствами.

Понятно. То есть, лучше внутреннее масочное ПЗУ и менять его под задачи.

[Stanislav_GS]

Количество транзисторов - дело десятое. В высококачественной УВХ около 15-20, включая емкости на затворах. Большая часть из них обеспечивает коммутацию, компенсации инжекций и токовый буфер.

Я более-менее знаком со схемотехникой УВХ (даже сделал на россыпи несколько), поэтому вполне представляю, о чём идет речь.

...Кстати, большая часть того же необходима и для ПЗС.

Нет.
ПЗС - структура пассивная, там ничего этого не нужно.
Для управления требуется только один трёх- или четырёхфазный генератор. На всю цепочку.

...Нет, не всё так приятно. Дело в том, что для создания следующей потенциальной "ямы" необходимо провести опять-таки коммутацию этой области. Это опять инжекции ключей и переходов.

Куда и чего инжекции?
Ну, за счёт чего количество электронов в ячейке должно измениться при всех мыслимых коммутациях, если эти электроны надёжно изолированы от электродов коммутатора?

Плюс, к тому же, для быстрых процессов это потери на конечных оммических путях перемещения зарядов (большой импульсный ток = большие потери).

Дополнил предыдущий пост. Если не трудно, перечитай его в начале.
УВХ - это набор активных элементов. В нём присутствуют и тепловые, и токовые, и избыточные шумы. Плюс инжекция заряда в запоминающие ёмкости при захлопывании ключей. А ПЗС - лишь пассивных. Теоретически, в нём источники шума просто отсутствуют. Практически есть утечки, а также потери единичных электронов при слишком быстрой коммутации, когда они "отстают" и "забывают" перетечь в следующую ячейку. Но шумы переноса не идут ни в какое сравнение с шумами выборки УВХ - в сотни и тысячи раз меньше для одной ячейки.

...Нет, для любых коэффициентов.

Для приведенного мной примера это 16 аналоговых мультиплексоров 17 в 1. Тебя пугает? Реализация примитивна. Просто надо делать аккуратно. Например, аналоговая шина по количеству каналов. С выхода каждого УВХ ключ (транзистор) на каждый разряд шины. Ключи управляются регистрами.
Начиная с некоторого большого количества разрядов можно организовать и "дерево" сумматоров, сходящихся в последующие сумматоры.

Пугает.
Берём 64 коэффициента. Или 100.
Коммутатор получается агромятущий. И шумов-то он как раз наловит - мама не горюй.

Относительная погрешность коэффициентов реализуема 0.1% без какой-либо подгонки.

Это классно. ПАВ переплюнуть по подавлению в полосе задержания, значит, возможно. А про линейность ФЧХ и постоянство ГВЗ даже говорить не приходится.

Понятно. То есть, лучше внутреннее масочное ПЗУ и менять его под задачи.

ХЗ.
Вероятно, без каких-либо ПЗУ обойтись тоже можно. Коэффициенты сформировать чисто топологически. Но здесь я не спец; тебе виднее...

Сообщение отредактировал Stanislav_GS - 8.6.2011, 19:49

Причина редактирования: дополнение

[zzzzzzzz]

Нет.
ПЗС - прибор пассивный, там ничего этого не нужно.
Для управления требуется только один трёх- или четырёхфазный генератор. На всю цепочку.

Ну как же нет? А этот генератор с ключами на выходе, который дергает области "ям"? А преобразовать потенциал в ток для выхода? Наберётся транзисторов, не сомневайся.

Куда и чего инжекции?
Ну, за счёт чего количество электронов в ячейке должно измениться при всех мыслимых коммутациях?

а. При изменении потенциалов "ям" некоторое количество электронов будет вылетать в область диэлектрика. И чем резче фронт\спад изменения, тем больше;
б. Окисел далеко не идеальный, в нем много ловушек. Будет происходить как генерация электронов от различных условий, так и рекомбинация на ионах примеси.
Ситуацию значительно меняет нитрид кремния, например. Но, тогда потребуется увеличивать потенциалы ям. Что дико негативно скажется на скорость и энергетику.
Применить же какие-то супер субмикронные технологии с супер-чистыми материалами в наших сараях невозможно. А за бугром такие технологии не предлагаются для шаттлов. Это больше экзотика.
Ты предлагаешь мне разработать новую технологию?

Дополнил предыдущий пост. Если не трудно, перечитай его в начале.
УВХ - это набор активных элементов. В нём присутствуют и тепловые, и токовые, и избыточные шумы. Плюс инжекция заряда в запоминающие ёмкости при захлопывании ключей. А ПЗС - лишь пассивных. Теоретически, в нём источники шума просто отсутствуют. Практически есть утечки, а также потери единичных электронов при слишком быстрой коммутации, когда они "отстают" и "забывают" перетечь в следующую ячейку. Но шумы переноса не идут ни в какое сравнение с шумами выборки УВХ - в сотни и тысячи раз меньше для одной ячейки.

См. предыдущий абзац. Можно свести к примитивным рассуждениям - коммутируешь потенциалы - значит уже шумишь. Окисел не идеальный - значит уже потери. Количественные характеристики оценит трудно, но можно в первом приближении. Скорее всего, они тебя не обрадуют.

Пугает.
Берём 64 коэффициента. Или 100.
Коммутатор получается агромятущий. И шумов-то он как раз наловит - мама не горюй.

Для большого количества делается "дерево" сумматоров. И всё останется компактно. Шумы этого коммутатора, кстати, не волнуют. Так как а) на входе и выходе его низкоомное терминирование, б) его можно тоже сделать с компенсацией, в) можно сделать маскирование на переходные процессы. Остаточного заряда от этой инжекции не будет, так как ток определяется до выходного буфера УВХ, все излишки\недостачи быстро стекут. После переходного процесса ток в канале будет чётко соответствовать задаваемому из УВХ, как бы ты не шумел по его выходу.

Вероятно, без каких-либо ПЗУ обойтись тоже можно. Коэффициенты сформировать чисто топологически. Но здесь я не спец; тебе виднее...

Ну, можно и так. Но теряется ассортимент. На каждую функцию придется делать новую топологию.

ОК, Станислав. Мы тут с тобой разошлись чего-то. Классический ПЗС на частоты порядка 100 МГц и более я не знаю как и где делать. Пристрели меня.
В августе начинаем делать чип UWB-радара по 0.15 мкм или 0.18 мкм на матрице УВХ, эквивалентная частота дискретизации около 100 ГГц (строб 10 пс). С различными тестами. Может, что-то и удастся попробовать применительно к задаче фильтрации. Было бы неплохо где-нибудь к октябрю поиметь математическую функцию фильтра для задачи ФАР, которая с высокой вероятностью пришлась бы ко двору. Я мог бы слепить её схему быстренько на реальном базисе и отмоделировать почти как живую, с паразитами. Тогда и решать можно, стоит ли лохматить овчинку на УВХ.

[orthodox]

Это всего лишь разновидность трансверсального фильтра. Только нужно учитывать, что задержка дискретна, и выбирать можно из ограниченного набора.
Кстати, интересно было бы посмотреть структуру фильтра и покритиковать расчёт.

Не знаю, почему - всего лишь.
Они неприменимы? Ну ладно тогда.

Структура простая - пропускаем через задержку и суммируем с входным, 1:1.
Полученное поступает на вход очередного точно такого же звена, но с иной задержкой.
В Микрокапе моделировал элементом идеальная задержка, но значения задавал дискретные,
чтобы имитировать тактовую частоту.
Если вход высокоомный - суммируется просто на одинаковых резисторах.
Выбор времен - изначально брал как степени чего-то близкого к иррациональному,
чтобы кратности не совпадали, нет смысла накладывать ноль пропускания на еще один - лучше сместить и подавить
соседний горбик. После все равно подгонял.
Ну не математик я, не знаю как это считать.
Программку для оптимизации написать бы смог, но нахрена?

Есть сильные сомнения, что при таком подходе можно получить "прямоугольную" АЧХ с хорошим подавлением в полосе задержания.

Ну, спад до первых 6-10 дб подавления сильно прямоугольным не получался.
То есть не резко переход от пропускания к подавлению, а скругленный.
Но в широкой полосе давит здорово, разница с обычными нерекурсивными огромная.
И давит очень даже прилично. Дай бог памяти, при тактовой 20 кгц и полосе 10 кгц при часто те среза герц 50
и 15, кажется, звеньях - не хуже 80 дб везде настроил для пробы. И то иголками всплески, а так больше. Обычный нерекурсивный фильтр при таком требовал сколько-то там тыщ отводов и подавления такого не давал...
Комбинировать , может, надо с чем-то для подавления ближней зоны..

[Stanislav_GS]

Ну как же нет? А этот генератор с ключами на выходе, который дергает области "ям"? А преобразовать потенциал в ток для выхода? Наберётся транзисторов, не сомневайся.

Я и не сомневаюсь. Просто хотелось минимизировать количество сущностей.
Преобразователи заряд-ток нужны, конечно, и не очень-то простые. Ежели честно, меня только они и смущают. Возможно ли измерить заряд с относительной погрешностью 0,1 % в каждой ячейке, или нет - тайна сия для меня велика есмь... :(

а. При изменении потенциалов "ям" некоторое количество электронов будет вылетать в область диэлектрика. И чем резче фронт\спад изменения, тем больше;
б. Окисел далеко не идеальный, в нем много ловушек. Будет происходить как генерация электронов от различных условий, так и рекомбинация на ионах примеси.
........................................
Ты предлагаешь мне разработать новую технологию?

Нет, не пытаюсь.
Просто хочу оценить возможности технологии, что реально у тебя сейчас имеется. За инфу спасибо, кстати.

...См. предыдущий абзац. Можно свести к примитивным рассуждениям - коммутируешь потенциалы - значит уже шумишь.

Правильно.
Но только если связь потенциальная (как в УВХ), а не зарядовая (как в ПЗС).

...Окисел не идеальный - значит уже потери. Количественные характеристики оценит трудно, но можно в первом приближении. Скорее всего, они тебя не обрадуют.

ХЗ. Здесь опять тебе виднее.
Я рассуждаю на уровне дилетанта от микроэлектроники и пользователя цифромыльницы с ПЗС сенсором.

...Для большого количества делается "дерево" сумматоров. И всё останется компактно...

Ни разу не против.
Только сложновато это всё, по-моему...
Относительные погрешности выборок между разными УВХ, кстати, тоже проблемму создать могут. Нужны те же 0,1%, или лучше. Причём, разброс коммутационных помех тоже должен вкладываться в эту величину...

...Шумы этого коммутатора, кстати, не волнуют. Так как а) на входе и выходе его низкоомное терминирование, б) его можно тоже сделать с компенсацией, в) можно сделать маскирование на переходные процессы. Остаточного заряда от этой инжекции не будет, так как ток определяется до выходного буфера УВХ, все излишки\недостачи быстро стекут. После переходного процесса ток в канале будет чётко соответствовать задаваемому из УВХ, как бы ты не шумел по его выходу.

Есть одна неприятность - тактовый сигнал хреначит постоянно. Нужно принимать меры к изоляции помех.
Коммутатор можно существенно упростить, если взять "хорошее" число коэффициентов (скажем, 64), а частоту выдачи сделать, например, в 8 раз меньше частоты захвата. Тогда для коммутатора потребуется (без учёта "дерева") матрица не 64х64= 4096, а всего лишь 64х8=512 ключей. С учётом "дерева", может, и не так страшно получится...

...Ну, можно и так. Но теряется ассортимент. На каждую функцию придется делать новую топологию.

Загружаемые к-ты - это розовая мечта.
Тогда каждый фильтр можно было бы не только перестраивать оперативно (это вполне может понадобится), но и калибровать, для достижения наилучших результатов по какому-либо критерию.
Только влезет ли сие добро в такой мелкий чип? Каждый умножитель будет представлять из себя маленький ЦАП, и таких ЦАПов может потребоваться около сотни.

...ОК, Станислав. Мы тут с тобой разошлись чего-то. Классический ПЗС на частоты порядка 100 МГц и более я не знаю как и где делать. Пристрели меня.

Не буду, ещё можешь пригодиться.
Применяя комбинированный подход (раньше упомянул об этом), частоту переноса можно существенно снизить.
Например, для фильтра с 64 к-тами делаем 8 регистров переноса заряда длиной 8 ячеек каждый; в 1-е ячейки последовательно вводим заряд с помощью генератора на цифровом регистре сдвига (или делаем кольцо из 8-ми УВХ). По окончании, переписываем информацию в следующие ячейки одновременно из всех "головных" и т.д.
При эквивалентной частоте захвата 100 мегавыборок/с, имеем частоту сдвига (и выдачи выходных данных) лишь 12,5 МГц, что уже приемлемо.

...В августе начинаем делать чип UWB-радара по 0.15 мкм или 0.18 мкм на матрице УВХ, эквивалентная частота дискретизации около 100 ГГц (строб 10 пс).

Нехило...
Об "осциллографическом" применении не думал? Приборы с такими гигасэмплами - большая редкость, да и по цене как самолёт...
А вот нахрен для радара такие параметры - хоть убей, не пойму. Прямой захват будет сильно проигрывать гетеродинному способу приёма практически по всем параметрам.
Ну да ладно, не моё это дело...

...С различными тестами. Может, что-то и удастся попробовать применительно к задаче фильтрации. Было бы неплохо где-нибудь к октябрю поиметь математическую функцию фильтра для задачи ФАР, которая с высокой вероятностью пришлась бы ко двору. Я мог бы слепить её схему быстренько на реальном базисе и отмоделировать почти как живую, с паразитами. Тогда и решать можно, стоит ли лохматить овчинку на УВХ.

Да не проблема. Функцию я тебе нарисую, только требования сперва узнай.

В частности, интересна форма огибающей сигнала. Это не секрет; секретом является диапазон и код.
Ежели прямоугольник - так и фильтр нужен простейший.

Но всё же, если не трудно, ответь на вопросы по "единичному" УВХ (сообщение №205).
ФишкА там в том, что при синтезе апертуры индивидуальные задержки фильтров на климатике и со временем не должны сильно расползаться, иначе ДН разваливается. Абсолютные значения могут меняться при этом в довольно широких пределах, но на примерно одинаковую величину. Для полосы порядка 20 МГц и менее, думается, всё будет нормально даже с микронами.

Начальный разброс не критичен, и выбирается калибровкой антенны.

Если от мысли сделать на микронах не окончательно отказался, конечно.


...........................................

Не знаю, почему - всего лишь.
Они неприменимы? Ну ладно тогда.

Я этого не говорил.
Иногда и простейший фильтр приходится как нельзя лучше. Но, в общем случае, примитивизм не прокатывает.

...Структура простая - пропускаем через задержку и суммируем с входным, 1:1.
Полученное поступает на вход очередного точно такого же звена, но с иной задержкой.
В Микрокапе моделировал элементом идеальная задержка, но значения задавал дискретные,
чтобы имитировать тактовую частоту...
.....................

Ну, и привёл бы модельку. Всё ж понятнее бы стало.
Только всё равно сдаётся, что таким способом хорошей прямоугольности не получить.

Причина редактирования: дополнение

[zzzzzzzz]

....
Но всё же, если не трудно, ответь на вопросы по "единичному" УВХ (сообщение №205).
....

1. Какова будет максимальная рабочая частота захвата при погрешности выборки порядка 0,1% ?

Скажем, 50 МГц для 1 мкм процесса. Но потребуется хороший внешний буфер на входе. По этому процессу такой сделать проблематично.

2. Каково будет апертурное время (т.е., интервал между фронтом стробирующего сигнала и физическим захлопыванием ключей УВХ)? Его зависимость от внешних условий (температуры)?

20 нс. кварцованные через ФАПЧ.

3. Каков будет разброс этих зависимостей от экземпляра к экземпляру?

Относительный - определяется точностью кварца.

Об "осциллографическом" применении не думал? Приборы с такими гигасэмплами - большая редкость, да и по цене как самолёт...

Не только думал, но и даже сделали чип осциллографа по техпроцессу 1.2 мкм. Лет 8 тому назад. Так и положили на полку, никто даже не взялся запустить и посмотреть что получилось. Структура момента такая была, никакой возможности. А потом он как бы морально устарел. Мечты были розовые - осцилл до 1 ГГц в ручке с USB-шнурком за пару сотен. Ага, несколько пластин в коробочке на полке. Эх ....
А по хорошему процессу сейчас сделать можно, но самим нам такой проект не поднять, тяжко. Да и рискованное это занятие, осциллоскопы выпускать. Кому они нужны?

А вот нахрен для радара такие параметры - хоть убей, не пойму. Прямой захват будет сильно проигрывать гетеродинному способу приёма практически по всем параметрам.

Это ж UWB. Т.е. прямой захват и поиск одиночного "выпячивающегося" импульса на фоне шума. Он пробегает по линейке УВХ и хорошо определяется. "Пробежка" также является защитой от случайностей разного рода. А для снарядов это важно.
Излучение мощного моноимпульса длительностью 1 нс, прямой отлов отраженного. Вот и вся хитрость. Но, такую штуку не заглушить и не обмануть левыми сигналами. Опять-таки точность определения расстояния - супер.
Хотя, по архитектуре еще предстоят переговоры, может и не так делать будем, посмотрим.

[orthodox]

Ну, и привёл бы модельку. Всё ж понятнее бы стало.

Конечно, привел бы.
Если бы не грохнул после переинсталляции за полгода моделей того периода.
Остались древние забавы, к этой теме не относящиеся.
А теперь при случае нарисовать надо заново.
Разве когда чертежи закончу- тоже моделирование, но механическое...
Я ж еще и чертежник, блин...
Иногда кажется, что на ватмане было быстрее.

Только всё равно сдаётся, что таким способом хорошей прямоугольности не получить.

Ага.
Да я тогда обошелся вообще без фильтра, так что стало неинтересно.

[Stanislav_GS]

Скажем, 50 МГц для 1 мкм процесса. Но потребуется хороший внешний буфер на входе. По этому процессу такой сделать проблематично.

Хорошо, пусть будет 25 Мвыб/с. Возьмёшься?
Мне бы хоть что-то конкретное знать нужно...

20 нс. кварцованные через ФАПЧ.
Относительный - определяется точностью кварца.

20 нс (максимальных) - понятно.
Остальное - не совсем. Допустим, имеем два экземпляра УВХ, и подаём на них одновременно строб. Насколько будет отличаться времена физического захлопывания ключей (перехода от выборки к хранению) у этих экземпляров? Насколько будет меняться разность этих времён при изменении температуры и с течением времени?

...Это ж UWB...

UWB бывают всякие, чаще всего модулированные кодом. Вот мне и подумалось...
Если моноимпульс - тадыда, прямой захват пойдёт, наверное.
Только сформировать моноимпульс большой энергии тяжело, и усилить на приёме - тоже...
А обнаружить, заглушить и обмануть - вообще не проблемма. Такими же моноимпульсами. Такшта...

Оптимальной формой ИХ фильтра для моноимпульса будет он же, только зеркально отображённый во времени. Это если цель точечная, а для протяжённого объекта потребуется более хитрая форма, в общем случае формУлами не выражаемая.
С загружаемыми к-тами, тем не менее, эту форму можно адаптивно определить и реализовать в виде непараметрического фильтра - эквалайзера.

[zzzzzzzz]

Завтра продолжу, сваливаюсь. Сладких снов!

[Stanislav_GS]

Конечно, привел бы.
Если бы не грохнул после переинсталляции за полгода моделей того периода.

Ладно, идею понял, сам попробую.
Только получится фигня, ПМСМ. В полосе пропускания неравномерность будет аццкой.

Завтра продолжу, сваливаюсь. Сладких снов!

И тебе того же.