一种基本的LC调谐差分拓扑结构

对于Niku Yeng来说，2025年8月29日来得太快了;但是对于Leif博士来说，这只是他Daedalus Day活动的另一个。他已经开始了这个系列 - 每个月的最后一个周五都会召开这个系列活动，目的是为最年轻的发明者提供一个论坛，以便在2018年成立这个ADI校园后不久，在索尔纳展示他们独特的视角。斯德哥尔摩的一个郊区。索尔纳为什么？有些人认为这是ADI的决定，与北欧和俄罗斯的客户非常接近。其他人认为这只是Leif的家乡，如果他想在那里建立一个新的设计中心，这对公司来说已经足够了。这不是第一次。

D-Days等演示文稿可立即在全球所有ADI网站上提供，并自动存档。据了解，每个技术报告和评论中包含的信息（如无情探测设计审查）代表了纳米技术边缘任何公司的生命线。为了让它很快被遗忘，就像焚烧“废弃物”或将其埋在垃圾填埋场的旧做法一样不负责任。今天的回收理念与世纪之交普遍存在的心胸狭隘的做法截然不同。如今，全球二手材料登记处的订户可以轻松找到全球85％以上的再生材料。

通常在迈克尔法拉第礼堂举行，D-Days总是得到当地观众的好评;但是今天早上许多迟到的人不得不站在后面，或者站在边上。好奇心看着一个“新人”的表现总是很高涨。今天它是一个'新的加仑'，所以在男性队伍中激起了额外的一点兴奋，大约是总数的三分之二。所有这些礼堂都配备了富有想象力的技术，以实现有效的演示。在规划校园时，莱夫提出他们的神经形态模拟器，令人印象深刻和鼓舞人心的表演作品以及活跃的合作伙伴，可以在最大的礼堂前面全景观看。

这一选择部分取决于它们的尺寸：通用电光仿真器（GE°E）体积庞大，因为用于光学三维连接光纤的三维网络需要空间。并发信息路径。与旧的数字机器不同，GE°E不是一个无意识的数字计算器。相反，其中活动的进程是其结构的不可分割的，有机的方面。每个 都是一个GE°E，具有独特的个性和自己的个人学习解决问题的技巧和哲学的曲目。然而，这些都是不引人注目的 - 用户看到统一的I / O图像，至少在大多数日子里......因此，由Neuromorphix Inc.谨慎地附着在筋膜上的小ID板显示模拟器的个人名称，而不是制造商的名称。在这里，它是MF-GE°E，非正式的Michaday，更加舒适的Micha：校园里较小的GE°Es之一，有300万黑客。今天很少有人能记住这个术语是如何产生的。它是一个混合模拟计算内核，一个神经形态仿真器ASIC，具有8,192个内部连接的模拟阵列处理器，可与人体皮层的1毫米 2 补丁相媲美，但完全无法自主“思想”（就像皮质片一样 - 虽然这引出了一个问题）。在电路仿真研究中，每个hack都假设用户电路中的单个元件（如晶体管）的行为特征。

GE°E设计师并不缺乏幽默感，其中一些它泄漏到每个独特而有趣的平台，以及手册中。在p。 72我们读到：“黑客被组织成小组，每个小组代表一个用户要模拟的网络，由矩阵附加指示符和描述组织者 MAD D O G ，而实际的互连是由St.VITZ设置的， State Variable Intertwining Zoner 。通过F eed Units for Parameters （FedUPS）将IC流程，激励和所有其他基本数据的详细信息加载到特定于作业的黑客中。快速模拟结果可选择传送到预输出单元处理器（POP UP ），使用传统的矩阵方法进行数值纯化和消毒。“（净化？消毒！？）

“GE°E从其个人获得的曲目中动态选择启发式和加速器。每个作业都可以访问250多个HURRYUP（用于重新部署未使用路径的处理程序单元），从而最大限度地缩短了解决方案的时间; 32个技术演示战术单元（TUFTE）优化每种模拟结果的呈现方式，以最大限度地提高洞察力内容;其多语言语音引擎，MUSE，可以接受来自用户的口头输入，并使用其无处不在的文本转换器（UTTER）生成相同语言或翻译的响应（或请求的数据） ......“等等。

在GE°E机柜的底部，有通信代理，光纤端口，静音电源管理模块和其他痞子，是一个尘土飞扬的完全缺乏想象力的二进制CPU。虽然很小，在16纳米制造，但它们对线路功率的渴望，远远超过GE°E的所有其余部分，并且与它们对其功能的贡献非常不成比例，只能被称为令人反感。

博士。莱夫的轻松序言正好按时开始。 “早上好，其他旅行者！今天，我很高兴地介绍了Niku Yeng博士，他将描述她关于RF振荡器如何从寒冷中启动的工作。您可能会认为这是一个非常简单的主题，但Niku会提醒我们，当仔细检查时，小型模拟电路的行为会有多复杂，而且比大多数教科书中的内容都要彻底。如您所知，在ADI，我们非常重视学习体验。它与我们销售的硅片一样是“产品”。

“我还必须告诉你，Niku没有任何提示就完成了这项工作。从来没有一个人必须被问及的伟大进步。一个多世纪以前，在他的着作“生活的艺术”中，威尔弗雷德·彼得森说：“ [A]决定是勇敢面对的问题，知道如果他们不面临问题将保持永远没有答案。 [它]是点燃行动的火花。在它制作之前，没有任何事情发生。“今天，我们最好的产品，以及那些直接回到我们1970年代的新型IC的产品，来自那些独立选择了一些挑战并沉浸其中的人他们自己。他们不知道如何追求自己的技艺而不是跟踪趋势和预测未来。然后，可能需要忽略所有反对者并使用任何诡计，他们生成提供新功能的产品，可能比任何市场需求提前数年。这是这个，而不仅仅是发明（它总是一个短暂的时刻），单独可称为创新，将思想转化为艰难的过程的东西。

“我记得我们勇敢的营销人员不愿意接受这样的既成事实！但是那些Pied Piper产品经常创建整个新家庭，甚至新业务。经过几十年的盈利，我的许多人仍然活着。所以请 - 不要忍住！有你最深刻信念的勇气！你最初可能会犯一些错误，但你必须始终遵循你的直觉 - 并寻求将聪明的想法转化为切实的现实的方法。好吧，嗯，这对我来说已经足够了！我相信你会喜欢这个演讲，并从Niku的模范职业道德和她不同寻常的思维方式中受益。所以现在，年轻的Yeng，轮到你了！“

感觉比她想象的更加平衡，也许是因为她的忠实伴侣，Micha就在她身后，准备协助演讲，Niku从冰开始-breaker。

“谢谢你，Leif博士，大家早上好！首先，如果您想知道我的混淆名称，请让我解释一下。我的中国父亲在我出生在芬兰奥卢的那天在班加罗尔开展业务，我的伊朗母亲选择了我的波斯名字。我六岁的时候搬到了索尔纳。我必须把我的童年度过一种永恒的困惑，因为从那以后，我一直被任何神秘或异常的东西所吸引。

“虽然我是ADI的相对新人，但我已经认为自己很幸运能够利用Leif博士的智慧，Leif博士教我关于 Four Dees 的知识。让我们看看：模拟电路是耐用的，多样的，......哦，是的，立体。然而，他让我自己发现，这个设计领域有时看似困难，并要求决心，驱动和奉献，以处理数十个卑鄙狡猾和令人生畏的细节！“

微笑观众周围的沙沙声确认她已经克服了接受的第一道障碍。

“奥斯卡，我称之为振荡器，是一种基本的LC调谐差分拓扑结构，使用简单的BJT负阻抗cell-an NIC。 CMOS版本的小信号行为将类似;但是当振荡器接近其最终的循环平稳终态时会出现差异，特别是对于大的过驱动。 BJT的基本原理使得该州的分析变得更加容易。

“Micha，第一张幻灯片，拜托。谢谢。如你所见，基本奥斯卡有两种形式。两个都是无辜的，不是吗？几乎所有基本的模拟单元都具有看似简单的拓扑结构。但是正如你所知，他们的行为是复杂的，教科书中的解释往往是不正确的，或者至多是肤浅的，不适合任何认真的设计工作。我必须承认，在我开始学习时，我不知道有多少蜿蜒的小巷和后巷奥斯卡会让我失望。但在这个过程中，我获得了许多有益的和意想不到的个人见解。

“最初，问题只是这样：奥斯卡是否因为外部干扰 -a”供应而开始毛刺”？或者更确切地说，这个过程是由内部噪声驱动的吗？任何预期提供光谱干净输出的振荡器都不能容易受到电源干扰的影响;这是使用完全对称电路的第一个原因。第二个原因是最小化偶次谐波。在理想的，完美平衡的单元中，启动过程只能通过噪声放大来驱动。但是所有实际电路都存在不匹配，因此偏差敏感性是不可避免的;即使是微不足道的错配也可能是主要的不稳定因素。因此，噪声和电路不匹配都可以驱动这个过程。所以问题就变成了：这两种影响如何比较他们从沉睡中撼动奥斯卡的能力？

“噪音是分析性的，无论是否有Micha的帮助都可以很容易地量化;”（Niku认为她发现她背后有一种宽容的叹息）“而设备不匹配的影响只能通过假设，关于它们的类型和大小来评估一小部分可能性。所以我的目标又转了一步：我是否可以证明即使存在重大错配，噪音仍然是启动背后的主导驱动力？这显然是理想的结果，因为它提供了一个合理的保证，即如果不出意外，我们对电路拓扑的选择可能就好了。

“在这些电池中，唯一的电源是尾电流， I T ，从而避免了电源排序的问题。我们可以通过多种方式进行试验： I T 可能会突然出现，也就是说，在比坦克的周期小得多的时间内 - 显示的值为400 ps-或者稍微长一点，并且添加或不添加不匹配。

“暂时不考虑'故障假设'，让我们试着通过提升 I来了解噪声本身是否是罪魁祸首 T 非常缓慢。我们使用的奥斯卡形式只有一点点差别 - 甚至在适度的情况下，我们是否包含任何不匹配。我们必须检查电压噪声频谱密度和输出A，B 右边的谐振频率的总积分噪声，因为它的超精细宽度只有微赫兹，因此电流达到临界值。所以，Micha，请为我们运行一些这样的例子，直到 I CRIT 。顺便说一句， I CRIT 和谐振频率，在这个电流下？“

”粗略地说，谐振在300 K， R L = 50欧姆， I CRIT 为2.0681008663033986 mA时为2.500002364296 GHz，“管道输出Micha，“我还发现50％功率水平的线宽约为19.22157微赫兹，数值上VSND和均方根在大约11（V / rt-Hz或V rms）交叉。”

“好的，谢谢你，Micha，那些，啊...观察。我们在这里应特别注意的是，该电路中的基本噪声源，我将在后面识别和量化，在节点A-B上被放大到极高的电压噪声谱密度值;同样地，在实际的非常窄的谐振带宽上积分的总均方根噪声达到了不可思议的高值。但这只是闭环增益短暂达到无穷大的必然结果。右图显示了VSND和均方根噪声是如何变化的，因为尾电流略微低于或高于I CRIT - 它们再次下降。“

“明显的高噪声水平只是表明包含Q1，Q2及其电流尾部的负阻抗转换器，连同其负载的电阻分量， R L < / em> = 50欧姆，在 I CRIT 处显示开环增益上升到单位。因此，闭环增益暂时变为无限。但即使在这个值，振荡也不会在振幅上积累，因为如果它试图，增量 r e的非线性 每个晶体管， kT / q（IT / 2）平衡，快速提高其总和 kT / qI C1 + kT / qI C2 高于允许的最大值， 4kT / qI CRIT ，在每个周期中。

“也许现在很明显为什么临界电流是2.086 mA。你有看到？这是因为总增量发射极电阻为4×25.85 mV / 2.086 mA，即50欧姆，负载电阻为300 K，而在谐振时，并联调谐的电容表现得像开路。所以，现在，Micha向我们展示时域中的坦克电压，精确地 I CRIT ，其出现时间为，比如说，1 ns。首先，关掉你的随机噪声源，然后用它们重复实验。“

Micha表示反对。 “好吧，没有什么可以表现出来的，因为没有噪音，完全平衡的电路永远不会开始;即使打开了stochonoise信号源，显示生命迹象也需要14个多小时，因为谐振带宽只有~19 mHz。你有这么久吗？“

”啊，Micha！你擅长许多事情，但在思考问题时却没有天赋！当尾电流完全 I CRIT 时，超精细共振仅存在 。从零上升，环路增益逐渐增加;但是，当它通过较低电流时，谐振带宽要高得多，并且环路响应成比例地更快。好的？所以现在Micha，请运行我的时域实验，但让我们把尾电流稍微超过 I CRIT ，比如2.1 mA。“

“如你所见，一个巨大的”故障“ - 事实上，尾电流的完全开始 - 无法唤醒完美平衡的奥斯卡，而内部噪音，相当于有效值的值很容易达到很多伏特，并且Micha将噪声的完整建模作为时间过程包含在这里，显然会导致非常快速的启动。但是，在达到我们的最终职位之前，我们还需要学习更多东西。“

从大厅的后面发出一个声音，“为什么你如此依赖模拟，当一个更令人满意的答案应该来自代数分析？”发言人问道。

“这是一个公平的问题，虽然我不确定是什么构成'令人满意的'答案。我从Leif博士那里学到了先模拟，然后解决分析问题。这并不表示几十年前一些模拟顽固分子曾经如此广泛地认为的那种懒惰或弱势头脑。根据我自己的经验，以及每个人的期望，通过首先花费几分钟研究一些特殊情况通用理论>通过模拟。这一次有助于我们实现范围的可能性和电路的限制;而且我们被引导，并不总是我们可能一直在寻求的分析解决方案，而是更深入的见解，而不是通常出现在容易出错的代数的繁琐页面中。此外，数学在高度非线性电路中经常是难以处理的，即使非常简单，如奥斯卡。

“另一方面，在追求这种方法（有些人仍然坚称”修补“）时，它是不可接受的。接受Micha的答案而不进行验证，“（从后面再叹一口气）”并且没有任何个人理解答案意味着什么，也就是说，没有问为什么？< / em>，或者没有扩展一个人的特殊情况到更一般的情况。突发的洞察力可以将你带入狂野的新发明领域;但如果你想成为他们的主人，你必须同化这些见解并组织它们！“

博士。 Leif兴高采烈，并不奇怪Niku的强度是如此无耻可见。但是观众不知道该如何慷慨激昂的倾盆大雨;她正在“向合唱团讲道。”礼堂时钟毫无疑问：在其指针的指尖闪烁橙色，它告诉Niku她花了十五分钟说实质内容。然后，在她的同事Michaday面前站着四个方格，Leif热心的年轻门徒做了一件让他感到惊讶的事情。

“我知道我会很困难，包括一个人 - 我的近期研究中的所有问题都是一小部分，所以我请Micha在这里接受我的演讲。他会在normalratetime两次谈话，所以请密切注意！“

聪明的孩子！ 想到了Leif。 多么自由！想到了观众。

“谢谢你，尼基，”Michaday开始说，单次讲话。 （哦 - 哦！所以现在是'尼基'，激怒了震惊的观众，有些人在想：他从未用我的昵称来称呼我！） 。 “在接受这个演示时，我会重复它，正如Yeng博士昨晚发给我的那样，除了时间压缩因素。”然后，切换到zeropitchshiftnormalratetime两次，Michaday说：“我们现在来看看元素不匹配的影响“

两次吸收技术资料对观众来说并不新鲜;许多人习惯于三次。但尼库的巧妙颠覆让一些人觉得这是在欺骗。他们来看看Niku女孩应对她的第一个D日演示，而不是听一个聪明的电线盒。随着闷烧的异议蔓延，它像奥斯卡的声音一样呈指数级增长，并很快变得明显可以用刀切割。

“下一项研究将显示一些重新重新重新评估......”

莱夫已经感受到了观众的不安，并且利用他对“不正当使用设施”的特权否决，他用一个转发器点击打断了Michaday的高兴收购。在站立之前，他想了一下如何最好地处理这种微妙的僵局，不希望听起来很关键，或者破坏Niku的聪明诡计。

“博士。 Yeng，我相信Michaday会忠实于你的材料，并且不会对你产生任何影响。“那些知道这部老电影的人对这个令人愉快的前景大笑不已。 “但是我们来听你的，我建议我们今天早上能够花时间在Niku_in_single_time接收你的材料。”

每个人都笑了，松了一口气，看到这位受人尊敬的大师仍然完全在收费。 Niku像亚利桑那州的日落一样脸红，说：“我真的很抱歉，Leif博士。说实话，我希望能够充分利用我对GE°Es非常有成就的发现，让我的好伙伴Micha成为众人瞩目的焦点。但我发现这对我来说是冒昧的，我向你和每个人道歉。“

有了这个，她就把Micha留在了句子中间。