¿Puede detectar aproximadamente el cierre de hasta 100,000 interruptores usando una cadena de resistencia?

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Considere el siguiente esquema de esquema: -

Esunaseriedecontroladoresdeinterruptoresquepuedencortarpartesdeunacadenaderesistenciasconectadasenserie.ElcortoselograconunBJToMOSFET.Unaresistenciadederivaciónenelextremopermitemedirlacorrientetotalatravésdelacadenay,porlotanto,estimarelnúmeroderesistenciasencortocircuito.Esteeselquid;solosedeseaunaestimaciónaproximadadelnúmeroderesistenciasencortocircuito.

Suposiciones:-

  1. Elañoes1999.
  2. Elcircuitosefabricaamedidaenunasolaobleade6"de arseniuro de galio.
  3. La cadena de resistencias tendría que abarcar toda el área de la oblea.
  4. Hay 100,000 controladores de conmutación.
  5. Cada controlador de conmutador funciona de forma independiente pero está totalmente sincronizado con un reloj maestro.
  6. El circuito funciona a 10 GHz.
  7. El detalle faltante no es importante.
  8. El costo es irrelevante.

Esto no es un problema de XY. Estoy reenviando una pregunta que me hizo alguien, por lo tanto, debe ser criticado tal como está. Sospecho que esto no puede funcionar, pero ¿por qué no exactamente?

Como referencia, esta es una solución de conteo alternativa propuesta para Dispositivo TWINKLE . Es una máquina hipotética para factorizar números primos. Antes de que te mofes, es propuesto por Adi Shamir , una vaca sagrada de criptografía y co-inventora del algoritmo RSA. p>     

pregunta Paul Uszak

3 respuestas

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¿Podría funcionar? Por supuesto. A 10 GHz, exactamente como está diseñado? Realmente no. El problema principal es que los cambios tardan en propagarse por el cable. Si quieres correr a 10 GHz, ese cable tendrá que ser muy corto, solo un par de cm como máximo. Sin mencionar que tendría que esperar un tiempo para que las cosas se calmen a 1 parte en 100,000, o por la exactitud con la que pretenda calcular el recuento. Sin embargo, puede haber una manera de hacer algo similar que podría funcionar a esa velocidad dividiéndolo en múltiples etapas, aunque sin duda tendría más de 100 ps de latencia.

    
respondido por el alex.forencich
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Si desea detectar uno de los cierres de interruptores de 100k a 10 GHz, ponerlos a todos en una cadena es absolutamente la forma incorrecta de hacerlo. Probablemente lucharía para obtener la propagación de la señal a lo largo de una cadena que cubre la totalidad de un dado de 6 "a 1MHz, incluso antes de comenzar a considerar la precisión. Esto se debe a la longitud física de la traza, así como a la carga RC de las trazas.

La única forma práctica de hacerlo sería un enfoque jerárquico, que agregue grupos cada vez más grandes a una sola salida. Un método digital le daría precisión, mientras que un método analógico sería más barato, menos preciso, pero probablemente aún sea posible en 1999.

    
respondido por el Neil_UK
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Probablemente funciona mejor con la propagación de R en una octava, no en 5 décadas.

Entonces sumR = 10M, R es 33-67ohm El paso exponencial es 7e-6 (por lo que necesita un ADC de 20 bits)

El peor caso es a 33 ohm = dR = 228uOhm en 10M = 23e-12 Si V = 1kV, I = 100uA, dI = 2.2e-15A o dV = 23nV P = I * dV = 2.3e-12W = -146dBm

Ruido térmico = -171dBm

Ancho de banda = 158Hz para 3dB SNR, por lo que solo podemos hacer 100 lecturas por segundo

Las fets no lo van a cortar como pasos de dR solo 228u, y las buenas fets pueden coincidir con 0.01ohm Así que probablemente necesites 100kV en las resistencias, resistencias 3k3. 1Gohm total.

Ahora necesitamos una etapa de entrada de 1G ohm con bajo ruido. Afortunadamente, podemos acoplarlo capacitivamente, y dV es de solo 2.3uV.

Así que necesitamos un

  • ADC de 20 bits con entrada de 1Tohm R y escala completa de 10uV.
  • condensador de acoplamiento de 100kV
  • 100k Opto-fets con 0.005 ohm de diferencia Ron
  • 1 de 0603 resistencias, en series de resistencias / décadas de E600,000 de 3k3 a 6k7 ohms
  • verruga de pared de 100kV

Rightto - Off a Digikey entonces ...

    
respondido por el Henry Crun

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