И снова про метастабильность, Почему 2 триггер "защищает" от метастабильности. Опции

[Flip-fl0p]

Помогите разобраться с метастабильным состоянием. Я прочитал кучу статей, но так и не понял главного. Почему второй триггер позволяет уменьшить вероятность возникновения метастабильности ?
Допустим у нас нарушены параметры времени установки или удержания сигнала данных для триггера и он переходит в так называемое метастабильное состояние.
Далее до прихода второго синхросигнала у нас возможны 3 варианта развития событий.
1 вариант. У нас триггер так и остался в метастабильном состоянии и эта неопределенность на выходе передается на второй триггер. Что будет на выходе второго триггера зависит лишь от параметров его транзисторов. Триггер прочитает это состояние как 0, или как 1. Либо так-же перейдет в метастабильное состояние
2 вариант. Триггер побыл в метастабильном состоянии и до прихода второго синхроимпульса решил переключится в состояние 1. С приходом второго синхросигнала значение выхода первого триггера передалось на второй триггер. И все работает как положено.
3 вариант. Триггер решил переключитсья в состояние нуля. В этом случае с приходом второго синхроимпульса триггер передал ноль в следующий регистр. И этот ноль является ошибкой.
Вот читаю я статьи про метастабильность и никак не могу понять, что же делает такого особенного второй триггер, что на его выходе получается правильный сигнал ? Может я что-то не понимаю ?

[Arranje]

Хочу добавить свои 5 копеек по теме вопроса.

Топикстартер спрашивал почему 2-й триггер "защищает" от метастабильности. Я хочу пояснить суть слова "защищает".
Как вы знаете, есть 2 стабильных состояния 0 и 1, но из-за некорректных таймингов триггер может попадать в метастабильное состояние "0.5". Я назвал его "0.5" потому что с точки зрения напряжения это "среднее" значение между напряжениями 0 и 1. При напряжении "0.5" все транзисторы, на которое это напряжение поступает, будут полуоткрыты, что повлечёт за собой жуткое потребление тока и сильный нагрев микросхемы (микросхема гипотетически может повредиться, если комбинационная логика (а значит кол-во полуоткрытых транзисторов) после метастабильного триггера большая).

Так вот второй триггер не даёт напряжению "0.5" поступать на комбинационную логику, защищая микросхему от опасного состояния.

Сообщение отредактировал Arranje - Nov 25 2016, 00:02

[Flip-fl0p]

Хочу добавить свои 5 копеек по теме вопроса.

Топикстартер спрашивал почему 2-й триггер "защищает" от метастабильности. Я хочу пояснить суть слова "защищает".
Как вы знаете, есть 2 стабильных состояния 0 и 1, но из-за некорректных таймингов триггер может попадать в метастабильное состояние "0.5". Я назвал его "0.5" потому что с точки зрения напряжения это "среднее" значение между напряжениями 0 и 1. При напряжении "0.5" все транзисторы, на которое это напряжение поступает, будут полуоткрыты, что повлечёт за собой жуткое потребление тока и сильный нагрев микросхемы (микросхема гипотетически может повредиться, если комбинационная логика (а значит кол-во полуоткрытых транзисторов) после метастабильного триггера большая).

Так вот второй триггер не даёт напряжению "0.5" поступать на комбинационную логику, защищая микросхему от опасного состояния.

Спасибо !
Я долго врубался в смысл второго триггера и понял наконец в чём смысл его. И правильно я понимаю, что если период входного асинхронного сигнала меньше чем период синхрочастоты, то есть вероятность что этот сигнал после выхода триггера из метастабильного состояния так и не попадет на выход (по аналогии с мячиком, мячик скатиться в область нуля..)