PageАналоговые устройства | квантовая механика |

05
Ноя 10
-

Стекловолоконная оптика

Tags : аналоговые устройства Стекловолоконная оптика

Запоминающие устройства с амплитудным представлением информации на стекловолоконной оптике
Оптические стеклянные волокна могут быть применены в постоянных запоминающих устройствах для хранения информации; для считывания информации в этом случае применяются импульсы света.

Оптические волокна собираются в жгут круглого сечения, который на другом своем конце сплющен и имеет в сечении вид прямоугольника шириной в несколько волокон, ориентированного в горизонтальной плоскости. Круглым сечением жгут подсоединяется к источнику света, прямоугольным — образует строку А матрицы запоминающего устройства; аналогичным образом образуются остальные строки запоминающего устройства.

Каналы передачи информации, квантовые элементы памяти диапазона

С противоположной стороны к ним подводятся точно такие же жгуты, ориентированные в вертикальной плоскости, эти жгуты образуют столбцы матрицы В и подсоединяются к фотоприемным устройствам. При записи информации отдельные точки пересечения жгутов перекрываются непрозрачными масками; в качестве масок могут быть использованы мелкозернистые фотопластинки или фотопленки.

Выборка информации из запоминающего устройства происходит при одновременном возбуждении источника света соответствующей строки и фотоприемника соответствующего столбца. В общем случае для построения матрицы емкостью MN разрядов необходимо М источников света и N фотоприемников К. В Манчестерском университете (Англия) был разработан опытный образец такого устройства.

Информация записывалась на выполненных фотографическим способом матрицах площадью 6,25 см2 по 5-105 двоичных знаков на каждой матрице (плотность записи информации 8-104 двоичных знаков на 1 см2). Общая емкость устройства составила 7,5 106 знаков при общей площади запоминающих пластин -порядка 2 000 см2. Время выборки достигает 20 нсеку период обращения к запоминающему устройству 100 нсек.

Подобное соотношение между периодом обращения и временем выборки для постоянного запоминающего устройства обусловлено характеристиками примененного генератора световых импульсов — катодно-люминесцентного источника света: время нарастания светового импульса не превышало 20 нсек, тогда как время послесвечения люминесцентного покрытия, ограничивающее период обращения к устройству, достигало 100 нсек. Типовые значения яркости источника света, чувствительности фотоприемника и амплитуды выходного импульса составили 0,32 лм/мм2, 2 000 а/лму 10 мА соответственно.

Страницы: 1 2 3 4 5

01
Ноя 10
-

Полусумматор

Tags : аналоговые устройства полусумматор

Полусумматор (двоичный одноразрядный сумматор на два входа). Для того чтобы из схемы И получить простейший полусумматор, достаточно удалить из плеча поглощающую нагрузку. Плечи в этом случае будут служить входами схемы РА и Рб.

Плечо является выходом переноса (выходной сигнал, возникающий при суммировании двоичных входных сигналов Ра = 1, Лв=1, передается в следующий старший разряд). Плечо представляет собой выход суммы данного разряда S, т. е. позволяет реализовать операцию сложение по модулю (выходной сигнал возникает в том случае, если имеется только один из входных двоичных сигналов РА=1 или РБ=1).

Недостатком схемы является зависимость фазы сигнала суммы S от фазы входных сигналов. Рассмотрена модификация этой схемы, позволяющая восстанавливать фиксированное значение фазы. Для этого радиоимпульс произвольной фазы демодулируется и преобразуется в видеоимпульс; видеоимпульс служит далее для модуляции непрерывного сигнала СВЧ. В подобном устройстве фазы входного и выходного сигналов являются независимыми.

Для реализации элементарных логических функций могут быть также применены схемы. В схеме проводимость волноводов зависит от амплитуд сигналов, отражаемых в плечах волноводного моста, и величины постоянного смещения на модулирующих диодах МА и Мв. Это смещение изменяется при детектировании сигналов СВЧ Ра и Рв на детектирующих диодах ДА и Дв: при наличии входного сигнала {РА или Рв) соответствующий диод (МА или Мв) заперт и его сопротивление велико; при отсутствии сигнала сопротивление диода резко уменьшается.

Для реализации логических операций применяются схемы с диодами одинаковой и различной проводимости. Так, например, в схеме с диодами одинаковой проводи мости сигнал Р0 поступает на выход только при наличии одного из сигналов РА или Рв, но не двух одновременно. Если РА является опорным сигналом и поступает на вход в каждый такт работы схемы, то реализуется логическая функция ИЛИ-ИЛИ (сложение по модулю 2) сигналов JP0 и Рв.

Если в каждый такт на вход подаются оперные сигналы РА и Рв, то в схеме реализуется функция НЕ сигнала Р0. В том случае, если сигнал РА (или Рв) отсутствует, то выполняется функция И сигналов Р0 и Рв (или Р0 и РА). В схеме диод Мв помещен в полость волновода параллельно силовым линиям электрического поля. Проводимость диода зависит от величины смещения и уровня поступающей на него мощности СВЧ.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

22
Окт 10
1

Трубка фирмы Moleetro

Tags : moleetro аналоговые устройства

Примером запоминающего устройства, пригодного не только для запоминания оптического изображения, но и для сочленения с обычными электронными устройствами, равно как и для индикации оптической информации, может служить запоминающая трубка фирмы Moleetro (США).

Основой прибора является галета из пьезоэлектрической и фотопроводящей пленок, находящаяся между двумя сплошными внешними электродами, один из которых прозрачен. Запоминание оптического изображения осуществляется «записывающим» лучом; изображение при этом представлено полной шкалой серых тонов, появляющихся в результате частичной поляризации (различных уровней заряда) пьезоэлектрической пленки.

Преобразование оптического изображения в электрические заряды происходит с помощью фотопроводящего слоя. Записывающий луч вызывает местный фото-ток, пропорциональный яркости света. Поляризация (или заряд) пьезоэлектрической пленки изменяется в соответствии с интенсивностью изображения. Пьезоэлектрический эффект наблюдается в некоторых диэлектриках в виде спонтанной поляризации.

При этом зависимость заряда от интенсивности света аналогична по форме петле гистерезиса, которую имеют ферромагнитные материалы. Можно отметить следующие особенности прибора. Накопление информации происходит без затраты мощности. Информация, содержащаяся в устройстве памяти, зависит от внутренней (объемной) поляризации, поэтому на нее не влияет внешняя утечка тока.

Считывание информации может осуществляться путем последовательного сканирования изображения узким лучом света. Благодаря наличию сплошного прозрачного электрода образуется электрический контакт между элементом памяти и лучом. Остальные элементы памяти изолированы неосвещенной и поэтому непроводящей пленкой.

Прибор может быть применен в областях спектра от ближней ультрафиолетовой до средней инфракрасной, при этом он дает большие уровни сигналов, так как эффективная диэлектрическая постоянная пьезоэлектрического материала в 1 000 раз больше, чем у диэлектрической пленки, применяемой в видиконе. Это свойство служит для получения большой разрешающей способности (большое количество элементов разложения на квадратный сантиметр изображения) при сниженной полосе видеочастот замедленной развертки.