ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA ›
2010-4 |
| |
|
Publikacja: Adaptive tree-based multicast routing in network on chip architecture
Autor: ŁUKASZ CZARNECKI  PIOTR DZIURZAŃSKI
Modern high-end digital systems require processing between
many heterogeneous functional units. Their demands for efficient
on-chip communication become greater as the number
of systems functional units grows. The performance of such
systems is mainly limited by their communication capabilities
[5]. The new requirements like need for handling mixed types
of traffic, quality of service assurance and even need for sharing
resources caused that the traditional bus-based system
architectures became no longer suitable for such systems.
The integrated circuits evolve, components become smaller,
faster and more powerful, but their complexity grows as well.
While the processing technology is developing at a rather fast
pace, the communication technology remains almost unchanged,
which leads to increasing the unbalance between gate
delays and wire delays on chip [3]. Contemporary high-end
systems most of the power use to drive wires and most of the
clock cycle is spent on wire delay, not gate delay [5].
The main motivation for using on-chip networking is
to achieve better performance. The advantage of NoC is that
only point-to-point one-way wires are used, for all network
sizes, thus local performance is not degraded when scaling,
in contrast to buses where every unit attached adds parasitic
capacitance, therefore electrical performance degrades with
growth [1,3].
Efficient multicast communication when considering scalable
multiprocessor architectures plays very important role.
The message routing algorithm determines the overall system
performance. Since the support for on-chip multicast in current
multiprocessors is very poor (mostly multicast is implemented
as set of multiple unicast messages [10]) the demand for high
effective, low latency algorithms is even greater. Despite the
fact that there are number of multicast algorithms for off-chip
area, they cannot be straightway applied for on-chip domain
because of the tight constra[...]
|
Prenumerata
|
|
Analiza błędów amplitudowego ważenia sygnałów radiolokacyjnych
|
|
|
PAWEŁ LASKOWSKI ANDRZEJ MILEWSKI
|
Są dwa cele w pracach dotyczących badania funkcji wagowych:
pierwszym jest maksymalny odstęp listka głównego
od bocznych, a drugim jest minimalizacja szerokości listka
głównego. Pierwszy ze wspomnianych celów jest związany
z możliwością pomiaru obiektów słabo odbijających sygnał
pomiarowy, drugi jest związany z dokładnością pomiaru czasu
powrotu sygnału sondującego, a przez to z dokładnością
w pomiarze odległości.
Uzyskanie odstępu rzędu 70…85 dB listka głównego od
bocznych pozwala na zmniejszenie zjawiska maskowania
obiektów słabo odbijających promieniowanie fali radarowej
w pobliżu obiektów dobrze odbijających wiązkę promieniowania.
Niestety zastosowanie funkcji wagowej umożliwiającej
otrzymanie dużego odstępu listka głównego od bocznych
skutkuje poszerzeniem listka głównego sygnału po kompresji,
co zmniejsza dokładność pomiaru.
Jednym z czynników, który może wpływać na odstęp listka
głównego od bocznych są zmiany amplitudy sygnału poddawanego
kompresji. W artykule przedstawiono wyniki symulacji
komputerowych odstępu listka głównego od bocznych z zastosowaniem
dwóch schematów zniekształcenia amplitudy.
Oprogramowanie oraz warunki
przeprowadzenia symulacji
Symulacje zostały przeprowadzone przy użyciu autorskiego
oprogramowania napisanego pod systemem Linux z wykorzystaniem
bibliotek fftw, Qt, qwt. Wyniki obliczeń zostały zgromadzone
w bazie danych PostgresQL dla ułatwienia zarządzania
nimi.
Aby zautomatyzować proces symulacji, w oprogramowaniu
wprowadzono automatyczne wyszukiwanie listka głównego.
W przeprowadzonych badaniach kryterium detekcji listka
głównego określono jako:
- do listka głównego jest zaliczana próbka sygnału po kompresji
o największej amplitudzie,
- od tej próbki następuje porównanie wartości dwóch sąsiednich
próbek do momentu, gdy następna próbka jest
większa od poprzedniej w przedziale czasu od próbki maksymalnej
do końca trwania sygnału, przy czym wszystkie
te próbki są zaliczane do listka g[...]
|
|
|
|
Audio features for speech detection in adverse conditions
|
|
|
TOMASZ MĄKA
|
Effectiveness of automatic audio and speech processing
systems rely on properties of source signal: acquisition environment,
type of signal (audio event, music clip, speech,
etc.) and it varies with the recording conditions and equipment.
The task of identification of particular type of signal
in audio stream is currently widely studied in literature [4].
Each class of signal has to be treated independently in order
to different applications. For example, automatic speech
recognition (ASR), speaker identification, verification and
separation systems assume speech as input signal and can
give unpredictable results for others, diminishing overall
accuracy. Similarly, in audio coding systems it is important
to use separate, dedicated coders for speech and music for
better coding efficiency [4, 13]. Therefore, obtained regions
in identification process for defined class of signal are employed
in segmentation and extraction of input audio stream
for final application. The accuracy of detected regions depends
on type of features describing signal properties and
the influence of external conditions like noise, coding effects,
etc [3, 12].
One of critical problems in speech/audio applications is
determination of existence voice in signal. Algorithms for such
tasks are called VAD (Voice Activity Detection) and play main
role in voice transmission systems. The main goal of VAD
is to indicate regions of voice occurrence in input audio stream.
As a result, they contribute to lower bandwidth usage [3, 5, 9].
Noisy robustness is one of key elements of VAD efficiency, but
prediction of detection accuracy in different types of noise is
difficult to accomplish. Despite many existing approaches
to speech detection, the sensitivity problem of audio features
on different types of noise is still exist [...]
|
|
|
|
Badanie wpływu procesu uczenia na zachowanie się systemów ewolucyjnych z monotoniczną funkcją dopasowania
|
|
|
MIROSŁAW GAJER
|
Obecnie coraz powszechniejsze zastosowania w różnych
dziedzinach nauki i techniki znajdują systemy sztucznej
inteligencji [1]. Do tej szerokiej klasy niekonwencjonalnych
systemów obliczeniowych zaliczane są, między innymi, różnego
typu sztuczne sieci neuronowe [2], algorytmy genetyczne
i systemy ewolucyjne [3] oraz systemy wnioskowania
rozmytego [4]. Powszechnie spotykane są też różnego
rodzaju hybrydy powstałe z połączenia rozważanego typu
systemów, gdzie na przykład algorytmy genetyczne stosowane
są do uczenia sztucznych sieci neuronowych, których
zmienne wejściowe mogą być dodatkowo poddawane fuzyfikacji
[5]. Wzajemne połączenie technik obliczeniowych,
sztucznych sieci neuronowych, algorytmów genetycznych
i logiki rozmytej ma prowadzić w konsekwencji do opracowania
tzw. inteligentnych systemów obliczeniowych [6], stanowiących
rozwinięcie tradycyjnych systemów ekspertowych
[7]. Do nieco mniej popularnych, ale również znajdujących
coraz szersze zastosowania technik sztucznej inteligencji,
zalicza się także tzw. algorytmy rojowe, w celu opracowania
których inspirację czerpano z obserwacji zachowań kolonii
owadów (głównie mrówek i pszczół) [8]. Inną niezwykle
interesującą klasę systemów obliczeniowych, zaliczanych
do obszaru sztucznej inteligencji, stanowią tzw. algorytmy
immunologiczne, których działanie jest bardzo podobne do
zasad funkcjonowania systemu odpornościowego organizmów
żywych [9].
W wymienionych systemach zaliczanych do dziedziny
sztucznej inteligencji dwoma zasadniczymi procesami są
ewolucja zachodząca w obrębie populacji oraz zdolność
do uczenia się osobników. Pomimo że w przypadku systemów
biologicznych skale czasowe, w których rozpatrywane
są procesy ewolucyjne (zachodzą na przestrzeni życia
wielu pokoleń osobników tworzących populację) oraz proces
uczenia (odbywa się w czasie życia poszczególnych
osobników), bardzo różnią się swym zakresem, to jednak
okazuje się, że oba procesy mogą wzajemnie oddziaływać[...]
|
|
|
|
Corrosion reliability of microelectronic devices. Part 2. Models and experimental results
|
|
|
ZDZISŁAW TRZASKA
|
This is a two-part series that introduces the corrosion reliability
of microelectronic devices. Corrosion is one of the most
critical degrading mechanisms that pose direct threat to the
structural integrity of microelectronic products and integrated
devices. Their life time is influenced mainly by a decrease of
dimensional accuracy being a major contributing factor. This
is because interconnections between various elements and
components must be precisely designed to environment of
the use of microelectronic devices. Moreover, the availability
of low-loss, low-cost, and easily-fabricated components that
can withstand the high temperature incurred during lamination
and reflow process that do not degrade over time is as
most important. Thus thermal stability and impact of chemical
composition on the environment aggressiveness are crucial
to corrosion reliability.
Part I appeared in the March 2010 issue and covered
a survey of fundamentals concerning susceptibility of current
copper-based printed and integrated circuit boards and their
limitations. It also introduced the failure rate of microelectronic
systems caused by corrosion of their elements.
Part II will feature the modeling procedures of electrochemical
corrosion of microelectronic materials and reliability diagnostic
of manufactured products. Therefore, the possibility
of applying the electrochemical impedance spectroscopy is
presented. Results of performed experiments are also demonstrated.
Equivalent circuit models for common
electrochemical corrosion processes
One of the major trends of the present century is the growing
need for fast and high capacity communication systems. For
this reason microelectronic devices must become more efficient
and, as a consequence, smaller in size. The environment
containing aggressive chemical species such as chloride,
fluorine or fluorine mixtures, HF acid, sulfuric acid, soluble
salts, and a different aeration of device cells can [...]
|
|
|
|
CyberRyba – układ sterowania podwodnego robota mobilnego
|
|
|
MARCIN MALEC MARCIN MORAWSKI
|
Pomysł skonstruowania podwodnego robota mobilnego naśladującego
rybę wyglądem i sposobem poruszania się powstał
w trakcie studiów magisterskich na kierunku Automatyka i Robotyka
na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej.
Autorzy przy współudziale Dominika Wojtasa i pod opieką
promotora dr hab. inż. Jerzego Zająca, profesora Politechniki
Krakowskiej, podjęli próbę zaprojektowania oraz wykonania
prototypu takiego urządzenia.
Proces powstawania CyberRyby rozpoczął się od stworzenia
koncepcji konstrukcji i sposobu poruszania się robota przy
założeniu możliwie najlepszego odwzorowania ruchów żywej
ryby. W tym celu przeanalizowano kinematykę ryb na przykładzie
karpia, ze szczególnym uwzględnieniem falowego ruchu
ogona oraz sposobu zmiany głębokości. Powstał pomysł konstrukcji
CyberRyby złożonej z czterech członów, połączonych
szeregowo obrotowymi parami kinematycznymi. Idea wykonania
falowego ruchu robota zakładała wychylenia poszczególnych
członów z pewnym przesunięciem kątowym względem
siebie oraz odpowiednią synchronizację tych ruchów. Następnie
wykonano komputerowy, trójwymiarowy model oraz symulację
ruchów w systemie CAD/CAM/CAE Catia v5, na podstawie
której stwierdzono, że uzyskany rezultat odpowiada ruchowi
żywej ryby. Przyjęty sposób napędu za pomocą wychyleń poszczególnych
członów był więc uzasadniony. Na podstawie
modelu 3D wyznaczono także całkowitą objętość i wyliczono
siłę wyporu całkowicie zanurzonego robota. Opracowano
system mocowania dodatkowego obciążenia na dolnej powierzchni
poszczególnych członów, w celu wyrównoważenia
konstrukcji i obniżenia środka ciężkości. Na etapie tworzenia
modelu zwrócono uwagę na takie zaprojektowanie konstrukcji,
aby uzyskać wymaganą szczelność przy jednoczesnej dostępności
do wnętrza robota w celu zamontowania wszystkich
niezbędnych elementów oraz ewentualnej wymianie części
uszkodzonych w czasie późniejszej eksploatacji. Już na tym
etapie zdecydowano się na wykorzystanie s[...]
|
|
|
|
Design and manufacturing of heterogeneous microsystems for micro- and nanotechnology applications
|
|
|
PAWEŁ JANUS KRZYSZTOF DOMAŃSKI MAGDALENA EKWIŃSKA TOMASZ BIENIEK STANISŁAW KALICIŃSKI ANDRZEJ SIERAKOWSKI RAFAŁ DOBROWOLSKI DARIUSZ SZMIGIEL PIOTR PROKARYN PIOTR GRABIEC
|
The potential and growth of microsystem require integration of
mechanical, electrical, optical and many more domains within
the small dimensions associated with very large scale integration
(VLSI). The behavior of the overall system is not just
the simple connection of separate mechanical and electrical
behaviors, but the simultaneous combination of mechanical,
electrical and optical behaviors. The integration of modern
MEMS has to be considered on various levels:
- materials used for microsystem construction,
- processes used for fabrication of the system,
- mechanical and electrical properties of the elements of microsystem,
- function of overall integrated microsystem including packaging.
Therefore modern tool for multi-domain, heterogeneous
microsystem modeling and simulation has to allow the designer
take into account all these aspects of integration.
Modern methodology of MEMS design presented in this
paper is based on a system-level, top-down MEMS design
process [1]. The objectives of this method are to optimize
the function of the devices and to minimize development
time and cost by avoiding unnecessary design cycles and
foundry runs.
This methodology (Fig.1a) uses
an initial set of MEMS re quirements
to select a design and fabrication
approach. Instead of using a layoutdrawing
tool to create a 2D model,
high-level design techniques use
a graphical schematic capture tool
to position and connect the model
symbols that represent functional
blocks (masses, plates, electrodes
or micro-fluidic parts) with underlying
analytical formula. Because the
simulations are run using code-based,
six Degree-Of-Freedom (DOF)
behavioral models, instead of FEM
based or BEM-based partial differential
equation models, the simulation
time is reduced by orders of
magnitude. Once the design is complete
a device layout can be generated
automatically from the high level
description. In next step, 3D PDE
Design and manufacturing of h[...]
|
|
|
|
Electronic protection for asynchronous motors in a silo type storage facility
|
|
|
NADEZHDA EVSTATIEVA
|
There are electronic protection devices available for largepower
asynchronous motors which use information about
the voltages of the three phases and of the currents [1-4].
The electric motor drives of a silo type storage facility are of
lower power, therefore it is economically ineffective to gather
information about the voltages of the three phases and of
the currents for each motor. Monitoring the current in only
one of the phases is sufficient to draw conclusions about.the
state of the motor (a loss of phase, a locked rotor, thermal
conditions).
The goal of the study is to develop an electronic protection
system for low power asynchronous motors in a silo type storage
facility, consisting of local modules and a main controller,
which communicate through a wireless network.
Object of investigation
The object of the investigation is a route control system for the
grain flow in a silo type storage facility. The structure of the
grain flow routes in a silo type storage facility owned by "Bonic"
EOOD Company, Ruse, Bulgaria, is shown in Fig. 1. The
system controls the motors’ successive turning on and off
throughout the route, as well as their standard performance.
In case one of the aggregate modules (AM) fails, the entire
grain flow route is suspended; therefore the aggregate modules’
performance needs to be constantly controlled. Their monitoring
also allows for early recognition of probable problems,
which, as a means of protection, will lead to activating the motors’
emergency stop function. Considering these inconsistencies,
a motor’s electronic protection system which performs
both functions simultaneously comes as a proper solution.
Structure of the electronic protection
system
The structure of the electronic protection system for low power
asynchronous motors in a silo type storage facility is shown in
Fig. 2. It consists of a main controller (MC), connected to both
a personal computer (PC) [...]
|
|
|
|
Filtr Gaussa - właściwości, realizowalność, zastosowanie
|
|
|
MAREK GOTFRYD
|
Z filtrami elektrycznymi spotykamy się bardzo często. Spośród
wielu typów w świadomości inżynierów i techników
elektroniki czy telekomunikacji utrwaliły się na pewno nazwy
filtrów Butterwortha, Czebyszewa i np. Bessela (eliptyczne).
Filtry te mają określone właściwości, specyficzne dla jednego
parametru i ze względu na nie są stosowane. I tak filtry Butterwortha
są filtrami o maksymalnie płaskiej charakterystyce
amplitudowej, filtry Czebyszewa - o równomiernie falistej charakterystyce
amplitudowej, filtry Bessela charakteryzują się
maksymalnie liniowa faza [1]. Warto dodać, że w odniesieniu
do tych ostatnich podaje się też nazwisko Thompsona, który
wprowadził filtry oparte na wielomianach Bessela [2].
Znacznie rzadziej spotyka się filtr Gaussa, a ma on interesujące
właściwości i jego synteza jest cieka wa, dlatego autor
postanowił je przedstawić, bazując na danych literaturowych
oraz własnych badaniach w tym zakresie, obejmujących symulacje
i realizacje praktyczne.
Teoretyczne właściwości filtru Gaussa
Filtr Gaussa jest określany jako taki, którego odpowiedź impulsowa
(na pobudzenie impulsem Diraca) jest funkcją Gaussa,
tzn. funkcją wykładniczą zależną od ujemnego kwadratu
czasu [2, 3]:
(1)
Współczynnik przed funkcją wykładniczą nie jest konieczny,
ale przy podanej jego wartości całka z odpowiedzi impulsowej
jest równa jedności:
(2)
co oznacza, że filtr jest bezstratny - ładunek wejściowy dostarczony
w pobudzeniu w całości przechodzi na wyjście. Jak
można będzie się dalej przekonać, oznacza to też, że transmitancja
takiego filtru dla prądu stałego jest równa jedności.
Odpowiedź (1) jest określona dla t< >0, a więc formalnie
filtr Gaussa o takiej definicji jest niereali zowalny, bo jest nieprzyczynowy.
Jak można dość łatwo obliczyć, transformata
Fouriera odpowiedzi (1) jest równa:
(3)
Jest ona rzeczywista - argument jej jest równy zero. Jest
to więc transmitancja filtru Gaussa przy pobudzeniu sinusoidalnym,
zatem niezal[...]
|
|
|
|
Metoda i układ do pomiaru wybranych parametrów optycznych próbki biologicznej poddanej zabiegowi biostymulacji
|
|
|
ŁUKASZ GRYKO ANDRZEJ ZAJĄC
|
W zależności od długości fali promieniowania laserowego
stosowanego do naświetlania tkanki biologicznej silnie zmieniają
się optyczne właściwości tych ośrodków - współczynnik
absorpcji, współczynnik rozpraszania, parametr anizotropii
składników tkanki. Precyzyjne określenie wartości parametrów
optycznych dla różnych materiałów biologicznych umożliwia
skuteczną analizę i planowanie efektów terapeutycznych.
W tym kontekście istotne staje się opracowanie i stosowanie
metod oceny stanu i analizy skutków oddziaływania promieniowania
z tkankami. W literaturze są dostępne wyniki badań
nad oddziaływaniem niskoenergetycznych wiązek promieniowania
laserowego LLLT (Low Level Laser Therapy). Dotychczas
stosowano w takich badaniach pośrednie metody
oceny parametrów optycznych tkanek. Pomiary opierają się
na analizie rozkładu promieniowania w próbkach tkankowych,
a uzyskane wyniki silnie zależą od procedur przygotowania
próbek. Zastosowanie hodowli komórkowych do badań procesów
oddziaływnia promieniowania laserowego z ośrodkami
biologicznymi pozwala na porównywanie efektów terapii
laserowej. Równocześnie eksperymenty realizowane są przy
wykorzystaniu ekstremalnie cienkich warstw (w praktyce
są to od 1 do 3 warstw komórkowych). Tak przygotowane
ośrodki zapewniają powtarzalność eksperymentu, optyczną
jednorodność i izotropię ośrodka, a dodatkowo minimalizowany
jest wpływ zjawiska rozproszenia promieniowania. Do pomiarów
parametrów optycznych tak przygotowanych próbek
tkankowych proponowana jest metoda wielokrotnych przejść
promieniowania laserowego przez obiekt. W opracowaniu
przedstawiono analizę konstrukcji takiego układu pomiarowego,
jego właściwości metrologicznych oraz określono zakres
wartości mierzonych parametrów optycznych ośrodka. Omówione
wymagane parametry oraz błąd wnoszony przez układ
detekcyjny.
Lasery stosowane w biostymulacji
Urządzenia laserowe są używane niemal w każdej dziedzinie
współczesnej medycyny. W medycynie fiz[...]
|
|
|
|
Metoda Total Least Square ESPRIT w zastosowaniu do estymacji współrzędnych kątowych przemieszczających się obiektów
|
|
|
WOJCIECH ROSŁONIEC
|
Jednym z trudniejszych zadań współczesnej radiolokacji jest
wykrywanie i wyznaczanie współrzędnych kątowych szybko
przemieszczających się obiektów, których echa radiolokacyjne
są odbierane na tle silnych nieskorelowanych zakłóceń
i sygnałów odbitych od innych blisko położonych obiektów.
W takiej, zbliżonej do rzeczywistej, sytuacji tradycyjne (analogowe)
metody radiolokacji monoimpulsowej mogą być nieskuteczne
[4, 15]. Ograniczenie to wynika z istoty tych metod, które
umożliwiają poprawną estymację współrzędnych kątowych
jedynie w przypadku, gdy w danej chwili odbierany jest tylko
jeden dostatecznie silny sygnał użyteczny. Niestety, w rzeczywistych
warunkach oprócz sygnału użytecznego (odbitego
od wykrytego obiektu) mogą być odbierane również echa
sygnału sondującego odbite od powierzchni ziemi, opadów
atmosferycznych lub innych lecących w pobliżu obiektów maskujących.
Z rozważań przedstawionych w literaturze wynika,
że do rozwiązywania tego typu zadań bardziej odpowiednie
są metody wykorzystujące urządzenia radiolokacyjne z wieloelementowymi
szykami antenowymi adaptującymi się do najsilniejszych
z zakłóceń [5, 13, 14] i metody o zwiększonej
rozróżnialności kątowej [7, 8, 11, 12]. W niniejszym artykule
zastosowano w tym celu jedną z metod tej grupy, mianowicie
metodę Total Least Square ESPRIT, (TLS ESPRIT) stanowiącą
udoskonaloną wersję metody ESPRIT [12, 16, 7]. Omówiono
teorię tej metody i sposób jej wykorzystania przy rozwiązywaniu
różnych wariantów sformułowanego wyżej ogólnego
zadania są przedmiotem dalszych rozważań. W artykule zaproponowano
również algorytm wstępnego przetwarzania
próbek odebranych sygnałów w celu zwiększenia dokładności
estymacji współrzędnych kątowych i podwyższenia rozróżnialności
kątowej. W przypadku rozważanego w tym artykule
zadania przetwarzanie to umożliwia wiarygodne wykrycie i dostateczną
rozróżnialność kątową obiektów przy odbiorze ech
sygnałów znacznie słabszych w porównaniu z odpowiednim[...]
|
|
|
|
Modelowanie kinetyki procesu utleniania termicznego węglika krzemu
|
|
|
KRYSTIAN KRÓL MARIUSZ SOCHACKI JAN SZMIDT
|
Klasyczna technologia krzemowa ma pewne ograniczenia,
które znacznie redukują możliwości jej zastosowania
w przyrządach dużej mocy, pracujących w wysokich temperaturach
i przy wysokich napięciach, co wynika przede
wszystkim z właściwości elektrofizycznych krzemu. Jednym
z fundamentalnych ograniczeń jest wzrost koncentracji samoistnej
nośników wraz ze wzrostem temperatury przyrządu.
Bezpośredni wpływ na to zjawisko ma szerokość przerwy
zabronionej, charakterystycznej dla danego materiału.
Od wielu lat bada się materiały o dużej szerokości przerwy
zabronionej, które mają znacznie lepsze właściwości (np.
termiczne) w wymienionych zastosowaniach niż krzem.
Materiałem, który rokuje największe nadzieje na rozwiązanie
tych problemów, jest węglik krzemu (SiC). Materiał
charakteryzuje się dużą szerokością przerwy zabronionej
(2,4…3,26 eV w zależności od politypu [1]), co umożliwia
pracę przyrządów półprzewodnikowych w wysokich temperaturach,
nawet do 800°C [2], wysokim krytycznym polem
elektrycznym, dużą przewodnością cieplną oraz wysoką
maksymalną prędkością unoszenia nośników. Ponadto
materiał ten ma istotną przewagę nad innymi materiałami
o szerokiej przerwie zabronionej - jako jedyny daje możliwość
wytwarzania naturalnego dielektryka SiO2 w procesie
utleniania termicznego. To właśnie ta cecha wywołała duże
zainteresowanie węglikiem krzemu, ponieważ proces utleniania
termicznego jest dobrze opanowany w technologii
krzemowej. Możliwość wytworzenia dobrej jakości dielektryka
jest krytyczna z punktu widzenia rozwoju przyrządów
MIS (metal/dielektryk/półprzewodnik). W ostatniej dekadzie
duży wysiłek i nakłady włożono w próbę wytworzenia
tranzystora mocy MOSFET na węgliku krzemu z powodu
jego potencjalnie znacznie lepszych właściwości w porównaniu
z tranzystorem krzemowym, szczególnie w zastosowaniach
związanych z szybkim przełączaniem w układach
mocy przy ograniczonych stratach. Jednakże współcześnie
otrzymywane tranzystory MO[...]
|
|
|
|
Nowe technologie elektroniczne w pracach europejskiej agencji kosmicznej
|
|
|
PIOTR SZYMAŃSKI JAROSŁAW POPKOWSKI ROBERT SZELENBAUM
|
Europejska Agencja Kosmiczna ESA (ang. European Space
Agency) powstała w 1975 roku i obecnie jej członkami
jest 18 państw. Po ratyfikacji odpowiednich dokumentów,
tj. od 2008 r. Polska ma statut kraju stowarzyszonego i w ramach
Planu dla Europejskich Państw Współpracujących PECS
(ang. Plan for European Cooperating State) nasze przedsiębiorstwa
mogą brać udział w programach badawczych
ESA. Największym i najbardziej zaawansowanym technicznie
ośrodkiem ESA jest ESTEC (ang. European Space Research
and Technology Centre). Zaplecze naukowe ESTEC
stanowi ok. 2000 wykwalifikowanych specjalistów z dziedzin
nauki i techniki związanych z kosmonautyką. ESTEC inicjuje
i nadzoruje większość projektów badawczych realizowanych
w ESA z zakresu naukowych misji kosmicznych z udziałem
człowieka lub bezzałogowych, telekomunikacji, nawigacji satelitarnej
oraz obserwacji ziemi. Ośrodek jest wyposażony
w nowoczesne laboratoria wykorzystywane do testowania parametrów
użytkowych kompletnych rakiet i promów kosmicznych,
a także precyzyjnych pomiarów antenowych w szerokim
zakresie częstotliwości mikrofalowych. ESTEC posiada także
symulator statku powietrznego, wykorzystywany do ćwiczeń
kosmonautycznych w stanie nieważkości w szerokim zakresie
zmian ciśnienia. Tematyka najnowszych prac badawczych
ESTEC skupia się wokół następujących zagadnień:
- Satelity geostacjonarne (GEO) - koncepcje systemów
sondujących i monitorujących parametry klimatyczne.
- Obserwacja ziemi. Systemy urządzeń wykorzystywanych
w radioastronomii.
- Radarowe systemy obrazowania dla potrzeb bezpieczeństwa
działające w zakresie fal milimetrowych (1÷10 mm).
- Obrazowanie w zakresie częstotliwości THz na potrzeby
analizy biologiczno-chemicznej.
- Techniki projektowania i analizy anten na zakres fal milimetrowych.
- Szyki antenowe - koncepcje szyków dla różnych zastosowań
systemów antenowych pracujących w zakresie fal
milimetrowych.
- Metody pobudzania i pomiary anten przeznaczonych
[...]
|
|
|
|
POLFEL - laser na swobodnych elektronach w Polsce
|
|
|
RYSZARD S. ROMANIUK
|
Rozwój techniki umożliwia prowadzenie badań eksperymentalnych
w nowych obszarach nauki. Te obszary obejmują:
fundamentalne prawa fizyki, inżynierię materiałową, nowe
półprzewodniki, metamateriały, optykę i chemię kwantową,
biologię strukturalną, obrazowanie biomedyczne, radio i fototerapię,
nowe lekarstwa, a także ogólnie rozumiane nanotechnologie.
Metody badawcze w tych odległych dziedzinach
posiadają wiele cech wspólnych. Badania wymagają dużych
zbiorów danych pomiarowych oraz znacznych mocy obliczeniowych
dla celów symulacji i analizy. Badane obiekty mają
rozmiary od nanometrów przez piko- do femtometrów. Badane
są komórki, molekuły, micele, kryształy organiczne, atomy,
jądra, cząsteczki elementarne. Okresy czasu odpowiadające
obserwowanym procesom w tych obiektach są również femto-
i attosekundowe. Paradoksalnie, wiele z nanotechnologii
wymaga stosowania coraz większych urządzeń badawczych
i następnie technologicznych. Wielkie infrastruktury badawcze
i technologiczne obejmują: akceleratory cząstek o wielkich
energiach, reaktory jądrowe, synchrotrony, lasery na swobodnych
elektronach, klasyczne duże lasery o wielkich energiach
i wielkich intensywnościach wiązek.
W Polsce jak dotąd, nigdy nie zbudowano wielkiej infrastruktury
badawczej o skali Europejskiej. Jest to poważna
przeszkoda w prowadzeniu własnych, zaawansowanych badań
w wielu z wymienionych powyżej obszarach nauki i techniki.
Krajowy budżet nauki nigdy nie pozwalał nawet marzyć
o takich przedsięwzięciach.
Obecnie w kraju zwiększyła się wielokrotnie szansa na budowę
wielkiej infrastruktury badawczej. W zasięgu są odpowiednie
fundusze przeznaczone na tworzenie wspólnego
POLFEL - laser na swobodnych elektronach w Polsce
dr hab. inż. RYSZARD S. ROMANIUK, prof. PW
Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych
84 ELEKTRONIKA 4/2010
Europejskiego obszaru badawczego (ERA) opartego na silnych
podstawach infrastrukturalnych. Istnieją stosowne instytucje
ba[...]
|
|
|
|
Porównanie układów pomiaru prądu fotodiody w dyfuzyjnej tomografii optycznej
|
|
|
GRZEGORZ DOMAŃSKI BOGUMIŁ KONARZEWSKI ARTUR TRYBUŁA JANUSZ MARZEC KRZYSZTOF ZAREMBA ROBERT KURJATA
|
Dyfuzyjna tomografia optyczna jest obecnie szybko rozwijającą
się dziedziną obrazowania medycznego, zwłaszcza
w zakresie badań funkcjonalnych organizmu i jego poszczególnych
narządów [1-3]. Zastosowanie światła z zakresu
widzialnego (zazwyczaj czerwonego) i bliskiej podczerwieni
umożliwia bezpieczny dla pacjenta pomiar parametrów optycznych,
związanych z występowaniem chromoforów mających
istotne znaczenie dla funkcjonowania organizmu - na
przykład hemoglobiny utlenowionej i zredukowanej.
Głównym problemem w dyfuzyjnej tomografii optycznej
jest uzyskanie odpowiednio wysokiego stosunku sygnał-szum
dla niskiego poziomu natężenia światła odbieranego przez fotodetektor.
Jednym ze sposobów jest zastosowanie układów
zliczających pojedyncze fotony, w których detektorami światła
są fotopowielacze [4]. Innym możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie
fotodiod typu p-i-n lub lawinowych [5]. W przypadku
fotodiod typu p-i-n i pracy źródeł światła w trybie fali ciągłej
konieczne jest zbudowanie odpowiedniego układu odbioru
sygnału prądowego.
W pracy przeprowadzono analizę szumową dwóch układów
odbioru sygnału z fotodiody - wzmacniacza trans-impedancyjnego
(zwanego też przetwornikiem prąd-napięcie)
i integratora kluczowanego, a także porównano ich stosunek
sygnał-szum. Wnioski z analizy posłużyły do konstrukcji wielokanałowego
systemu do badania ukrwienia tkanek metodą
optyczną [6].
Analiza szumowa układów do pomiaru
światła z przetwornikiem prąd-napięcie
Ogólny schemat układu przetwornika prąd-napięcie (wzmacniacza
transimpedancyjnego) dołączonego do fotodiody
przedstawiono na rys. 1.
Przetwornik zawiera fotodiodę podłączoną do wzmacniacza
operacyjnego, pracującego w układzie trans-impedancyjnym.
W pętli sprzężenia zwrotnego umieszczona jest
rezystancja Rf i dołączona do niej równolegle pojemność Cf .
Zakładając, że wzmacniacz operacyjny jest idealny, można
zapisać równanie na transformatę Laplace’a napięcia wyjściowego
uwy(s) w [...]
|
|
|
|
Rozwój techniki laserowej w kraju
|
|
|
JERZY GAJDA RYSZARD ROMANIUK
|
W bieżącym roku upływa 50 lat od wynalazku lasera. Zjawisko
laserowe zostało przewidziane nieco wcześniej. Technika
laserowa rozwija się w kraju intensywnie od początku lat
sześćdziesiątych. Pierwszy laser w kraju został uruchomiony
w roku 1969. Pierwszymi ośrodkami badawczymi były Wojskowa
Akademia Techniczna (prof. Z. Puzewicz), Politechnika
Warszawska (prof. W. Woliński) i Uniwersytet Adama Mickiewicza
(prof. F. Kaczmarek). Krajowe środowisko naukowotechniczne
techniki laserowej spotyka się od ponad 25 lat na
sympozjach techniki laserowej. Sympozja są organizowane,
tradycyjnie w Świnoujściu, pod auspicjami Komitetu Elektroniki
i Telekomunikacji PAN, Polskiego Komitetu Optoelektroniki
SEP, Polskiego Stowarzyszenia Fotonicznego przez Zachodniopomorski
Uniwersytet Technologiczny (poprzednio Politechnikę
Szczecińską) we współpracy z PW i WAT. Dziewiąte
Sympozjum Techniki Laserowej odbyło się w ostatnim tygodniu
września 2009 r. Artykuł zawiera opis wybranych prezentowanych
wątków tematycznych przez ośrodki w Krakowie,
Wrocławiu, Poznaniu, Szczecinie, Warszawie, Kielcach, Gliwicach
i inne.
Nowe materiały laserowe
Wśród materiałów badane są kryształy, np. wanadiany domieszkowane
lantanowcami oraz szkła, w szczególności na
lasery światłowodowe o szczególnych właściwościach np. dużej
mocy. W badanych materiałach, pompowanych laserem
półprzewodnikowym, mierzone są charakterystyki spektroskopowe
dla określenia warunków generacji światła, określane
są przekroje czynne na absorpcję w obszarach spektralnych
pompy oraz przekroje czynne na emisję, procesy relaksacji
stanów energetycznych jonów aktywnych, analizowane są
procesy pasożytnicze, badane są możliwości up-konwersji
z obszaru IR do pasma widzialnego, oceniany jest wpływ
koncentracji domieszki. Prace prowadzone są w Instytucie
Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN.
Cienkie warstwy granatów są domieszkowane jonami metali
przejściowych (Cr, Ni, Co). Jony takie posiadają [...]
|
|
|
|
Rozwój techniki światłowodowej w kraju
|
|
|
WALDEMAR WÓJCIK RYSZARD ROMANIUK
|
Technika światłowodowa jest ważną dziedziną nauki oraz gospodarki.
Razem z pokrewnymi obszarami techniki współtworzy
takie dyscypliny jak optoelektronika i fotonika. W połączeniu
z techniką laserową, elektroniką i mechatroniką, dziedziny
te stanowią fundament wielu obszarów gospodarczych współczesnego
społeczeństwa m.in. takich jak: automatyka przemysłowa,
robotyka, inżynieria biomedyczna, monitoring i ochrona
środowiska naturalnego, rozległe sieci telemetryczne, telekomunikacja,
teleinformatyka, globalna sieć Internet, hurtownie
danych, bezpieczeństwo narodowe. Dopiero uzupełniające
się, i jak się okazało silnie synergiczne, połączenie telekomunikacji
światłowodowej, optoelektroniki półprzewodnikowej,
techniki komputerowej oraz łączności bezprzewodowej jest
powodem prawdziwej rewolucji telekomunikacyjnej i ogólniej
informacyjnej, której każdy z nas jest aktywnym uczestnikiem.
Nagroda Nobla z dziedziny fizyki za 2009 r. została przyznana
twórcy techniki światłowodowej dr Charlesowi K. Kao (wspólnie
z twórcami matryc CCD), który w 1966 roku pierwszy przewidział,
potwierdzając to obliczeniami [1], możliwość niskostratnej
transmisji światłowodowej. W tym okresie czasu teoria propagacji
światła we włóknie optycznym była już dobrze znana, opisana
przez N.S.Kapanyego i potem E.Snitzera [2]. Podana została
wówczas przez C.K.Kao wartość 20 dB/km jako możliwa do otrzymania
w szklanych światłowodach i jako progowa dla potencjalnego
rozwoju telekomunikacji światłowodowej. Po raz pierwszy
dokładniej zlokalizowano źródło strat jako zanieczyszczenie szkła
SiO2, a nie rozpraszanie i problemy technologiczne, jak sądzono
wcześniej. Dosłownie od tego mementu rozpoczął się intensywny
światowy wyścig o obniżenie strat włókien optycznych. Od tego
momentu posiadał on silne i wyraźne podłoże gospodarcze. Już
w roku 1970, kosztem znacznych inwestycji w badania materiałowe
i technologiczne w dziesiątkach laboratoriów na świecie, pokonano
barierę 1 d[...]
|
|
|
|
Technologia druku precyzyjnego
|
|
|
MATEUSZ CZOK DOMINIK JURKÓW LESZEK GOLONKA
|
Technologia sitodruku jest jedną z najpowszechniej stosowanych,
a także najstarszych metod nanoszenia warstw
grubych [1, 2]. Na precyzję i jakość druku wpływa wiele parametrów,
takich jak gęstość i naciąg sita, grubość emulsji,
odległość sita od podłoża (snap-off), siła nacisku, kąt natarcia
i twardość rakli, prędkość druku, właściwości reologiczne
pasty oraz rozdzielczość użytej maski [2-4]. W technologii
grubowarstwowej do procesu sitodruku wykorzystuje się sita
nylonowe, fosforobrązowe oraz ze stali nierdzewnej. Najlepszą
rozdzielczość druku można uzyskać przy użyciu sit stalowych,
których wadą jest wysoka cena. W zależności od użytej
pasty i pożądanej grubości docelowej warstwy w technice
sitodruku stosuje się sita o zróżnicowanej gęstości. Siatki
są opisywane za pomocą następujących parametrów: liczby
oczek na jednostkę długości, średnicy włókna, rozmiaru
oczka, wielkości odsłoniętego obszaru [5]. Im większy obszar
odsłonięty tym więcej pasty przedostaje się na drugą stronę
siatki oraz osiągana jest większa zdolność rozdzielcza sita.
Ponadto większa powierzchnia zapobiega zapychaniu oczek
sita [6]. W druku precyzyjnym stosuje się siatki o średnicach
włókien 13…20 μm i otwarciu między 40 a 60%. W wyborze
siatki podstawową regułą jest, aby:
- minimalna szerokość ścieżki była trzykrotnie większa
od średnicy włókna,
- rozmiar oczka był trzykrotnie większy od średnicy ziarna
drukowanego materiału.
Na j[...]
|
|
|
|
Terahertz detectors and focal plane arrays
|
|
|
ANTONI ROGALSKI
|
The terahertz (THZ) region of electromagnetic spectrum is
often described as the final unexplored area of spectrum.
First humans relied on the radiation from the Sun. Cave men
used torches (approximately 500,000 years ago). Candles
appeared around 1000 BC, followed by gas lighting (1772),
and incandescent bulbs (Edison, 1897). Radio (1886-1895),
X-rays (1895), UV radiation (1901), and radar (1936) were invented
in the end of the 19-th and the beginning of the 20-th
centuries. However, terahertz range of electromagnetic spectrum
still presents a challenge for both electronic and photonic
technologies.
THz radiation (see Fig. 1) is frequently treated as the spectral
region within frequency range ν ≈1…10 THz (λ≈300…30 μm)
[1, 2] and it is partly overlapping with loosely treated submillimeter
(sub-mm) wavelength band ν ≈0.1…3 THz (λ≈3 mm
- 100 μm) [3]. Even wider region ν ≈0.1…10 THz [4, 5] is treated
as THz band overlapping thus with sub-mm wavelength
band. As result, frequently both these notions are used as
equal ones. Here THz range is accepted as the range within
ν ≈0.1…10 THz.
The THz region of the electromagnetic spectrum has
proven to be one of the most elusive. Being situated between
infrared light and microwave radiation, THz radiation
is resistant to the techniques commonly employed in these
well established neighbouring bands. Historically, the major
use of THz spectroscopy has been by chemists and astronomers
in the spectral characterization of the rotational and
vibrational resonances and thermal-emission lines of simple
molecules. Terahertz receivers are also used to study the
trace gases in the upper atmosphere, such as ozone and
the many gases involved in ozone depletion cycles, such as
chloride monoxide. Air efficiently absorbs in wide spectral
THz region (except for narrow windows around ≈35 GHz,
96[...]
|
|
|
|
Transfer energii w szkłach tlenkowo-flourkowych na bazie SiO2 domieszkowanych jonami Nd3+ i Yb3+
|
|
|
JACEK ŻMOJDA DOMINIK DOROSZ MARCIN KOCHANOWICZ
|
Szkła optyczne domieszkowane podwójnie trójwartościowymi
jonami ziem rzadkich znajdują szeroki wachlarz zastosowań
w optoelektronice. Układy zbudowanea jonach Nd3+ i Yb3+
początkowo stosowano do poprawy sprawności ogniw słonecznych
[1]. Dzięki silnej absorpcji na długości fali 580 nm
odpowiadającej przejściu 4I9/2→4G5/2, 2G7/2 jon neodymu pracuje
jako wysoce skuteczny absorber promieniowania słonecznego.
Zjawisko bezpromienistego przekazania energii,
zachodzące pomiędzy Nd3+→Yb3+ prowadzi do emisji z poziomu
2F5/2 iterbu. Dopasowanie przerwy energetycznej ogniw
słonecznych (9182 cm-1) do różnicy energii poziomów starkowskich
jonu iterbu umożliwia wysoką sprawność pochłaniania
energii słonecznej [2].
Dodatkowo ze względu na wysoką sprawność kwantową,
jony Yb3+ stosuje się w układach z up-konwersją do wzbudzania
linii fluorescencji pierwiastków takich jak Er3+, Tm3+, Tb3+ [3-5].
W celu zwiększenia sprawność pompowania wymienionych
układów, jako trzeci składnik stosuje się jony Nd3+ charakteryzujące
się dużą wartością przekroju czynnego na emisję oraz silnym
pasmem absorpcyjnym ok. 800 nm [7]. Przejście 2I9/2→4F5/2
umożliwia stosowanie jako źródeł wzbudzenia diod laserowych
emitujących promieniowanie o długości fali λp=808 nm. W tym
przypadku iterb pełni rolę pośrednika w wymianie energii miedzy
oddziaływującymi jonami domieszki [8,9].
Mechanizm transferu energii zachodzący w matrycach
szklistych, jest również z powodzeniem wykorzystywany w telekomunikacji
przy budowie prazeodymowych wzmacniaczy
włóknowych PDFA sensybilizowanych jonami Yb3+. Szerokie
i silne pasmo absorpcji iterbu pozwala na skrócenie potrzebnej
długości światłowodu oraz umożliwia pompowanie w szerokim
zakresie widma, uzyskując wysoką sprawność generacji
w drugim oknie telekomunikacyjnym [6, 11].
Dopasowanie spektralne jonów domieszki wiąże się z uzyskaniem
szerokiego widma luminescencji. Fakt ten pozwala
projektować lasery światłowodow[...]
|
|
|
|
Układ pomiarowy dla monitoringu pracy modułu fotowoltaicznego oraz dane monitoringu w warunkach południowo-wschodniej Polski
|
|
|
PRZEMYSŁAW CYPRYŚ DARIUSZ PŁOCH MARIUSZ WOŹNY EUGENIUSZ SHEREGII
|
W osiągalnych horyzontach czasowych (do końca XXI wieku)
nieodnawialne źródła energii zostaną wyczerpane. Zastąpienie
ich odnawialnymi źródłami energii jest imperatywem
współczesnej cywilizacji, tym bardziej, że spalanie w olbrzymich
ilościach węgla, ropy i gazu ziemnego powoduje naruszenie
delikatnej równowagi bilansu energetycznego Ziemi
i - co za tym idzie - niebezpieczne zmiany klimatu. Bezpośrednie
przetwarzanie promieniowania słonecznego w energie
elektryczną oraz w ciepło przemysłowe i bytowe jest jednym
z aspektów zastąpienia nieodnawialnych źródeł energii
odnawialnymi. Ten imperatyw jest odzwierciedlony w dokumentach
tak Unii Europejskiej jak i Rządu Polskiego.
25 czerwca 2009 roku weszła w życie dyrektywa Parlamentu
Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia
2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł
odnawialnych, zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy
2001/77/WE oraz 2003/30/WE [1]. Zgodnie z tym dokumentem
każde państwo członkowskie zostało zobowiązane
do zwiększenia udziału energii ze źródeł odnawialnych w całkowitym
zużyciu do 20% natomiast cel postawiony dla Polski
to 15%. Warto wspomnieć, że w roku 2005 ten wskaźnik dla
naszego kraju wynosił 7,2%.
Obszar południowo wschodniej Polski jest terenem o stosunkowo
wysokim wskaźniku promieniowania słonecznego nie
spadającym poniżej 1000 kWh/m2/rok (usłonecznienie ok. 1500
godzin/rok) [2]. W Podkarpackim średnie nasłonecznienie miesięczne
wg danych 10-letnich wynosi odpowiednio od 0,8 kWh/
m2/dzień w grudniu do 5,04 kWh/m2/dzień w lipcu. Dla Rzeszowa
roczny wskaźnik wynosi 1080 kWh/m2 z usłonecznieniem
powyżej 1800 godzin/rok [3]. Maksymalne sumy padającego
promieniowania można zaobserwować na krańcach południowych
tuż przy granicy ze Słowacją i wynoszą tam ok.1090
kWh/m2/rok. Dla porównania w Polsce maksymalne osiągane
wartości są na poziomie do 1250 kWh/m2/rok na krańcach
południowych, najniższy wskaźnik jest na Suwalszczyźnie
i [...]
|
|
|
|
Wielodrogowość a niezawodność linii radiowej zakresu 6 GHz
|
|
|
JAN BOGUCKI EWA WIELOWIEYSKA
|
Transmisję sygnałów między dwoma stałymi, odległymi od
siebie terminalami można zrealizować za pomocą linii przewodowych,
linii światłowodowych lub linii radiowych. Linie radiowe
mają istotne zalety w stosunku do linii przewodowych
i światłowodowych, co często decyduje o ich zastosowaniu.
Zaletami linii radiowych są:
- niezależność od przeszkód terenowych i stanu trasy, a także
od zgody właściciela terenu, przez który przebiega trasa;
- elastyczność w dopasowaniu do zmian struktury sieci;
- krótki czas zainstalowania;
- mniejsze koszt budowy instalacji;
- praca na bezobsługowych liniach radiowych ze zdalnym
sterowaniem.
Systemy horyzontowych linii radiowych należą do systemów
telekomunikacyjnych, które realizują bezprzewodowe
łącza transmisyjne. W porównaniu z innymi rodzajami linii
radiowych, tj. troposferycznymi i satelitarnymi, linie horyzontowe
charakteryzują się specyficznymi właściwościami toru
radiowego. Wiązka fal elektromagnetycznych pokonuje na
jednym odcinku linii radiowej przestrzeń między antenami
kierunkowymi w niewielkiej odległości nad powierzchnią Ziemi,
przy zapewnionej nie przesłoniętej horyzontem optycznej
widoczności między obu antenami - nadawczą i odbiorczą.
Ale propagacja jest zależna od warunków atmosferycznych
w obszarze propagacji, czyli w troposferze.
Zakresy częstotliwości wykorzystywane
w horyzontowych liniach radiowych
W liniach radiowych wykorzystywany jest zakres mikrofalowy
widma elektromagnetycznego, gdyż fale centymetrowe lub milimetrowe
są mało wrażliwe na szumy wynikające z zakłóceń
atmosferycznych. W przeciwieństwie do innych zakresów fal
radiowych, posiadają one zbliżoną do światła charakterystykę
rozchodzenia się, co oznacza, że strumień sygnałów kierowanych
z jednej stacji w stronę drugiej odbiorczej stacji naziemnej
może być bardzo dokładnie "wycelowany". W liniach
radiowych są stosowane anteny kierunkowe, tzn. takie, które
promieniują prawie całą moc w wybranym kierunku. Poza
[...]
|
|
|
|
Zastosowania standardów e-learningu w inteligentnych systemach informacyjnych
|
|
|
JOLANTA BRZOSTEK-PAWŁOWSKA
|
Obecnie prowadzone procesy edukacyjne daleko odbiegają
od modelu e-learningu, wywodzącego się z założeń i technik
CBT (Computer Based Training) dostosowanego do szkoleń
przez Internet, w których podstawą dydaktyki jest oczekiwanie
na odpowiedź od szkolonego i prowadzenie go przez
sekwencję podawanych treści, zależnych lub nie od wyników
odpowiedzi, stanowiących zawartość elektronicznego kursu.
Model ten nie uwzględnia aktywnej roli edukatorów (trenerów,
mentorów), mających wpływ na przebieg procesu szkoleniowego,
pracy w grupie szkolonych, technik i zasobów Web 2.0,
współdziałania ze społecznościami internetowymi i wielu innych
obecnie pojawiających się potrzeb. Systemy edukacyjne
rozwinęły się w podobny sposób jak inne systemy informacyjne
chłonąc, m.in. technologie Web 2.0 i Web 3.0. W każdym
systemie informacyjnym zasadniczym celem jest skuteczność
procesu informacyjnego, która jest związana z trafnością
przekazywania informacji, czyli z dostosowaniem przekazywanej
informacji do potrzeb i oczekiwań użytkownika. Modele
e-learningu podążają za rozwojem tych potrzeb - zawarte
w standardach, starszym sprzed kilku lat, SCORM 2004 (Sharable
Content Object Reference Model) i najnowszym IMS
Common Cartridge (CC) wydają się być pomocne w budowie
i działaniu inteligentnych systemów informacyjnych, ściśle
współpracujących z odbiorcą, nie tylko w obszarze edukacji,
ale również w innych obszarach, takich jak pomoc na stanowisku
pracy, marketing internetowy, komunikacja z klientem.
W dalszej części scharakteryzowane zostaną modele zawarte
w SCORM 2004 i CC w aspekcie ich zastosowań w systemach
informacyjnych o różnym przeznaczeniu oraz potrzeby
ze strony systemów, które mogłyby być zrealizowane mechanizmami
standardowych modeli e-learningu.
Ogólna charakterystyka standardów
SCORM 2004 i Common Cartridge
Model bliski wspomnianemu we wstępie modelowi CBT zawarty
jest w nieformalnym standardzie e-learningu SCORM
2004, którego opracowan[...]
|
|
|
|
Zastosowanie środowiska LabView do weryfikacji sygnałów impulsowych wykorzystywanych w badaniach kompatybilności elektromagnetycznej
|
|
|
ADAM MAĆKOWIAK KRZYSZTOF SIECZKAREK
|
Funkcjonowanie akredytowanego laboratorium wykonującego
badania kompatybilności elektromagnetycznej wiąże
się z koniecznością systematycznej weryfikacji aparatury
pomiarowej. Ze względu na dużą ilość parametrów
podlegających weryfikacji jest to proces czasochłonny
i wymagający dobrej znajomości aparatury sprawdzającej
(np. oscyloskopu cyfrowego), zarówno w zakresie jej obsługi,
jak i zabezpieczenia oraz dopasowania torów pomiarowych
do przebiegów wysokonapięciowych. Powody te zdecydowały
o stworzeniu takiego narzędzia do automatycznej weryfikacji
aparatury probierczej, które minimalizowałoby udział personelu
podczas sprawdzeń okresowych i jednocześnie znacznie
skracało czas ich trwania.
Wymagania normatywne
Generator udarów piorunowych
Metody badań i pomiarów odporności na udary powodowane
przez przepięcia łączeniowe i piorunowe stany przejściowe
zawiera norma [1]. Norma ta określa również dokładne wymagania
odnośnie aparatury pomiarowej oraz parametrów
sygnałów probierczych. Na rys. 1 pokazano uproszczony
schemat generatora udarów.
Wartości elementów pokazanych na rysunku 1 są dobrane
tak, aby generator dostarczał udar napięciowy 1,2/50 μs
(w warunkach obwodu otwartego) oraz udar prądowy 8/20 μs
w stanie zwarcia. Parametry te określone są jako czas narastania/
czas trwania impulsu. Norma [1] przyjmuje ich definicje
według normy IEC 469-1, a sposób ich wyznaczania pokazano
na przykładzie udaru napięciowego na rys. 2.
W tabeli 1. zawarto zestawienie wymagań dotyczących
parametrów sygnałów probierczych stosowanych w badaniach
odporności na udary.
Tab. 1. Parametry sygnałów probierczych wymaganych w badaniach
odporności na udary
Tabl. 1. Requirements for surge generator verification
Przebieg napięciowy Przebieg prądowy
Amplituda N ±10%* N ±10%*
Czas narastania 1,2 μs ±30% 8 μs ±20%
Czas trwania
(na poziomie 50%) 50 μs ±20% 20 μs ±20%
*N = {0,5; 1; 2; 4} kV
Zast[...]
|
|
|
|
Źródło pola magnetycznego do spektrometru EPR na pasmo L
|
|
|
JAN DUCHIEWICZ ANDRZEJ L. DOBRUCKI ANDRZEJ FRANCIK TOMASZ DUCHIEWICZ ADAM KUTYNIA ANDRZEJ SADOWSKI BARTOSZ IDŹKOWSKI JERZY BŁASZCZYK
|
Jednym z podstawowych bloków spektrometru EPR jest źródło
pola magnetycznego, składające się elektromagnesu, zasilacza
elektromagnesu oraz regulatora pola magnetycznego
(najczęściej hallotronowego). Ponieważ w spektrometrze EPR
o fali ciągłej, rejestracja sygnału EPR jest najczęściej dokonywana
podczas zmiany (zwykle liniowej) pola magnetycznego,
więc regulator pola magnetycznego powinien zapewniać
odpowiedni zakres tzw. przemiatania pola magnetycznego
dookoła pewnej wartości środkowej [1]. Wartość pola magnetycznego
i związane z nim rozmiary elektromagnesu oraz moc
niezbędna do jego zasilania zależą głównie od pasma częstotliwości,
wykorzystywanego przez dany spektrometr. Uproszczona
zależność wartości indukcji magnetycznej od częstotliwości
pracy spektrometru EPR jest następująca [2, 3]:
B = f/(2,8⋅1010)
gdzie: B - indukcja magnetyczna w T, f - częstotliwość pracy
w Hz.
Najbardziej popularne są spektrometry na pasmo X
(9,5 GHz), wymagające indukcji magnetycznej elektromagnesu
równej ok. 339 mT (wartość środkowa). Ponieważ rozdzielczość
spektrometru EPR rośnie ze wzrostem częstotliwości
pracy, więc spotyka się też spektrometry na pasmo Q
(35 GHz), wymagające indukcji magnetycznej ok. 1250 mT.
Ostatnio stwierdza się rozwój spektrometrów na wyższe pasma,
jak np. W (60 GHz) oraz V (90 GHz). O ile w spektrometrach
EPR na pasmo X czy Q stosowane są zwykłe elektromagnesy
z rdzeniem żelaznym, to przy wyższych pasmach,
wymagających indukcji magnetycznej rzędu kilku tesli, stosuje
się najczęściej magnesy nadprzewodzące.
Ze wzrostem częstotliwości pracy maleją jednak dopuszczalne
rozmiary obiektów badań metodą EPR, stąd też
do badań biologicznych, w których często występują
obiekty o stosunkowo dużych rozmiarach, stosuje się
niższe pasma częstotliwości: pasmo S (3 GHz), pasmo
L (1 GHz) oraz pasma UHF (250 i 500 MHz). Ponieważ
dla niższych pasm częstotliwości wymagana wartość
indukcji magnetycznej jest na ogół mniejsza niż 1[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
