Największa baza artykułów technicznych online - aktualnie 66233 publikacje.
Zaawansowane »          English [ENGLISH]
  • Aktualności
  • Prenumerata papierowa
  • Baza publikacji
  • Dostęp czasowy
  • KatalogFirm
  • O Wydawnictwie
profil Twój Profil
Kliknij, aby zalogować »
Jesteś odbiorcą prenumeraty plus
w wersji papierowej?

Oferujemy Ci dostęp do archiwalnych zeszytów prenumerowanych czasopism w wersji elektronicznej
AKTYWACJA DOSTĘPU! »

Twój koszyk
  Twój koszyk jest pusty

Czasowy dostęp?

zegar

To proste!

zobacz szczegóły
r e k l a m a

ZAMÓW EZEMPLARZ PAPIEROWY!

baza zobacz szczegóły
ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA › 2010-9
 

 Publikacja: Biało-świecące diody LED rewolucjonizują technikę oświetleniową
Autor: BOHDAN MROZIEWICZ  

Obszar zastosowań diod elektroluminescencyjnych (LED) nieustannie się poszerza i nie ma obecnie wątpliwości, że w niedalekiej przyszłości będą to podstawowe źródła światła w urządzeniach oświetlających i sygnalizacyjnych. Ich uzupełnieniem mogą być ewentualnie organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED), lecz technologia produkcji tych ostatnich wymaga jeszcze dodatkowych prac badawczych. Ogólnie biorąc, pole zastosowań LED można podzielić na trzy grupy. Pierwsza obejmuje diody służące do sygnalizacji. Są to diody emitujące światło o barwach rozciągających się na całe widmo promieniowania widzialnego od barwy niebieskiej do czerwonej oraz światło białe. Grupa druga obejmuje diody emitujące promieniowanie niewidzialne dla oka, odpowiednio podczerwone i ultrafioletowe. Diody tej grupy służą w pierwszej kolejności do transmisji informacji lub znajdują specyficzne zastosowania np. w medycynie. Szczególnie dużego znaczenia nabrała jednak ostatnio trzecia grupa diod LED, do której należą diody emitujące światło białe służące do podświetlania wyświetlaczy LCD (z ciekłymi kryształami), w tym monitorów, ekranów telewizyjnych i telefonicznych oraz diod wbudowanych w duże oprawy i służące do oświetlania ulic, innych obiektów zewnętrznych oraz wnętrz domowych. O dużym i wciąż rosnącym znaczeniu diod LED emitujących światło białe decyduje kilka czynników, a wśród nich takie jak: - Biało-świecące diody LED charakteryzują się bardzo wysoką skutecznością świetlną dochodzącą do 200 lm/W [1], a w przyszłości parametr ten może osiągnąć wartość 250 lm/ W (rys. 1). Chociaż w praktyce, po wbudowaniu do oprawy, wyroby rynkowe mają skuteczność świetlną rzędu 100…150 lm/W ich sprawność energetyczna i tak jest znacznie większa niż żarówek (8%) i co najmniej porównywalna ze sprawnością źródeł fluorescencyjnych (25%). Zastosowanie LED do oświetlenia ogólnego pozwala więc na znaczne oszczędności w zużyciu energii elektrycznej, a tym samym na [...]

 

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA i zyskaj dostęp do pozostałych elektronicznych publikacji tego czasopisma z lat 2004-2011 (od 1 marca również rok 2012).
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.
prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 397,08 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 357,37 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 352,80 zł
prenumerata papierowa półroczna - 176,40 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 88,20 zł
okres prenumeraty:   
*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.
Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

 

POZOSTAŁE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE:
Analiza efektywności i kosztów sprzętowej realizacji filtrów cyfrowych o zadanej liniowej charakterystyce fazowej
 
ADAM MILIK  ANDRZEJ PUŁKA  JACEK KONOPACKI  
Jedną z pierwszych decyzji, jaką należy podjąć projektując filtr cyfrowy jest wybór typu filtru, tzn. czy ma to być filtr o nieskończonej odpowiedzi impulsowej (NOI), czy filtr o skończonej odpowiedzi impulsowej (SOI). O tym, która struktura zostanie ostatecznie wybrana, powinny decydować jej szczególne właściwości (wady i zalety), zwykle związane z konkretną aplikacją. W ostatnim czasie można zaobserwować, że filtry SOI są chętniej stosowane od filtrów NOI. Decydują o tym takie zalety filtrów SOI, jak: łatwość uzyskania liniowej charakterystyki fazowej oraz stabilność filtru. Ich główna wada, jaką jest większa liczba współczynników w porównaniu z odpowiednikiem typu NOI, traci w wielu przypadkach na znaczeniu, gdyż dostępne dziś maszyny cyfrowe (procesory sygnałowe) charakteryzują się bardzo dużą wydajnością obliczeniową, a czas wykonywania operacji mnożenia i dodawania jest praktycznie taki sam. Nowoczesne metody projektowania filtrów NOI pozwalają również otrzymać w przybliżeniu liniową charakterystykę fazową, ale uzyskuje się to kosztem zwiększenia rzędu filtru. W rezultacie sumaryczna liczba operacji mnożenia oraz dodawania potrzebna do wyliczenia jednej próbki wyjściowej takiego filtru (definiowana jako złożoność obliczeniowa) jest w niektórych przypadkach podobna jak dla filtrach SOI. W pracach [2, 3] porównano teoretycznie złożoność obliczeniową algorytmów realizujących wybrane filtry cyfrowe. Porównanie przeprowadzono dla filtrów o równomiernie falistej lub quasirównofalistej aproksymacji pożądanej charakterystyki częstotliwościowej, zrealizowanych za pomocą struktury bezpośredniej typu SOI lub NOI. Pokazano, że dla filtrów NOI, opisanych transmitancją o niewielkiej liczbie niezerowych biegunów, istnieje graniczna wartość szerokości pasma przejściowego (ωt), dla której złożoność obliczeniowa algorytmów realizujących filtry NOI jest mniejsza niż dla odpowiedników SOI. Rys. 1. Kaskadowa struktura typu SOI złożona[...]
 
Analiza trajektorii stabilograficznych z wykorzystaniem metod czasowo-częstotliwościowych
 
JERZY FIOŁKA  ZENON KIDOŃ  
Stabilografia statyczna jest powszechnie stosowaną metodą diagnostyczną, dostarczającą istotne informacje o stanie układu utrzymywania równowagi człowieka. Podstawowym narzędziem wykorzystywanym w tego typu badaniach jest platforma stabilograficzna. Urządzenie to, będące zespołem przetworników siły, pozwala na rejestrację sił nacisku jakie wywierają stopy na płaszczyznę podstawy. W trakcie badania, które trwa zwykle 30…60 s., pacjent stoi w pozycji wyprostowanej na platformie (rys. 1). Mimowolnie wykonywane ruchy podlegają wówczas rejestracji, po czym odpowiedni algorytm obliczeniowy tworzy tzw. trajektorię stabilograficzną, obrazującą przemieszczanie punktu przyłożenia wypadkowej sił nacisku stóp COP (ang. Center of Pressure). W diagnostyce medycznej bardzo rzadko bezpośredniej, wizualnej analizie podlegają same trajektorie. Powszechnie stosuje się różnego rodzaju techniki parametryzacji, których efektem jest przyporządkowanie trajektorii pewnej wartości liczbowej, charakteryzującej układ utrzymywania równowagi pacjenta. W literaturze można znaleźć wiele definicji owych parametrów [1]. Do najczęściej stosowanych można zaliczyć: - wypadkowe (średnie) wychylenie punktu COP trajektorii od punktu jej geometrycznego środka (XC,YC), - pole pod "rozwiniętą" trajektorią, liczone jako suma pól cząstkowych obszarów wyznaczonych przez dwa kolejne punkty trajektorii i punkt jej środka (XC,YC), - długość trajektorii. Wymienione parametry opisują geometrię, co pozwala na pewnego rodzaju ocenę "rozmiaru" trajektorii. Zupełnie odmienne podejście do problemu można znaleźć w pracy [2], w której autorzy zastosowali analizę fraktalną, opisując trajektorię za pomocą wykładnika Hursta. Podjęto również próby zastosowania transformaty Fouriera w omawianym zagadnieniu [3, 4], czy też analizy czasowo-częstotliwościowej [5, 6]. Sformułowanie problemu Bardzo istotnym źródłem informacji o stanie pacjenta jest dynamika przemieszczania [...]
 
Analiza występowania wiskerów na powierzchni wysokocynowych stopów lutowniczych poddanych działaniu skrajnych warunków środowiskowych
 
AGATA SKWAREK  KRZYSZTOF WITEK  MARIUSZ PŁUSKA  ANDRZEJ CZERWIŃSKI  WOJCIECH FILIPOWSKI  
Obligatoryjne implementowanie 1 lipca 2006 r. do prawa krajów członkowskich Unii Europejskiej Dyrektywy 2002/95/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 27 stycznia 2003 w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji w sprzęcie elektronicznym i elektrycznym zwanej w skrócie Dyrektywą RoHS, wywołało bardzo poważne konsekwencje w obszarze technologii montażu elektronicznego. Ołów, będący dotąd jednym z głównych składników stopów lutowniczych, został w większości wytwarzanego sprzętu elektronicznego wycofany. W miejsce spoiw ołowiowych producenci zaczęli masowo wprowadzać wysokocynowe stopy przeważnie typu SnAg lub SnAgCu, niejako pomijając poważne zagrożenia jakie niesie za sobą stosowanie ich w praktyce, jednym z nich jest zdolność do spontanicznego tworzenia się tzw. wąsów cynowych (ang. tin whiskers), rosnących w wyniku relaksacji naprężeń występujących wewnątrz warstwy stopu. Fakt ten, stał się powodem znacznego wzrostu ilości publikacji dotyczących wpływu wiskerów na pogorszenie niezawodności sprzętu elektronicznego. Znaczna część z autorów zwraca uwagę na istotne ryzyko, jakie niesie za sobą powszechne przejście na stosowanie wysokocynowych stopów lutowniczych w sposób niewystarczający poprzedzone wieloletnimi badaniami niezawodnościowymi. Analiza warunków powstawania, sposobów mierzenia oraz metod ograniczania zjawiska wiskerów wg norm i publikacji JEDEC Realność radykalnego pogorszenia niezawodności układów elektronicznych, wykonanych technologiami bezołowiowymi w wyniku ewentualnego pojawienia się wiskerów dała podstawę do stworzenia jednolitych dokumentów, które w sposób znormalizowany, umożliwiałyby producentom sprzętu elektronicznego zminimalizować ryzyko z tym związane. W marcu 2006 r. międzynarodowe organizacje JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council) oraz iNEMI (International Electronics Manufacturing Initiative) opublikowały dwa dokumenty, intencją których była chęć upowszechni[...]
 
Analogowa linia opóźniająca radaru szumowego ze sterowaniem cyfrowym
 
BRONISŁAW STEC  CZESŁAW REĆKO  WALDEMAR SUSEK  
Radary szumowe, ze względu na wykorzystanie jako sygnału sondującego sygnału losowego lub pseudolosowego, należą do grupy radarów trudnych do wykrycia (LPI). Ich ogromną zaletą jest możliwość pracy wielu urządzeń bez wzajemnego ich zakłócania się. Znajdują one zastosowanie zarówno w technice cywilnej jak i wojskowej. Możliwe jest wykorzystanie tego typu urządzeń także do wykrywania obecności osób w pomieszczeniach zamkniętych i miejscach zakrytych. Do odbioru tego typu sygnałów wykorzystywane są odbiorniki korelacyjne. Ze względu na budowę można wyróżnić trzy podstawowe typy odbiornika korelacyjnego: - analogowy odbiornik korelacyjny, - analogowo-cyfrowy odbiornik korelacyjny, - cyfrowy odbiornik korelacyjny. Elementem występującym w strukturze każdego odbiornika jest stała lub regulowana linia opóźniająca. W zależności od typu odbiornika linia opóźniająca może być zrealizowana w oparciu o odcinki linii transmisyjnej (analogowa linia opóźniająca) lub z wykorzystaniem układów pamięci (cyfrowa linia opóźniająca). W Zakładzie Mikrofal IRE WEL WAT został zaprojektowany i wykonany model analogowej linii opóźniającej ze sterowaniem cyfrowym. Linia została praktycznie wykorzystana w modelu radaru szumowego bliskiego zasięgu. Struktura radaru szumowego W radarze impulsowym odległość do celu jest określona poprzez pomiar czasu opóźnienia pomiędzy impulsem wysłanym a sygnałem echa. W radarze szumowym sygnał wys[...]
 
Badanie odpowiedzi kamery CCD na sygnał elektroluminescencyjny w zależności od temperatury
 
JOANNA PARZYCH  
Właściwości współczesnych diod elektroluminescencyjnych LED (Light Emitting Diodes), w tym emitujących światło białe [8], powodują ich coraz szersze zastosowanie, zarówno w celach oświetleniowych, jak i jako elementy różnych przetworników i układów [13, 16]. Parametry optyczne LED wynikają ze specyfiki ich procesu produkcyjnego. Dlatego, nawet w ramach tej samej partii wytworzonych elementów, parametry te - w szczególności światłość i barwa emitowanego promieniowania - mogą się różnić. Istnieje więc konieczność testowania diod zarówno podczas ich produkcji, jak i przy wyborze do określonego celu [8, 12]. Szczegółowe określenie charakterystyk optycznych jest istotne, zwłaszcza przy zastosowaniu ich jako pomiarowych źródeł promieniowania optycznego oraz do konstrukcji czujników i urządzeń, w których są one wykorzystywane [4]. Jednym z istotnych czynników wpływających na zmianę tych parametrów jest temperatura. Niniejszy artykuł dotyczy wykorzystania kamery CCD do pomiarów promieniowania emitowanego przez diody elektroluminescencyjne, a w szczególności - badania wpływu temperatury otoczenia na zależności zachodzące między sygnałem emitowanym przez diodę, a wartością odpowiedzi kamery CCD na ten sygnał. Przetworniki obrazu wykorzystujące matryce CCD lub CMOS [1, 3, 5, 7] są coraz częściej wykorzystywane do obserwacji, rejestracji i gromadzenia danych pomiarowych. Zmiana warunków zewnętrznych, głównie temperatury, może wpłynąć na ograniczenie możliwości aplikacyjnych tych przetworników [15]. Pomiary przeprowadzono wykorzystując inkubator laboratoryjny ILW 115-T TOP [5], w zakresie temperatur -5…+45ºC, dla różnych wartości czasu ekspozycji kamery (0,1, 0,5 i 1 s) oraz czasu trwania sygnału emitowanego przez diodę (0,001…100 ms). Wartości pomiarowe i nastaw kamery CCD zadawano w programie sterującym zrealizowanym w środowisku graficznym LabVIEW [11, 14]. Na podstawie wykonanych pomiarów określono zależności międ[...]
 
Bezprzewodowy panel operatorski do sterownika PLC
 
ADRIAN SEWERYN  MIROSŁAW CHMIEL  SEBASTIAN TWORUSZKA  JAN MOCHA  
Panel operatorski jest niezbędnym składnikiem każdego systemu automatyki wyposażonego w sterownik PLC, gdzie konieczne jest zadawanie danych i odczyt alarmów oraz aktualnych wartości zmiennych przez operatora. Terminal operatorski, znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwie sterowanej maszyny, umożliwia kontrolowanie szeregu jej parametrów procesowych, jak również analizę obserwowanych danych. Panele operatorskie powinny spełniać wymagania surowych norm, które są niezbędne do zapewniania ich właściwej pracy w warunkach przemysłowych. Należą do nich: odporność na drgania mechaniczne, stopień ochrony obudowy przed ciałami stałymi i cieczami, określany przez tzw. liczbę IP (ang. Ingress Protection) oraz kompatybilność elektromagnetyczna. Do najważniejszych zadań panelu operatorskiego należą: ułatwienie sterowania procesem przemysłowym, prezentacja oraz kontrola zmiennych procesowych poprzez wyświetlanie ich na pulpicie w formie komunikatów zrozumiałych dla operatora. Informacje wyświetlane na pulpicie mogą być przedstawione w różnorakich formach, począwszy od prostych komunikatów tekstowych, do złożonych procedur graficznych (wykresy, paski zaawansowania). Komunikacja z użytkownikiem jest jedną z najistotniejszych właściwości panelu. Użytkownik powinien posiadać możliwość decyzji, co do sposobu przedstawiania danych oraz sposobu ich edycji. Kolejnym istotnym parametrem panelu jest sposób jego połączenia z innymi urządzeniami systemu automatyki. W praktyce stosuje się podłączenia przewodowe oraz określony przez producenta systemu automatyki protokół komunikacyjny. Firma Siemens jest znanym i popularnym producentem urządzeń automatyki przemysłowej. Oferuje ona zaawansowane technologicznie urządzenia m.in. sterowniki PLC, panele operatorskie oraz wiele innych. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi składnikami systemu odbywa się za pomocą zdefiniowanych przez producenta protokołów komunikacyjnych (PPI, MPI) [1, 2]. Firma Siemens nie[...]
 
Diagnostyka analogowych układów scalonych metodą monitorowania prądu zasilania w ewolucyjnie dobranych punktach pomiarowych
 
TOMASZ GOLONEK  DAMIAN GRZECHCA  JERZY RUTKOWSKI  
Monitorowanie prądu zasilania układu scalonego w stanie statycznym (ang. quiescent state) jest powszechnie uznaną i stosowaną metodą testowania układów cyfrowych klasy CMOS. Metoda ta jest w skrócie określana jako testowanie IDDQ (ang. IDDQ testing). Prąd zasilania IDD cyfrowych układów CMOS w stanie statycznym jest minimalny dla struktury nieuszkodzonej (równy sumie prądów upływności złącz i bramek izolowanych warstwą SiO2) i rośnie radykalnie w przypadku wystąpienia zwarcia otwierającego drogę dla przepływu prądu do masy układu. Diagnostyka analogowych układów scalonych (AUS) metodą IDDQ jest znacznie trudniejszym wyzwaniem m.in. z uwagi na ciągły charakter sygnałów analogowych. Jednak łatwa dostępność pomiarowa oraz podatność poziomu prądu zasilania na defekty układu zachęcają do stosowanie metody IDDQ również dla AUS [1-4]. W dotychczasowych publikacjach można znaleźć rozwiązania poprawiające skuteczność diagnostyczną metody IDDQ przy badaniu AUS. Przykładowo, w publikacji [1] Autorzy proponują rejestrację prądu IDD przy zasilaniu układu przebiegiem piłokształtnym (dynamiczna metoda monitorowania prądu zasilania). W [2] zostały przedstawione rezultaty potwierdzające poprawę poziomu identyfikacji diagnostycznej AUS przy pomiarze statycznego prądu zasilania dla kilku wartości napięcia zasilania, które dobrano empirycznie. Uszkodzenia układów elektronicznych można generalnie podzielić na: katastroficzne (ang. catastrophic faults, hard faults) i parametryczne (ang. parametric faults, soft faults) [5, 6]. Uszkodzenia katastroficzne AUS są spowodowane przez radykalną zmianę parametrów struktury scalonej (np. przebicie złącza lub warstwy SiO2, zwarcie lub przerwa powstałe w procesie technologicznym). Uszkodzenia parametryczne powstają w wyniku dewiacji parametrów poza obszar dozwolony, którego brzegi są określone przez tolerancje specyfikacji projektowych układu. Z uwagi na dokładność, metody diagnostyki AUS można podzielić n[...]
 
Diagnostyka struktur półprzewodnikowych z wykorzystaniem zaawansowanych technik bliskiego pola
 
ANDRZEJ SIKORA  
Rozwój technik mikroelektronicznych owocuje pojawianiem się na rynku nowych wersji analogowych i cyfrowych układów scalonych. Postęp w tej dziedzinie związany jest z zastosowaniem nowego rodzaju architektur, zmniejszaniem rozmiaru pojedynczych struktur, zwiększaniem częstotliwości granicznej pracy układów, czy też zastosowaniem nowych materiałów i technologii. Każdy nowy produkt wymaga przeprowadzenia odpowiednich testów potwierdzających jego niezawodność i odporność na warunki pracy podane w specyfikacji. W przypadku pojawiania się defektów czy uszkodzeń w układzie, niezwykle ważna jest identyfikacja źródła problemu i jego eliminacja. Ze względu na małe gabaryty struktur półprzewodnikowych, których wymiary obecnie mierzone są w dziesiątkach nanometrów, konieczne jest zastosowanie technik pozwalających na przeprowadzenie pomiarów z odpowiednią rozdzielczością. Narzędziem, które pozwala na obserwację różnych właściwości fizycznych w powierzchni z nanometrową rozdzielczością, jest rodzina technik pomiarowych ogólnie określana jako mikroskopia bliskiego pola (ang. Near Field Microscopy) często określana także jako mikroskopia sił atomowych (ang. Atomic Force Microscopy). W diagnostyce struktur półprzewodnikowych szczególne znaczenie mogą Ocena pracy układu na podstawie pomiaru rozkładu potencjałów elektrostatycznych Mikroskopia sił elektrostatycznych (ang. Electrostatic Force Microscopy) jest trybem pozwalającym na obrazowanie oddziaływań elektrostatycznych nad powierzchnią próbki [1-4], polegającym na obserwacji sił działających pomiędzy powierzchnią a przewodzącym, spolaryzowanym ostrzem skanującym, znajdującym się kilkadziesiąt nanometrów nad próbką. Technika ta umożliwia stworzenie skorelowanych ze sobą[...]
 
Domieszkowanie dyfuzyjne krzemu ze szkliw o podwyższnej zawartości koncentracji domieszki
 
EDYTA WRÓBEL  KRZYSZTOF WACZYŃSKI  WOJCIECH FILIPOWSKI  
Metoda domieszkowania monokrystalicznych podłoży Si ze szkliwa domieszkowego osadzonego z rozwirowywanych roztworów domieszkowych w aspekcie zastosowań do wytwarzania silnie domieszkowanej warstwy n+ wymaganej w konstrukcji ogniwa fotowoltaicznego stała się przedmiotem szerokiego zainteresowania w literaturze z uwagi na niskie koszty otrzymywania szkliw, bezpieczeństwo prowadzenia procesu wytwarzania (stosunkowo niewysokie temperatury - ok. 400K) i minimalną toksyczność otrzymanych produktów (użycie związków chemicznych w niewielkiech ilościach) [1-7]. Metoda ta polega na tym, że specjalnie preparowany roztwór domieszkowy, w skład którego wchodzą: związek krzemu (najczęściej tetraetoksysilan - TEOS), rozpuszczalnik organiczny np. alkohol etylowy oraz związek domieszki np. kwas fosforowy, jest rozwirowany na płytce krzemowej, a następnie poddawany obróbce termicznej w celu uformowania stabilnej warstwy tlenkowo-domieszkowej, z której następuje właściwy proces dyfuzji. Zaletą tej technologii jest prostota procesu wytwarzania szkliw, natomiast wadą - duża wrażliwość tej metody na warunki, w jakich szkliwa są wytwarzane [8]. Wcześniejsze badania opisane w literaturze wykazały, że dla roztworu domieszkowego najważniejszym parametrem jest lepkość, która decyduje o zdolności danego typu roztworu do tworzenia w procesie rozwirowywania ciągłej i jednorodnej warstwy szkliwa [9, 10]. Z kolei sam proces nakładania roztworów domieszkowych silnie zależy od parametrów procesu rozwirowywania, takich jak temperatura, wilgotność względna, szybkość wirowania, ilość nakładanej emulsji domie[...]
 
Drukowane, elastyczne anteny etykiet do systemów identyfikacji radiowej RFID
 
KAMIL JANECZEK  GRAŻYNA KOZIOŁ  
Rozwój społeczeństwa informacyjnego pociąga za sobą konieczność zwiększania efektywności transferu informacji. Jednym ze sposobów wspomagających ten proces jest identyfikacja radiowa RFID (ang. Radio Frequency Identification). Wykorzystuje ona fale radiowe do wymiany informacji między czytnikiem a etykietą RFID. W zależności od zakresu częstotliwości system RFID charakteryzuje się m.in. różną odległością odczytu i szybkością transmisji danych, odpornością na odbicia z otoczenia. Znaczący wpływ na pracę systemów ma również obecność płynów i metali [1]. W tradycyjnych etykietach RFID anteny wykonuje się z aluminium lub miedzi. Natomiast struktury półprzewodnikowe (ang. chip) wytwarza się z krzemu. Są one przyłączane do etykiet przy użyciu kleju przewodzącego. W przypadku etykiet przeznaczonych do identyfikacji na powierzchniach metalowych dodaje się warstwę ferrytową, która spełnia funkcję izolatora pomiędzy anteną a metalem [2]. Obecnie prowadzi się na świecie badania nad drukowanymi, elastycznymi etykietami RFID. Są opracowywane technologie druku ich anten, wśród których można wyróżnić sitodruk, druk strumieniowy, fleksodruk i grawiodruk. Ponadto, badaniom poddawane są nowe materiały bazujące na nanokompozytach oraz polimerowych materiałach przewodzących. Celem powyższych działań jest opracowanie technologii druku kompletnych etykiet RFID, tj. anteny i struktury półprzewodnikowej. Wzory drukowanych anten RFID Badaniom poddano anteny etykiet do systemów identyfikacji radiowej pracujące w dwóch zakresach częstotliwości: HF 13,56 MHz oraz UHF 868 MHz. Pierwsza antena jest to pętla indukcyjna o wymiarach 40 x 40 mm ze ścieżkami o szerokość 300 μm[...]
 
E-learning i multimedia w certyfikowanych szkoleniach ECDL
 
ANDRZEJ ABRAMOWICZ  
W okresie dynamicznego rozwoju e-learningu i rynku multimediów, a jednocześnie ogromnego i rosnącego zainteresowania (nie tylko ludzi młodych) zdobywaniem wiedzy, uzyskiwaniem różnego rodzaju dyplomów i certyfikatów mających pomóc w karierze zawodowej, warto spróbować odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących przydatności współczesnych rodzajów kształcenia - wykorzystujących przekaz multimedialny i Internet - w konkretnych dziedzinach wiedzy. Literatura dotycząca stosowania technik informatycznych w procesie nauczania jest już bardzo bogata i wielowątkowa. Istnieje wiele pozycji ogólnie omawiających m.in. rolę Internetu w procesie nauczania i samokształcenia oraz społecznopedagogiczną użyteczność technologii informacyjnych [7]. Wielu autorów pisze o edukacyjnych aspektach multimediów, wpływie postępu technologicznego w IT na postrzeganie roli multimediów, specyfice przekazu multimedialnego w praktyce edukacyjnej [5]. Autorzy zastanawiając się nad wpływem technik informatycznych na poziom kształcenia abstrahują zazwyczaj od konkretnych rozwiązań, bądź też przedstawiają wybrane przykłady podkreślając zalety konkretnych szkoleń [9]. Ciekawe są rozważania dotyczące przyszłości: kierunków rozwoju platform edukacyjnych [4], strategii testowania (inteligentne testy) [8], zastosowania technologii VirtualLab [4, 6]. Wciąż jednak zdaje się dominować w publikacjach pewien rodzaj fascynacji nowymi możliwościami w edukacji związanymi z zastosowaniem IT. Jedynymi opiniami krytycznymi związanymi ze wspomaganym komputerowo nauczaniem są te znane i powtarzane od dawna, które wskazują na: - niebezpieczeństwo alienacji uczestników szkoleń, - znacznie ograniczony kontakt werbalny z prowadzącym szkolenie i innymi uczestnikami (w przypadku szkoleń na platformie e-learningowej, w przypadku kursu na płycie CD nie ma w ogóle o tym mowy), - niebezpieczeństwa związane z możliwością wykształcenia wśród uczestników postaw roszczeniowych ("wszystko powi[...]
 
Ewolucyjne projektowanie filtrów cyfrowych o nietypowych charakterystykach i skończonej długości słowa bitowego
 
ADAM SŁOWIK  
Filtracja sygnałów cyfrowych jest bardzo ważnym zagadnieniem, bardzo często wykorzystywanym w praktyce. Wśród filtrów cyfrowych możemy wyróżnić filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej (SOI) oraz filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej (NOI) [5]. Filtry NOI są bardzo efektywne i wymagają znacznie mniejszej - w stosunku do filtrów SOI - liczby mnożeń dla wyliczenia pojedynczej próbki sygnału wyjściowego przy zapewnieniu wymaganej charakterystyki częstotliwościowej. Ze sprzętowego punktu widzenia oznacza to, że filtry NOI mogą być bardzo szybkie, pozwalając na działanie w czasie rzeczywistym [5, 7]. Głównie podczas projektowania filtrów cyfrowych ważne jest, aby dany filtr spełniał założenia projektowe odnośnie kształtu charakterystyki amplitudowej oraz, aby był filtrem stabilnym. Kiedy realizowany filtr jest filtrem Butterworth’a, Chebyshev’a lub Cauer’a wówczas podczas projektowania można skorzystać z gotowych aproksymacji w celu otrzymania żądanej charakterystyki filtru. Problem ten jednak komplikuje się w przypadku, gdy projektowany filtr ma posiadać niestandardową charakterystykę amplitudową [7], która może być na przykład wymagana w różnego rodzaju korektorach amplitudowych. W takim przypadku standardowe aproksymacje stają się bezużyteczne i należy skorzystać z jednej z technik optymalizacji ciągłej (w przypadku projektowania filtrów bez ograniczeń odnośnie długości słowa bitowego) lub dyskretnej (w przypadku projektowania filtrów o skończonej długości słowa bitowego). Dodatkowo, z tego względu, że funkcja opisująca problem projektowania filtrów cyfrowych jest funkcją wielomodalną [6], należy wykorzystać techniki optymalizacji globalnej. Wśród technik optymalizacji globalnej można wymienić: algorytmy ewolucji różnicowej [8, 12], algorytmy rojowe [2], algorytmy pszczele [9], strategie ewolucyjne [10], algorytmy kulturowe [11] oraz algorytmy ewolucyjne [3, 4, 13]. Jedną z popularniejszych technik o[...]
 
Femtoamperomierze elektroniczne
 
JAN WIŚNIEWSKI  
Pomiaru małych prądów, w znanych firmowych pikoamperomierzach i femtoamperomierzach prądu stałego, dokonuje się najczęściej poprzez pomiar spadku napięcia powstającego pod wpływem mierzonego prądu przepływającego przez wzorcowy rezystor pomiarowy - o możliwie dużej rezystancji rzędu dziesiątek gigaomów [1, 3, 4, 6, 7, 11]. Przykładowo: prąd o natężeniu 10 fA (tj. 10 · 10-15 A, wytwarzany przez ok. 62 · 103 ładunków elementarnych przepływających w ciągu jednej sekundy) przepływający przez rezystor o rezystancji 10 GΩ wywoła na nim niewielki spadek napięcia wynoszący zaledwie 0,1 mV. Rezystory o tak dużej rezystancji cechują się dużymi szumami (zarówno cieplnymi szumami Nyquista-Johnsona, jak i strukturalnymi), są na ogół mało stabilne (w czasie, jak i temperaturowo), trudno osiągalne i bardzo drogie [5, 11, 12]. Stosowanie rezystorów pomiarowych o tak dużych rezystancjach narzuca też trudne do spełnienia wymagania stawiane samemu woltomierzowi napięcia stałego, służącemu do pomiaru występującego na rezystorze pomiarowym spadku napięcia, odnośnie wymaganej możliwie dużej jego rezystancji wewnętrznej (wielokrotnie większej od rezystancji rezystora pomiarowego) i możliwie małego wejściowego prądu polaryzującego. Wymienione parametry woltomierza stanowią więc o dużym błędzie metody pomiarowej w przypadku pomiaru małych prądów rzędu femtoamperów. Zdaniem autora, łatwiejszy w realizacji i cechujący się większą dokładnością pomiaru małych prądów wydaje się układ wykorzystujący zjawisko ładowania kondensatora prądem stałym [9, 11]. Wartość mierzonego prądu wyznacza się, w tym przypadku, na podstawie czasu ładowania wzorcowego kondensatora do z góry założonej wartości występującego na nim napięcia stałego. Przykładowo: prąd o natężeniu 10 fA naładuje kondensator o pojemności 100 pF (łatwo osiągalnej!!!) do napięcia równego 10 mV w czasie 100 s. Firmowe femtoamperomierze działające na tej zasadzie, o wysokim stopniu a[...]
 
Formation of Ni/Si based ohmic contacts to n-type 4H-SiC
 
Z. ADAMUS  A. V. KUCHUK  M. WZOREK  A. BARCZ  E. KAMISKA  ANNA PIOTROWSKA  
Silicon carbide (SiC) became one of the most widely studied materials during last years[1-4, 6]. Its unique features (wide band gap, high chemical stability, high thermal conductivity, high critical field and high electron saturation velocity) offer many potential applications, particulary in high power devices or in devices operated under harsh environmental conditions. Implementation of SiC is limited by technology of the ohmic contact production. Although many efforts and experiments the mechanism of ohmic contact formation stays controversialv[ 9]. It was shown that nickel layer on SiC after high temperature annealing process forms low resistivity ohmic contact. The transition from rectifying to ohmic contact is accompanied with an appearance of nickel silicade phases. In the present work the importance of Ni2Si phase is reported. To investigate properties of that phase multilayered structure of silicon and nickel was deposited. The structure with the appropriate sequence of layers and their thicknesses was chosen based on our previous measurements [7, 10]. Namely, it was used the metallization consisted of thin Ni and Si layers with Si in the intimate contact with the 4H-SiC substrate. Structural and electrical properties of samples were studied during thermal processing. Experiment The substrate n-type 4H-SiC (0001), 0.14° off-axis substrate (CREE Inc.) with resistivity ρ = 0.074 Ωcm was used in experiments. The cleaning procedure of substrates consisted of boiling in organic solvents and followed by a sequential chemical etching in NH4OH:H2O2:H2O = 1:1:5 for 10 min, HCl:H2O2: H2O = 1:1:5 for 10 min and HF:NH4F:H2O = 2:7:1 for 3 min. Finally substrates were rinsed in deionized water. The schema of multilayered structure is shown in Fig.1a. Thin layers of Ni/Si/Ni/Si (32/29/32/29 nm) were deposited from Ni and Formation of Ni/Si based ohmic contacts to n-type 4H-SiC (Formowanie kontak[...]
 
Implementacja systemu rozmytego w układzie mikrokontrolera rodziny AVR – ATmega128
 
MAREK POPŁAWSKI  MICHAŁ BIAŁKO  
Czas przetwarzania systemu rozmytego zależy od liczby wejściowych (wyjściowych) zmiennych lingwistycznych, liczby zbiorów rozmytych, rodzajów operatorów t-normy oraz s-normy, a także od przyjętej metody wyostrzania [1]. W sprzętowych realizacjach systemów rozmytych szybkość przetwarzania zależy także od przyjętej metody wyszukiwania reguł aktywnych. Najwolniejszą metodą wyszukiwania reguł aktywnych jest przegląd zupełny tj. szeregowe sprawdzanie stopnia spełnienia każdej z reguł, co wymaga przeznaczenia T = Lr*tp czasu (gdzie T - całkowity czas przetwarzania, Lr - liczba reguł, tp - czas przetwarzania pojedynczej reguły). W sprzętowych realizacjach systemów rozmytych za każdym razem aktywowane jest zaledwie 2^n reguł z pośród L^n (gdzie: L - liczba wejściowych zbiorów rozmytych, n - liczba wejściowych zmiennych lingwistycznych) reguł zapisanych w bazie [2, 3]. Implementacja systemu rozmytego w układzie mikrokontrolera rodziny AVR - ATmega128 mgr inż. MAREK POPŁAWSKI, prof. dr hab. inż. MICHAŁ BIAŁKO Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki Wykorzystanie w systemach rozmytych techniki adresowania w celu znalezienia 2^n aktywnych reguł spośród wszystkich L^n pozwala znacznie przyspieszyć proces wnioskowania, ponieważ nie wymaga sprawdzania stopnia spełnienia każdej z reguł rozmytych zapisanych w pamięci systemu [4]. Zastosowanie techniki adresowania wymaga jednak na etapie przygotowywania systemu rozmytego właściwego rozmieszczenia reguł w pamięci systemu [5]. Proponowany system rozmyty jest kompromisem pomiędzy szybkością działania systemu a jego złożonością. Celem tej pracy jest przedstawienie implementacji cyfrowego systemu rozmytego zrealizowanego w oparciu o wykorzystanie techniki adresowania w układzie mikrokontrolera rodziny AVR - ATmega128 [6, 7]. Proponowany system rozmyty składa się z 3. wejść oraz 2. wyjść, którego ogólną strukturę blokową pokazano na rys. 1. 76 Elektronika 9/2010 System taki m[...]
 
Monitoring ramanowski wzrostu cienkich warstw węglowych − studium
 
MARCIN GNYBA  MARCIN KOZANECKI  PIOTR WROCZYŃSKI  ROBERT BOGDANOWICZ  
Cienkie warstwy diamentowe wytwarzane w procesie CVD (ang. Chemical Vapour Deposition) posiadają unikatowe właściwości, takie jak: duża twardość, szeroka przerwa energetyczna, koincydencja dużej rezystywności z dobrym przewodnictwem cieplnym, szeroki zakres widmowy transmisji sygnałów optycznych, możliwość domieszkowania. Podobne właściwości wykazują także węglowe warstwy diamentopodobne DLC (ang. Diamond-Like-Carbon). Wymienione właściwości wykorzystywane są w technice cienkowarstwowej, np. jako pokrycia narzędzi tnących, pokrycia ochronne dla elementów optycznych na zakres IR, izolacyjne warstwy odprowadzające ciepło z układów scalonych i diod laserowych, filtry z falą powierzchniową, wyświetlacze z emisją polową [1], sensory, elementy półprzewodnikowe na wysokie moce i wysokie częstotliwości. Obecny poziom technologii wytwarzania warstw diamentowych jest niezadowalający w stosunku do wymagań. Ze względu na aplikacje istotna jest kontrola struktury warstw na poziomie molekularnym i zapewnienie powtarzalności procesu. W zależności od parametrów makroskopowych procesu, tj. metody wzbudzenia prekursora węglowego, ciśnienia całkowitego i parcjalnego gazów, typu i temperatury podłoża, warstwy diamentowe mogą być zanieczyszczone fazą grafitową (sp2) i/lub amorficzną, a także defektami chemicznymi (np. wiązania C-H). Defekty te istotnie wpływają na parametry takie jak: rezystywność, odporność na przebicie, transmisja w paśmie optycznym, itp. Możliwości zwiększenia efektywności procesu oraz poprawy jakości warstw tkwią m.in. w zastosowaniu skutecznej metody diagnostycznej, umożliwiającej wykrywanie poszczególnych faz węglowych oraz wiązań molekularnych odpowiadających defektom. Taką metodą może być laserowa spektroskopia ramanowska, oparta na akwizycji i analizie spektralnej promieniowania rozproszonego nieelastycznie podczas oddziaływania molekuł z silną wiązką promieniowania monochromatycznego. Była ona wykorzystywana badań [...]
 
Niskomocowy generator pierścieniowy CMOS sterowany napięciem
 
PRZEMYSŁAW MROSZCZYK  ADAM GOŁDA  ANDRZEJ KOS  
Idea generatora pierścieniowego jest jedną z najprostszych, najbardziej znanych i często wykorzystywanych w projektach zarówno przez konstruktorów systemów analogowych, jak i cyfrowych. Układ ten składa się z szeregu identycznych struktur wzmacniających połączonych kaskadowo i zapiętych w pętli sprzężenia zwrotnego łączącej pierwszy i ostatni stopień, tak aby spełniony był warunek generacji drgań. Okres oscylacji równy jest podwojonej sumie czasów opóźnień wnoszonych przez poszczególne stopnie [1] i zależy od punkt pracy układu, którego kontrolowana zmiana stanowi podstawę do budowy generatorów przestrajanych. W literaturze wiele prac poświęcono konstrukcjom stopni wzmacniających poczynając od najprostszych inwerterów CMOS [1, 2, 3], a kończąc na realizacjach symetrycznych w postaci rozbudowanych par różnicowych [5]. Generatory pierścieniowe w realizacjach scalonych stanowią układy zajmujące małą powierzchnię, umożliwiające przestrajanie w zakresie obejmującym kilka dekad i pobierające niewielką moc [1]. Są przez to konkurencyjne w stosunku do generatorów LC, niemniej jednak w porównaniu z nimi wnoszą do sygnału znacznie większe szumy fazowe, będące krytycznym parametrem w systemach radiokomunikacyjnych [2, 3]. Generatory pierścieniowe stosowane są głównie w układach testowych systemów cyfrowych, w projektach szerokopasmowych pętli fazowych, a także w pomiarach czasów propagacji bramek logicznych. W niniejszym artykule przedstawiono projekt i wyniki symulacji po ekstrakcji z topografii generatora pierścieniowego wykonanego w technologii AMS 0,35 μm. W pracy do sporządzenia topografii i przeprowadzenia symulacji posłużono się pakietem Cadence. Głównym przeznaczeniem układu jest taktowanie systemów cyfrowych testowanych pod kątem zjawisk termicznych i elektrotermicznych. Nadrzędnym założeniem projektowym jest uzyskanie liniowej charakterystyki przestrajania w odpowiednio szerokim zakresie częstotliwości oraz mały pobór [...]
 
One-stage substrate activation using in resistive layer formation
 
PIOTR KOWALIK  ZBIGNIEW PRUSZOWSKI  DOROTA RYMASZEWSKA  
The process of chemical metal plating aimed at forming Ni- P-type layers on a non-metallic surface was first described by Brenner (1) and further developed in a series of papers by Saubestre (2, 3, 4, 5). The process involves sensitization and activation of a degreased and etched ceramic substrate, the two operations usually not being performed jointly but rather in sequence additionally separated by an intermediate washing (2). The process of sensitization of an evolved (as an outcome of etching) ceramic surface causes stannous ions to be absorbed, which in turn, in another process called activation, are exchanged with ions of precious metals (palladium, gold or platinum(3)). During the ion exchange, stannous ions undergo oxidation, whereas ions of precious metals are reduced to a metallic form creating a catalytic layer of a ‘patch-like’ structure on a surface. This layer initiates the process of nickelous ions reduction. Whereas the important element of the initiated reaction is the simultaneous release of hydrogen, in particular on atoms of the activator (6). This technology was first used in the production of fixed film resistors by an engineer of the Welvyn Edge company (7) to be then developed in 1980 s into the chemical metal plating process, as described by Swierczek (8), and used in production by Krakowskie Zakłady Elektroniczne Unitra-Telpod (Unitra-Telpod Electronic Plant in Kraków). In order to decrease the level of resistance dispersion of the end product of the latter method, a complex process of threestage activation was applied by separating the stages of sensitization and activation by means of an additiona[...]
 
Perspektywy rozwoju mikrofalowej elektroniki próżniowej dużej mocy
 
ZBIGNIEW KEMPISTY  WOJCIECH CZARCZYŃSKI  
Początki rozwoju elektroniki były związane z przyrządami próżniowymi, aczkolwiek jednocześnie znane (i stosowane!) były również przyrządy półprzewodnikowe. Jednak dla przyrządów półprzewodnikowych brakowało bazy naukowej i technologicznej, podczas gdy przyrządy próżniowe korzystały z gotowej technologii żarówek. Badania i produkcja przemysłowa półprzewodników wymagała znacznie większych nakładów intelektualnych i finansowych, niż przyrządy półprzewodnikowe. II wojna światowa, która przyczyniła się do gwałtownego rozwoju mikrofalowej elektroniki próżniowej (klistron, magnetron wnękowy, LFB), nie przyniosła takiego przyspieszenia w dziedzinie półprzewodników. W okresie od końca wojny do lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku w technice mikrofalowej panowały przyrządy próżniowe. Wiele z opracowanych wtedy przyrządów jest stosowana z powodzeniem do dnia dzisiejszego. Rysunek 1. przedstawia rodzinę mikrofalowych przyrządów próżniowych aktualnie stosowanych. Duża różnorodność tych przyrządów wynika częściowo z tego, że w użyciu znajdują się ciągle urządzenia opracowane w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Z aktualnych prognoz wynika, że przyrządami, które najdłużej utrzymają się w technice mikrofalowej są te, które zostały wynalezione w latach 1939-43: klistron, magnetron wnękowy i lampa z falą bieżącą. Mikrofalowe przyrządy półprzewodnikowe wypierają przyrządy próżniowe w kierunku coraz większych częstotliwości i mocy. W ostatnich kilkunastu latach nastąpił imponujący rozwój mikrofalowej elektroniki półprzewodnikowej. Jednakże w dziedzinie mikrofalowych przyrządów próżniowych zaznaczył się również znaczny postęp, zwłaszcza w zakresie sprawności i trwałości. Na rys. 2 przedstawiono aktualne obszary zastosowań przyrządów próżniowych i półprzewodnikowych w układzie moc wyjściowa - częstotliwość. Widać wyraźną przewagę przyrządów półprzewodnikowych w zakresie do 20 GHz. Powyżej 100 GHz tylko przyrządy próżniowe liczą się jako źr[...]
 
Porównanie metod dynamicznej rekonfiguracji analogowych oraz cyfrowych matryc programowalnych
 
JAN MOCHA  
Układy elektroniczne tradycyjnie konstruowane są tak, aby spełniały one ściśle określone założenia projektowe. Powstałe przy takim podejściu układy mają z góry ustalone parametry oraz funkcje, np. filtr o określonej częstotliwości odcięcia, czy licznik o określonej pojemności. Zmiana parametrów takich układów wymaga przeprowadzenia nowego procesu projektowego i zbudowania całkowicie nowego układu, bardzo często o innej strukturze fizycznej. Niedogodności te spowodowały zwrócenie się konstruktorów oraz producentów w stronę projektowania na poziomie bloków funkcjonalnych [1]. Takie podejście do projektowania uprościło znacząco sam proces, nie mniej jednak nawet niewielka zmiana w założeniach projektu wymagała zmiany topologii połączeń w zaprojektowanym układzie, co wiązało się z koniecznością projektowania i wykonywania nowego obwodu drukowanego. Podjęto zatem próby opracowania uniwersalnych układów programowalnych, w których realizowana funkcja może być dowolnie zmieniana. Proces projektowy upraszcza się, a jakiekolwiek zmiany nie wymagają już zmian obwodu drukowanego. Ze względu na prostsze zasady projektowe układy programowalne są od lat z powodzeniem stosowane dziedzinie techniki cyfrowej [2]. Najnowsze możliwości technologii mikroelektronicznych umożliwiły realizację złożonych struktur programowalnych o dużych zasobach logicznych - programowalnych matryc bramkowych FPGA (ang. Field Programmable Gate Array) [2]. W technice analogowej, ze względu na bardzo dużą różnorodność struktur, próby opracowania układów programowalnych były dużo trudniejsze. Jednak rozwój układów działających w technice przełączanych pojemności SC (ang. Switched Capacitor) [3] umożliwił realizację analogowych matryc programowalnych FPAA (ang. Field Programmable Analog Array) przez firmę Anadigm [4]. 56 Elektronika 9/2010 W dalszej części artykułu zostaną przedstawione podstawowe informacje dotyczące dynamicznej rekonfiguracji analogowych i cyfrowyc[...]
 
Radiolokacyjno-komputerowy rejestrator szybkich obiektów
 
WIESŁAW MADEJ  
System pomiarowy służący do rejestracji szybkich obiektów został zbudowany z wykorzystaniem mikrokomputera IBM PC wyposażonego w kartę wejść-wyjść analogowych. System ten służy do: - zdalnego sterowania głowicą układu pomiarowego, - automatycznej obróbki sygnału zawierającego informację o przelatujących szybkich obiektach, - analizy statystycznej wyników rejestracji.System wykorzystuje radiolokacyjną stację śledzącą ZRP-1 "WAZA" pracującą z wirującą wiązką. Umożliwia on: - imitowanie fikcyjnych, ruchomych i nieruchomych celów powietrznych, - poszukiwanie i śledzenie kanałem optycznym rzeczywistych obiektów powietrznych, - poszukiwanie i śledzenie kanałem radiolokacyjnym rzeczywistych obiektów powietrznych, - odbiór i rejestrowanie echa radiolokacyjnego szybkich obiektów o kalibrze 23 mm i większym, - analizę parametrów echa i zobrazowania wartości uchyleń szybkich obiektów od punktu centralnego, - analizę statyczną wyników kilku obserwacji, - przesyłanie parametrów echa od szybkich obiektów do podglądu na odległość do 50 m, - drukowanie wyników obserwacji, - dokonanie obserwacji porównawczej uchyleń szybkich obiektów w torze rejestracji telewizyjnej. Stanowisko pomiarowe składa się z trzech elementów: zestawu śledząco-przelicznikowego, stacji oceniającej oraz stanowiska synchronizującego (rys. 1). Zestaw śledząco-przelicznikowy śledzi cel, wycelowuje armaty w punkt wyprzedzony oraz kieruje poprzez stanowiElek[...]
 
Rozpoznawanie uszkodzeń parametrycznych w nieliniowych układach analogowych, przy wykorzystaniu transformacji falkowej i sztucznej sieci neuronowej
 
ANDRZEJ KUCZYŃSKI  
Badanie i rozpoznawanie uszkodzeń w urządzeniach elektronicznych jest jednym z podstawowych zagadnień w zakresie produkcji niezawodnych i bezpiecznych systemów złożonych z wielu elementów. Do diagnozy błędów w cyfrowych układów elektronicznych zostały opracowane skuteczne narzędzia działające automatycznie, natomiast w diagnostyce układów analogowych nie opracowano równie ogólnych i niezawodnych technik i dlatego opiera się ona głównie na doświadczeniach inżynierów. Przegląd publikacji z dziedziny diagnostyki [1, 2] wskazuje, że są rozpatrywane dwa podstawowe rodzaje uszkodzeń: katastroficzne i parametryczne. W przypadku uszkodzeń katastroficznych, które polegają na zwarciu lub rozwarciu elementu, mamy do czynienia ze zmianą topologii obwodu. Sytuacje, w których nie zachodzi zmiana topologii obwodu, lecz wartości parametrów układu różnią się od nominalnych, nazywane są uszkodzeniami parametrycznymi. Oba typy uszkodzeń mogą powodować nieprawidłowe działanie lub nawet zniszczenie systemu, dlatego tak duże znaczenie ma precyzyjne wykonanie diagnostyki wyprodukowanych przyrządów. Skuteczną techniką diagnozowania cyfrowych układów CMOS okazało się, wprowadzone na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku, monitorowanie prądu spoczynkowego (test IDDQ), zasilającego układ [3, 4]. W celu przezwyciężenia pewnych ograniczeń wspomnianej metody, zastosowano śledzenie prądu zasilania w stanie nieustalonym, wywołanym komutacją testową, która polegała na skokowej zmianie napięcia zasilania [5-7]. Sukces jaki odniosła opisana metoda w badaniach diagnostycznych układów cyfrowych spowodował, że zaczęto ją stosować również w odniesieniu do układów analogowych (test IDD) [9, 10]. Jednak duża zmienność takich układów powoduje, że zagadnienie ich diagnostyki jest zadaniem trudnym i nadal aktualnym pod względem badawczym. W drugiej połowie lat dziewięćdziesiątych pojawiły się prace, w których zastosowano sieci neur[...]
 
Sprzętowa implementacja zachłannego algorytmu kolorowania grafu
 
BERNARD WYRWOŁ  
Metody podziału zbioru A, zawierającego n elementów, na rozłączne podzbiory Ak zwykle bazują na algorytmach kolorowania grafów [3, 4]. W tym przypadku wierzchołkom V={v1, v2, …, vn} grafu nieskierowanego G={V, E, ψ} przyporządkowuje się elementy zbioru, natomiast krawędzie łączące te wierzchołki E={e1, e2, …, em} określają czy dwa elementy zbioru A mogą znaleźć się w jednym podzbiorze Ak (w przypadku grafu zgodności) czy też nie (w przypadku grafu niezgodności). Funkcja incydencji ψ określa, która para wierzchołków (vi , vj) połączona jest krawędzią el (i, j =1, …, n; i ≠ j; l =1, …, m). Przykład grafu nieskierowanego pokazany został na rys. 1. W podanym algorytmie wierzchołki V={v1, v2, …, vn} kolorowane są po kolei, począwszy od v1. Przydzielanie danemu wierzchołkowi vi (i =1, …, n) najniższego legalnego koloru odbywa się w ten sposób, że z całej dostępnej palety kolorów K={k1, k2, …, kn} usuwane są te kolory, którymi pokolorowane są wierzchołki sąsiednie. Z pozostałych na palecie kolorów wybiera się ten o najniższym indeksie. Schemat blokowy algorytmu zachłannego kolorowania grafu przedstawia rys. 3. Rys. 1. Przykład grafu nieskierowanego Fig. 1. Example undirected graph Rys. 2. Pseudokod zachłannego algorytmu kolorowania grafu Fig. 2. Graph greedy coloring algorithm pseudo code Rys. 3. Ogólny schemat blokowy zachłannego algorytmu kolorowania grafu Fig. 3. Graph greedy coloring algorithm general diagram v1 v2 v4 v3 e1 e2 e3 e4 V={v1, v2, v3, v4} E={e1, e2, e3, e4} ψ(e1)={v1, v2} ψ(e2 )={v2, v3} ψ(e3 )={v3, v4} ψ(e4 )={v2, v4} Kolorowanie właściwe wierzchołków grafu G polega na znalezieniu funkcji C: V→K przyporządkowującej wierzchołkom V kolory ze skończonego zbioru K={k1, k2, …, kn} w taki sposób, że jeśli vi i vj sąsiadują, to wierzchołki muszą posiadać różne kolory C(vi ) ≠ C(vj ). Maksymalna liczba kolorów niezbę[...]
 
Stanowisko uruchomieniowo-testowe aplikacji wbudowanych z mikrokontrolerem Freescale MC68HC912
 
BOGUSŁAW WIŚNIEWSKI  BARBARA SZECÓWKA-WIŚNIEWSKA  
Duża liczba aplikacji z mikrokontrolerami (μC) rodziny ‘HC912, realizowanych szczególnie w ramach corocznej prezentacji na Festiwalu Nauki w Krakowie [1], wymusiła konieczność budowy dedykowanego stanowiska. Jego funkcje to: - poznanie działania mikrokontrolera (m.in. rozkazy fuzzylogic), - poznanie specyfiki pracy wewnętrznych interfejsów sprzętowych μC: porty równoległe, porty szeregowe dla różnych standardów (SPI, SCI, I2C, CAN, itp.), timera (linie input capture, output compare, PWM), przetwornik A/C, - nabycie umięjętności w posługiwaniu się asemblerem, - możliwość testowania on - line sprzętu i oprogramowania danej aplikacji, - umięjętność wykorzystywania zewnętrznych interfejsów posługujących się standardami I2C, 1-wire i CAN [2]. Schemat blokowy stanowiska z kompletem osprzętu przedstawiono na rys. 1. Zostosowano otwartą strukturę z wykorzystywaniem równoległej magistrali [3]. Wymienne moduły umieszczane są w 12-stanowiskowej kasecie (rozmiar 4U) wyposażonej w 84-pinową drukowaną magistralę. Jej linie są zaopatrzone na obu końcach w dzielniki rezystancyjne, zapewniając dopasowanie falowe oraz utrzymanie stanu niesterowanych linii na poziomie ~3 [V]. Umożliwia to korzystanie z logiki otwartego kolektora dla linii sterujących i zwalnia z konieczności instalacji indywidualnych rezystorów na tych liniach w modułach. Generalnie komponenty stanowiska można podzielić na grupy: - systemu, - diagnostyki, - osprzętu. Moduły systemowe to CPU, zespół pamięciowy oraz interfejsy ekranu i klawiatury. Jako jednostkę centralną wybrano układ w wersji ‘B32/’BC32. Zdecydowała o tym zerowa dolna częstotliwość graniczna. Możliwość obserwacji pracy systemu cykl po cyklu magistrali jest nie do przecenienia dla celów dydaktyki i testów. Wspomniane wersje dysponują wszystkimi typowymi interfejsami (SPI, SCI, timer, PWM, A/C, I/O). Różnica dotyczy tylko wersji szeregowego interfejsu do aplikacji motoryzacyjnyc[...]
 
Statystyki wyższych rzędów w identyfikacji sygnałów radarów impulsowych
 
ANDRZEJ PIENIĘŻNY  ADAM KAWALEC  JACEK FORNALIK  
Metody analizy sygnałów bazujące na statystykach wyższych rzędów - HOS (ang. Higher-Order Statistics, Higher-Order Spectra) - wzięły swój początek w początku lat 70. z obszaru ekonomii i geofizyki [1]. Rozwój technologii wspomagających techniki obliczeniowe sprawił, że zakres stosowalności statystyk wyższych rzędów systematycznie się rozszerzał. Techniki HOS są technikami rozszerzającymi możliwości i zakres stosowania statystyk niższych rzędów. Znaczący wyróżnik statystyk wyższych rzędów w odniesieniu do statystyk pierwszego i drugiego rzędu, zawiera się w zakresie informacji "wydobywanych" z sygnałów przez poszczególne przekształcenia. Wiele sygnałów, z którymi mamy do czynienia w praktyce, nie może być z wystarczającą dokładnością przekształcane za pomocą tradycyjnych metod drugiego rzędu (takich jak np. widmo mocy). Istnieją jednak zastosowania praktyczne, gdy z sygnału należy wydobyć informacje o przesunięciach fazowych lub oszacować odchylenie rozkładu sygnału od rozkładu normalnego. Umożliwiają to właśnie metody statystyczne wyższego rzędu [5]. Statystyki wyższych rzędów są "ślepe" na szumy gaussowskie - (techniki HOS nie zauważają procesów o rozkładzie Gaussa). W świetle powyższego można oczekiwać uzyskania lepszych estymat parametrów sygnałów przy wykorzystaniu technik HOS w środowisku sygnałowym o wzmożonym poziomie szumów i zakłóceń. Wśród szerokiej gamy narzędzi analitycznych zaliczanych do grupy statystyk wyższych rzędów część przekształceń nazwano kumulantami. Są one powiązane z bardziej znanymi momentami. Druga grupa przekształceń nosi nazwę polispektrów. Polispektra są kształtowane jako transformaty Fouriera kumulantów. Momenty i ich widma są użyteczne do analizy sygnałów deterministycznych a kumulanty i ich widma do analizy sygnałów losowych [1]. Statystyki wyższych rzędów Definicja kumulantów Kumulanty rzędu r definiuje się[...]
 
Sterowanie szybkimi procesami przemysłowymi z wykorzystaniem zintegrowanych funkcji sterownika S7‑200
 
JACEK RENKAS  ANDRZEJ MALCHER  MIROSŁAW CHMIEL  
Sterowniki programowalne (ang. PLC) należą do podstawowych narzędzi automatyzacji nowoczesnych procesów produkcyjnych. Automatyzacja procesów produkcyjnych stanowi podstawę nowoczesnych systemów wytwarzania i głównie dzięki niej uzyskuje się wysoką jakość wyrobów oraz minimalizację kosztów produkcji [1]. Ze względu na specyfikę działania sterowników PLC, niektóre aplikacje wymagają użycia specjalizowanych funkcji tych urządzeń. W przypadku sterowników modułowych, do kontroli szybkich procesów wykorzystuje się dedykowane moduły rozszerzeń. Alternatywą jest stosowanie sterowników kompaktowych, których zintegrowane funkcje pozwalają na realizację podobnych algorytmów bez konieczności rozbudowy systemu. Szybki proces przemysłowy Aby określić, jaki proces można nazwać szybkim, w odniesieniu do sterowników PLC, należy zapoznać się ze specyfiką działania tych urządzeń. Działanie sterowników PLC polega na cyklicznym wykonywaniu szeregu zadań, którego częścią jest wykonanie programu użytkownika. Cykl pracy sterownika S7‑200 składa się z następujących etapów: 1) Odczyt wejść - stany fizycznych cyfrowych wejść sterownika są kopiowane do wewnętrznej pamięci (ang. Process Image Input). 2) Wykonywanie programu użytkownika - na podstawie danych z rejestru wejściowego i danych zachowanych w pamięci, obliczane są nowe stany wyjść i inne wartości zapisywane w różnych obszarach pamięci. 3) Obsługa żądań komunikacji - komunikacja z komputerem PC, inteligentnymi modułami wejść/wyjść lub innymi urządzeniami przez wbudowany port komunikacyjny. 4) Diagnostyka sterownika - sprawdzanie poprawności działania firmware, pamięci programu i modułów rozszerzeń w celu zapewnienia poprawnego działania systemu. 5) Zapis wyjść - zawartość pamięci wyjść (ang. Process Image Output), zmodyfikowana podczas cyklu programowego, kopiowana jest do fizycznych wyjść sterownika. Ponieważ w ramach normalnego cyklu pracy, kontakt sterownika z obiektem sterowania[...]
 
Synteza impedancji dwójnika pasywnego RLC z wykorzystaniem algorytmu programowania genetycznego
 
PIOTR KYZIOŁ  DAMIAN GRZECHCA  TOMASZ GOLONEK  JERZY RUTKOWSKI  
Analiza analogowych układów RLC jest problemem polegającym na wyznaczeniu odpowiedzi układu mając dane wymuszenie oraz strukturę i parametry obwodu. Odpowiedź układu to napięcia na elementach lub prądy płynące w gałęziach tego układu [1]. Synteza analogowych układów RLC jest zagadnieniem odwrotnym do zagadnienia analizy. Polega ona na wyznaczeniu struktury obwodu i jego parametrów mając dane wymuszenie i odpowiedź układu. W przypadku analizy analogowych układów RLC uzyskane rozwiązanie jest zazwyczaj jednoznaczne, jednak w przypadku syntezy uzyskane rozwiązanie jest niejednoznaczne. Oznacza to, że może istnieć wiele struktur układów RLC, które mogą realizować taką samą odpowiedź [2]. Przedstawiona w artykule metoda pozwala na dobranie takiej struktury dwójnika RLC, która zrealizuje zadane wartości impedancji. Zaproponowane podejście syntezy dwójnika RLC wykorzystuje heurystyczny algorytm programowania genetycznego. Wykorzystanie algorytmów heurystycznych do problemu syntezy analogowych układów RLC nie jest nowym pomysłem. W literaturze są spotykane prace wykorzystujące algorytmy heurystyczne do syntezy funkcji układowych analogowych układów (np. charakterystyki amplitudowej czwórnika) [4, 6]. Problem syntezy analogowych układów RLC Synteza analogowych układów RLC składa się z dwóch etapów. Pierwszy etap to aproksymacja lub interpolacja polegająca na określeniu wzorem funkcji układowej na podstawie zadanej charakterystyki. Charakterystyka może być podana w formie graficznej lub w formie tabeli np. zestaw punktów ω, Z( j ω). Drugi etap syntezy polega na wyznaczeniu struktury analogowego układu RLC na podstawie funkcji układowej danej wzorem. W wielu przypadkach funkcja układowa jest już podana w formie wzoru, zatem synteza składa się wtedy tylko z drugiego etapu [2]. Deterministyczna metoda syntezy impedancji dwójnika Dla dwójników RLC funkcja układowa jest rozumiana jako impedancja lub admitancja. Załóżmy, że [...]
 
System syntezy mowy polskiej do zastosowań w urządzeniach mobilnych
 
PRZEMYSŁAW BARAŃSKI  ŁUKASZ BRONAKOWSKI  PAWEŁ STRUMIŁŁO  
Obecnie najczęściej stosowane są dwie metody syntezy mowy: konkatenacyjna oraz korpusowa. W początkowym etapie prac nad syntezą mowy wykorzystywano głównie metodę formantową, w której dźwięki generowane są parametrycznie za pomocą częstotliwości charakterystycznych (formanty). Metoda ta wymaga bardzo małej pojemności pamięci, ale jakość generowanej mowy jest niska, męcząca przy odsłuchu i przypomina "mowę robota". Metoda konkatenacyjna polega na łączeniu jednostek fonetycznych, wydzielonych z nagranych wcześniej wypowiedzi. Metoda ta charakteryzuje się bardzo dobrą zrozumiałością uzyskanej mowy syntetycznej. Wadą jest konieczność wcześniejszego przygotowania bazy jednostek fonetycznych oraz ich przechowania. W metodzie tej nie są z reguły wykonywane operacje matematyczne na próbkach dźwięku, dzięki temu charakteryzuje się ona bardzo małym nakładem obliczeniowym. Ze względu na rodzaj użytych jednostek fonetycznych, syntezatory konkatenacyjne dzielą się na: - fonemowe - do syntezy słów stosuje się o fonemy (głoski), które są podstawową jednostką dźwięku. Liczba fonemów to około kilkadziesiąt. Właściwości fonemów zależą bardzo od kontekstu (sąsiedztwa innych głosek). Syntezowana mowa zawiera dużo słyszalnych artefaktów związanych z nieciągłością widma i energii sygnału dla sąsiednich fonemów, - difonowe - difon składa się z dwóch fonemów, przy czym zaczyna się w połowie pierwszego fonemu, a kończy się w połowie drugiego fonemu. Właściwości difonów zależą w mniejszym stopniu od sąsiedztwa innych difonów, natomiast ich liczba wynosi około 1400. Rysunek 1 przedstawia podział wyrazu na fonemy oraz difony, - trifonowe - trifon składa się z trzech fonemów. Początek i koniec występują w połowie skrajnych fonemów. Ich liczba wynosi około 27000, - sylabowe - sylaby w bardzo małym stopniu zależą od kontekstu, dzięki czemu syntezowana mowa charakteryzuje się bardzo dobrą naturalnoś[...]
 
System uruchomieniowy AVR-FIS
 
BERNARD WYRWOŁ  
Systemy wnioskowania przybliżonego realizowane mogą być na drodze sprzętowej bądź programowej. Te pierwsze zwykle wymagają zastosowania specjalizowanych układów (ASIC, FPGA [4]), charakteryzują się dużą szybkością wyznaczania wyniku oraz ze względu na sztywną architekturę zakres ich zastosowań ograniczony jest do wąskiej klasy dedykowanych aplikacji. Te drugie z kolei charakteryzują się dużą elastycznością, uzyskiwaną dzięki programowej implementacji funkcji, realizujących podstawowe operacje związane z wnioskowaniem przybliżonym, na uniwersalnej platformie. Wiąże się to jednak ze znacznym zwiększeniem czasu wyznaczania wyniku w porównaniu z układami typowo sprzętowymi. Programowe realizacje systemów wnioskowania przybliżonego implementowane są zwykle na uniwersalnej platformie sprzętowej wyposażonej w specjalizowane układy peryferyjne (wejścia-wyjścia), w której jednostka centralna zrealizowana jest w oparciu o mikroprocesor lub częściej mikrokontroler. Niektóre, z obecnie dostępnych mikrokontrolerów, posiadają wbudowane moduły wspomagające, na drodze sprzętowej, operacje realizowane w logice rozmytej. Przykładem może być tutaj rodzina mikrokontrolerów ST5 [21] lub HC12 [17]. Istnieje ponadto wiele programów narzędziowych wspomagających projektowanie systemów wnioskowania przybliżonego dla takich platform. Można tutaj wymienić jako przykład oprogramowanie FuzzyTECH, dedykowane dla mikrokontrolerów i sterowników PLC [18], oprogramowanie wspomagające dla sterowników Simens Simatic-7 [9], preprocesor Fuzz-C [16], który można wykorzystać z każdym kompilatorem języka C, pakiet MatLab [20]. Mikrokontrolery rodziny AVR [14] charakteryzują się znaczną liczbą wbudowanych układów peryferyjnych, dużą szybkością wykonywania rozkazów maszynowych, darmowym środowiskiem AVR Studio (m. in. edytor kodu, asembler, symulator, programator) oraz kompilatorem języka AVR-GCC [10] (zintegrowany ze środowiskiem AVR Studio) i idealnie nadają się[...]
 
System wieloprocesorowy do badania układów arbitrażu – rozwiązanie sprzętowe
 
KRZYSZTOF TABOREK  EDWARD HRYNKIEWICZ  
Architektura prezentowanego systemu wieloprocesorowego jest rozwinięciem zaprojektowanego wcześniej 8-bitowego systemu wieloprocesorowego, który został opisany w [3]. Schemat blokowy obrazujący ideę działania tego zmodyfikowanego systemu wieloprocesorowego przedstawia rys. 1. Cały system możemy podzielić na bloki funkcjonalne, które ze sobą współpracują. Jeden z procesorów jest wyróżniony i nazwany master. Pozostałe, znajdujące się w systemie procesory, są jednostkami podległymi i każdy z nich jest nazwany slave. Wszystkie procesory wyposażono w pamięci lokalne. Procesor master steruje całym systemem. Może on uruchomić poszczególne jednostki slave używając systemu przerwań. W tym celu, poprzez magistralę globalną, master ustawia w rejestrze zgłoszeń przerwań odpowiednie bity. Ustawione przerzutniki wysyłają do odpowiadających sobie procesorów slave aktywne sygnały INT. Uruchomione poprzez przerwania jednostki podległe wykonują zadania i na końcu swojej pracy zerują swoje przerzutniki w rejestrze zgłoszeń przerwań. Wydajność systemu wieloprocesorowego określana jest poprzez pomiar czasu wykonania całego programu. Czas jest mierzony do momentu gdy wszystkie bity Qi rejestru przerwań zostaną wyzerowane. Procesor master ma również swój przerzutnik w rejestrze zgłoszeń przerwań a odpowiadający jemu bit Q0 procesor ten ustawia jak i zeruje na drodze programowej. Realizując swoje zadanie, każdy z procesorów próbuje zapisać lub odczytać dane z pamięci globalnej. W tym celu wysyła swój sygnał zgłoszenia/REQUEST do układu arbitrażu. Gdy arbiter zezwala zgłaszającej się jednostce przejąć magistralę, to wysyła do niej sygnał zwrotny/GRANT. Procesory, które wysłały swoje zgłoszenia ale nie dostały zezwolenia na przejęcie magistrali globalnej, są utrzymywane w stanie WAIT (brak sygnału READY). W tak zaprojektowanym systemie układ arbitrażu jest samodzielnym modułem. Ułatwione jest zatem badanie wydajności systemu wieloprocesorowego w zal[...]
 
Szyfrowanie danych na dysku ATA
 
KRZYSZTOF JAKUBCZYK  MARCIN KUCHARCZYK  
Szyfrowanie jest jednym ze sposobów utajniania informacji. Informacje jawne przekształca się w postać zaszyfrowaną zgodnie z algorytmem szyfrującym. Znajomość klucza kryptograficznego umożliwia późniejsze odtworzenie informacji (deszyfrowanie). Zapewnienie poufności danych przechowywanych na dyskach twardych jest nie tylko celem samym w sobie ale w określonych sytuacjach także wymogiem prawnym. Przykładem może być rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 29 kwietnia 2004 r. w sprawie dokumentacji przetwarzania danych osobowych oraz warunków technicznych i organizacyjnych, jakim powinny odpowiadać urządzenia i systemy informatyczne służące do przetwarzania danych osobowych. W rozporządzeniu tym można przeczytać m.in., że osoba użytkująca komputer przenośny zawierający dane osobowe (...) stosuje środki ochrony kryptograficznej wobec przetwarzanych danych osobowych [1]. Wobec powyższego celowym staje się tworzenie systemów i urządzeń, które umożliwią realizację ochrony kryptograficznej danych przechowywanych na dyskach twardych. Założenia projektowe Podstawowym założeniem postawionym przed projektowanym urządzeniem była niezależność od systemu operacyjnego. Urządzenie szyfrujące będzie stanowiło "przezroczysty" moduł włączony pomiędzy dyskiem twardym a kontrolerem dysku twardego umieszczonym na płycie głównej komputera lub np. w przejściówce USB. Projektowany układ będzie musiał w czasie rzeczywistym: analizować (rozróżniać komendy sterujące i bloki danych), przetwarzać (szyfrować/deszyfrować dane) i przesyłać dalej sygnały na liniach interfejsu IDE/ATA. Na liniach interfejsu IDE mogą występować zmiany sygnału o częstotliwości do 66 MHz (w trybie UltraDMA 133). Szybkość przesyłu danych, które będą przetwarzane, dochodzi wtedy do 133 MB/s [2]. Biorąc pod uwagę wymogi szybkościowe, właściwym wydaje się użycie układu programowalnego typu FPGA. Układ powinien współpracować z dyskami zarówno w trybie PIO jak[...]
 
Transparentne testowanie pamięci RAM oparte na charakterystyce adresowej
 
IRENEUSZ MROZEK  VYACHESLAV YARMOLIK  
Złożone pamięci półprzewodnikowe stanowią integralną część większości współczesnych modułów elektronicznych będących składowymi urządzeń technicznych wykorzystywanych w wielu dziedzinach życia. Zjawiskiem codziennym są dziś urządzenia cyfrowe pełniące rolę systemów o znaczeniu krytycznym. Efektem tego jest ciągły wzrost wymagań dotyczących długotrwałej, niezawodnej i często nieprzerwanej pracy, zarówno pojedynczych układów scalonych, pakietów, urządzeń, jak również całych systemów cyfrowych. Z danych statystycznych wynika, że około 70% wszystkich uszkodzeń w systemach cyfrowych spowodowanych jest uszkodzeniami pamięci. Dlatego już na etapie projektowania należy zadbać o możliwość łatwego i efektywnego ich testowania. Jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań jest projektowanie układów z myślą o testowaniu - DFT (ang. Design For Testability). Z uwagi na coraz większą integrację układów cyfrowych, umieszczaniu wielu modułów (w tym pamięci) na jednym podłożu krzemowym, tradycyjne "zewnętrzne" techniki testowania, nie zawsze mogą być stosowane. Rozwiązaniem problemu okazały się bogato opisane w literaturze techniki testów wbudowanych BIST (ang. Built-In-Self Test) i samonaprawy BISR (ang. Built-In-Self Repair) [1-7]. W procesie wbudowanego testowania pamięci szeroko zaakceptowane zostały testy krokowe (ang. march tests) łączące wysoką wykrywalność uszkodzeń z niską złożonością testu rzędu O(N) [8]. Ponadto klasyczne testy krokowe są łatwo konwertowalne do testów transparentnych (ang. Transparent March Tests) [9-12]. Testy transparentne umożliwiają zachowanie niezmienionej zawartości pamięci w stosunku do zawartości z momentu rozpoczęcia testu. Dzięki temu są one szczególnie predysponowane do realizacji periodycznych testów wykonywanych w czasie normalnej pracy urządzenia [8]. Jednak wraz ze wzrostem rozmiarów pamięci czas niezbędny na jej przetestowanie ulega również wydłużeniu. Problem ten jest szczególnie widoczny w wypadku [...]
 
Układy akwizycji sygnału z polimerowych czujników piezoelektrycznych
 
ANDRZEJ MALCHER  
Działanie niektórych przetworników wielkości fizycznych polega na generowaniu ładunku elektrycznego pod wpływem odkształcenia np. wywołanego przyłożeniem siły lub ciśnieniem. Przetwornik taki, nazywany zwykle czujnikiem ładunkowym, zachowuje się jak kondensator, na którym zmiana napięcia jest wprost proporcjonalna do odkształcenia. Najpopularniejszymi przykładami tego typu przetworników są mikrofony elektretowe, a także piezoelektryczne czujniki odkształceń - w tym czujniki polimerowe bazujące na polifluorku winylidenu (PVDF) [1]. W ostatnich latach coraz więcej uwagi poświęca się właśnie tego rodzaju czujnikom ze względu na ich dużą czułość napięciową, szeroki zakres częstotliwości pracy od 10-3 Hz do 109 Hz, a także dużą trwałość i odporność na czynniki środowiskowe. Czujniki takie znajdują zastosowanie między innymi w aplikacjach medycznych takich jak analiza chodu [4], monitorowanie oddechu, tętna a także w innych obszarach - np. monitorowanie ruchu ulicznego i ważenie pojazdów w ruchu [5]. W takich aplikacjach dolna częstotliwość pasma przenoszonych sygnałów sięga setnych części herca. Model czujnika Modelem czujnika ładunkowego jest generator ładunku q(x) dołączony równolegle do pojemności CS - rys. 1a. Korzystanie z takiego modelu jest niewygodne z punktu widzenia metod analizy obwodów elektrycznych, dlatego jako model zastępczy przyjmuje się źródło napięciowe US(x) = CS·q(x) połączone szeregowo z pojemnością czujnika CS (rys. 1b) [1]. Pomiar sygnałów z czujników ładunkowych Ze względu na bardzo dużą rezystancję wewnętrzną czujnika ładunkowego, z takim czujnikiem musi współpracować wzmacniacz o odpowiednio małym prądzie polaryzacji i dużej rezystancji wejściowej. Dodatkowo układ powinien zapewniać rozładowanie ładunku statycznego pojawiającego się na zaciskach czujnika, a także minmalizować wpływ pasożytniczych pojemności i upływności. W pracy przedstawiono kilka rozwiązań układowych pozwalających na akwizycj[...]
 
Uniwersalny sterownik na bazie mikrokontrolera ATmega128 dla mikroskopii bliskich oddziaływań
 
KRZYSZTOF GARCZYŃSKI  MICHAŁ ZIELONY  PAWEŁ ZAWIERUCHA  DANIEL KOPIEC  TEODOR GOTSZALK  
Od czasu skonstruowania mikroskopu skaningowego przez G. Binninga i M. Rohrera, zaobserwowano duży postęp w metrologii mikro- i nanostruktur [1]. Możemy dziś obserwować obiekty o skrajnie małych rozmiarach geometrycznych m.in. za pomocą technik bliskiego pola, wykorzystujących różne zjawiska fizyczne. Postęp zainicjował skonstruowanie mikroskopu sił atomowych, który pozwolił na badanie materiałów nieprzewodzących elektrycznie [2]. W ten sposób mikroskop tunelowy wraz z mikroskopem sił atomowych, które stanowią zasadniczy trzon mikroskopii bliskich oddziaływań, znalazły zastosowanie w badaniach chemicznych, biologicznych, a także w zakresie inżynierii materiałowej w skali mikro-, jak i nano. Tak szybki rozwój wspomnianych technik spowodował coraz to większe zapotrzebowanie na nowe konstrukcje systemów kontrolno-pomiarowych przeznaczonych do badań mikro- i nanostruktur. We współczesnych systemach, konstruowanych samodzielnie w laboratoriach badawczych, jednym z najważniejszych problemów konstrukcyjnych do rozwiązania, jest użycie odpowiedniego systemu komunikacji i sterowania poszczególnymi komponentami całego systemu, którym może być mikroskop bliskich oddziaływań. Współcześnie obserwujemy znaczny wzrost mocy obliczeniowej nie tylko procesorów, ale również różnych klas mikrokontrolerów czy procesorów sygnałowych, któremu towarzyszy spadek ceny i wzrost funkcjonalności. Tematem pracy jest budowa urządzenia kontrolno-pomiarowego, które swoją uniwersalnością i stosunkowo niskim kosztem, mogłoby zastąpić w pewnych zastosowaniach poprzedni, odpowiednio droższy, system bazujący na procesorze sygnałowym TigerSharc firmy Analog Devices [2]. Do realizacji projektu wybrano ośmiobitowy mikrokontroler jednoukładowy ATmega128, firmy Atmel [3] oraz układ logiki programowalnej XC75144XL, której producentem jest Xilinx [4]. K[...]
 
Uniwersalny system bezprzewodowy do monitorowania zagrożeń bezpieczeństwa
 
RYSZARD J. KATULSKI  JACEK STEFAŃSKI  JAROSŁAW SADOWSKI  SŁAWOMIR J. AMBROZIAK  
Zagadnienie zdalnego monitoringu w czasie rzeczywistym szeroko rozumianego stanu środowiska życia ludzi, stanowi problem, z którym w coraz większym stopniu się zmagają służby państwowe i regionalne odpowiedzialne za stan bezpieczeństwa publicznego. Stan ten może być zagrożony przez przypadkowe katastrofy ekologiczne, co jest związane z postępującym rozwojem uprzemysłowienia. Zagrożenie to może także być wynikiem zamierzonych działań ludzkich o charakterze przestępczym lub terrorystycznym. Aby temu przeciwdziałać i ograniczać skutki takich działań, konieczne jest wspieranie działań ludzkich przez systemy i urządzenia techniczne, co wymaga opracowania i uruchomienia odpowiedniej infrastruktury technicznej przeznaczonej do monitorowania i akwizycji danych związanych z potencjalnymi zagrożeniami. Najbardziej użyteczną formą tego są rozwiązania zbudowane w oparciu o technologię bezprzewodową zrealizowaną w postaci radiowej. Wychodząc naprzeciw tym potrzebom, od kilku lat w Katedrze Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Politechniki Gdańskiej działa zespół naukowo-badawczy zajmujący się techniką i technologią bezprzewodowego monitoringu zagrożeń, który opracował uniwersalną, otwartą na określone potrzeby formę bezprzewodowego systemu monitorowania stanu zagrożeń bezpieczeństwa publicznego. Niniejsza praca zawiera opis budowy i działania tego systemu oraz jego zrealizowanych, wybranych aplikacji użytkowych. W aplikacjach tych monitorowaniu, akwizycji i kontroli stanu podlega szeroki wachlarz danych, np. związanych z bezpieczeństwem transportu, lądowego i morskiego, dane dotyczące parametrów procesów przemysłowych, a także dane o stopniu zanieczyszczeń atmosferycznych, w tym także dotyczące skażenia promieniotwórczego. Jak to podkreślono na wstępie, znaczenie zyskuje również wykorzystanie systemów monitoringu w minimalizowaniu zagrożeń terrorystycznych, a nawet stosowanie tych systemów na współczesnym polu walki. W związku z [...]
 
Wpływ dodatku nanorurek węglowych na właściwości bezołowiowych past lutowniczych typu SAC
 
MAŁGORZATA JAKUBOWSKA  KRYSTYNA BUKAT  ANNA MŁOŻNIAK  MAREK KOŚCIELSKI 3  mgr inż. WOJCIECH NIEDŹWIEDŹ  JANUSZ SITEK  MARCIN SŁOMA  WOJCIECH REKUCKI  
Wraz z rozwojem montażu powierzchniowego postępuje miniaturyzacją sprzętu elektronicznego. Na rynku pojawiły się nowe obudowy o wielu wyprowadzeniach w bardzo małym rastrze, wprowadzono wymagania dotyczące płaskości pól lutowniczych, upowszechniły się nowoczesne, automatyczne linie do SMT. Wdrożenie w 2006 r. dyrektywy europejskiej RoHS (On restriction of the use certain hazardous substances in elctrical and electronic equipment) spowodowało wdrożenie do montażu powierzchniowego materiałów bezołowiowych, w tym bezołowiowych past lutowniczych zawierających stop SnAgCu (SAC). Pasty te charakteryzują się wyższymi temperaturami topnienia oraz gorszą zwilżalnością pól lutowniczych na płytkach drukowanych, w porównaniu z tradycyjnymi pastami zawierającymi stop SnPb. Dlatego nie ustają poszukiwania nowych rozwiązań idących w kierunku dodatków stopowych (Bi, Sb, Zn, In) do stopów lutowniczych, aby poprawić właściwości zwilżające [1-3], jak również w kierunku dodatku nanometali, czy nanorurek węglowych do stopów lub past lutowniczych, aby spowodować nie tylko polepszenie zwilżania podłoży przez pasty [4, 5], ale również poprawę właściwości mechanicznych połączeń lutowanych [6, 7]. Zastosowanie nanomateriałów napotyka jednak na pewne trudności związane z ich aktywnością, ponieważ cząstek lub atomów na powierzchni jest więcej niż w objętości materiału. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatku nanorurek węglowych do pasty lutowniczej typu SAC, przeznaczonej do procesów lutowania układów wielowyprowadzeniowych na polach lutowniczych o małym rastrze, poniżej 0,5 mm, na jej właściwości technologiczne, w tym na zwilżanie podłoży miedzianych oraz na mechaniczne właściwości połączeń lutowanych. Wprowadzenie nanorurek węglowych do pasty lutowniczej wymagało w pierwszym rzędzie opracowania metodyki ich dyspergowania w odpowiednich żywicach, a następnie opracowania technologii ich wprowadzania do pasty lutowniczej. Metodyka badań Ba[...]
 
Wpływ geometrii układu antenowego na wynik radarowego sondowania przypowierzchniowych warstw gruntu
 
MATEUSZ PASTERNAK  JERZY PIETRASIŃSKI  DARIUSZ SILKO  PAWEŁ KACZMAREK  
W wielu publikacjach [np. 1, 2, 3] z zakresu teorii radarów do penetracji gruntu (GPR - ang. Ground Penetrating Radar) można zapoznać się z opisami różnego typu badań georadarowych wykonanych przy zastosowaniu wektorowych analizatorów sieci (VNA - ang. Vector Network Analyzer). Autorzy jednak nie podają w jaki sposób powinny zostać ustawione anteny, aby wynikowe echo osiągało maksymalną amplitudę. Badania opisane w niniejszym artykule miały na celu wyjaśnienie tej kwestii. VNA przeznaczone są do pomiarów charakterystyk odbiciowych i transmisyjnych dwuwrotników, wykorzystując zwykle do tego celu schodkową modulację częstotliwości. Dzięki temu urządzenia te można też z powodzeniem wykorzystać w badaniach odbiciowych właściwości gruntu oraz obiektów ulokowanych pod jego powierzchnią. Dwuwrotnikiem mierzonym jest w tym wypadku układ: antena nadawcza - struktura gruntu - obiekt - struktura gruntu - antena odbiorcza. "Klasyczny" GPR wykorzystuje do sondowania krótkie impulsy wideo, które po odbiciu od struktur gruntu wracają do odbiornika i pozwalają, na podstawie pomiaru opóźnienia ech, wyznaczyć przybliżoną odległość do wykrywanego obiektu (celu). Podstawowym problemem związanym z wykorzystaniem tego typu radarów jest ich niska rozróżnialność odległościowa związana z techniczną niemożnością generowania impulsów o dostatecznie krótkim czasie trwania. Dla przykładu impuls o długości 1 ns, na skutek dużej prędkości fal elektromagnetycznych, zostaje rozciągnięty w przestrzeni suchego gruntu (ε ≈ 4) na dystansie kilkunastu centymetrów. Z tego powodu impulsowe sondowanie gruntu znajduje ra[...]
 
Wpływ intensyfikacji procesu metalizacji bezprądowej na podstawowe parametry elektryczne rezystywnego stopu Ni-P
 
PIOTR KOWALIK  ZBIGNIEW PRUSZOWSKI  
Wytwarzanie rezystorów warstwowych stałych w procesie bezprądowej metalizacji prowadzonej na uczulonym i aktywowanym podłożu niemetalicznym jest znane od lat siedemdziesiątych ubiegłego stulecia [1]. W pierwszym patencie opisującym ten proces [1] omówiono sposób wytwarzania dwuskładnikowych warstw rezystywnych typu Ni-P charakteryzujących się rezystancją rzędu 1…1000 Ω przy temperaturowym współczynniku rezystancji mieszczącym się w granicach 50…150 ppm/K. W szeregu opisanych dalszych rozwiązań patentowych [2-5] opisano technologie pozwalające na zmniejszenie TWR stopu rezystywnego Ni-P do poziomu 25…50 ppm/K co było istotną poprawą parametrów produktu finalnego. Obniżenie TWR stopu jest możliwe w wyniku zwiększenia amorfizacji stopu rezystywnego co jest bezpośrednio związane z koncentracją fosforu w stopie [6]. Wzrost koncentracji fosforu z poziomu 7% wagowych do 12% powoduje zmianę struktury z "nanokrystaliczej" na amorficzną co daje możliwość obniżenia temperaturowego współczynnika rezystancji do wartości rzędu 5 ppm/K. Istotnym i nie do końca rozwiązanym problemem jest wytwarzania warstw rezystywnych o rezystancji poniżej 0,5 Ω charakteryzujących się minimalnym TWR mierzonym w zakresie temperatur 293…398K. Obniżenie wartości rezystancji końcowej jest związane ze stałym wzrostem TWR stopu rezystywnego. Wzrost TWR jest spowodowany kilkoma czynnikami wśród których niebagatelną rolę odgrywają rozpraszania na krawędziach warstwy rezystywnej minimalizowane w miarę obniżenia rezystancji czyli wzrostu grubości warstwy[...]
 
Wpływ parametrów źródła sygnału sterującego na właściwości przetwornicy Buck
 
KRZYSZTOF GÓRECKI  KALINA DETKA  
Przetwornice dc-dc są powszechnie wykorzystywane w impulsowych układach zasilających [1-6]. Jak wynika z przeglądu oferty producentów układów scalonych dedykowanych do zastosowania w układach zasilających urządzenia elektroniczne, najczęściej wykorzystuje się przetwornice obniżające napięcie (Buck) [3, 4, 7, 8]. Schemat klasycznej przetwornicy Buck przedstawiono na Rozważana przetwornica zawiera tranzystor, diodę, dławik i kondensator. Zasilana jest ona ze źródła napięciowego Uwe, a jej obciążenie stanowi rezystor Ro. Do prawidłowej pracy przetwornicy Buck niezbędny jest sygnał sterujący tranzystor w postaci ciągu impulsów prostokątnych o regulowanym współczynniku wypełnienia. W analizach komputerowych układów impulsowych, do których należą również przetwornice dc-dc, często przyjmuje się, że występujące w tych układach elementy półprzewodnikowe zachowują się jak idealne przełączniki [1, 3-5], tzn. że nie występują na nich straty energii, proces ich przełączania trwa nieskończenie krótko, a na parametry wyjściowe przetwornicy wpływa jedynie współczynnik wypełnienia sygnału sterującego. Dlatego typowo pomijany jest wpływ właściwości układu sterującego na charakterystyki przetwornic dc-dc. Tymczasem w rzeczywistości, stosowane powszechnie w charakterze elementów przełączających tranzystory MOS mocy wymagają odpowiednich poziomów napięcia sterującego (znacznie przekraczających wartość napięcia progowego Vth) w celu uzyskania pożądanej wartości prądu przewodzenia. Dodatkowo, ze względu na dużą wartość pojemności wejściowej tranzystora, czas trwania procesu przełączania tego tranzystora silnie zależy od wydajności prądowej źródła sygnału sterującego. Z drugiej strony, w celu zapewnienia bezpiecznego zakresu pracy tranzystora ogranicza się maksymalną wartość prądu bramki za pomocą rezystora RG włączonego szeregowo z bramką, szybkość narastania napięcia na bramce za pomocą dwójnika RC włączonego między bramkę a źródło tranzystora[...]
 
Wytwarzanie submikrometrowych wzorów techniką nanostemplowania
 
MAREK EKIELSKI  MARCIN JUCHNIEWICZ  IWONA PASTERNAK  ANNA PIOTROWSKA  
W 1995 r. Stephen Y. Chou po raz pierwszy opublikował wyniki dotyczące wykonania 25 nm otworów w poli(metakrylanie) metylu PMMA techniką nanostemplowania (ang. Nanoimprint lithography)[1]. Od tego czasu stała się najbardziej obiecującą techniką, w której upatruje się następcę litografii optycznej i elektronolitografii. W 2003 roku nanostemplowanie umieszczone zostało na liście ITRS (ang. International Technology Roadmap for Semiconductors) jako jeden z kandydatów do NGL (ang. Next-generation lithography) [2]. Technika nanostemplowania polega na mechanicznym odciśnięciu nanometrowych wzorów matrycy (pieczątki) w warstwie rezystu. Ze względu na rodzaj użytego rezystu, technika posiada dwa warianty: termiczny oraz UV. Zarówno jeden jak i drugi tryb pracy zapewnia wysoką przepustowość oraz rozdzielczość. Rynek diod LED, który w ostatnich latach rozwija się bardzo dynamicznie, pokłada największe nadzieje w nanostemplowaniu. Ponadto technika ta odnajduje zastosowania w produkcji zaawansowanych wyrobów dla nanoelektroniki, technik sensorowych i biomedycznych. Bezpośrednio związane z rozwojem rynku diod LED jest opracowanie metody wytwarzania struktur kryształów fotonicznych (PhC). Ze względu na czasochłonn[...]
 
Wyznaczanie czasu życia nośników ładunku w płytkach krzemowych z pomiaru absorpcji na nośnikach swobodnych
 
TADEUSZ PIOTROWSKI  SŁAWOMIR KASJANIUK  
Czas życia nośników ładunku jest istotnym parametrem służącym do oceny jakości monokrystalicznego krzemu przeznaczonego do produkcji detektorów, jak również do oceny jakości krzemu multikrystalicznego. Ponieważ parametr ten jest determinowany koncentracją i właściwościami aktywnych elektrycznie centrów rekombinacyjnych, jego analizowanie po poszczególnych procesach technologicznych takich jak geterowanie wewnętrzne czy zewnętrzne, pasywacja tlenkowa lub azotkowa oraz procesach wygrzewania pozwala na optymalizację tych procesów i uzyskanie korzystnych parametrów materiałowych. Najczęściej stosowane metody pomiaru czasu życia nośników ładunku w mono- i multikrystalicznych płytkach krzemowych wykorzystują efekt zmian konduktancji półprzewodnika po wprowadzeniu nadmiarowych nośników ładunku. W praktyce najczęściej stosowane są trzy stosunkowo szybkie bezkontaktowe grupy metod pomiaru efektywnego czasu życia nośników ładunku: 1) Grupa metod nierównowagowych polegająca na pomiarze stałej opisującej zanik w czasie przewodnictwa fotoelektrycznego po krótkim impulsie promieniowania wstrzykującego nośniki nadmiarowe. Czas trwania impulsu jest w tym przypadku znacznie krótszy od czasu życia nośników w badanej płytce i przy badaniu płytek krzemowych wynosi około 200 ns. Zanik przewodnictwa fotoelektrycznego rejestrowany jest poprzez pomiar zmian amplitudy odbitej wiązki mikrofalowej [1-3]. 2) Grupa metod stacjonarnego pomiaru zmian przewodnictwa fotoelektrycznego w funkcji zmian natężenia wiązki promieniowania generującej nośniki w warunkach quasi-statycznych (QSSPC - Quasi-Steady-State Photoconductance) [4-6]. Oznacza to, że natężenie strumienia promieniowania generującego nośniki nadmiarowe zmieniane jest stosunkowo wolno w stosunku do czasu życia nośników ładunku tak, że w każdej chwili można przyjmować stacjonarny model przewodnictwa fotoelektrycznego. Obydwie z wymienionych grup metod pozwalają na pomiar efektywnego czasu życia[...]
 
Wyznaczanie parametrów sygnału okresowego w przenośnym systemie tomografii impedancyjnej pni drzew
 
ANDRZEJ SIKORA  PRZEMYSŁAW KRYLA  WOJCIECH ZMYŚLONY  
Jedną z cieszących się dużą popularnością bezinwazyjnych metod diagnostycznych w technice i naukach biologicznych jest tomografia. Technika ta pozwala uzyskać obraz przekroju danego obiektu bez uszkadzania jego struktury. Realizowane jest to poprzez wykonanie odpowiedniej liczby pomiarów wielkości fizycznej zależnej od właściwości budowy wewnętrznej obiektu. W szerokiej grupie technik tomograficznych wyróżnić można, między innymi, tomografię impedancyjną. Do obiektów wymagających bezinwazyjnej oceny struktury wewnętrznej zalicza się między innymi drzewa, które ze względu na wiele czynników (bezpieczeństwo osób, ekologia, ekonomia) do tej pory badane były z wykorzystaniem różnych technik [1-4]. Aby możliwe było uzyskanie odpowiedniej jakości danych pomiarowych, konieczne jest zastosowanie przyrządu pomiarowego, pozwalającego na pomiar impedancji z możliwie dużą rozdzielczością [5]. W przypadku urządzeń stacjonarnych istnieje relatywnie niewiele ograniczeń, które jednak w przypadku rozwiązań przenośnych, stosowanych w terenie, mają istotny wpływ na ostateczną postać urządzenia. Kluczowymi cechami i wymaganiami stawianymi na etapie projektowania mobilnego urządzenia tomograficznego są: ograniczony pobór mocy, niewielkie gabaryty, praca w szerokim zakresie warunków klimatycznych, prosta obsługa (wysoki poziom zautomatyzowania), cena pozwalająca na stosowanie sprzętu w terenie z uwzględnieniem zwiększonego ryzyka jego uszkodzenia, zniszczenia lub kradzieży. W odróżnieniu od stacjonarnych przyrządów pomiarowych, których złożone konstrukcje i duża wydajność przetwarzania pozwalają na uzyskiwanie wysokiej jakości wyników, urządzenia mobilne mogą mieć gorsze parametry użytkowe, jeśli tylko ich eksploatacja nie jest uciążliwa i uzyskiwane rezultaty pracy dostarczają wystarczająco dużo informacji. Dlatego też konieczne jest przeanalizowanie możliwych rozwiązań i dokonanie optymalnego, ze względu na wszystk[...]
 
Zastosowanie układów rekonfigurowalnych we wspomaganiu operacji sortowania danych
 
PAWEŁ RUSSEK  ERNEST JAMRO  MACIEJ WIELGOSZ  KAZIMIERZ WIATR  
Sortowanie jest podstawową operacją realizowaną przez systemy eksploracji danych (ang. data mining). W takich zastosowaniach jak na przykład systemy baz danych może być ono krytyczne, decydując o wydajności całej aplikacji. Operacja sortowania jest konieczna podczas indeksowania danych, bez której nie może obyć się żadne rozwiązanie służące składowaniu, analizie czy przeszukiwaniu informacji. Zgodnie z powszechną opinią operacja sortowania nie jest odpowiednia do akceleracji sprzętowej. Jest tak dlatego, że nie ma dostatecznie dużej złożoności obliczeniowej. W przypadku sortowania jako bardziej krytyczny dla wydajności wskazywany jest wydajny kanał transmisji sortowanych danych, a nie element wykonujący operację. Dla optymalnych algorytmów sortowania złożoność obliczeniowa to jedynie O(N∗lgN), gdzie N to liczba sortowanych wyrażeń. W rozwiązaniach opartych o współcześnie dostępne media transmisyjne, również wydajność obliczeniowa procesora sortującego nabiera znaczenia. Na przykład, dla łącza SATA trzeciej generacji przepustowość wynosi 6 Gbit/s. Jest więc możliwa transmisja W = 100 M 8-bajtowych rekordów danych w ciągu sekundy. Aby posortować te dane należy wykonać W∗lgW = 2,6 G operacji typu porównaj i zamień (ang. compare and swap). Takie zadanie obliczeniowe może być znaczące nawet dla współcześnie dostępnych procesorów CPU. W zaproponowanym tutaj procesorze sprzętowym ze względu na konieczną prostotę, zaimplementowano algorytm Merge- Sort [3]. Polega on na łączeniu wstępnie posortowanych list. A zatem kompletny system sortujący wymaga dodatkowo użycia CPU. W założeniu zasada działania systemu polega na wstępnym sortowaniu przez CPU krótkich list, a następnie ich scalanie przez kooprocesor sprzętowy. Zasada łączenia sortowania Merge-Sort z innym algorytmem jest powszechnie stosowania przy budowie najbardziej wydajnych systemów sortowania [2]. Okazuje się, że mimo iż metoda Merge-Sort nie jest optymalna obli[...]
 

Czasowy dostęp

zegar Wykup czasowy dostęp do tego czasopisma.
Zobacz szczegóły»

Nasze czasopisma

kofeina biogaz pasteryzacja przemysł chemiczny tworzywa sztuczne chromatografia kontakt tłuszcz znakowanie bezpieczeństwo żywności Kociołek-Balawejder antocyjany przeciwutleniacze herbata soki owocowe gmo tłuszcze błonnik ciecze jonowe mleko suplementy diety osady ściekowe przegląd elektrotechniczny bhp barwniki mikrokapsułkowanie wino ocena ryzyka aluminium hydrokoloidy Aura Opakowanie opakowania karotenoidy 7 korozja Gospodarka wodna pompy ciepła cement pompa ciepła owies informacje dla autorów konserwanty ekstrakcja led mąka kolektory słoneczne six sigma problemy jakości czekolada żywność funkcjonalna nanotechnologia soja BRC kosmetyki skrobia jęczmień audit polifenole szkło pszenica jakość żywności jogurt jakość ocena ryzyka zawodowego haccp polimery kanalizacja inżynieria materiałowa praca materiały budowlane Gluten przegląd mleczarski kawa hutnik przemysł spożywczy orkisz tytan skrobia modyfikowana rfid 6 liofilizacja żywność enzymy mięso kompozyty biopaliwa chłodnictwo opakowania inteligentne probiotyki przegląd papierniczy miód magnez opakowania aktywne olej olej rzepakowy metale ciężkie napoje energetyzujące nanomateriały piwo biomasa makaron chleb elektronika dodatki do żywności logistyka gryka pestycydy ryzyko zawodowe fermentacja pieczywo żyto miedź prebiotyki aronia inulina servqual wentylacja recykling iso atest odpady drób napoje funkcjonalne transport biofilm mrożonki FMEA kwasy tłuszczowe jakość usług analiza sensoryczna iso 9001 ekstruzja biodiesel kukurydza cukier suszenie innowacje woda pszenżyto owoce IFS żywność wygodna witamina c kaizen piroliza wołowina masło utrwalanie żywności lody sól drożdże audyt prenumerator ścieki surfaktanty błonnik pokarmowy koszty jakości soki ryż żywność ekologiczna oczyszczanie ścieków tqm witaminy ochrona przed korozją OŁÓW zarządzanie jakością opakowania szklane zioła dioksyny zeolity napoje kakao sieci neuronowe transglutaminaza wzbogacanie żywności aromaty substancje dodatkowe przyprawy reologia celuloza ryby tekstura akryloamid sok mleczarstwo bioetanol iso 22000 Manufacturing Process Automation białka serwatkowe czosnek gospodarka mięsna owoce jagodowe produkcja piwa mikotoksyny akrylamid polichlorowane bifenyle antyoksydanty PET kasza

Budownictwo i Geodezja

Elektronika, Energetyka, Elektrotechnika

Hutnictwo, Górnictwo

Przemysł lekki

Przemysł spożywczy i gastronomia

Inne gałęzie przemysłu

Tematyka ogólnotechniczna

Czasopisma wielobranżowe
platnosci
O Wydawnictwiestr Prenumeratastr Reklamastr Drukarniastr Kolportażstr Regulamin Usługstr Englishstr
© 2006-2012 Wydawnictwo SIGMA-NOT Sp. z o.o. Wszelkie prawa zastrzeżone
projekt, wykonanie, obsługa: Pragma Software