ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA ›
2010-11 |
| |
|
Publikacja: The design of low power 11.6 mW high speed 1.8 Gb/s stand-alone LVDS Driver in 0.18 μm CMOS
Autor: RAFAŁ KŁECZEK 
According to Moore’s law CMOS technology has been exponentially
developed over the several recent decades. This development
is particularly visible in digital part where reducing
the effective channel’s length is equivalent to increasing the
frequency of circuits. Growth in the performance of microprocessor
motherboards, optical transmission links, chip-to-chip
communications has created a higher and higher speed requirements
on physical layer interfaces. Due to limited performance
of single link high data rates were achieved by parallelism
in the past, that increased the complexity level and cost
of the fabricated circuits. Nowadays data rates at the range
of few hundred MHz up to or above is necessary. Reducing
the power dissipation is very often one of the most critical modern
circuits’ requirements.
LVDS (Low Voltage Differential Signaling) standard offers
high speed data transmission and low power consumption
at the same time. Due to many advantages of differential
operation: robustness of the link to supply lines and common
mode voltage bouncing, reduction of coupling and radiated
electro-magnetic interference (EMI), higher level of electromagnetic
compatibility (EMC) [1-2] in conjunction with low
voltage swing has become a popular choice for fast data onchip
transmission, on board/backplane or cable connections.
The benefits of LVDS make it valuable technology, that fits
into a wide range of applications such as: PC/computing, telecommunication,
automotive, etc. [3].
This paper presents the design of low-power complete
stand-alone LVDS driver in 180-nm CMOS technology.
It offers a dense packing of transistors and implementation
of mixed-mode circuits. It also occupies low area so makes
the driver suitable for using in multichannel ASIC.
LVDS Interface
LVDS standard was specified by IEEE as a norm that based
on the physical layer defined for the scalable coherent interface
(SCI) [4] (separate indust[...]
|
Prenumerata
|
|
A dedicated high-level language for implementing nonrecursive filter banks and transforms
|
|
|
MAREK PARFIENIUK
|
Even though nonrecursive filter banks and transforms are
widely used in digital signal processing (DSP) [1-3], not
many tools exist that are aimed at implementing such systems.
Obviously, general-purpose programming languages,
code generators, development environments can be
employed, but they do not take into account that these algorithms
have peculiar properties, and thus facilitations
like convenient syntax or predefined code library could be
provided.
The only two exceptions known to the author are Matlab/
Simulink and SPL/SPIRAL [4, 5], which however have some
shortcomings. The main problems are that they do not allow
for describing transforms efficiently and compactly, a user can
feel overwhelmed by numerous options, and Java code generation
is neglected. Moreover, being mature, general, and
proprietary, they cannot be significantly adapted to meet the
needs of filter bank developers.
In this paper, the tools are presented that we have developed
in order to facilitate implementing transforms and filter
banks by making it possible:
to describe a system clearly, compactly, and quickly in
a way independent of implementation,
to convert such descriptions into quite efficient implementation
code, i.e. code without excessive both data movements
and subroutine calls, and with loops unrolled and
partial results computed in advance,
to have generated code accessible, customizable and
easy to incorporate into different applications: it should not
depend on nonstandard libraries and should use descriptive
identifiers,
to easily change data types (fixed- vs. floating point numbers)
and access methods to data (pointers vs. one- and twodimensional
arrays) of input, output, and coefficient vectors,
to generate Java code, not only C/C++ code.
56 Elektronika 11/2010
These goals have been achieved by introducing an innovative,
domain-specific Transform Description Language (TDL),
whose syntax tightly links code to the sig[...]
|
|
|
|
Alvis approach to Hexor robot controller development
|
|
|
MARCIN SZPYRKA IOTR MATYASIK RAFAŁ MRÓWKA
|
The aim of the paper is to present an introduction to Alvis modelling
language based on a real example. For this purpose,
we have chosen a model of a controller for the Hexor II mobile
robot.
The direct ancestors of Alvis are the XCCS [1-3] and CCS
process algebras [4-6]. CCS (Calculus of Communicating Systems)
is one of the most famous process calculi. It provides
a tool for the high-level description of interactions, communications,
and synchronizations among agents and also algebraic
laws to analyse agents properties. One of the main
disadvantages of CCS is the lack of a suitable graphical language
for modelling concurrent systems. A designer is forced
to use the textual (algebraic equations) form of a system description.
XCCS (eXtended CCS) is a graphical extension of the
CCS process algebra. XCCS provides a graphical modelling
language for the description of interactions among agents, but
still preserves algebraic equations to describe the behaviour
of individual agents.
Alvis, as well as XCCS, uses two layers, a graphical and
a textual one. The Alvis graphical layer, called communication
diagrams, is a significant enhancement of XCCS diagrams.
Communication diagrams are hierarchical constructions and
reflect the structure of the system under consideration more
precisely (active and passive agents, two-way ports, etc.)
than XCCS diagrams. The XCCS algebraic layer has been
replaced with a completely new Alvis code layer. Instead of
algebraic equations, Alvis uses a high level programming language
based on the Haskell syntax. Moreover, Haskell is used
to define data types for parameters and to define functions for
data manipulation.
Alvis provides a possibility of the formal verification of models.
An Alvis model is transformed into a labelled transition
system (LTS) encoded using the Binary Coded Graphs (BCG)
format. Then, the CADP toolbox [7] is used to verify its properties.
Hexor microcontroller model
Hexor II (Fig[...]
|
|
|
|
Analiza możliwości zastosowania sensorów inercjalnych MEMS w projekcie PROTEUS
|
|
|
MACIEJ KALARUS PIOTR SITEK KAROL BRZOSTOWSKI ANNA FOKS-RYZNAR RADOSLAV DARAKCHIEV
|
Podstawowy system lokalizacyjny w projekcie PROTEUS
wykorzystuje moduły GNSS, jednak takie rozwiązanie nie zapewnia
ciągłości pozycjonowania podczas utraty widoczności
satelitów (w tunelach, pośród wysokiej zabudowy, wewnątrz
budynków etc.). W tej sytuacji naturalne wydaje się wykorzystanie
alternatywnych możliwości lokalizacji obiektów. Jedną
z nich jest zastosowanie systemów inercjalnych (bezwładnościowych),
które pozwalają na zwiększenie dokładności pozycjonowania
w warunkach częściowej utraty widoczności satelitów,
a także na kontynuowanie (w ograniczonej skali czasu)
nawigacji po całkowitej utracie sygnałów satelitarnych.
W tym kontekście przetestowany został moduł Xsens MTiG
(system zintegrowany INS/GPS) zawierający m.in. trójosiowe
sensory przyspieszenia (akcelerometry) oraz sensory prędkości
kątowej (żyroskopy) wykonane w technologii MEMS. Ponadto,
moduł wyposażony jest również w magnetometr i barometr,
które poprawiają dokładność wyznaczenia odpowiednio
orientacji względem Ziemi oraz względnych zmian wysokości.
W celu oceny praktycznych możliwości pomiarowych układu
MTiG przeprowadzono dwa rodzaje testów. Pierwszy określono
jako test w warunkach statycznych polegający na obserwacji
układu pozostającego w spoczynku, dzięki czemu wyznaczono
głównie parametry szumowe sensorów. Natomiast drugi test
wykonano w warunkach bardziej zbliżonych do rzeczywistych
pokonując trasę wewnątrz budynku w celu oszacowania błędu
pozycji obliczonej na podstawie danych z podsystemu INS.
Pomiary podstawowych parametrów
podsystemu INS układu Xsens MTiG
Wybrane parametry układu zostały wyznaczone z szeregów
czasowych zarejestrowanych podczas dwunastogodzinnego
pomiaru w warunkach statycznych (tab. 1).
Wstępnej oceny urządzenia można dokonać np. na podstawie
wartości średniej prędkości kątowej, która powinna
wynosić zero (układ pozostawał w spoczynku). Z pomiarów
wynika jednak, że ωy = 0.2315°/s, co oznacza jeden fikcyjny
obrót na 26 [...]
|
|
|
|
Antena mikropaskowa o poszerzonym paśmie pracy
|
|
|
MARIUSZ PERGOŁ WŁODZIMIERZ ZIENIUTYCZ ŁUKASZ SOROKOSZ
|
Anteny mikropaskowe są elementami szeroko stosowanymi
we współczesnej elektronice, w komunikacji bezprzewodowej
(WiFi, WiMAX, GSM) i w systemach radarowych (lotnictwo).
Cechuje je: mała waga, odporność na zmieniające się warunki
atmosferyczne, niski koszt oraz powtarzalność produkcji.
Atrakcyjność tego typu anten sprawia, iż są one obiektem wielu
badań. Prace te są często skupione na poszukiwaniu sposobu
uzyskania stosunkowo szerokiego pasma, którego brak
jest jedną z głównych wad anten mikropaskowych. Problem
ten jest szczególnie istotny w systemach radarowych, w których
standardowo wykorzystuje się pasma komunikacyjne
rzędu 30% przy poziomie współczynnika fali stojącej (WFS)
poniżej 1,5. W bibliografii można znaleźć szereg publikacji na
temat metod poszerzenia pasma, np. poprzez zwiększenie
grubości podłoża i zasilanie przez sprzężenie elektromagnetyczne
[2], zastosowanie dodatkowych elementów reaktancyjnych
w płaszczyźnie umieszczenia łaty lub w łacie [3, 6].
Dodatkowym warunkiem poprawnej pracy anteny jest odpowiednia
charakterystyka promieniowania o szerokości wiązki
głównej równej co najmniej kilkudziesięciu stopniom.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki prac nad anteną
spełniającą powyższe wymagania. Szerokie, 30% pasmo
pracy anten z dopasowaniem na poziomie WFS<1,5 uzyskano
poprzez zastosowanie dwóch szczelin sprzęgających
w płaszczyźnie wspólnego ekranu. Na wstępie przedstawiono
poglądowo budowę anten mikropaskowych zasilanych przez
sprzężenie elektromagnetyczne, realizowane poprzez prostokątną
szczelinę we wspólnej płaszczyźnie masy. Opisano pokrótce
wpływ parametrów podłoża na pasmo pracy oraz omówiono
celowość zastosowania szczeliny typu H. W kolejnym
rozdziale przedstawiono projekt anteny ze zmodyfikowanym
układem zasilania, zapewniającym blisko 30% pasmo pracy.
W kolejnej częśc[...]
|
|
|
|
Aspekty algorytmiczne organizacji jednostki procesorowej do mnożenia liczb Cayleya
|
|
|
ALEXANDR ŢARIOV GALINA ŢARIOVA
|
Dynamiczny rozwój technik przetwarzania danych oraz potrzeba
realizacji coraz to bardziej skomplikowanych zadań
i aplikacji praktycznych wymagają zastosowania w tym celu
coraz bardziej zaawansowanych i skomplikowanych metod
oraz formalizmów matematycznych. Obecnie na coraz szerszą
skalę do syntezy, opisu i realizacji wysoce efektywnych
algorytmów CPS wykorzystuje się aparat matematyczny algebry
liczb hiperzespolonych [1-6]. Dotyczy to głównie zadań
związanych z uogólnieniem dyskretnej transformaty Fouriera
oraz innych transformacji ortogonalnych, filtracji sygnałów
jedno- i wielowymiarowych, wielorozdzielczej reprezentacji
danych [7-11].
Przy realizacji wspomnianych zadań w przestrzeniach hiperzespolonych
jedną z najbardziej pracochłonnych operacji
(a raczej "makrooperacji") jest makrooperacja mnożenia
dwóch oktonionów, gdyż wymaga ona wykonania kilkudziesięciu
konwencjonalnych operacji mnożenia oraz dodawania
liczb rzeczywistych [13]. Z przyczyn naturalnych intencją projektantów
wysoce efektywnych algorytmów CPS od zawsze
było poszukiwanie sposobów redukcji liczby operacji arytmetycznych
w algorytmach obliczeniowych. Dotyczy to zwłaszcza
minimalizacji liczby operacji mnożenia będących od samego
początku rozwoju komputeryzacji najbardziej czasochłonnymi
operacjami w całym zbiorze operacji przetwarzania danych.
W tym celu w pracy [14] został zaproponowany sposób obliczania
iloczynu dwóch kwaternionów wymagający, względem
pierwowzoru, dwukrotnie mniejszej liczby operacji mnożenia
kosztem więcej niż potrójnego zwiększenia liczby operacji
algebraicznego dodawania liczb rzeczywistych. W [15] zaproponowano
algorytmiczne rozwiązanie, pozwalające przy
mnożeniu kwaternionów istotnie zredukować liczbę dodawań
przy zachowaniu takiej samej liczby mnożeń. Zastosowane
w cytowanym artykule rozwiązania można rozszerzyć na
mnożenie liczb Cayleya. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie
oryginalnych wyników syntezowanego przez nas
zracj[...]
|
|
|
|
Bezkontaktowy czujnik przemieszczenia w złożonym układzie pomiarowym charakterystyk elektro- -termo-mechanicznych stopów z pamięcią kształtu
|
|
|
GRZEGORZ KŁAPYTA MAREK KCIUK
|
Materiały z pamięcią kształtu SMA (Shape Memory Alloy),
należące do grupy materiałów inteligentnych (Smart), cieszą
się coraz większą popularnością i rosnącą liczbą zastosowań
[1]. Cechą charakterystyczną stopów z pamięcią
kształtu jest szczególna ich wrażliwość na zmiany temperatury
i zachodząca w nich przemiana martenzytyczna [2].,
zmieniająca strukturę krystalograficzną materiału, a wraz
z nią właściwości makroskopowe. Materiały te pod wpływem
wzrostu temperatury i/lub siły mechanicznej potrafią zmieniać
swój kształt. Dzięki temu można je stosować zarówno
do konstrukcji czujników temperatury, jak i do termicznie
sterowanych elementów wykonawczych (mogą także pełnić
obydwie te funkcje równocześnie). Na uwagę zasługuje niezwykle
duży współczynnik uzyskiwanej siły elementu napędowego
na jednostkę masy, co ma szczególne znaczenie
w konstrukcji układów napędowych, np. w robotyce mobilnej.
Materiały SMA są już dobrze poznane i opisane, jednak
z uwagi na duże nieliniowości oraz występowanie pętli histerezy
w charakterystyce przemiany martenzytycznej, dobór
właściwości materiałów SMA jest problemem trudnym [3].
Przemiana martenzytyczna zaczyna zachodzić po przekroczeniu
pewnej temperatury progowej (As), zależnej od naprężenia
mechanicznego. W trakcie przemiany stosunek ilości
cząsteczek w fazie martenzytu do ilości cząsteczek w fazie
austenitu maleje wraz ze wzrostem temperatury i po przekroczeniu
kolejnej granicznej temperatury (Af), praktycznie cały
materiał przechodzi w fazę austenitu. Przemiana odwrotna
zachodzi przy innych progowych wartościach temperatur (Ms
i Mf), tworząc na charakterystyce termomechanicznej (rys. 1)
charakterystyczną pętlę histerezy. Należy zwrócić uwagę, że
podczas przemiany równocześnie ulegają zmianie parametry
mechaniczne (długość, średnica, twardość), jak i elektryczne
(rezystywność) materiału. Jest to jedna z podstawowych
trudności ograniczających zakres zastosowań SMA -
ze względu na olbrzymie tr[...]
|
|
|
|
CORDIC and SVD implementation in digital hardware
|
|
|
PRZEMYSŁAW M. SZECÓWKA PIOTR MALINOWSKI
|
Processing of matrices, especially inversion, remains a key
challenge for contemporary computing machines. Very smart
algorithms were proposed many years ago, by the scientists
who expected rapid development of digital hardware in the
future. Many of those solutions were presumed to work on
futuristic parallel devices. CORDIC and Singular Value Decomposition
(SVD) are good examples here [1-3]. Eventually
recent years have brought the appropriate development of
digital hardware and growth of programmable logic devices
complexity. There is growing interest in construction of dedicated
digital hardware, according to more or less classic concepts
[4-7].
This paper describes a study of hardware implementation
of Singular Value Decomposition of matrix based on replicated
CORDIC modules. The authors focus on comparison of
architecture variants in the context of resource allocation, speed
and accuracy. Similar works may be found in contemporary
literature [8] showing growing interest in practical use of
achievements of great mid XX-th century mathematicians.
CORDIC and SVD overview
CORDIC algorithm (Coordinate Rotation Digital Computer)
was proposed by Volder in 1959 [2]. Originally it was used
to transform polar to perpendicular coordinates and reverse.
Nowadays it is extensively used in digital signal and data
processing like DFT [7] and SVD [5]. It is quite universal tool
which may be applied in many variants and configurations. In
general CORDIC consists in iterative rotations of a vector with
a predefined series of constant angles. The angles decrease
in a special manner forming a series: 45°, 26.7°, 14°, 7.1°,
3.57° etc. Consecutive rotations are left or right depending
on target and actual result. With growing number of rotations
n, the increase in accuracy is obtained. This generic schematic
may be applied in various modes, depending on needs.
In rotation mode, a series of rotations is applied to a vector
to reach defined [...]
|
|
|
|
Digital implementation of a programmable type-2 fuzzy logic controller
|
|
|
MICHAŁ BRYK ANDRZEJ WIELGUS
|
Fuzzy systems are widely used in many applications concerning
control. Most of them utilize classical models of fuzzy
systems. Every fuzzy system is associated with some kinds
of uncertainties which affect model’s accuracy. Since all fuzzy
systems are based on some expert knowledge, and it is common
truth that words can mean different things to different
people, it seems clear that uncertainties are an integral part of
such systems. Type-2 fuzzy logic systems are capable of handling
and model such uncertainties, thus improving model’s
accuracy. Practical applications of type-2 fuzzy logic controllers
(FLCs) are mostly based on software implementations for
general purpose processors. While the classical fuzzy controllers
are often implemented in hardware as digital or analogue
electronic circuits, only few hardware implementations of
type-2 FLCs have been proposed [4, 11, 12]. All of them use
the simplified type of type-2 fuzzy sets, called interval type-2
fuzzy sets, and approximation method of type reduction. Some
papers [11, 12] present FPGA based implementations. In [4]
highly parallel architecture of a pipelined fuzzy logic processor
is presented. It reaches high inference speed over 3 MFLIPS,
but the area cost and power consumption are also very high.
In this paper the authors propose a different architecture
of a type-2 FLC, which was designed for serial processing of
fuzzy rules combined with parallel processing of upper and
lower membership functions of type_2 fuzzy sets. Hardware
implementation was based on CMOS 90 nm standard cell library.
Such a solution allowed us to lower significantly the area
and power consumption of the circuit while keeping reasonable
inference speed of about 280 KFLIPS.
Type-2 Fuzzy Sets
The following definition describes a classical fuzzy set.
Definition 1.
Fuzzy set A (type-1 fuzzy set) is a set of pairs defined on a
universe of discourse X,
(1)
where μA is a membershi[...]
|
|
|
|
Expandable GSM and GPS systems simulator
|
|
|
JANUSZ POCHMARA JAKUB PAŁASIEWICZ PIOTR SZABLATA
|
Wireless communications systems of the next generation are
expected to provide its users with new services. Supporting
this problem requires new engineers which will project new
technological solutions for mobile communications. We observe,
this is in the fact, that many people in the not so distant
future will start to see the mobile phone as an alternative to
a PC. The mobile phone will become their digital life.
The main problem is education of the future engineers and
depends on the good education. This task is difficult in practical
realization. Roughly half of the world’s population already
has some type of mobile phone, making it the most wide
spread technology and most common electronic device in the
world. Un-tapping this ubiquitous technology creates a wide
array of educational possibilities.
In our opinion one of the best ways to solve this problem
is learning future engineers with new technologies with more
practices and exercises. Therefore we construct a simulator of
the GSM and GPS system based on integrated sophisticated
module. In our solution with simulator we will learn: (1) about
the different mobile phone technologies; (2) how to design learning
activities for mobile phones; (3) pedagogical and theoretical
frameworks for mobile learning.
This paper is organized as follows. In Sections “System
Model" and “Software Specification" we describe the system
model. Section “Computer Application" is devoted to the
detailed description of the investigated. Finally, in Section
“Conclusion" we present results, which have been obtained
for the GSM and GPS systems. We conclude our paper with
a discussion on results.
Hardware specification
Device uses integrated GSM/GPRS+GPS module. Small and
functional device is compatible with industry standards. This
makes it suitable for using it with other hardware parts (for
example: microcontroller, PC). It was certified by MET Laboratories,
Globa[...]
|
|
|
|
FPGA implementation of feature extraction algorithm for speaker verification
|
|
|
MICHAŁ STAWORKO MARIUSZ RAWSKI
|
Biometric systems are usually implemented on personal computers
equipped with high-performance microprocessors.
This is because of the computation complexity of applied algorithms,
as well as their high confidential levels of security.
General purpose processors contain floating-point units able
to carry out millions of operations per second at frequencies
in the GHz range, what allows to resolve the complex algorithms
in just a few hundred of milliseconds. However, in the
low-cost consumer market, such factors as price, power consumption
and size determine the viability of a product. Since
the main drawback of microprocessors based systems are the
cost, and the necessary space required to incorporate their
external associated peripherals, the use of an FPGA (Field
Programmable Gate Array) becomes a suited way to implement
systems that require a high computational capability at
affordable prices. Additionally the FPGA allows to divide and
implement algorithm as parallel parts, what allows to perform
computations at lower operational circuit frequency which requires
less power consumption.
FPGA circuits can be programmed by the user and adapted
to perform the particular task. Term “programming" in case
of a FPGA architecture means changing interconnections in
its internal structure and can be repeated many times. This
mechanism that allows for FPGA programming on the one
hand decreases operating frequency of FPGA chip in comparison
to ASIC, on the other hand provides the possibility to
tune-up the system to the specific parameters of implemented
algorithm.
The speaker identification problem can be roughly divided
into two issues: speech analysis (feature extraction) and
classification. Feature extraction methods are responsible for
reducing the resources required to describe speech samples
accurately. In case of speech analysis various digital signal
processing (DSP) algorithms are used to detect desired features
of s[...]
|
|
|
|
Image sensor - based fluorescence detection for lab-on-a-chip
|
|
|
RAFAŁ WALCZAK
|
Fluorescence detection is commonly used in analytical chemistry
as an optical sensing method. Well known fluorescencebased
methodologies developed for “large-scale" analytical
devices are transferred to micro-world of microfluidical chips
dedicated for chemical and biochemical analyzes. These chips
are commonly called lab-on-a-chips (LOC). LOC utilizing fluorescence
detection are successfully applied at laboratory level
in many fields of life-sciences - for example in separation
of biological material by electrophoresis [1] or amplification of
genetic material by polymerase chain reaction (PCR) with realtime
analyze of amplification kinetics (real-time PCR) [2]. However,
the detection issues arise while analytical systems are
miniaturized. Reduction of analyzed volume means reduction
in detection volume, decrease of analyte available for detection
and making it more difficult to detect [3]. Therefore, only high
sensitivity and expensive photodetectors co-working with sophisticated
electronics are applied to ensure proper optical signal
detection from nano- and picoliter volumes of analyte being
detected in LOC. On the other hand, it is obvious that “conventional"
laboratory fluorescence detection systems are too bulky
and expensive to be applied in portable devices utilizing LOC.
Therefore, new methodologies and technical solutions must be
used to fulfill requirements of LOC - based portable devices.
In this paper a brief review of the state-of-the-art of systems
for fluorescence detection in LOC is presented. Following, description
of a novel image sensor-based fluorescence detection
unit co-working with LOC is presented. Finally, example
of miniaturized device utilizing described here sensing system
co-working with LOC is shown.
Fluorescence detection in LOC
Scheme of the typical optical path for fluorescence induction
and detection from LOC is shown on Figure 1. Commonly used
integrated apparatus for fluoresce[...]
|
|
|
|
Krummenacher feedback analysis for high-count-rate semiconductor pixel detector readout
|
|
|
ROBERT SZCZYGIEŁ
|
Semiconductor pixel detectors are widely used both in material
science and medicine and in high energy physics applications.
The readout electronics for such detectors usually has
to match the pitch of the detector and provide fast processing
of the incoming charge pulses. Applications specific integrated
circuits (ASICs) are a natural solution in this field. Important
constraints for these ASICs are low noise and low power consumption
per unit of the area. For DC coupled pixels the frontend
circuits have to provide a bias voltage and compensate
detector leakage current.
The feedback circuit proposed by F. Krummenacher [1] is
a smart solution for charge sensitive amplifiers (CSA) providing
both continuous reset and detector leakage current compensation.
It is used in many applications for X-ray imaging
[2], particle tracking detector systems [3-6] and other [7]. This
paper presents an analysis of the feedback circuit for a high
speed readout system from the designer point of view. An application
in 90 nm CMOS technology dedicated for X-ray imaging
is assumed.
The following design targets for high speed pixel readout
ASIC are of the highest importance:
- fast signal shaping - to achieve a count rate of 2 Mcps/
channel the signal at the output of the readout chain should
return to 1% of maximum value in less than 300 ns. Minimization
of time constants is therefore one of the most important
goals,
- low noise - adjusted to future application. For X-ray imaging
the usual requirement is clear separation of Cu alpha line from
the noise. For silicon detectors of thickness in the range of 300
μm this translates into the required ENC of < 200 e- rms,
- low power - typical requirement is that the final system
should be air-cooled. This practically translates into a power
limit in the range of 200…500 mW/cm2 and 20...50 μW
for 100 × 100 μm pixel size.
Another important issue which limits minimization of ASIC
com[...]
|
|
|
|
Lab-on-a-chip for developmental competence assessment of bovine oocytes
|
|
|
RAFAŁ WALCZAK PATRYCJA SZCZEPAŃSKA JAN DZIUBAN BARTŁOMIEJ KEMPISTY MARTA JACKOWSKA PAWEŁ ANTOSIK JĘDRZEJ JAŚKOWSKI ANNA CHEŁMOŃSKA-SOYTA
|
The recent development of assisted reproductive technologies
is based on apply of advanced molecular biology and
cell biology techniques, including analysis of genes expression,
transcriptional profile and proteomics research of oocytes
and embryos. Currently by using of new molecular biology
techniques it is possible to define the quality of oocytes
in relation to its ability to maturation, fertilization and proper
embryo development in preimplantation stages. However, applying
of molecular genetics methods in gametes and embryos
quality assessment are invasive and lead to partially or
completely loss of cell viability. On the other hand, the popular
veterinarian method of qualitative selection of animals oocytes
for artificial fertilization is based on morphological aspects
of reproductive cells. In case of oocytes quality and maturity
of ovarian follicles (more mature gives better oocytes) and
complex of the cumulus cells surrounding particular oocyte
(greater number of cells is a positive factor) are two most important
morphological factors to be taken into account prior
in vitro fertilization. Qualification and selection is done by
a trained veterinarian specialist observing under a microscope
oocytes “flowing" in a buffer. As long as the cell has the
surrounding cumulus, it is relatively easy to divide oocyte into
boundary classes. However, there is no sharp criteria dividing
the oocytes into intermediate classes. What more, before in
vitro fertilization, cumulus of the oocyte is removed. It causes,
that on the pre-fertilization step it is very hard to classified
the “naked" oocytes by microscope observation only. This is
unsatisfactory selection method and one of the weakest points
of agriculture breading industry because introduces large
personal factor and can not be automated. For example, only
in Poland at least ten thousand artificial fertilizations of bovines
oocytes is done yearly, what introduces pr[...]
|
|
|
|
Między Web 2.0 i 3.0: Mobilne systemy informacyjne z rozszerzoną rzeczywistością
|
|
|
JOLANTA BRZOSTEK-PAWŁOWSKA
|
Perspektywy rozwoju rynku urządzeń i usług mobilnych są
ogromne. Analitycy np. z ABI Research [1] oceniają, że przede
wszystkim rozwinie się rynek spersonalizowanych usług
świadczonych poprzez mobilny Internet, z których przychody
operatorów sieci komórkowych do 2014 r. wzrosną kilkakrotnie
do ponad 17 mld USD (rys. 1). Z jednej strony na perspektywy
takiego rozwoju wpływa obserwowana dynamika
upowszechniania się urządzeń mobilnych, zwłaszcza smartfonów,
których sprzedaż w 2009 r. wzrosła o 20% oraz rozwój
sklepów z mobilnymi aplikacjami (app stores), których
obecnie ściąga się ok. 2,3 mld rocznie (2009 r.), a do 2014 r.
liczba ta osiągnie 5 mld. Z drugiej strony rosną - wraz z powiększającym
się szumem informacyjnym - potrzeby i oczekiwania
użytkowników na dostarczanie selektywnej informacji,
tu i teraz, szybko i efektywnie. Ponad 3 mld obecnie
użytkowników telefonów mobilnych różnego typu, których
możliwości nie są w pełni wykorzystywane zarówno z powodu
niewiedzy użytkowników, jak i niewystarczającej oferty
rynkowej, stanowi potężne środowisko "ssące" wszelkie
innowacyjne rozwiązania dostarczające w sposób inteligentny
informacji, dokładnie tej która jest użytkownikowi w danej
chwili potrzebna i niewymagające od niego nadmiernej
operatorskiej fatygi. Indywidualizacja obsługi informacyjnej
użytkownika wymaga wiedzy o nim, którą można pozyskać
na przykład z historii jego bilingów, z danych jakie pobierał,
lokalizacji użytkownika i jego dostępności. Powstaje problem
szybkiego dostępu do tych danych oraz ich zintegrowania
w jedną bazę, którego rozwiązanie jest obecnie wyzwaniem
stawianym operatorom sieci komórkowych. Z jednej strony
chodzi o pozyskiwanie wiedzy o użytkowniku, z drugiej strony
o zapewnianie adekwatności (do potrzeb) informacji, którą
to adekwatność można uzyskiwać w wyniku klasyfikacji
i opisu informacji.
Web 2.0 dostarczył portali społecznościowych i kontentu
tworzonego przez użytkowników - klasyfikowanego,[...]
|
|
|
|
Model of human palm controlled by glove with micromachined accelerometers
|
|
|
RAFAŁ KOTAS ZBIGNIEW KULESZA WOJCIECH TYLMAN ANDRZEJ NAPIERALSKI PAWEŁ MARCINIAK
|
Human body is a model for imitation for scientists for many
ages. It is so complex and complicated that only in a few
areas machines have a similar functions and construction
to human body. First mention about using prosthesis (artificial
limb) appears to be in antiquity. They were invented
for a special purpose which is replacing human arm or leg.
Unfortunately many people have lost their arm or leg as
a result of accidence or disease. Engineers decided to help
these people. They created many inventions. In the beginning
these prosthesis had only similar shape as the human
hand, arm or palm. Other constructions were too heavy for
real applications. And other were so complex and complicated
that they were too expensive and out of ordinary people’s
reach.
The second field of technology connected with this research
is the field of manipulators. In every century people were
improving tools to make their work and life easier. Because
of these new inventions people could work easier. They were
replaced in many factories by manipulators. These machines
are build as a model of human arm. Their task is to move heavy
and dangerous things with high precision.
The principle of operating
The operation of this device could be divided into four main
stages (Table 1). At first virtual glove measures the gravity acceleration.
This measurement is implemented with the use of
six micromachined accelerometers which are appropriately
spaced on three fingers (thumb, forefinger and middle finger)
and on the top of a palm. Virtual glove is shown in Fig. 2.
Fig. 1. Demonstrating model of a human palm
Rys. 1. Model demonstracyjny ludzkiej dłoni
The object of this project was to build a model of human
palm consisted of three fingers that could be used in
many applications. It is shown in Fig. 1. The main goal wa[...]
|
|
|
|
Moduły lokalizacji oraz testy chipów GNSS dla elementów systemu PROTEUS
|
|
|
RADOSLAV DARAKCHIEV PIOTR SITEK KAROL BRZOSTOWSKI ANNA FOKS-RYZNAR MACIEJ KALARUS RYSZARD ZDUNEK
|
Celem projektu PROTEUS - "Zintegrowanego mobilnego
systemu wspomagającego działania antyterrorystyczne i antykryzysowe"
- jest wykorzystanie innowacyjnych technologii
w stworzeniu demonstratora nowoczesnego mobilnego systemu
dla Straży Pożarnej, antyterrorystów, Policji oraz Centrów
Zarządzania Kryzysowego.
Jednym z elementów systemu są roboty mobilne, których
zadaniem będzie wykonywanie czynności niebezpiecznych
dla ludzi. Roboty będą w stanie pracować w ekstremalnych
warunkach środowiskowych, dlatego będą mogły poruszać
się w rejonach niebezpiecznych i zbierać próbki gleby, cieczy
i powietrza. Dzięki wyposażeniu w kamery wizyjne, kamery
termowizyjne oraz inne czujniki, będą umożliwiać podgląd
miejsca akcji.
Całość działań będzie kierowana z Mobilnego Centrum
Dowodzenia. Będzie ono wyposażone w sieć komputerową,
poprzez którą będą dostępne m.in. aktualne dane o pogodzie,
mapy cyfrowe, zdjęcia satelitarne zagrożonego rejonu,
co umożliwi bardziej efektywne dowodzenia akcją ratowniczą.
Będą w nim przetwarzane oraz wizualizowane dane ze
wszystkich elementów systemu. Narzędzia multimedialne
oraz mnogość danych o sytuacji zapewnią bardzo dobre warunki
do dowodzenia akcją ratowniczą.
Bezzałogowy Statek Latający będzie użyty do obserwacji
strefy objętej sytuacją kryzysową. Będzie w stanie pozostawać
w powietrzu przez minimum 8 godzin. Będzie mógł być
kierowany przez osobę nie posiadającą umiejętności pilotażu,
w oparciu jedynie o zadane współrzędne geograficzne na
mapie. Kamera wizyjna, kamera termowizyjna oraz ultranowoczesne
czujniki płomieni będą dostarczać do Mobilnego
Centrum Dowodzenia wielowarstwowe dane z zagrożonego
rejonu.
Dodatkową możliwością Systemu jest użycie Przenośnego
Zestawu Czujników. Jego zadaniem będzie zbieranie fizycznych
i chemicznych danych z miejsca, w którym zostanie
umieszczony.
Pełna lista elementów systemu PROTEUS jest następująca:
1. Mobilne Centrum Dowodzenia
2. Mobilne Centrum Operatorów Robo[...]
|
|
|
|
Nonlinear compact thermal model of SiC power semiconductor devices
|
|
|
KRZYSZTOF GÓRECKI JANUSZ ZARĘBSKI DAMIAN BISEWSKI JACEK DĄBROWSKI
|
Abstraction of the heat dissipated in semiconductor devices
depends generally on three phenomena: conduction, convection
and radiation [1, 2]. One of these mechanisms can be
dominant depending on the inner temperature Tj of the chip
and on the difference of the temperatures between the device
case and the surrounding [1].
In modeling of the device cooling the microscopic or macroscopic
thermal models are used [2, 3]. In the microscopic
models the space distribution of the temperature in the chip is
considered. Unfortunately, these models are complex, therefore
they need a long time of calculations and practically they
can be only used for an analysis of thermal properties of the
chip of the discrete semiconductor devices [4, 5]. On the other
hand, the compact thermal models are willingly used in the
analysis of electronic circuits [6, 7, 8].
The compact thermal models describe the difference between
the device inner temperature (corresponding to one or
a few selected points) and the ambient temperature Ta generally
expressed by the convolution of the thermal power pth
dissipated in the device and the derivative of the transient
thermal impedance Z(t) of the device [9]. In the static (d.c.)
conditions the difference of the temperatures Tj and Ta is equal
to the product of the power pth (the constant value) and the
thermal resistance Rth. The parameter Rth corresponds to the
value of Z(t) in the thermal steady-state.
The device compact thermal model instead of the convolution
integral is very often formulated as an equivalent electrical
circuit of the form of the Cauer [10] or the Foster [3, 4,
6, 7, 11] networks representing the device transient thermal
impedance, excited by the current source of the efficiency corresponding
to the power dissipated in the device [5, 7, 10].
As it results from, e.g. [8, 10], both the network constructions
of the thermal model (Fig. 1) are fully equivalent from
the point of view of the termina[...]
|
|
|
|
Ogólnopolska konferencja "Bezpieczna firma"
|
|
Śląskie Centrum Telemarketingu i Reklamy Marketing Maestry
(znane na rynku jako Marketing Maestry) powstało
w 2001 roku. Od 2006 r. organizuje konferencje poświecone
tematyce informatycznej i marketingowej. Są one sygnowane
nazwami takimi jak ISO-Silesia, ISO-Poland, IT-Medica Silesia
IT-Medica Poland, ERP Silesia, Telekom Silesia, Sec-
Info Silesia, EOD Silesia, Zasoby Ludzkie Silesia, Projektory
Silesia i in. Spółka Marketing Maestry zorganizowała 50 imprez
konferencyjnych, które zgromadziły łącznie ok. 10 tys.
uczestników.
Zapewnienie bezpieczeństwa informacji w firmie to zagadnienie
nie tylko dla informatyków. Musi ono budzić konieczność
ochrony informacji w codziennej pracy. Za bezpieczeństwo
informacji odpowiadają wszyscy pracownicy.[...]
|
|
|
|
Poprawa zależności poziomu listków bocznych od współczynnika kompresji dla sygnałów złożonych z małą bazą
|
|
|
MARIUSZ ŁUSZCZYK
|
W radiolokacji stosowane są połączone techniki syntezy sygnałów
złożonych oraz kompresji impulsów, które pozwalają
na osiągnięcie wysokiej rozdzielczości odległościowej, bez
konieczności skracania czasu trwania impulsu i tym samym
redukcji jego potencjału energetycznego. Struktura czasowoczęstotliwościowa
sygnału sondującego, która jest pochodną
zastosowanej modulacji wewnątrzimpulsowej, określa podstawowe
parametry i właściwości radaru, takie jak potencjalną
rozdzielczość odległościową, odporność na zakłócenia bierne
[1] oraz wrażliwość sygnału echa na efekt Dopplera [6].
Podstawowym rodzajem modulacji stosowanym w złożonych
sygnałach radarowych jest liniowa modulacja częstotliwości
LFM. Właściwości sygnałów złożonych z modulacją typu LFM
są opisane w [2, 5, 6].
Najczęściej stosowaną metodą redukcji poziomu listków
bocznych jest przetwarzanie sygnału z wykorzystaniem okna
wagowego [1, 2, 6]. Sposób doboru funkcji oraz ich wpływ na
postać sygnału po kompresji opisany jest w [1, 6]. Zastosowanie
metody redukcji poziomów listków bocznych za pomocą
filtru wagowego wprowadza niedopasowanie odpowiedzi
impulsowej filtru do sygnału echa. Zastąpienie filtru dopasowanego,
który maksymalizuje stosunek sygnału do szumu
SNR (ang. - Signal to Nosie Ratio) filtrem kompresji skutkuje
pogorszeniem współczynnika kompresji Ks, który definiowany
jest jako iloraz maksymalnej wartości chwilowego stosunku
mocy sygnału do szumu na wyjściu filtru do stosunku mocy
sygnału do szumu na wejściu [3]:
(1)
gdzie: t0 - czas, kiedy amplituda sygnału na wyjściu filtru dopasowanego
osiąga wartość maksymalną.
Zastosowanie obróbki wagowej powoduje pogorszenie
stosunku sygnału do szumu - SNRo na wyjściu filtru kompresji.
Wielkość straty Lm uzależniona jest od funkcji wagowej
i można ją wyznaczyć z zależności [5]:
(2)
gdzie: SNRow - stosunek sygnału do szumu na wyjściu filtru
kompresji z oknem wagowym, SNRom - stosunek sygnału do
szumu na wyjściu filtru dopa[...]
|
|
|
|
Properties of feature contours for audio classification tasks
|
|
|
TOMASZ MĄKA
|
Increasing technological advances stimulates development of
fully automated speech/audio interaction systems in everyday
life. Such systems include various modules to handle different
acoustical streams like speech, music, background noises,
events, etc. Additionally, there are systems that use extra information
from video streams or data captured from dedicated sensors
to improve their efficiency in human-machine interaction
and interactive multimodal tasks [1]. However, the final effectiveness
is still highly dependent on audio processing stage.
The processing flow involve two basic steps: segmentation
and classification [2-3]. In the segmentation phase input
signal is divided into regions, where important audio information
from interaction point of view can be extracted. Then, for
every region audio classification is performed. Due to high
sensitivity on the variable external audio conditions, selection
of features with good separability properties for a given
set of classes is crucial [4-5]. Nevertheless in many systems
a feature set is selected arbitrary [6]. Typical audio classification
phase works in the following manner: first, input signal
is divided into short frames, then for each frame a set of audio
features is computed making feature vector. Every vector
is labeled with signal class and then used in learning phase
where database is created. Finally, obtained database is exploited
in the classification process [7]. The main obstacle in
such approach is the impossibility of features modification (for
adaptation to changing conditions) without repeating learning
phas[...]
|
|
|
|
Radiokomunikacyjne aspekty planu implementacji strategii e-nawigacji
|
|
|
KAROL KORCZ
|
Szybki rozwój technologiczny w zakresie elektroniki, radiokomunikacji
i informatyki inspiruje pojawianie się coraz to nowych
propozycji zmian urządzeń i systemów stosowanych
na statkach morskich. Zasady i zakres wyposażania statków
morskich, związane z zapewnieniem ich bezpieczeństwa, są
ściśle regulowane przez Międzynarodową Organizację Morską
- IMO (International Maritime Organization). W 2006 roku
kilka państw zgłosiło na forum Komitetu bezpieczeństwa na
morzu IMO - MSC (Maritime Safety Committee), propozycję
przygotowania szerokiej strategii włączenia nowych technologii
w sposób strukturalny, z zapewnieniem ich zgodności
z już istniejącymi różnymi technologiami nawigacyjnymi i komunikacyjnymi
oraz usługami. Nadrzędnym celem tej strategii
miałaby być poprawa efektywności, bezpieczeństwa i zmniejszenie
kosztów całego systemu, zapewniającego globalne
pokrycie oraz mającego zastosowanie dla wszystkich typów
statków morskich [1].
W odpowiedzi na tą propozycję MSC podjęło decyzję
o rozpoczęciu prac nad projektem "Przygotowanie strategii
e-nawigacji", zlecając prowadzenie go przez dwa podkomitety
techniczne IMO: Podkomitet ds. bezpieczeństwa żeglugi
- NAV (Sub-Committee on Safety of Nawigation) oraz Podkomitet
ds. radiokomunikacji, poszukiwań i ratownictwa - COMSAR
(Sub-Committee on Radiocommunications, Search and
Rescue). Koordynatorem projektu został wyznaczony Podkomitet
NAV [1]. Do prac nad tym projektem zaproszone zostały
również: Międzynarodowe Stowarzyszenie Władz Latarni
Morskich - IALA (International Association of Marine Aids to
Navigation and Lighthouse Authorities), Międzynarodowa Organizacja
Hydrograficzna - IHO (International Hydrographic
Organization) i Międzynarodowa Federacja Stowarzyszeń
Kapitańskich - IFSMA (The International Federation of Shipmasters’
Associations).
"Strategia e-nawigacji" została przyjęta na 85. sesji Komitetu
bezpieczeństwa na morzu IMO (MSC85), która miała
miejsce w grudniu 2008 [...]
|
|
|
|
Scripting languages for simulations in modern SCADA systems
|
|
|
PAWEŁ MARCINIAK ZBIGNIEW KULESZA ANDRZEJ NAPIERALSKI RAFAŁ KOTAS
|
Fast development in the field of technology and science (computer
science, automation, electronics, robotics) made a significant
impact on the appearance of contemporary factories
and industrial plants. In modern manufacturing and industrial
processes, mining and metallurgy industries, private and public
factors leisure and security industries telemetry is often
needed to connect equipment and systems separated by large
distances (thousands of kilometers). New technology is being
applied to almost every industrial process which demands
an advanced control. SCADA systems provide real-time monitoring
and control of your equipment.[1]
SCADA systems have been around as long as there have
been control systems. The first SCADA systems utilized data
acquisition by means of panels of meters, lights and strip chart
recorders. The operator had to operate manually various control
knobs to handle supervisory control. These devices are
still used to do supervisory control and data acquisition in
small factories, plants and power generating facilities.[1]
Modern SCADA systems refer to the combination of telemetry
and data acquisition. SCADA involves the collecting
of the information from PLCs (Programmable Logic Controllers,
transferring it back to the central site, carrying out any
necessary analysis and then displaying that information on
operator screens, displays and personal computers. The required
control actions are then sent back to the process. In
practice SCADA is an industrial control system which encompasses:
HMI (Human Machine Interface), computer system
monitoring, data acquisition and processing, advanced visualization.[
2]
References
[1] Griebel A. et al.: Integrated polymer chip for two-dimensional
capillary gel electrophoresis. Lab on a Chip, 2004, vol. 4,
18-23.
[2] Agirregabiria M. et al.: Concentration, lysis and real-time PCR
on a SU-8 lab on a chip for rapid detection of Salmonella spp. in
faeces. Proc. of μ[...]
|
|
|
|
Spektrometr Elektronowego Rezonansu Paramagnetycznego (EPR), do pomiaru liczby spinów w badanym materiale
|
|
|
JAN DUCHIEWICZ ANDRZEJ DOBRUCKI ANDRZEJ FRANCIK WACŁAW STACHOW TADEUSZ OLEŚ TOMASZ DUCHIEWICZ
|
Spektrometria Elektronowego Rezonansu Paramagnetycznego
(EPR) należy do podstawowych metod badania materii.
Wyróżnić można dwa kierunki prowadzenia pomiarów tą metodą:
 Rejestracja sygnałów EPR, umożliwiająca wykrycie
w badanej substancji lub w mieszaninie zawierającej różne
substancje, związków charakteryzujących się obecnością
niesparowanych elektronów (spinów) w cząsteczce, takich
jak centra paramagnetyczne, wolne rodniki oraz jony paramagnetyczne
metali. Każdemu z tych związków można
przypisać charakterystyczne widmo EPR. Analiza kształtu
zarejestrowanego widma umożliwia stwierdzenie obecności
danego związku paramagnetycznego w badanej próbce
oraz w niektórych przypadkach także określenie jego
budowy chemicznej.
 Rejestracja widma sygnału EPR, umożliwiająca nie tylko
wykrycie obecności w badanej substancji składników zawierających
niesparowane elektrony, ale również ilościowe
określenie ich zawartości wyrażone liczbą spinów. Jest
to niezbędne np. w badaniach dozymetrycznych oraz do
określania wydajności rodnikowych procesów radiacyjnych
i fotochemicznych.
Ilościowe pomiary liczby spinów są zatem niezbędne w różnych
dziedzinach nauki i techniki, ponieważ pozwalają określić
nie tylko sam fakt obecności danego związku paramagnetycznego
w badanej próbce, ale również jego procentową
zawartość. W badaniach często zachodzi potrzeba określenia
ich składu ilościowego, czyli wprost określenia liczby spinów,
produktów paramagnetycznych biorących udział w badanym
procesie. Potrzeba takich pomiarów ilościowych występuje
np. w pracach związanych z ochroną środowiska (większość
procesów degradacyjnych jest związana z obecnością wolnych
rodników), w gospodarce żywnościowej (wolne rodniki
w żywności powstają np. wskutek działania promieniowania
jonizującego), w przemyśle chemicznym (produkty pośrednie),
paliwowym (surowa ropa naftowa jest najczęściej zanieczyszczona
związkami wanadu z porfirynami oraz związkami
węgla,[...]
|
|
|
|
Testing of interconnections with use of reduced-size signature-based diagnostic dictionary
|
|
|
TOMASZ GARBOLINO KRZYSZTOF GUCWA ANDRZEJ HŁAWICZKA
|
There are distinguished two Interconnect Built In-Self Test
(IBIST) categories: test-per-scan [1, 10] and test-per-clock
[2-5, 8], which have distinctly different properties. Unfortunately
test-per-scan IBIST require long testing time. This drawback
does not occur in the test-per-clock IBIST technique,
where the testing time is much shorter (i.e. several orders of
magnitude) and where there is a potential ability to detect dynamic
faults: delay faults, crosstalk and switching noise [6].
A new type of the test-per-clock IBIST structure that has
recently become being used for testing of interconnections represents
a specific ring register R-LFSR [2, 3], where n lines of
the Network Under Test (NUT) act during the test as feedback
lines of the LFSR. The cells being in normal operation mode
the n transmitters and n receivers of the network lines, during
the test constitute a 2n-bit shift register, that together with n
lines of the NUT make a R-LFSR. During the test, the R-LFSR
generates consecutive 2n-bit pseudorandom test vectors. The
half of each vector is a stimulus vector for the NUT.
In order to detect a fault in interconnections it is mandatory
to find out - for selected initial state SD - such the length m
of the sequence of the register states, that the final state
(signature) of such a sequence Sm F0 associated with faultfree
bus would differ from each state SmFj attributable to
a faulty bus. In practice one has to find out the signature
Sm F0 for the fault-free R-LFSR unit as well as a set of signatures
{Sm Fj } that correspond to defects that were modeled
for the bus. In that way the diagnostic dictionary is obtained
DD = Sm F0 ∪ {Sm Fj}.
16 Elektronika 11/2010
All methods that employ the ring register and the associated
diagnostic dictionary suffer from the problem that consists in
fast growth of the dictionary size in pace with the increase of the
number of connections under test and multiplicity of the consid[...]
|
|
|
|
The Time-over-Threshold based silicon strip detector readout
|
|
|
KRZYSZTOF KASIŃSKI
|
Silicon strip or pixel detector is built of an array of reverse-biased
diodes on the common silicon bulk. Doped areas create
strips (in strip detectors) or pixels (in pixel detectors) which
are sensing areas. The geometry of the detector determines
its ability to detect the interaction location in one or two dimensions.
The strip detector for example allows for acquisition of
single dimension picture with the resolution defined by the
strip pitch (typical 25…100 μm) [1].
Certain number of electron-hole pair (related to the photon
energy) is generated in the depleted region as the result of
photon interaction with the detector. For example, each of the
17.4 keV X-ray photon (Molybdenum) would generate 4833
electron-hole pairs. In the High Energy Physics applications,
the particles do not stop in the detector. As they are crossing
the detector they leave some part of their energy. For example
a minimal ionizing particle (MIP) generates 77 e-h pairs
for each 1 μm of its path in the detector (which gives 23000
e-h pairs for the 300 μm thick silicon detector). The generated
charge is then acquired at the detector strips creating a nanosecond
range current pulse which is then measured at the detector
readout electronics [2]. The very small strip (pixel) pitch
and their quantity puts significant limitations on the area and
the power of each channel of the readout circuitry and forces
to develop multichannel integrated circuits in deep submicron
technologies.
The current pulse from the detector is integrated in the
charge sensitive amplifier (CSA) which is the first stage of
the readout circuit. As a result, the voltage step occurs at its
output with the amplitude equal to the input charge (Qin) and
feedback capacitance (Cfb) ratio. The polarity of this step is
related to the input charge polarity.
In order to prevent the pulse pile-up at the CSA output the
circuits removing the charge acquired in the feedback b[...]
|
|
|
|
Universal tool for estimation of programmable logic controllers processing power
|
|
|
ZBIGNIEW KULESZA STEFAN MARASEK
|
Processing power is a key feature of the contemporary computer
systems of all kinds. Quality of computer exploitation is
directly conditioned by the ability to perform operations in a rapid
way. Processing power is therefore the principal criterion
of computer system design and choice. The aim of technology
progress is to achieve the highest performance for the lowest
possible cost [2].
In recent years, specialized industrial computers known as
programmable logic controllers, literally revolutionized control
engineering by providing a flexibility of PC, simultaneously
conforming industrial standards and expectations. PLCs, being
the key element of contemporary automation systems, are
subject to rapid development [3].
Over the last two decades a vast body of knowledge, dealing
with the performance evaluation of computer systems,
has accumulated. Sophisticated measurement tools, called
benchmarks, were elaborated to estimate computer systems
processing power [4]. Simultaneously, no progress in this
area is observed for industrial controllers. Producers as well
as clients usually focus their attention on price, expansion modules
available, additional function blocks, memory size and
extra features. What is more, the choice of industrial controller
is often dictated by contractor or control engineers, who tend
to keep to one family of PLC, since other choice require additional
training [3].
Since there is no representative and explicit technique
of processing power estimation for programmable logic controllers
available and no considerations relating benchmarks
for PLC are present in scientific literature, there is a need to
elaborate benchmark to enable comparison of industrial controllers.
General design approach
Design process was substantially influenced by benchmarks
available for personal computers. Benchmark for PLC, which
was created, is conceptually similar to Whetstone test [5].
Certainly, the philosophy of programmi[...]
|
|
|
|
Urządzenie do generacji silnych i ultrasilnych pól magnetycznych oraz sprzężony z nim układ pomiarowy
|
|
|
DARIUSZ PŁOCH PAWEŁ ŚLIŻ EUGENIUSZ SZEREGIJ
|
Współczesna fizyka to fizyka w zakresie "ultra": ultra silnych pól
magnetycznych, ultra niskich temperatur. Ażeby we współczesnej
fizyce doświadczalnej doprowadzić do znaczących odkryć
naukowych potrzeba ekstremalnych warunków badań, przykładem
tutaj może być Kwantowy Efekt Halla (temp. 0,1K).
W Zakładzie Elektroniki Fizycznej Uniwersytetu Rzeszowskiego
od 1998 roku pracuje Instalacja Silnych Impulsowych
Pól Magnetycznych. W ciągu 12 lat eksploatacji instalacja ta
przechodziła przez kolejne etapy udoskonaleń i dostosowywania
do współczesnych możliwości stwarzanych przez elektronikę,
informatykę, materiałoznawstwo. Ewaluacja instalacji
dotyczyła zarówno wytwarzania cewki wielozwojowej [1], jak
i akwizycji danych pomiarowych. Te kolejne etapy pozwalały
na uzyskanie interesujących wyników badań [2-4].
W artykule opisana została ostateczna wersja aparatury,
pozwalającej na osiągnięcie dostatecznej czułości i dokładności
pomiarów Rezonansu Magnetofononowego dla różnych
rodzajów struktur, w tym podwójnych sprężonych studni
kwantowych.
Schemat instalacji: Badanie Efektów
Galwanomagnetycznych w Silnych
i Super-silnych Polach Magnetycznych
Urządzenie zostało zaprojektowane na potrzeby pomiarów
galwanometrycznych (efekt Halla, magnetoopór itp.) w silnych
polach magnetycznych (SPM).
Mówiąc silne pola magnetyczne mamy na myśli pola większe
od 30 Tesli. Takie wartości indukcji pola magnetycznego są
możliwe do osiągnięcia zazwyczaj metodami impulsowymi.
Powyższa aparatura została oparta o ideę równoległego
obwodu LC.
Schemat blokowy i opis poszczególnych układów
Układ załadowania baterii kondensatorów i rozładowania.
Na rysunku 1. Przedstawiony został schemat blokowy
głównych bloków urządzenia. Można tutaj wyróżnić:
1. Blok ładowania baterii kondensatorów w przedziale
0…3000 V
2. Baterię kondensatorów wraz z modułem tyrystorowym
o pojemności 10 mF, podzieloną na cztery sekcje po
2,5 mF
3. Główna cewkę roboczą - wytwarzającą[...]
|
|
|
|
Using multi-frequency coherent signal to measurement of frequency response of narrow-band LF and HF circuits
|
|
|
JAN DUCHIEWICZ ANDRZEJ S. SOWA JERZY S. WITKOWSKI ANDRZEJ FRANCIK ANDRZEJ L. DOBRUCKI BARTOSZ IDŹKOWSKi
|
Coherent (synchronous) detection is applied first of all in cases
of very weak signal reception. The presence of a so-called
reference signal, synchronous with respect to the received
signal carrier is necessary to make it possible to apply coherent
detection. Coherent detection can be realized by means
of an analogue or digital set-up - the method of realization
depends mainly on the frequency range of received signals.
If a signal is in the form of a HF carrier, amplitude modulated
with a periodic LF signal, a two-stage coherent detection
is applied for the reception of such a signal. The first coherent
detection (in the HF area) is usually analogue and is performed,
because of the unknown phase shift of the HF channel,
by means of an I&Q demodulator. Output signals from the I&Q
demodulator are subjected to the second coherent detection,
also using, because of the unknown phase shift of the LF
channel, the quadrature detection. This second detection is
currently most often realized in a digital way.
The need to use a HF measuring signal modulated simultaneously
with many LF signals sometimes occurs in the
measuring procedure. The application in such a case of synchronous
detection of all modulating LF signals allows high
sensitivity of the measuring set-up to be obtained - similar to
that obtained in the case of a single modulating signal. Such
measuring signals have many advantages.
In general the application of synchronous detection for M of
modulating signals requires applying M of modulating generators
and M of synchronous detectors, utilizing 2xM of amplifiers (I and
Q channels) and 2xM of analog-to-digital converters (ADC).
The authors proposed the principle of simultaneous homodyne
detection of many modulating signals [1, 2, 4 - 9] and designed
the multi-channel homodyne receiver, making it possible
to measure M signals by means of one M-output generator and
one synchronous detector utilizing two amplifiers and two [...]
|
|
|
|
XML markup language based design tool integration method in distributed design environments
|
|
|
MAREK SZLĘZAK ADAM PAWLAK KONRAD WOJCIECHOWSKI
|
Distributed collaborative engineering [1] is emerging as a new
engineering paradigm that integrates dispersed engineers
and their tools into a virtual team that develops a new complex
heterogeneous product. Distributed design processes that are
realized in a collaborative network [2] have numerous advantages
and possibilities in situations where co-located collaboration
isn’t feasible, like:
- Grouping of diverse and dispersed experts into design
teams. Experts need however to be supported in their collaboration
by an integrated network of required tools,
- Searching for required tools in the network and automatic
tracking of changes in their specifications independently
from their network location,
- More effective administration of specialized tools,
- Relative easiness of deploying new design technologies
enabled by new tools due to proliferation of the Internet.
Many R&D efforts have been undertaken in recent years
that target various aspects of collaborative engineering
[1, 4, 12]. The addressed aspects of this new paradigm of engineering
work were among others:
- Collaborative working environments with both synchronous
and asynchronous communication among dispersed
team members,
- Interoperability of remote tools that often belong to different
organizations [14],
- Assurance of security in distributed collaboration being
a critical requirement in industrial applications.
The paper is organized as follows, after a short introduction
to the problem of remote design tools integration; the main
requirements on an integration environment are formulated.
Provide explanations on XML-based description of design
tools and their use in the Internet context. In the following,
52 Elektronika 11/2010
an ontology-based tool integration method and Ontotool are
presented. Finally, experiments used to validate the introduced
methods are pointed to, as well as the advantages of the
approach are summarized.
Distributed design [...]
|
|
|
|
XVIII Walne Zebranie Członków Polskiego Towarzystwa Próżniowego Zebranie sprawozdawczo-wyborcze Wrocław 24.09.2010
|
|
Odbyło się podczas połączonych konferencji ELTE 2010
oraz IMAPS-CMPT 2010, zwołane przez Zarząd Polskiego
Towarzystwa Próżniowego na podstawie uchwały Zarządu
PTP nr 3/2010:
Uchwała Zarządu PTP nr 3/2010
Na podstawie §25 pkt. 4 statutu PTP Zarząd zwołuje Walne
Zebranie Sprawozdawczo-Wyborcze Członków Towarzystwa
we Wrocławiu, w budynku Politechniki Wrocławskiej
w dniu 24.09.2010 - w trakcie Konferencji ELTE
2010
na godz. 1900 w I terminie,
na godz. 1915 w II terminie
z następującym porządkiem obrad:
1. Otwarcie zebrania
2. Wybory Przewodniczącego i Sekretarza Walnego Zebrania
3. Przyjęcie porządku obrad
4. Wybory Komisji Skrutacyjnej
5. Wybory Komisji Wnioskowej
6. Sprawozdanie finansowe Zarządu za 2009 r.
7. Sprawozdanie z działalności Zarządu i Sekcji Tematycznych
PTP w okresie VI kadencji (2007-2010)
8. Sprawozdanie z działalności Komisji Rewizyjnej PTP
i przedstawienie wniosku w sprawie absolutorium dla
ustępującego Zarządu PTP
9. Dyskusja nad sprawozdaniami Zarządu i Komisji Rewizyjnej
10. Głosowanie w sprawie udzielenia absolutorium ustępującemu
Zarządowi PTP
11. Przekazanie prof. dr hab. J. Szuberowi, dotychczasowemu
Przewodniczącemu-Elektowi, obowiązków
Przewodniczącego PTP
12. Przedstawienie planu działania PTP na nową kadencję
oraz budżetu PTP na rok 2010
13. Dyskusja nad planem działania i budżetem
14. Wybory Przewodniczącego-Elekta
15. Wybory Przewodniczącego Komisji Rewizyjnej
16. Ustalenie składu Zarządu nowej kadencji i wybory
członków Zarządu
17. Ustalenie składu Komisji Rewizyjnej nowej kadencji
i wybory członków Komisji
18. Wolne wnioski
19. Sprawozdanie Komisji Wnioskowej
20. Zakończenie Walnego Zebrania
Zarząd zobowiązuje sekretarza organizacyjnego PTP
do zawiadomienia wszystkich Członków Towarzystwa
o terminie, miejscu i porządku Walnego Zebrania.
Warszawa, 29 stycznia 2010 r.
za Zarząd
dr inż. Katarzyna Olszewska
Sekretarz Organizacyjny
Polskiego Towarzystwa Próżniowego
Miejsce zebrani[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
