Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Michał Maćkowski"

Kompensacja wpływu zmian temperatury na czas propagacji cyfrowych podzespołów elektronicznych


  Czas propagacji cyfrowych układów scalonych, w tym zarówno klasycznych układów CMOS (np. serii 74ACxx), jak i rekonfigurowanych (ang. Complex Programmable Logic Device, CP LD) może zmieniać się pod wpływem różnych czynników. Istotny wpływ na czas propagacji tych układów mają ich temperatura oraz wartość napięcia zasilającego [1-5]. Wzrost temperatury zwiększa czas propagacji, a wzrost napięcia zasilającego powoduje skrócenie tego czasu. Celowe jest opracowanie układu kompensującego, stabilizującego czas propagacji układów scalonych przez zmianę napięcia zasilającego proporcjonalnie do zmian temperatury tych układów. We wcześniejszy pracach wykazano możliwość liniowego powiązania wpływu zmian temperatury i napięcia zasilającego w celu stabilizacji czasu propagacji [1]. Liniowa zależność pomiędzy temperaturą stabilizowanych układów, a ich napięciem zasilającym umożliwia budowę względnie prostych i tanich układów kompensacyjnych, których koncepcję zgłoszono w Polskim Urzędzie Patentowym [7]. Proponowane rozwiązanie może być zastosowane zarówno w nowo projektowanych urządzeniach, jak również umożliwia łatwą modyfikację układów zasilających istniejących urządzeń, pozwalając na znaczne zwiększenie stabilności czasów propagacji układów cyfrowych. Proponowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w cyfrowych układach i przyrządach, szczególnie przeznaczonych do precyzyjnych pomiarów czasu i częstotliwości oraz generowania i transmitowania wzorcowych sygnałów czasu i częstotliwości wykorzystywanych w technice pomiarowej, szczególnie w metrologii czasu. Ponadto stabilizacja czasów propagacji może mieć istotne znacznie w układach cyfrowych z uzależnieniem czasowym, gdzie zmiany czasów propagacji zastosowanych układów mogą być przyczyną hazardów. Przy precyzyjnym pomiarze krótkich przedziałów czasu, dla uzyskania dużej rozdzielczości pomiaru często stosuje się metodę Verniera, będącą adaptacją zasady działania noniusza, leżącej u podst[...]

Kompensacja wpływu temperatury na czas propagacji scalonych funktorów logicznych za pomocą napięcia zasilającego


  Stabilność temperaturowa czasu propagacji podzespołów elektronicznych wpływa na dokładność działania precyzyjnych przyrządów pomiarowych, a szczególnie urządzeń wykorzystywanych metrologii czasu, takich jak atomowe wzorce czasu i częstotliwości. Czas propagacji elementów elektronicznych jest zależny do wielu czynników, m.in. od temperatury pracy i napięcia zasilania [1]. Problematyka ta jest istotna w układach cyfrowych z uzależnieniem czasowym, ponieważ zmiany czasów propagacji zastosowanych układów mogą być przyczyną pojawiającego się hazardu. Innym obszarem występowania problemów propagacyjnych jest metrologia sygnałów czasu. Ten właśnie aspekt został w dalszej części referatu rozpatrzony bardziej szczegółowo. Przy precyzyjnym pomiarze krótkich przedziałów czasu, dla uzyskania dużej rozdzielczości pomiaru często stosuje się metodę Verniera, będącą adaptacją zasady działania noniusza, leżącej u podstaw działania suwmiarki i śruby mikrometrycznej [2]. W dziedzinie elektroniki metoda ta wymaga zastosowania szybko startujących generatorów, których działanie jest zazwyczaj oparte na idei linii opóźniającej włączonej w układ dodatniego sprzężenia zwrotnego. Podejmowane realizacje układowe wykazały znaczącą podatność takiego generatora na zmiany temperatury. Częstotliwość sygnału generowanego przez te generatory bezpośrednio zależy od czasów propagacji zastosowanych elementów. Dlatego zmiany czasu propagacji powodowane zmianą temperatury pracy układów bezpośrednio przekładają się wartość częstotliwości generowanego sygnału, co znacznie pogarsza dokładność pomiarów i ogranicza możliwość wykorzystania tego typu układów w praktycznych realizacjach przyrządów pomiarowych. Zastosowanie w tych układach autokompenscji wpływu temperatury na czasy propagacji umożliwi poprawę parametrów funkcjonalnych realizowanych przyrządów pomiarowych. Istotnym zagadnieniem technicznym jest kompensacja zmian parametrów czasowych elementów wykonanych [...]

Badania przewodności elektrycznej i cieplnej nanostruktur


  Duże znaczenie poznawcze i praktyczne mają badania przewodności elektrycznej i cieplnej nanostruktur, a zwłaszcza badania procesu kwantowania przewodności w temperaturze pokojowej. Zjawisko kwantowania przewodności elektrycznej w przewodniku o rozmiarach nanometrycznych przewidziano w pracy teoretycznej Landauera [1] z 1989 r. W latach 1988-1993 ukazały się pierwsze publikacje doświadczeń potwierdzające tę teorię. Streda [2] zwrócił uwagę na analogie między przewodnictwem elektrycznym a cieplnym w nanostrukturach i przewidział kwantowanie przewodności cieplnej, co zostało potwierdzone w doświadczeniach Schwaba [3]. W Politechnice Poznańskiej nanostruktury do badań są formowane dynamicznie, przez zwieranie i rozwieranie makrodrutów. Pomiary procesu kwantowania przewodności elektrycznej dokonywano za pomocą oscyloskopu. Kwantowa teoria przewodnictwa elektrycznego Pierwsza teoria przewodnictwa elektrycznego w metalach (Drude, 1900 r.) powstała przy założeniu istnienia idealnego gazu elektronowego. Według niej w przepływie prądu uczestniczą wszystkie elektrony swobodne w metalu. Model przewodnictwa Drudego jest sprzeczny z zasadą zakazu Pauliego, która elektronom o stanach energetycznych znacznie mniejszych od poziomu Fermiego EF zabrania zwiększać nieznacznie poziom energetyczny (pod wpływem pola elektrycznego), ponieważ blisko leżące stany energetyczne są już obsadzone. Przewodnictwo elektryczne w próbce przewodnika o rozmiarach nanometrów opisuje teoria Landauera [1]. Rozpatrzmy przewężenie o długości L i szerokości W (rys.1a) między dwoma szerokimi przewodnikami metalowymi, które nazwano rezerwuarami elektronów. ??Rys. 1. Kwantowanie przewodności w nanodrucie (przewodniku o długości L < l i szerokości W porównywalnej z długością fali Fermiego l F: a) szkic nanodrutu; b) kwantowanie przewodności G w funkcji szerokości W Średnia droga swobodna w przewodniku wynosi l, a poziom Fermiego EF. Po przyłożeniu różnicy potencjałów[...]

 Strona 1