Презентация на тему "Элементная база РЭС. Основные функции и конструктивно-технологические параметры."

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Элементная база РЭС. Основные функции и конструктивно-технологические параметры.

  Конструкция РЭС= Элементная база + Механические элементы Элементная база включает: 1)Пассивные ЭРЭ, выполняющие в РЭС различные операции над сигналами и основанные на различных физических явлениях. 2)Активные элементы, основанные на более сложных физических процессах и характеризующиеся специфическими параметрами конструкции и технологии. 3)Интегральные схемы. 4)Устройства функциональной электроники(УФЭ),в которых для создания принципиально новых устройств с традиционными функциями используются новые принципы и явления.

• 
  Слайд 2
  

  Основные функции элементной базы РЭС: 1) фильтрация; 2)задержка электрических сигналов; 3)коммутация; 4)хранение информации; 5)отображение информации; 6)преобразование различных видов энергии в электрический сигнал.

• 
  Слайд 3
  

  Основные характеристики элементной базы: 1)входные характеристики; 2)переходные характеристики; 3)выходные характеристики; 4)частотные характеристики,; 5)временные характеристики;

• 
  Слайд 4

  Фильтры.

  Классификация фильтров: 1)ФНЧ: 2)ФВЧ: 3)ПФ: 4)РФ:

• 
  Слайд 5
  

  Фильтры: 1)Аналоговые: LC-фильтры; RC-фильтры; электромеханические фильтры; пьезоэлектрические фильтры; фильтры на ПАВ. 2)Дискретные - фильтры на приборах с зарядовой связью (на ПЗС-структурах) 3)Цифровые.

• 
  Слайд 6

  Цифровые фильтры.

  - входной аналоговый сигнал; - решетчатая функция; -входная цифровая решетчатая функция; - выходная цифровая решетчатая функция; - преобразованная функция на выходе ЦАП; - выходной аналоговый сигнал.

• 
  Слайд 7

  Характеристики цифровых фильтров.

  Импульсная характеристика g(nT): 2) Переходная характеристика:

• 
  Слайд 8
  

  3) Алгоритм фильтрации: По виду алгоритма фильтрации фильтры бывают: Нерекурсивные : где, Сi – постоянные коэффициенты; Рекурсивные: где,bl ,l=0…L, am, m=1…M– постоянные коэффициенты

• 
  Слайд 9

  Функциональные схемы цифровых фильтров.

  Функциональная схема нерекурсивного цифрового фильтра:

• 
  Слайд 10

  Функциональная схема рекурсивного цифрового фильтра:

• 
  Слайд 11
  

  Пример.Составить функциональную схему цифрового фильтра, реализующего алгоритм: 1) 2) ; 3) ; 4) .

• 
  Слайд 12

  Синтез цифровых фильтров.

  ;

• 
  Слайд 13

  Алгоритм фильтрации:

• 
  Слайд 14

  Способы реализации цифровых фильтров:

  схемный; программный. Достоинства ЦФ: высокая стабильность; точность; компактность; надежность. Недостатки ЦФ: наличие, по сравнению с аналоговыми фильтрами, специфических погрешностей, обусловленных дискретизацией и квантованием сигналов; сложность и высокая стоимость.

• 
  Слайд 15

  Фильтры на ПАВ.

  Преобразователь ПАВ.

• 
  Слайд 16
  

  Виды преобразователей ПАВ. 1. Однофазный преобразователь ПАВ:

• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18
  

  2. Встречно- штыревой преобразователь ПАВ: W

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  

  Разновидности ВШП: эквидистантный; неэвидистантный; неаподизованный; аподизованный.

• 
  Слайд 21
  

  Конструкции фильтров на ПАВ.

• 
  Слайд 22
  

  Базовая конструкция:

• 
  Слайд 23
  

  Фильтры с вложенной многоэлементной структурой:

• 
  Слайд 24
  

  Аподизация фильтров на ПАВ. Методы аподизации: внешнее взвешивание; непосредственное взвешивание;

• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26
  
• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28
  

  Основные этапы конструирования фильтров на ПАВ. Выбор материала звукопровода. Используемые материалы: ниобат лития, танталат лития, кварц, германат висмута. Толщина подложки - d=20 λпав. 2. Выбор топологии ВШП. 3. Выбор материала для металлизации. Основные требования к материалам: минимальное электрическое сопротивление; высокая адгезия; коррозионная стойкость; стабильность физико-химических свойств. 4. Выбор корпуса для фильтра.

• 
  Слайд 29
  

  Этапы изготовления фильтров на ПАВ. Изготовление звукопроводов. Включает следующие операции: 2. Металлизация рабочей поверхности звукопровода. ориентация кристалла; общая шлифовка кристалла; шлифовка рабочей поверхности; полировка рабочей поверхности

• 
  Слайд 30
  

  3. Фотолитография. Включает следующие операции: нанесение на подложку фоторезиста; совмещение фотошаблона с подложкой и экспонирование фоторезиста; получение изображения на фоторезисте; формирование изображения ВШП;

• 
  Слайд 31
  

  Линии задержки. Классификация. Основные параметры. Основные параметры линии задержки: 1. Время задержки. Интервалы времени задержки: 2. Затухание сигнала в линии задержки. 3. Полоса пропускания линии задержки. наносекундный(10-10...10-7)с; микросекундный(10-7...10-4)с; миллисекундный(10-4...10-2)с.

• 
  Слайд 32
  

  4. Температурная стабильность времени задержки. 5. Относительный уровень ложных сигналов. 6. Габариты и вес линии задержки.

• 
  Слайд 33
  

  Типы линий задержек: электрические ЛЗ(с сосредоточенными и распределенными параметрами); ультразвуковые ЛЗ; ЛЗ на ПАВ; ЛЗ на приборах с зарядовой связью. Время задержки:

• 
  Слайд 34
  

  Линии задержки на ПАВ. большой диапазон задержки (0.0001...1)мс; полная интегральность конструкции; низкие потери (10...30)дБ.

• 
  Слайд 35
  
• 
  Слайд 36
  

  Конструкция линии задержки на ПАВ. 1) Линии со средним временем задержки . 2)Линии с большим временем задержки .

• 
  Слайд 37
  
• 
  Слайд 38
  
• 
  Слайд 39
  

  Фильтры на приборах с зарядовой связью.

• 
  Слайд 40
  

  Структура ПЗС.

• 
  Слайд 41
  

  Ввод информации в линейку ПЗС.

• 
  Слайд 42
  
• 
  Слайд 43
  

  Снятие информации в устройствах на ПЗС.

• 
  Слайд 44
  
• 
  Слайд 45
  

  Коммутация.

• 
  Слайд 46
  

  Оптроны. Обобщенная структурная схема оптрона:

• 
  Слайд 47
  

  Основные характеристики оптронов. коэффициент передачи К1; максимальная скорость передачи информации F; напряжение (Uразв) и сопротивление развязки (Rразв); переходная емкость (Сразв).

• 
  Слайд 48
  

  Устройство оптронов. Виды излучателей. Микроминиатюрная лампочка накаливания:

• 
  Слайд 49
  

  2) Неоновая лампочка:

• 
  Слайд 50
  

  3) Порошковая электролюминесцентная ячейка:

• 
  Слайд 51
  

  3)Полупроводниковый инжекционный светоизлучающий диод: Uвх

• 
  Слайд 52
  

  Фотоприемники.

• 
  Слайд 53
  

  Конструкция оптронов.

• 
  Слайд 54
  

  а) б) в)

• 
  Слайд 55
  

  Специальные виды оптронов. Оптопрерыватель:

• 
  Слайд 56
  

  2) Отражательный оптрон: 3) Оптроны со световодом.

• 
  Слайд 57
  

  Элементы запоминающих устройств. Классификация запоминающих устройств: По физической сущности явлений: 1) элементы, основанные на принципе изменения состояния намагниченности (магнитные элементы); 2) элементы, основанные на накоплении заряда (ПЗС); 3) элементы на основе особенностей включения полупроводниковых устройств (транзисторов, диодов) полупроводниковых элементов памяти. По функциональному назначению: 1) внешняя память; 2) управляющая память; 3) буферная память.

• 
  Слайд 58
  

  По правилу считывания информации: 1) с произвольным считыванием и записью; 2) с последовательным считыванием и записью. По особенностям записи и хранения информации: 1)оперативно-запоминающее устройство, запись и считывание в которых производится многократно (ОЗУ); 2) постоянное запоминающее устройство, запись информации в которых осуществляется однократно при изготовлении (ПЗУ); 3) перепрограммируемое запоминающее устройство, в котором предусмотрена возможность перепрограммирования самим потребителем (ППЗУ).

• 
  Слайд 59
  

  Параметры запоминающих устройств: 1) объем памяти; 2) количество разрядов, записываемых в память; 3) способ доступа к информации; 4) время выборки; 5) плотность упаковки ; 6) удельная потребляемая мощность; 7) удельная стоимость; 8) энергозависмость.

• 
  Слайд 60
  

  Магнитные элементы ЗУ. Устройство памяти на основе ЦМД.

• 
  Слайд 61
  

  Генерирование ЦМД.

• 
  Слайд 62
  

  Считывание информации. 1) Магниторезисторный датчик. 2) Магнитооптический датчик. Структурная схема устройства считывания:

• 
  Слайд 63
  
• 
  Слайд 64
  
• 
  Слайд 65
  
• 
  Слайд 66
  

  Элементы ЗУ на ферритовых сердечниках. Принцип действия ОЗУ.

• 
  Слайд 67
  
• 
  Слайд 68
  

  Основные параметры. 1) количество разрядов и записываемых чисел; 2) время обращения памяти; 3) стабильность работы.

• 
  Слайд 69
  

  ПЗУ на ферритовых сердечниках.

• 
  Слайд 70
  

  Сравнительная характеристика элементов ЗУ.

• 
  Слайд 71
  

  ВОЛС. Задачи, решаемые при создании ВОЛС: 1) создание волокон, способных передавать световые потоки; 2) разработка мощных источников направленного излучения; 3) применение эффективных фотоприемников с высоким КПД преобразования световой энергии в электрическую.

• 
  Слайд 72
  
• 
  Слайд 73
  
• 
  Слайд 74
  
• 
  Слайд 75
  

  Источники излучения.

• 
  Слайд 76
  

  Структура волоконно-оптической системы. Основные характеристики ВОЛС: 1) максимальная длинна межретрансляционного участка; 2) пропускная способность, оцениваемая максимальной скоростью передачи сигнала ; 3) предельная рабочая частота (Гц); 4) длина волны излучения λизл (мкм).

• 
  Слайд 77
  

  Поколения ВОЛС: I. λизл=0,82 мкм; νmax= 140 Мбит/с; Lрет= 20...30 км; β=2,5 дБ/км. II. λизл=1,3...1,5 мкм; νmax= более 400 Мбит/с; Lрет= 100 км; β =0,4 дБ/км. III. λизл=1,55 мкм; νmax= более 500 Мбит/с; Lрет= 200 км; β =0,3...0,2 дБ/км

• 
  Слайд 78
  

  Интегральные схемы. Степень интеграции: По степени интеграции: малые (МИС) – k=1…2; средние ИС (СИС) – k=2…3; большие ИС (БИС) – k=3…4; сверх большие ИС (СБИС) – k=4…7;

• 
  Слайд 79
  
• 
  Слайд 80
  
• 
  Слайд 81
  

  Технологические особенности изготовления ИС. Полупроводниковые ИС.

• 
  Слайд 82
  

  Напряжение питания: 1,2; 2,4; 3,0; 4,0; 5,2; 6; 9; 12; 16; 24; 30; 48; 100;150;200 В Температура окружающей среды: tmax:55 ,85,100,125,155 0С t min:-10, -25, -40, -45, -55, -60 0С Минимальная наработка: Тmin=15000 ч Интенсивность отказов: λ =3,7∙10-5 1/час; λ =5∙10-5 1/час Установленные нормы параметров ИС:

• 
  Слайд 83
  

  Элементы индикации устройств отображения информации. Классификация элементов индикации. Активные ЭИ: электронно – лучевые трубки (ЭЛТ); лампы накаливания; вакуумные люминесцентные индикаторы (ВЛИ); светоизлучающие диоды (СИД); газоразрядные индикаторы; волоконно – оптические индикаторы; лазерные индикаторы. Пассивные элементы: жидкокристаллические индикаторы; электрохромные ячейки конденсаторного типа; электрогальванопластические ЭИ; электрофоретические ЭИ;

• 
  Слайд 84
  

  Характеристики элементов индикации.

• 
  Слайд 85
  
• 
  Слайд 86
  

  Светотехнические характеристики: Для активных элементов: световой поток Ф0 [лн]; сила света J0 = dФ0/dω0 [кд]; яркость B = J0/S0 [кд/м2] нить лампы накаливания В = 5 · 106 светоизлучающий диод В = 4 · 102 ; 4) коэффициент контрастности К = Вmax/Вmin. Для пассивных элементов: освещенность Е = Ф0/S [лк]; коэффициент отражения ρотр = Фотр/Ф0; 3) эффективность индикатора G = πВS/Рпол.

• 
  Слайд 87

  Тема: «Полупроводниковые ЗУ»

  1. Оперативные ЗУ (с матричной структурой).

• 
  Слайд 88
  

  2. Постоянное ЗУ.