Σύστημα Δημιουργίας και διαχείρισης σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 ΜΗz στον Proton Synchrotron, στο CERN

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Σύστημα Δημιουργίας και διαχείρισης σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 ΜΗz στον Proton Synchrotron, στο CERN"

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Σύστημα Δημιουργίας και διαχείρισης σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 ΜΗz στον Proton Synchrotron, στο CERN ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Γεώργιος Δ. Κωνσταντίνου Επιβλέπων : Ιωάννης Παπανάνος, Καθηγητής Αθήνα Μάρτιος 2011

2

3 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Σύστημα Δημιουργίας και διαχείρισης σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 ΜΗz στον Proton Synchrotron, στο CERN ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Γεώργιος Δ. Κωνσταντίνου Επιβλέπων : Ιωάννης Παπανάνος, καθηγητής Εγκρίθηκε από την τριμελή εξεταστική επιτροπή την 15 Μαρτίου Ιωάννης Παπανάνος Ελευθέριος Καϊάφας Ευστάθιος Συκάς Καθηγητής Καθηγητής Καθηγητής Αθήνα Μάρτιος 2011

4 ... Γεώργιος Δ. Κωνσταντίνου Διπλωματούχος Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών Ε.Μ.Π. Copyright Γεώργιος Δ. Κωνσταντίνου 2011 Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος. All rights reserved. Απαγορεύεται η αντιγραφή, αποθήκευση και διανομή της παρούσας εργασίας, εξ ολοκλήρου ή τμήματος αυτής, για εμπορικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανομή για σκοπό μη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσης, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν μήνυμα. Ερωτήματα που αφορούν τη χρήση της εργασίας για κερδοσκοπικό σκοπό πρέπει να απευθύνονται προς τον συγγραφέα. Οι απόψεις και τα συμπεράσματα που περιέχονται σε αυτό το έγγραφο εκφράζουν τον συγγραφέα και δεν πρέπει να ερμηνευθεί ότι αντιπροσωπεύουν τις επίσημες θέσεις του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.

5 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Περίληψη Οι ηλεκτρομαγνητικές κοιλότητες των 200 MHz του Πρωτονιακού επιταχυντή (Proton Synchrotron -PS) του CERN χρησιμοποιούνται σήμερα για την διαμόρφωση μιας δομής 5 ns στην διαμήκη περιβάλλουσα της δέσμης, καθώς και για το blow-up της διαμήκους εκπεμψιμότητας (longitudinal emittance blow-up) πριν την έξοδο της δέσμης προς άλλα κομμάτια του συμπλέγματος επιταχυντών. Για αυτό το διαμήκες blow-up, πρέπει να παραχθεί ένα φασικά διαμορφωμένο RF σήμα στον 458 αρμονικό αριθμό της συχνότητας περιφοράς (revolution frequency - frev). Μέχρι σήμερα, αυτό συνέβαινε με ένα ημιψηφιακό σύστημα βασισμένο σε έναν αναλογικό πολλαπλασιαστή συχνοτήτων και έναν γρήγορο φασικό διαμορφωτή. Το ημιψηφιακό σύστημα εμφάνιζε προβλήματα αξιοπιστίας και ακρίβειας και αδυνατούσε να λειτουργήσει με δέσμη ιόντων, ενώ η φασική διαμόρφωση και ο τρόπος με τον οποίο συνέβαινε δημιουργούσε παρασιτικές αρμονικές στο φάσμα, οι οποίες αλληλεπιδρούσαν με τις κοιλότητες. Το πρώτο πρόβλημα που λύνεται είναι η κάλυψη μεγαλύτερου εύρους συχνοτήτων περιφοράς και αρμονικών αριθμών, οι οποίοι χρειάζονται για την λειτουργία με ιόντα, με έναν καινούργιο αλγόριθμο που επιτρέπει αυτό να γίνεται εντελώς ψηφιακά. Επιπλέον, το ζήτημα της φασικής διαμόρφωσης επιλύεται, επίσης με καινούριους αλγόριθμους, οι οποίοι μάλιστα επιτρέπουν περεταίρω απλοποίηση του συστήματος από φίλτρα και ηλεκτρονικά. Η νέα οντότητα επιτρέπει την ενοποίηση ακόμα περισσότερων λειτουργιών, καθώς περιλαμβάνει επιπλέον ηλεκτρονική και λογική χωρητικότητα. Λειτουργικά, οι μόνες είσοδοι είναι η ψηφιοποιημένη συχνότητα περιφοράς όπως λαμβάνεται από τον επιταχυντή και μια προγραμματισμένη λέξη που παράγεται κεντρικά και αφορά είτε την φάση καθεαυτή, είτε κατευθυντήρια διανύσματα για την δημιουργία της. Οι έξοδοι είναι το φασικά διαμορφωμένο ψηφιακό σήμα στην περιοχή των 200 MHz, πλέον έτοιμο να ενισχυθεί στο ύψος των 7,5 kv περίπου και να οδηγηθεί στις κοιλότητες, ένα αναλογικό σήμα τάσης ανάλογο προς την διαφορά της συχνότητας εξόδου από την συχνότητα συντονισμού των κοιλοτήτων ( MHz) που οδηγείται προς ενίσχυση για να χρησιμοποιηθεί στα μαγνητικά δίπολα για την ρύθμιση της ακτινικής στρέψης, και ένα επίσης αναλογικό σήμα που αφορά την τεχνική παρατήρηση του σήματος διαμόρφωσης φάσης. Λέξεις κλειδιά: CERN, σύνχροτρο πρωτονίων, RF κοιλότητες 200 MHz, έλεγχος δέσμης χαμηλού επιπέδου, ελεγχόμενο BU, DDS, FPGA, φασική διαμόρφωση RF σήματος 5

6 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Abstract The 200 MHz cavities of the CERN Proton Synchrotron (PS) are required for longitudinally blow-up of the proton bunches and to impress a 200 MHz structure prior to extraction to the Super Proton Synchrotron (SPS). For this longitudinal blow-up, a phase-modulated radio frequency (RF) signal between the 458th and the 420th harmonic of the revolution frequency, fres of the beam in the machine must be generated (1). Presently, this is achieved with a semidigital phase-locked loop (PLL) and a fast phase modulator. In the effort of simplifying and renovating this equipment, a new RF DDS module has been developed, built and tested. Covering a wide revolution frequency and harmonic number range, needed for ion acceleration, and performing a number of tasks formerly taking place in dedicated electronics, the new module can be reprogrammed to cover additional requirements, taking advantage of the digital inputs that already exist. The mechanical dimensions of the design follow the NIM crate standard as most of the PS low-level beam control, with double width. The principal components of the new module are a XILINX Spartan 6 FPGA, an Analog Devices AD9858 Direct Digital Synthesizer (DDS), a series of Analog Devices AD7845 Digital to Analog Converters (DACs), and an Analog Devices AD9552 PLL based Clock Generator(PLL-CG). Additionally, a number of input and output ports are included, generally oriented towards interconnection with other electronics and diagnostic purposes. The FPGA interfaces with the accelerator and controls the DDS in update mode and its sinusoidal output in frequency and phase. In addition, the DACs' outputs are controlled in amplitude. The inputs of this module are the digital closed loop revolution frequency and the programmed phase for the phase modulation for beam blow-up. The outputs include a 200 MHz modulated signal that is then ready to be amplified and distributed to the automatic voltage controls of the cavities. Additionally, an output analog voltage signal, proportional to the (fout - fres) frequency offset is sent to be amplified and used for the radial steering to control the RF frequency during the blow-up on the flat bottom. fres is the resonant frequency of the cavities ( MHz). The interface is concluded with a Voltage proportional to phase signal output for test observation. Keywords: CERN, Proton Synchrotron, 200 MHz RF cavities, low level beam control, controlled longitudinal blow-up, DDS, FPGA, phase modulation 6

7 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Ευχαριστίες Θα ήθελα καταρχήν να ευχαριστήσω τον καθηγητή Γιάννη Παπανάνο, που δέχτηκε να αναλάβει αυτήν την διπλωματική. Πολλές ευχαριστίες στους συμβάλλοντες σε αυτή την εργασία, Dr. Heiko Damerau, ως επιβλέποντα μου στο CERN για την πολύ αναγκαία βοήθεια σε ηλεκτρονικά και RF επί της θεωρίας και της πρακτικής και το κύριο κομμάτι της σύλληψης της εργασίας, στους Marteen Schockler και Jose Noirjean για την βοήθεια με τα FPGA και τις προτυποποιήσεις και στον Benoit Civel για τον σχεδιασμό της τυπωμένης πλακέτας. 7

8 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Περιεχόμενα 1. Εισαγωγικά CERN Το σύμπλεγμα των επιταχυντών Proton Synchrotron Βασικά θεωρίας επιταχυντών, σε σχέση με τον PS και την εργασία Οι κοιλότητες των 200 ΜHz Περίληψη Το σύστημα ελέγχου των κοιλοτήτων 200 MHz Γενική παρουσίαση GFAS DFP Η εισαγωγή του νέου συστήματος Παρουσίαση του υλικού Γενικά Τροφοδοσία Πρόσοψη Η λογική στην πρόσοψη FPGA Αρχές και λειτουργία XILINX Spartan Ο κώδικας Ολοκληρωμένη PROM Λοιπή συνδεσμολογία Λήψη σήματος Συχνότητα περιφοράς Λέξη GFAS

9 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS 6.3. Πύλη επιλογής λειτουργίας Παράλληλες θύρες DDS Βασική λειτουργία Το Analog devices AD9858 DDS Διαχείριση του RF σήματος εξόδου Δημιουργία συχνότητας Φασική διαμόρφωση Δημιουργία ενδιάμεσων βημάτων Φασική διαμόρφωση χρήσει συχνοτικής διόρθωσης Εσωτερική δημιουργία των λέξεων φάσης Χρόνος Πολλαπλασιαστές συχνότητας Το AD Συνδεσμολογία Η αλυσίδα των DACs DAC AD Διαχείριση σημάτων Συνδεσμολογία Επίλογος Παράρτημα Α. Κώδικας VHDL Α.1. Οντότητα λήψης συχνότητας Α.2. Οντότητα λήψης GFAS Α.3. Οντότητες διαχείρησης φάσης Α.4. Οντότητα διαχείρησης σημάτων εξόδου, παράλληλη έξοδος Α.5. Οντότητα δημιουργίας του σήματος εξόδου για την ακτινική διόρθωση Α.6. Οντότητα διεπικοινωνίας με το DDS Α.7. Οντότητα διεπικοινωνίας με τα DACs

10 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Παράρτημα Β. Cadence Allegro Β.1. PCB Β.2. Ρυθμιστές τάσης Β.3. FPGA Β.4. Σειριακές είσοδοι, παράλληλες θύρες Β.5. Κύκλωμα ρολογιού Β.6. DACs Β.7. DDS Β.8. Κάρτα πρόσοψης Παράρτημα Γ. Προσομοίωση, πραγματικά τεστ Γ.1. Αρχικό πρωτότυπο Γ.2. Προσομοίωση του τελικού κώδικα

11 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Εισαγωγικά 1.1. CERN 0-1 Άποψη από τον ATLAS, τον μεγαλύτερο σωματιδιακό ανιχνευτή του κόσμου Το CERN, είναι το μεγαλύτερο σε έκταση ινστιτούτο σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο και ένα από τα πιο σημαντικά ερευνητικά κέντρα γενικότερα, με εφαρμογές και πειράματα πολλών κατευθύνσεων και εφαρμογών. Δημιουργήθηκε ως μια διεθνής επιτροπή με σκοπό την έρευνα στο πυρηνικό επίπεδο, όπως μαρτυρά και το ακρωνύμιο που δεν αναβαθμίστηκε μαζί με τον τίτλο του ινστιτούτου. Το κέντρο γρήγορα πέρασε στον χώρο της σωματιδιακής φυσικής, δημιουργώντας βαθμιαία το μεγαλύτερο και πλέον σύνθετο σύστημα σωματιδιακών επιταχυντών. Η έρευνα που διεξάγεται έχει διαμορφώσει σε σημαντικό βαθμό την γνώση που έχουμε σήμερα για τον κόσμο, λύνοντας, μέσω των πειραματικών διατάξεων που δημιουργήθηκαν στο CERN, ερωτήματα χρόνων και επιτρέποντας την ανάπτυξη νέων, τα οποία με την σειρά τους δημιουργούν νέες ανάγκες σε τεχνολογία και επιστήμη Το σύμπλεγμα των επιταχυντών Η κυρίαρχη εγκατάσταση αφορά την διενέργεια πειραμάτων, με χρήση σωματιδίων κάθε είδους, όπως ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια, πρωτόνια και ιόντα μολύβδου, τα οποία έχουν επιταχυνθεί σε σχετικιστικές ταχύτητες. Αυτή η επιτάχυνση γίνεται με την χρήση ενός συμπλέγματος επιταχυντών, οι οποίοι διασυνδέονται μεταξύ τους, και με ερευνητικά σημεία. Η ιεράρχηση τους προκύπτει λόγω της βαθμιαία αυξανόμενης ενέργειας των σωματιδίων που είναι φανερή στην ενέργεια των διατάξεων, αλλά και στο μέγεθός τους. Με την σειρά, τα σωματίδια, αφού παραχθούν στους γραμμικούς επιταχυντές LINAC-2 (πρωτόνια) και LINAC-3 (ιόντα) προεπιταχύνονται αντίστοιχα στο PSB (Proton Synchrotron Booster) και στο LEIR (Low Energy Ion Ring), προτού καταλήξουν στην κεντρική επιταχυντική διάταξη του Πρωτονιακού Σύνχροτρου (PS- Proton Synchrotron), 11

12 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ όπου λαμβάνουν το μεγαλύτερο κομμάτι της επιτάχυνσής τους. Στην συνέχεια οδηγούνται, μεταξύ άλλων στον AD (Antiproton Decelerator), και κυρίως στον SPS (Super Proton Synchrotron), από όπου οδηγούνται στον μεγαλύτερο και πλέον διάσημο επιταχυντή του κόσμου, τον LHC (Large Hardon Collider), μέσω δύο διαφορετικών διαδρομών, που επιτρέπουν την αντίρροπη, πλέον, διάσχιση του επιταχυντή και την ελεγχόμενη σύγκρουση σε επιλεγμένα σημεία. Σε αυτά τα σημεία, καθώς και σε άλλες εξόδους του συμπλέγματος, έχουν τοποθετηθεί μερικοί από τους πιο πολύπλοκους και ογκώδεις ανιχνευτές σωματιδίων που έχουν δημιουργηθεί μέχρι σήμερα, όπως ο ATLAS (εικ. 3-1) και ο CMS στον LHC, το σημείο εξόδου των νετρίνων που ανιχνεύονται στο Grand Sasso, 750 Km μακριά, ο ATHENA και ο ALPHA για την μελέτη της αντιύλης, μεταξύ άλλων. 0-2 Σχηματικό διάγραμμα του συμπλέγματος επιταχυντών του CERN 1.3. Proton Synchrotron Στην εικόνα βλέπουμε από μια πιο λεπτομερή σκοπιά τις μηχανές χαμηλής ενέργειας, όπως αποκαλούνται, δηλαδή του μέρους του συμπλέγματος που αφορά και χαμηλά σχετικιστικές ταχύτητες σωματιδίων. Κυριαρχεί το πρωτονιακό σύνχροτρο. Πρόκειται για έναν κυκλικό επιταχυντή, τον παλαιότερο του συμπλέγματος και παλαιότερο που λειτουργεί σήμερα, καθώς η πρώτη δέσμη κυκλοφόρησε στις 24 Νοεμβρίου Βέβαια, από την αρχική μηχανή δεν έχει διατηρηθεί παρά μόνο το τούνελ, περιμέτρου 628 m, καθώς και ένας αριθμός μαγνητικών δίπολων. Μετά από συνεχείς αναβαθμίσεις, ώστε να αντιμετωπιστούν οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις, ο PS έχει αυξήσει την απόδοσή του κατά 1000 φορές σε ενέργεια σωματιδίων και αντίστοιχα στις περισσότερες 12

13 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS παραμέτρους για την δέσμη. Ειδικά μετά την εκκίνηση του LHC, και την σχεδιαζόμενη αύξηση της ενέργειας και την εισαγωγή δεσμών ιόντων, οι παρεμβάσεις που προβλέπονται αγγίζουν ουσιαστικά την πλήρη αλλαγή του επιταχυντή. Οι βασικές επιταχυντικές διατάξεις είναι οι ηλεκτρομαγνητικές κοιλότητες, με συχνότητα συντονισμού (fres) στα 10, 20,40,80 και 200 MHz, που επιτελούν διαφορετικές λειτουργίες, ενώ το RF σήμα ενισχύεται στα 200, 200, 300, 15 και 45 kv αντίστοιχα. Παράλληλα, για την λειτουργία του σύνχροτρου απαιτείται η ύπαρξη μαγνητικών δίπολων στρέψης (bipolar bending magnets) και τετραπόλων εστίασης (quadropolar focusing magnets). Η χρονική πολυπλεξία των διαφορετικής ποιότητας δεσμών πραγματοποιείται χωρίζοντας τον χρόνο σε υπέρκυκλους, οι οποίοι περιλαμβάνουν ποσοστιαία την ζήτηση ανά προορισμό, ενώ ταυτόχρονα τηρούν άλλους περιορισμούς της μηχανής, όπως το πλήθος των σωματίων σε μακροχρονική κλίμακα, η ένταξη χρόνων ηρεμίας για προστασία υπερφόρτωσης των κλύστρων και επίτρεψη ρύθμισης των ηλεκτρονικών και άλλα. 0-3 Ο PS ως πρώτος μεγάλος ή τελευταίος μικρός επιταχυντής 1.4. Βασικά θεωρίας επιταχυντών, σε σχέση με τον PS και την εργασία Σε αυτό το σημείο, για την πληρέστερη κατανόηση της εργασίας, καλό είναι να αναφερθούν κάποια εισαγωγικά περί θεωρίας φυσικής επιταχυντών και να εισήχθούν κάποια μεγέθη και όροι. Εφόσον οι δέσμες σωματιδίων επί της ουσίας κινούνται με ταχύτητες που προσεγγίζουν την ταχύτητα του φωτός, φέρουν τεράστια ποσά ενέργειας, κάνοντας την υλική αλληλεπίδραση μαζί τους μη δόκιμη. Ως εκ τούτου, εναλλακτικοί τρόποι αλληλεπίδρασης και καθοδήγησης αναπτύχθηκαν, με βάση το γεγονός του φορτίου, που τα σωματίδια φέρουν. Από την φυσική είναι γνωστή ότι τέτοια αλληλεπίδραση γίνεται μέσω της δύναμης Lorentz: 1-1 Όπου q: το φορτίο :το διάνυσμα της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου 13

14 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ : το διάνυσμα της ταχύτητας και : το διάνυσμα του μαγνητικού πεδίου στο χώρο. Από τον παραπάνω τύπο είναι σαφές ότι είναι δυνατή η διαχείριση των σωματιδίων χρήσει ηλεκτρικού πεδίου για τον διαμήκη και μαγνητικού πεδίου για τον εγκάρσιο χώρο. Υλικοί περιορισμοί στη χρήση στατικού ηλεκτρικού πεδίου, έχουν οδηγήσει στη χρήση εναλλασσόμενου, πρώτα στα κύκλοτρα και στη συνέχεια στα σύνχροτρα, όπου η συνεχής περιφορά των σωματιδίων στο ίδιο κανάλι επιτρέπει βαθμιαία αύξηση της ενέργειάς τους, εφόσον έχει επιτευχθεί άρτιος χρονισμός στα εναλλασσόμενα πεδία. Έτσι τα σωματίδια μπορούν πλέον να θεωρηθούν ως μια συνεχής δέσμη, η οποία εισάγεται, δέχεται επεξεργασία και εξάγεται. Στην πορεία διαπιστώθηκε ότι το φάσμα των ραδιοσυχνοτήτων αποτελεί μια καλή λύση, αφενός γιατί είναι γενικά στο ίδιο εύρος συχνοτήτων με τις συχνότητες περιφοράς των σωματιδίων στους επιταχυντές, όταν κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός, αφετέρου γιατί η ανάπτυξη των τηλεπικοινωνιών έδωσε αρκετές πρακτικές λύσεις διαχείρισης (φασική η συχνοτική διαμόρφωση) και ενίσχυσης (κλύστρα) των σημάτων. Έτσι οδηγηθήκαμε στην χρήση ειδικών διατάξεων, που ονομάζονται κοιλότητες ραδιοσυχνοτήτων (RF cavities). Πρόκειται για εσωτερικά κενές κλειστές μεταλλικές επιφάνειες, οι οποίες συντονίζουν σε μια συχνότητα που προκύπτει από τα γεωμετρικά και υλικά χαρακτηριστικά τους. Εάν ένα σήμα σε αυτήν τη συχνότητα οδηγηθεί μέσω κυματοδηγού στην κοιλότητα, τότε υπάρχει βέλτιστη απόδοση της ηλεκτρικής ενέργειας στην δέσμη των σωματιδίων. Το ζήτημα του χρονισμού που αναφέρθηκε, προκύπτει από το γεγονός ότι για να επιταχύνεται η δέσμη διαρκώς, η βέλτιστη κατάσταση είναι όταν τα σωματίδια «βλέπουν» κάθε φορά το ίδιο πεδίο δηλαδή την ίδια φάση του σήματος RF φs, κατά την διάσχιση της κοιλότητας. Αυτό το πεδίο προκύπτει, μετά από διάφορους υπολογισμούς που έχουν να κάνουν με την κάθε κοιλότητα και την ηλεκτρομαγνητική ανάλυσή της σε γενικές γραμμές ανάλογο με την RF τάση: Ενδεικτική κατανομή δέσμης για τον LHC στον χώρο ενέργειας-φάσης (2) Έτσι, γίνεται σαφές ότι το σήμα RF διαμορφώνει μια περιοχή ή πλαίσιο (bucket), στην οποία τα σωματίδια μπορούν να συσσωρεύονται, ώστε να βλέπουν το ίδιο, ή περίπου το 14

15 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS ίδιο, πεδίο σε κάθε διάσχιση. Εφόσον μάλιστα τα σωματίδια είναι ίδιου είδους και άρα ίδιας πολικότητας φορτίου, καταλήγουν να κινούνται ομόρροπα σε συστοιχίες (bunches), ενταγμένα σε buckets. Το bucket και το bunch συνηθέστερα αντιμετωπίζονται στον χώρο ενέργειας-φάσης, που γίνεται αντιληπτός εάν ταυτίσουμε την φάση με την διάσταση του μήκους, καθώς η δέσμη διασχίζει την κοιλότητα ή το σημείο παρατήρησης. Μάλιστα ένα πολύ σημαντικό μέγεθος, η εκπεμψιμότητα (beam emittance), προκύπτει ως το εμβαδό της δέσμης σε αυτόν το χώρο. Χαμηλή εκπεμψιμότητα αφορά έντονα συγκεντρωμένες δέσμες. Κοντά στην ταχύτητα του φωτός, η εκπεμψιμότητα είναι σχεδόν αντιστρόφως ανάλογη με την ενέργεια. Επιπλέον, ο αριθμός των δυνατών buckets μέσα στο σύνχροτρο εξαρτάται από την σχέση της συχνότητας περιφοράς frev με την συχνότητα συντονισμού της βασικής επιταχυντικής κοιλότητας. Αυτός ο αριθμός, που ονομάζεται αρμονικός, προκύπτει από τον τύπο 3-3 και θέτει ένα όριο στο πλήθος των buckets, ενώ επίσης είναι κεντρικός στην διαχείριση της κοιλότητας: 1-3 Βλέπουμε, λοιπόν, ότι εάν χρειάζεται να αυξηθεί ο αριθμός των bunches, μπορούμε να μεταβούμε προσεχτικά από μια RF συχνότητα σε μια άλλη. Αυτό συμβαίνει στον PS, με την χρήση διαφορετικών κοιλοτήτων διπλάσιας, κάθε φορά, συχνότητας (εικόνα 1-5). 0-5 Ενδεικτική λειτουργία των κοιλοτήτων προς αύξηση αριθμού bunches (15) Έξω από αυτή τη διαδικασία, στον PS το εύρος ταχυτήτων είναι πολύ μεγάλο. Ειδικά 15

16 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ για τα ιόντα που εισάγονται σε ταχύτητα με σχετικιστικό β μόλις 0,37, δηλαδή συχνότητα περιφοράς 177 khz για να εξαχθούν πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός και συχνότητα περιφοράς 477 khz, οι κοιλότητες καλούνται να λειτουργήσουν με έναν ολοένα και δραματικά μειούμενο αρμονικό αριθμό. Προκύπτει, όμως, ένα θέμα: Εφόσον τα υλικά σωματίδια δεν είναι δυνατόν να λάβουν ακριβώς την ίδια θέση στον χώρο, δηλαδή η εκπεμψιμότητα να γίνει 0, η φάση φs είναι στη πραγματικότητα μια διασπορά φάσεων γύρω από την κεντρική, και έτσι το πεδίο που «βλέπουν» προκύπτει από μια διασπορά τάσεων γύρω από την Vrf. Αυτό οδηγεί τις bunches σε μια διαδικασία εσωτερικής περιστροφής, καθώς ένα σωμάτιο που αντιμετώπισε μεγαλύτερο πεδίο ευρισκόμενο «πίσω» και με λιγότερη ενέργεια από το κεντρικό σημείο, κινείται γρηγορότερα και με περισσότερη ενέργεια, αντιμετωπίζοντας μικρότερο πεδίο στη συνέχεια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συνχροτική ταλάντωση (synchrotron oscillation) και η συχνότητά της εξαρτάται από έναν αριθμό μεγεθών. Υπάρχει μια κρίσιμη τιμή ενέργειας (transition energy), στην οποία η είσοδος στην σχετικιστική περιοχή κατευθύνει την αύξηση της ενέργειας είτε προς την μεταβολή της εκπεμψιμότητας είτε προς την αύξηση της σχετικιστικής μάζας των σωματιδίων. Αυτό επιδρά έντονα στην ταλάντωση, καθώς η διασπορά ταχυτήτων δεν είναι συμμετρική γύρω από την κεντρική, οδηγώντας τα σωματίδια έξω από το bucket και την δέσμη σε αστάθεια. 0-6 Επίδειξη της συνχροτικής ταλάντωσης, στο διαμήκες πεδίο φάσης-ενέργειας (14) Ταυτόχρονα, το κάθε bunch, όντας σύνολο φορτισμένων σωματιδίων που διασχίζει με ταχύτητα την περιοχή, δημιουργεί ένα επάλληλο παρασιτικό πεδίο (wakefield), εντονότερο όταν σημαντικός ποσοστιαίος αριθμός buckets είναι κατειλημμένος. Αυτό το πεδίο επιτείνει την αστάθεια, καθώς προκαλεί προσαρμογή ανάμεσα στις ασταθείς ταλαντώσεις των διαφορετικών bunches. Στον PS, ως βασική μηχανή του συμπλέγματος, με δέσμες με μεγάλη ποικιλία ενεργειών, αυτά τα προβλήματα χρειάζονται αντιμετώπιση Οι κοιλότητες των 200 ΜHz Κατά την δεκαετία του 1970, η εκκίνηση της λειτουργίας του SPS έφερε έναν αριθμό 16

17 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS αλλαγών στο σύμπλεγμα, καθώς ο PS για πρώτη φορά θα λειτουργούσε ως ενδιάμεσος και όχι τελικός επιταχυντής. Καθώς σε αυτή την περίπτωση ένα σημαντικό σημείο είναι η μετάβαση της δέσμης από το ένα σύνχροτρο στο άλλο με χαρακτηριστικά συμβατά, προκρίθηκε η λύση εγκατάστασης στον PS κοιλοτήτων αντίστοιχης συχνότητας με τις βασικές επιταχυντικές κοιλότητες του SPS, που συντονίζουν περίπου στα 200 MHz. Οι κοιλότητες που επιλέχθηκαν με συντονισμό στα 199,948 MHz τελικά δεν χρησιμοποιήθηκαν σε υψηλή ενέργεια, ως βασικές επιταχυντικές διατάξεις, γιατί η έντονη αλλαγή στο μέγεθος του bucket δημιουργούσε ασυμμετρίες και αστάθειες. Αντ αυτού, για πολύ καιρό χρησιμοποιούνταν σε χαμηλή RF ενέργεια, ώστε απλώς να αποτυπώνουν το μελλοντικό πλαίσιο. Συχνά, δεν είναι απολύτως απαραίτητο να διατηρείται η διαμήκης εκπεμψιμότητα, ταυτόχρονα όμως αποτελεί πρωτεύουσα ανάγκη η παράδοση δεσμών που είναι σταθερές και αναπαράξιμες, ανά bunch και υπέρκυκλο. Έτσι, εισαγάγουμε μια διαδικασία, που αφορά την ελεγχόμενη «έκρηξη» της διαμήκους εκπεμψιμότητας (controlled longitudinal emittance blow-up BU). Αυτό αυξάνει την απόσβεση κατά Landau, δηλαδή την ελαφρά ανταλλαγή ενέργειας στα πλαίσια της διαμήκους κίνησης σε πολύ κοντινή ταχύτητα, όπως ανάμεσα στο RF σήμα και τα σωματίδια. Έτσι, εντείνεται η σταθερότητα της δέσμης. Η εικόνα 1-7 δίνει ένα απτό παράδειγμα αυτής της διαδικασίας. Πρόκειται για τα δύο ενδεχόμενα, με (μπλε) ή χωρίς (πράσινο) ελεγχόμενο BU, από το δεύτερο τεστ με την πρωτότυπη πλακέτα. Το ύψος της παρατηρούμενης γραμμής δίνει την ένταση όπως προκύπτει από μετρητές μέσα στον επιταχυντή και αδρά περιγράφει το αντιστρόφως ανάλογο της εκπεμψιμότητας. Όπως βλέπουμε, εάν δεν εφαρμοστεί ελεγχόμενο BU, η εκπεμψιμότητα διατηρείται χαμηλά, μέχρι ένα όριο ενέργειας/ταχύτητας, όπου η αστάθεια γίνεται το κυρίαρχο φαινόμενο. Η δέσμη που εξάγεται έχει χαοτικά χαρακτηριστικά, γιατί αυτή η απότομη αλλαγή της εκπεμψιμότητας επηρεάζει με αντίστοιχο τρόπο όλες τις παραμέτρους, καθώς και το σχήμα του bunch μέσα στο bucket. Αντίθετα, βλέπουμε ότι εάν στις κόκκινες ζώνες εφαρμοστεί το BU, η δέσμη έχει πολύ σαφή τιμή εκπεμψιμότητας και κατ αντιστοιχία υπάρχει γενικότερη ευστάθεια. 0-7 Επίδειξη του διαμήκους BU, από το δεύτερο τεστ του πρωτότυπου 17

18 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Αυτού του είδους η διαχείριση απαιτεί ακριβείς χειρισμούς, οι οποίοι είναι επίσης αναπαράξιμοι και ρυθμιζόμενοι, ενώ ταυτόχρονα δεν μεταβάλλουν την πραγματική κατανομή, δηλαδή δεν δημιουργούν ουρές ή δευτερεύοντες κροσσούς σωματιδίων (tails, halo). Έτσι, μια βασική μεθοδολογία που ακολουθείται εδώ και 20 χρόνια, από όταν δηλαδή η απαίτηση ενέργειας αυξήθηκε τόσο, ώστε η αστάθεια να γίνει κεντρικό φαινόμενο, αφορά την υπέρθεση ενός υψίσυχνου και φασικά διαμορφωμένου σήματος πάνω από το βασικό επιταχυντικό, με συγκεκριμένη ενέργεια (1). Κατά την διάρκεια Δt, στο σήμα του βασικού επιταχυντικού RF συστήματος (V0,h0), εφαρμόζεται ένα δεύτερο σήμα πολύ ανώτερου αρμονικού αριθμού (V1, h1) το οποίο είναι επιπλέον διαμορφωμένο κατά φάση με ένα ημίτονο ρυθμιζόμενης συχνότητας fmod και εύρους θmod: 1-4 Το μέγεθος του BU εξαρτάται κυρίαρχα από την σχέση και την διάρκεια Δt, ενώ η κατανομή μετά το BU διαμορφώνεται και βελτιστοποιείται με χειρισμό της συχνότητας fmod. Στον PS γενικά υπάρχει μια περίοδος ηρεμίας μετά από την εισαγωγή της δέσμης στο 1 GeV για τα πρωτόνια, κατά την οποία διαλέγουμε το αναγκαίο Δt. Η εφαρμογή του RF σήματος ανώτερου αρμονικού αριθμού γίνεται χρήσει των κοιλοτήτων των 200 ΜHz, οι οποίες είναι 6, ενώ οι τέσσερις μόνο βρίσκονται σε λειτουργία (2). Για τυπικές αριθμητικές τιμές όπως V0 = 50 kv, h0 =20, V1 = 6 kv, h1 = 478, fmod = ~6 khz = 3fso, όπου fso η συνχροτική συχνότητα και θmod = π, το τελικό BU ως κλάσμα της εκπεμψιμότητας πριν και μετά, προκύπτει Το Δt που επιλέγεται κυμαίνεται μεταξύ 20 και 40 ms. Λόγω της απαιτούμενης τάσης, που σε ακραίες περιπτώσεις όπως στις δέσμες για τον LHC φτάνει μέχρι τα 45 kv, οδηγώντας στην χρήση 6 κοιλοτήτων με μέγιστη τάση 7.5 kv ανά κοιλότητα. Μια άλλη αρχή που αφορά την σωστή περαίωση της διαδικασίας, έχει να κάνει με το γεγονός ότι κατά την διάρκεια του BU, η ανακλώμενη ενέργεια του RF σήματος είναι ευθεία συνάρτηση της διαφοράς ανάμεσα στη συχνότητα συντονισμού της κοιλότητας, fres και την συχνότητα του σήματος, frf. Όπως είδαμε στην σχέση 1-3, αυτό είναι πολλαπλάσιο της συχνότητας περιφοράς frev, που προκύπτει από την ταχύτητα των σωματιδίων και την απόσταση που διανύουν. Αυτή η απόσταση είναι ρυθμιζόμενη, εάν επιλέξουμε μικρές αλλαγές στην ακτίνα περιφοράς, που αλλάζουν τελικά την frev και άρα την frf κατά βούληση. Γι αυτόν το λόγο δημιουργείται ένα επιπλέον σήμα (1-5) που οδηγείται στους μαγνήτες και οδηγεί την τροχιά της δέσμης σε συγκεκριμένη απόσταση από την κεντρική, που είναι τέτοια ώστε το επιλεγόμενο BU να γίνεται σε σημείο όπου οι δύο συχνότητες, fres και frf, ταυτίζονται. Αυτό αποκτά ακόμα μεγαλύτερη αξία, εάν 18

19 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS θυμηθούμε ότι οι συχνότητα συντονισμού για της βασικές επιταχυντικές διατάξεις της επόμενης βαθμίδας, του SPS, είναι επίσης 200 MHz, επομένως αυτή η ρύθμιση της συχνότητας περιφοράς επηρεάζει την προσαρμογή της δέσμης κατά την εξαγωγή Στιγμιότυπο από τον παλμογράφο κατά την διάρκεια του 2 ου τεστ στον επιταχυντή: Κανάλι 1- επίτρεψη τάσης Κανάλι 2- ανακλώμενη ενέργεια Κανάλι 3-RF σήμα κατά την επίτρεψη Η ασυμμετρία στην ανακλώμενη ενέργεια οφείλεται σε λάθος αρχικοποίηση της ακτινικής απόστασης 19

20 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Περίληψη Οι ηλεκτρομαγνητικές κοιλότητες των 200 MHz του Πρωτονιακού επιταχυντή (Proton Synchrotron -PS) του CERN χρησιμοποιούνται σήμερα για την διαμόρφωση μιας δομής 5 ns στην διαμήκη περιβάλλουσα της δέσμης, καθώς και για το blow-up της διαμήκους εκπεμψιμότητας (longitudinal emittance blow-up) πριν την έξοδο της δέσμης προς άλλα κομμάτια του συμπλέγματος επιταχυντών. Για αυτό το διαμήκες blow-up, πρέπει να παραχθεί ένα φασικά διαμορφωμένο RF σήμα στον 458 αρμονικό αριθμό της συχνότητας περιφοράς (revolution frequency - frev). Μέχρι σήμερα, αυτό συνέβαινε με ένα ημιψηφιακό σύστημα βασισμένο σε έναν αναλογικό πολλαπλασιαστή συχνοτήτων και έναν γρήγορο φασικό διαμορφωτή. Το ημιψηφιακό σύστημα εμφάνιζε προβλήματα αξιοπιστίας και ακρίβειας και αδυνατούσε να λειτουργήσει με δέσμη ιόντων, ενώ η φασική διαμόρφωση και ο τρόπος με τον οποίο συνέβαινε δημιουργούσε παρασιτικές αρμονικές στο φάσμα, οι οποίες αλληλεπιδρούσαν με τις κοιλότητες. Το πρώτο πρόβλημα που λύνεται είναι η κάλυψη μεγαλύτερου εύρους συχνοτήτων περιφοράς και αρμονικών αριθμών, οι οποίοι χρειάζονται για την λειτουργία με ιόντα, με έναν καινούργιο αλγόριθμο που επιτρέπει αυτό να γίνεται εντελώς ψηφιακά. Επιπλέον, το ζήτημα της φασικής διαμόρφωσης επιλύεται, επίσης με καινούριους αλγόριθμους, οι οποίοι μάλιστα επιτρέπουν περεταίρω απλοποίηση του συστήματος από φίλτρα και ηλεκτρονικά. Η νέα οντότητα επιτρέπει την ενοποίηση ακόμα περισσότερων λειτουργιών, καθώς περιλαμβάνει επιπλέον ηλεκτρονική και λογική χωρητικότητα. Λειτουργικά, οι μόνες είσοδοι είναι η ψηφιοποιημένη συχνότητα περιφοράς όπως λαμβάνεται από τον επιταχυντή και μια προγραμματισμένη λέξη που παράγεται κεντρικά και αφορά είτε την φάση καθεαυτή, είτε κατευθυντήρια διανύσματα για την δημιουργία της. Οι έξοδοι είναι το φασικά διαμορφωμένο ψηφιακό σήμα στην περιοχή των 200 MHz, πλέον έτοιμο να ενισχυθεί στο ύψος των 7,5 kv περίπου και να οδηγηθεί στις κοιλότητες, ένα αναλογικό σήμα τάσης ανάλογο προς την διαφορά της συχνότητας εξόδου από την συχνότητα συντονισμού των κοιλοτήτων ( MHz) που οδηγείται προς ενίσχυση για να χρησιμοποιηθεί στα μαγνητικά δίπολα για την ρύθμιση της ακτινικής στρέψης, και ένα επίσης αναλογικό σήμα που αφορά την τεχνική παρατήρηση του σήματος διαμόρφωσης φάσης. Τα βασικά ολοκληρωμένα κυκλώματα που περιλαμβάνει η ηλεκτρονική πλακέτα, είναι ένα Spartan 6 FPGA της XILINX, ένα AD9858 Direct Digital Synthesizer (DDS), μια σειρά από AD7845 Digital to Analog Converters (DACs - μετατροπέας από ψηφιακό σε αναλογικό), και ένα AD9552 PLL based Clock Generator(PLL-CG- παραγωγός χρονισμού βάσει συστήματος ανάδρασης σε στατική φάση), όλα από την Analog Devices. Ένας σημαντικός αριθμός αναλογικών ολοκληρωμένων χρησιμοποιείται επιπλέον, με σκοπό την διεπικοινωνία της πλακέτας με άλλα ηλεκτρονικά και την ανάγνωση των τιμών των 20

21 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS ψηφιακών διανυσμάτων κατά την διάρκεια της λειτουργίας. Το σύστημα ελέγχου των κοιλοτήτων 200 MHz Το σύστημα ηλεκτρονικού ελέγχου των κοιλοτήτων, αποτελείται από μερικά βασικά μέρη. Από την λήψη των πληροφοριών που χρειάζονται από τον επιταχυντή, περνάμε στην δημιουργία του σήματος RF, με τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά. Το παραγόμενο σήμα μπορεί να λάβει επεξεργασία με διάφορες εξωτερικές, ανθρώπινες επεμβάσεις και παρατηρείται χρήσει μεγάλου πλήθους διαγνωστικών, είτε εξωτερικών είτε ενσωματωμένων στο σύστημα. Σε αυτό το κεφάλαιο παρουσιάζονται, σε αντιδιαστολή κυρίως με την νέα αναβάθμιση και τις λειτουργίες που θα φέρνει εις πέρας οι κεντρικές λειτουργίες ελέγχου Γενική παρουσίαση Μετά από χρόνια λειτουργίας έγινε σαφής η ανάγκη κεντρικής διαχείρισης του RF μέρους του επιταχυντή, επειδή η τελική διαμήκης μορφή της δέσμης είναι συλλογική δουλειά πρακτικά όλων των 21 εγκατεστημένων κοιλοτήτων. Ειδικά δε, εφόσον μιλάμε για μια μηχανή με συνεχή 50ετή λειτουργία, είναι ξεκάθαρες οι ιστορικές αναφορές στο πέρασμα από τον απευθείας έλεγχο των ηλεκτρονικών με κινητά αναλογικά μέρη στην δημιουργία μιας διεπιφάνειας στην υπολογιστή, η οποία μετρά ήδη 14 χρόνια (3). Η διεπιφάνεια αυτή, λειτουργεί ταυτόχρονα ως παρατηρητήριο, όπου καταλήγουν όλα τα δεδομένα από τον επιταχυντή για να ανασκευαστούν με χρήση του εργαλείου Τomoscope, που αναπτύχθηκε γι αυτόν τον σκοπό, εφαρμογής χτισμένης πάνω σε Wolfram Mathematica, αλλά και ως κέντρο χειρισμού. Όλοι οι 0-1 Παράδειγμα ελέγχου και διαγνωστικών (4) 21

22 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ χρονισμοί και τα επιμέρους χαρακτηριστικά τους διαμορφώνονται από εδώ, για να οδηγηθούν στην συνέχεια στις κοιλότητες, με χρήση του πρωτοκόλλου ηλεκτρονικής επικοινωνίας GFAS (Générateur de Fonction Analogique Simple). Το σύστημα αυτό, αν και αρκετά παλιό, προβλέπεται να συνεχίσει να λειτουργεί χωρίς σημαντικές αλλαγές. Τον ίδιο περίπου καιρό, με κίνητρο την ανάγκη αναβάθμισης για την επίτρεψη επιτάχυνσης ιόντων, αναπτύχθηκε νέος ψηφιακός έλεγχος σε όλο το σύμπλεγμα, του οποίου τα χαρακτηριστικά που ενδιαφέρουν άμεσα, είναι αφ ενός η εισαγωγή ενός οικουμενικού χρονιστή στα 10 MHz, με σκοπό τον συνολικό συγχρονισμό και αφ ετέρου η εγκατάσταση ενός πλήρως ψηφιακού προγράμματος συχνότητας (DFP- digital frequency programme), που χρησιμοποιώντας την αύξηση ή μείωση του μαγνητικού πεδίου, διαβάζει μια μνήμη από όπου εξάγεται η λέξη συχνότητας περιφοράς, με ανάλυση 23 bit GFAS Από τον κεντρικό υπολογιστή, οι διάφορες εντολές, προκειμένου να κατευθυνθούν στα λειτουργικά μέρη του επιταχυντή, οδηγούνται πρώτα σε κάποια από τις περίπου 30 γεννήτριες απλών σημάτων. Πρόκειται για ηλεκτρονικά περίπου της ίδιας ηλικίας με το λογισμικό, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπουν τις εκάστοτε εντολές στα ψηφιακά σήματα, ως συναρτήσεις χρόνου, που χρειάζονται για την λειτουργία του επιταχυντή. Αυτά τα σήματα μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις με σειριακό τρόπο, με πρωτόκολλο που θα παρουσιαστεί στην συνέχεια, προκειμένου να μετατρέπονται στα αναγκαία αναλογικά σήματα κοντά στο σημείο χρήσης, ώστε να αποφεύγεται ο κίνδυνος απώλειας πληροφορίας.. Ένα παράδειγμα άμεσου ενδιαφέροντος, αφορά τον τρόπο φασικής διαμόρφωσης του σήματος, όπως γινόταν μέχρι σήμερα. Τέσσερα προγράμματα φάσης, με διαφορετική συχνότητα και βάθος διαμόρφωσης, και αντίστοιχα (σχέση 1-4), με σκοπό το BU διαφορετικών δεσμών, προγραμματίζονταν στον υπολογιστή, και οδηγούνταν μαζί με ένα σήμα επίτρεψης για το καθένα σε έναν αποπλέκτη. Από την έξοδο του αποπλέκτη, ένα αποκωδικοποιημένο παράλληλο σήμα όριζε την φάση που περνούσε στο σήμα, με χρήση ενός γρήγορου μεταγωγέα φάσης. Αντίστοιχα, στην εικόνα 1-8, το σήμα επίτρεψης της τάσης είναι μια πολύ απλή συνάρτηση του χρόνου, παραγόμενη επίσης σε αυτές τις γεννήτριες. Η παλαιότητα του συστήματος ίσως είναι κυρίαρχα αισθητή στην μεταγωγή των δεδομένων, καθώς έχουν εντυπωθεί στο πρωτόκολλο επικοινωνίας οι υλικοί περιορισμοί της εποχής. Έτσι, η απλή μέθοδος είναι η αποστολή παλμών διαφορετικής διάρκειας, 125 ns για την τιμή 1 και 62.5 ns για την τιμή 0. Η διάρκεια αποστολής ενός bit φτάνει τα 250 ns, ενώ η διάρκεια αποστολής ολόκληρης της λέξης των 16 bit τα 5 μs. 22

23 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS 1.8. DFP Η πλακέτα DFP που δημιουργήθηκε για την παροχή της ψηφιακής λέξης συχνότητας περιφοράς, παρουσιάζεται αδρά στο διάγραμμα 4-2. Αν και απλή, λογικά, καλύπτει την βασική ανάγκη της δημιουργίας της λέξης, που είναι χρήσιμη για το σύνολο της παραγωγής RF σημάτων για όλες τις κοιλότητες του επιταχυντή (5). Η πλακέτα λαμβάνει την προγραμματισμένη με GFAS πορεία του 0-2 Λογικό διάγραμμα της πλακέτας DFP (5) μαγνητικού πεδίου, την αύξηση, δηλαδή, ή την μείωση της τάσης στους μαγνήτες. Από αυτήν, με έναν απλό πίνακα, προκύπτει η συχνότητα περιφοράς, η οποία άλλωστε έχει μια σχέση 1 προς 1 με την ένταση στους μαγνήτες. Βασική δυσλειτουργία προκύπτει από την έξοδο της λέξης σε παράλληλη μορφή περιορίζοντας έτσι την δυνατότητα διάδοσής της σε μεγάλες αποστάσεις, αλλά και την ταυτόχρονη ανάγκη για μεγαλύτερη συχνότητα ανανέωσης της τιμής, η οποία άλλωστε παράγεται κάθε 1.5 μs περίπου. Έτσι, αναπτύχθηκε ένα άλλο πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας, συχνότητας σήματος 40 MHz, και πακέτου 500 khz, βασισμένο σε παλμούς Manchester χρησιμοποιώντας γενικά τον κωδικοποιητή/αποκωδικοποιητή 3d7503 (6). Ένα bit ίσα με 1 δηλώνει την εκκίνηση της αποστολής πληροφορίας, ενώ για λόγους διατήρησης του συχνοτικού περιεχομένου στον αγωγό. Το καλώδιο που χρησιμοποιείται για την διασύνδεση είναι χάλκινο συστρεμμένου ζεύγους, ενώ η υποδοχή είναι LEMO Η εισαγωγή του νέου συστήματος Εάν περάσουμε σε λεπτομερή ανάλυση του υπάρχοντος συστήματος, βάσει της εικόνας 3-3 (3), βλέπουμε την πορεία των πληροφοριών και της δημιουργίας του RF σήματος, με τα χαρακτηριστικά που παρουσιάστηκαν ήδη. Η συχνότητα συντονισμού, αφού μεταβληθεί κατά ένα Δf που προκύπτει από ένα σύστημα ανάδρασης, οδηγείται σε ψηφιακή μορφή σε ένα DDS, το οποίο λειτουργεί νοερά σαν ένας ταλαντωτής ελεγχόμενος από τάση (VCO- voltage controlled oscillator) και χρονίζεται από ένα ρολόι συνδεδεμένο με το οικουμενικό, ενισχύεται, φιλτράρεται και οδηγείται σε έναν γρήγορο μεταγωγέα φάσης, όπου λαμβάνει την διαμόρφωση όπως 23

24 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ αναφέρθηκε νωρίτερα. Το δε σύστημα ανάδρασης, λαμβάνει το αδιαμόρφωτο σήμα, που οδηγείται σε έναν προγραμματιζόμενο διαιρέτη, όπου διαιρείται με την συχνότητα σε ψηφιακή μορφή, αφού ληφθεί από έναν αποκωδικοποιητή ώστε να είναι παράλληλη. Με αυτό τον τρόπο παράγεται ο τρέχων αρμονικός αριθμός. Στη συνέχεια, αυτός ο αρμονικός αριθμός, μαζί με την συχνότητα περιφοράς σε αναλογική μορφή, η οποία έχει υποστεί διορθώσεις για να καλύψει τις αλλαγές λόγω φασικής διαμόρφωσης, μετατροπών της δέσμης από άλλες κοιλότητες και ακτινικών μεταβολών, λαμβάνεται από ένα PLL (phase locked loop) που λειτουργεί ως πολλαπλασιαστής, κλειδώνοντας το παραγόμενο σήμα εξόδου στο σήμα εισόδου, αυξημένο κατά τον αρμονικό συντελεστή. Αφού περάσει το παραγόμενο RF σήμα από δύο στάδια επίτρεψης και ενίσχυσης διαμορφώνει το προαναφερόμενο Δf. Ταυτόχρονα, η ίδια συχνότητα λαμβάνεται από έναν μείκτη, όπου το σήμα δημιουργεί ένα σήμα τάσης ως συνάρτηση της διαφοράς από μια συχνότητα κάτω από το φάσμα Το υπάρχον εγκατεστημένο σύστημα. Κάθε κελί είναι διαφορετική κάρτα

25 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Αυτή η διαφορά δημιουργεί το σήμα για την διόρθωση της ακτινικής απόστασης, ώστε κατά την διάρκεια του BU η συχνότητα του RF να ταυτίζεται με την συχνότητα συντονισμού (σχέση 1-5). Από αυτήν τη διάταξη προκύπτει ένας αριθμός προβλημάτων, που μειώνουν την τελική απόδοση του συστήματος. Κατ αρχήν, ο αριθμός ηλεκτρονικών προκαλεί έντονη καθυστέρηση στον υπολογιστικό χρόνο και αυξάνει την πιθανότητα λάθος μετάδοσης λέξεων, ειδικά από την στιγμή που μεγάλο κομμάτι των μεταδόσεων αφορά αναλογικό σήμα. Επιπλέον, η ηλικία κάποιων ηλεκτρονικών μειώνει έντονα την αξιοπιστία, ενώ ο σχεδιασμός που είχε γίνει και αφορούσε μόνο δέσμες πρωτονίων ή λεπτονίων δεν λαμβάνει υπ όψιν την χαμηλή ταχύτητα, και άρα τον πολύ υψηλό αρμονικό αριθμό κατά την είσοδο, για τις δέσμες ιόντων. Αυτό κάνει το ενδεχόμενο BU µε την ίδια μέθοδο αδύνατο, οδηγώντας σε άλλες μεθόδους διαχείρισης αυτής της δέσμης. Επίσης, ο σχεδιασμός εισαγωγής της φασικής διαμόρφωσης υπήρξε άστοχος, καθώς ο παραγόμενος θόρυβος αλληλεπιδρά έντονα με τις κοιλότητες και δεν γίνεται να φιλτραριστεί πλήρως. Τέλος, η παραγωγή του σήματος ακτινικής διόρθωσης που περιλαμβάνει και τα παλιότερα μέρη του συστήματος, οδηγεί στη δημιουργία μιας εναλλασσόμενης τάσης με πολλά υψίσυχνου παράγωγα, που μειώνουν την ποιότητα και δυσκολεύουν την χρήση του. Οι παραπάνω λόγοι, οδήγησαν στην ανάγκη σχεδιασμού και εισαγωγής ενός νέου συστήματος, καθώς πλέον η ψηφιακή λογική, ακόμα και σε πολύ υψηλές συχνότητες και μικρούς χρόνους απόκρισης, έχει αναπτυχθεί ιδιαίτερα ενώ το κόστος έχει μειωθεί. Παράλληλα, το μέγεθος των νεώτερων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και οι πολλές χρήσεις τους, έχουν δώσει την δυνατότητα ανάπτυξης ενός συστήματος (3-4), όπου το αλγοριθμικό κομμάτι είναι πλήρως ψηφιακό, καθώς ο αρμονικός αριθμός, η φασική διαμόρφωση και η δημιουργία του σήματος ακτινικής διόρθωσης γίνονται εσωτερικά, με μόνες εισόδους την αποπλεγμένη και παράλληλη προγραμματισμένη λέξη φάσης και την σειριακή και ψηφιακή λέξη συχνότητας περιφοράς. 0-4 Σχηματικό διάγραμμα της παραγωγής του σήματος με το νέο σύστημα. Όλη η διαδικασία είναι πλήρως ψηφιακή 25

26 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Παρουσίαση του υλικού 0-1 Τελικό προϊόν της εργασίας, η κάρτα σε διαστάσεις NIM μαζί με την περιφερειακή εμπρόσθια 26

27 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Γενικά Στην εικόνα 4-1 παρουσιάζεται η κάρτα, η οποία με πολύ μικρές, πλέον, αλλαγές θα επιτελεί τις λειτουργίες που παρουσιάστηκαν νωρίτερα. Τα λειτουργικά μέρη που παρουσιάζονται συνοπτικά, θα αναλυθούν στα επόμενα κεφάλαια. Η κάρτα δημιουργήθηκε στις συγκεκριμένες διαστάσεις των ηλεκτρονικών στην αίθουσα ελέγχου του PS, πάνω στην προτυποποίηση NIM (nuclear implementation module). Αποτελείται από 6 διαφορετικά επίπεδα (layers) καλωδίωσης, και το συνολικό κόστος του υλικού, χωρίς την ανάπτυξη, ανέρχεται σε περίπου ευρώ, για 7 τεμάχια. Η εκτύπωση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (printed circuit board- PCB) και η συναρμολόγηση έγιναν από τις ειδικές υπηρεσίες του CERN. Ο σχεδιασμός, αντιθέτως, έγινε με το πρόγραμμα της Cadence, Allegro Designer. Οι γενικές διαστάσεις της κάρτας είναι mm με δύο εγκοπές, mm μπροστά για την τοποθέτηση των παράλληλων θυρών και mm πίσω για την είσοδο τροφοδοσίας από το κιβώτιο NIM. Α/Α Λειτουργία, βασικά μέρη Τροφοδοσία 1 XILINX Spartan-6 FPGA, ψηφιακή λογική 3.3V 2 AD9858 DDS, δημιουργία σήματος RF 3.3V 3 Διάταξη εισόδου σειριακών σημάτων 3.3V, 5V 4 AD9552, δημιουργία ρολογιού για το DDS 3.3V 5 Παράλληλες είσοδοι-έξοδοι, 23 bit και σκανδάλη 5V 6 AD7585 DACs, δημιουργία αναλογικών σημάτων 12V, -12V, 5V 7 Σειρά DIP διακοπτών, ως διεπιφάνεια χρήστη 3.3V 8 Διασύνδεση με την μπροστινή κάρτα, LEDs 3.3V 9 Επεξεργασία σήματος εξόδου 3.3V 10 Τροφοδοσίες Πίνακας περίληψης της λειτουργικότητας της κάρτας 27

28 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Τροφοδοσία 0-3 Οι τροφοδοσίες πάνω στην πλακέτα Η τροφοδοσία για τα διάφορα ολοκληρωμένα προκύπτει από έναν αριθμό ρυθμιστών τάσης, που λαμβάνουν από το κιβώτιο σε τάσεις 6, 12 και -12 V. Επιπλέον θεωρήθηκε δόκιμη η δημιουργία δύο γειώσεων, οι οποίες γειώσεις ενώνονται εξωτερικά, για την αποφυγή του θορύβου που προκαλούν οι περισσότεροι ρυθμιστές χρησιμοποιώντας την εναλλασσόμενη μέθοδο. Αυτοί οι ρυθμιστές λειτουργούν διακόπτοντας την τάση εισόδου με ρυθμό μεγαλύτερο των 50 KHz και έως περίπου 1 MHz, δίνοντας έτσι μία ενεργό τιμή ίση με την τάση εξόδου, που εξαρτάται από τη διάρκεια του ενεργού κύκλου. Αυτή η μέθοδος είναι πολύ αποδοτική ενεργειακά και επιτρέπει την σμίκρυνση των ολοκληρωμένων, αλλά δυστυχώς παράγει θόρυβο ακριβώς στο φάσμα λειτουργίας. Για τα αναλογικά σήματα, επιλέχθηκε γραμμική τροφοδοσία, ενώ επιπλέον χρησιμοποιήθηκε, για ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια στην τάση εξόδου των DACs, μια αναφορά 5V. Άλλα επίπεδα τάσης επετεύχθησαν είτε με φιλτράρισμα, χρήσει φίλτρων Π, είτε, για τα γενικά 5V, μία δίοδος schottky σε σειρά, με πτώση τάσης κοντά στο 1V. Η διαχείριση παρουσιάζεται συνοπτικά στον πίνακα 4-4. Η τροφοδοσία είναι η μοναδική είσοδος στην πίσω πλευρά. Τάση Γείωση Τάση εισόδου Μέθοδος Βασικό εξάρτημα +12V Αναλογική +12V φιλτράρισμα Tusonix V Αναλογική +12V Φιλτράρισμα Tusonix V Ψηφιακή +6V Χρήσει διόδου 2 15mq040n +5V Αναλογική +6V Αναφορά AD REF V Αναλογική +6V Γραμμική LP3963-3V3 3.3V Ψηφιακή +6V Διακοπτόμενη LM1085IT 1.8V Ψηφιακή +6V Διακοπτόμενη LP V Ψηφιακή +6V Διακοπτόμενη LP

29 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS 0-4 Συνοπτική παρουσίαση των τάσεων του συνολικού κυκλώματος Πρόσοψη Μπροστά (εικόνα 4-3) ένα σύνολο από εισόδους και εξόδους, με σκοπό την διασύνδεση με άλλα ηλεκτρονικά και την διαγνωστική των σημάτων αναπτύχθηκε, με σεβασμό πάλι στα πρότυπα ελέγχου του PS (πίνακας 4-6). 5 LEDs σηματοδοτούν την ορθή λειτουργία, συνδεδεμένα με σήματα ελέγχου για την ύπαρξη ρολογιού στο DDS και στο FPGA, την λήψη λέξης φάσης και συχνότητας και την αποστολή λέξης προς το DDS. Σήμα Υποδοχή Συχνότητα Έξοδοι DDS SMD SMC ~200 MHz Έξοδοι DACs LEMO 00 <200 khz Σειριακές είσοδοι LEMO ή 40 MHz Είσοδος Ρολογιού SMD SMC 10 ή 640 MHz Παράλληλες θύρες 26 bit παράλληλη Κρουστική 0-5 Συνοπτική παρουσίαση της λειτουργικότητας της πρόσοψης 0-6 Η μπροστά όψη 29

30 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ Η λογική στην πρόσοψη Καθώς η πρόβλεψη περιλαμβάνει έναν αριθμό από ενδεχόμενα, στην ακριβή χρήση της κάρτας, τα οποία δεν έχουν σαφώς καθοριστεί, αλλά έχουν κάποια χαρακτηριστικά, αποφασίστηκε να περιληφθεί στην πρόσοψη μια μικρή τυπωμένη κάρτα. Σε αυτήν ενσωματώθηκαν δύο βασικά εξαρτήματα. Μια οθόνη πράσινων LED SLG2016 τεσσάρων ψηφίων, η οποία επικοινωνεί με το FPGA για την επίδειξη διανυσμάτων και ένας περιστροφικός επιλογέας, που οδηγεί τις εξόδους των διαγνωστικών. Η κάρτα περιλαμβάνει 2 επίπεδα για την εκτύπωση, έχει διαστάσεις mm και τοποθετήθηκε στο πάνω δεξιά μέρος της πρόσοψης. Στερεώνεται με τέσσερις βίδες 2 mm στις γωνίες. Επιπλέον περιλαμβάνει τον πυκνωτή για το decoupling της οθόνης, που για λόγους εγγύτητας δεν τοποθετήθηκε στην μητρική κάρτα. Η τροφοδοσία για την οθόνη που είναι 5 V, η γείωση 0-7 Η τυπωμένη κάρτα της πρόσοψης και το σύνολο των σημάτων ενοποιήθηκαν σε μια παράλληλη υποδοχή που οδηγείται στην κάρτα, με απόσταση επαφών στα 0.8 mm. Στο παράρτημα 2 δίδεται το σχηματικό και η σχεδίαση προς εκτύπωση. Για την επιλογή της οθόνης σημαντικότερο ρόλο έπαιξε η ομοιομορφία με πολλές κάρτες στην αίθουσα ελέγχου, που περιλαμβάνουν το ίδιο μοντέλο και στο ίδιο χρώμα, γεγονός που επέτρεψε την απλοποίηση της συγγραφής του κώδικα για την ηλεκτρονική επικοινωνία. Το πρωτόκολλο επικοινωνίας άλλωστε 0-8 Διάγραμμα χρονισμού για την επικοινωνία με την ήταν ιδιαίτερα απλό (σχήμα 4-8). οθόνη TAS = 10 ns Διαδοχικές φάσης χαλάρωσης και TW = 70 ns υπολογισμού, εγγραφής διεύθυνσης TDH = 30 ns για ένα από τα τέσσερα bits και TACC =110 ns εγγραφής δεδομένων με αντίστοιχη αναμονή ανάμεσα δημιούργησαν μια απλή μηχανή καταστάσεων., Κάποιο ενδιαφέρον 30

31 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS αλγοριθμικά έχει η δημιουργία δεκαδικού σήματος, για την έκθεση στα τέσσερα στοιχεία, από ένα δυαδικό διάνυσμα, που έγινε με χρήση του αλγορίθμου αφαίρεσης-σύγκρισης, όπου δηλαδή το διάνυσμα συγκρίνεται με την δεκαδική δύναμη βάσης, και η απόσταση που προκύπτει αφαιρείται. Για την ώρα το διάνυσμα που προβάλλεται επιλέγεται από τον παρακείμενο διακόπτη, και οι δύο επιλογές αφορούν είτε τον αρμονικό αριθμό κατά την έξοδο της δέσμης από τον επιταχυντή (extraction) είτε το διάνυσμα φάσης στο τέλος του Blow-Up. Παρόλα αυτά, όπως φαίνεται στο κεφάλαιο 7, η προβλεπόμενη αλλαγή θα φέρει και αλλαγή στο διάνυσμα προβολής, καθώς αντί για αυτή τη φάση θα προβάλλεται η συχνότητα φασικής διαμόρφωσης. Αυτό δεν δημιουργεί πρόβλημα στον κώδικα, αφού αυτές οι έξοδοι προκύπτουν από μια κεντρική οντότητα διαχείρισης των διαγνωστικών. Στην ίδια αυτή οντότητα οδηγείται και το τετραδιάστατο διάνυσμα από τον περιστροφικό επιλογέα, αν και δεν περιλαμβάνονται 16 αλλά 10 θέσεις. Από την επιλογή σε αυτόν εξαρτώνται οι περισσότερες έξοδοι των διαγνωστικών, δηλαδή το ένα από τα διαγνωστικά DACs και η παράλληλη θύρα. Στον πίνακα 4-7 δίδεται αυτή η εξάρτηση, ενώ στο παράρτημα 1.4 ο κώδικας. Θέση Παράλληλη θύρα DAC #2 0 Συχνότητα περιφοράς Συχνότητα εξόδου 1 Αρμονικός αριθμός Συχνότητα εξόδου 2 Φάση Συχνότητα εξόδου 3 Συχνότητα περιφοράς Αρμονικός αριθμός 4 Αρμονικός αριθμός Αρμονικός αριθμός 5 Φάση Αρμονικός αριθμός 6 Συχνότητα περιφοράς Φάση 7 Αρμονικός αριθμός Φάση 8 Φάση Φάση 9 Συχνότητα περιφοράς Συχνότητα εξόδου 0-9 Πίνακας επιλογής διαγνωστικών Επίσης, στην πρόσοψη έχουν τοποθετηθεί δύο επιπλέον διακόπτες, δίπλα στις εξόδους των διαγνωστικών DACs. Αυτοί αφορούν την επιλογή των MSB ή LSB των διανυσμάτων, για την διερεύνηση εις βάθος της ακρίβειας των παραγόμενων μεγεθών. 31

32 Διπλωματική εργασία του Κωνσταντίνου Γεώργιου, φοιτητή ΣΗΜΜΥ FPGA Καθώς οι αλγόριθμοι που καλείται η εργασία να υλοποιεί, έχουνε αρκετά στοιχεία ώστε να λειτουργήσουνε ως αλληλουχία αναλογικών ηλεκτρονικών, φάνηκε ότι η χρήση κάποιου ψηφιακού εγκεφάλου ήταν αναγκαία. Καθώς επίσης από την άλλη οι λειτουργίες δεν ήταν σαφώς προκαθορισμένες, ώστε να αναζητηθεί μια λύση με μικροεπεξεργαστές και σίγουρα όχι κάποιο ASIC (application-specific integrated circuit), καθώς ο αριθμός των αντιτύπων του τελικού προϊόντος είναι πολύ μικρός, ενώ οι περιορισμοί στο χρόνο είχαν ήδη φανεί πολύ μεγάλοι, προκρίθηκε η λύση της ενσωμάτωσης ενός FPGA (Field-Programmable Gate Array Αλληλουχία πυλών προς επιτόπιο προγραμματισμό). Προς αυτή την απόφαση βοήθησε και το γεγονός ότι το σύνολο σχεδόν των τεχνικών και χρηστών των ηλεκτρονικών είχε κάποια εμπειρία με FPGA, κάτι που δεν συνέβαινε στον ίδιο βαθμό με άλλες λύσεις, καθώς και η ύπαρξη πρωτοτύπων για πειραματισμό και ανάπτυξη Αρχές και λειτουργία Η αναφορά στα ASIC δεν είναι τυχαία, καθώς η ανάγκη δημιουργίας ολοκληρωμένων ειδικών λειτουργιών είχε διαφανεί ήδη από τα τέλη της δεκαετίας του Οι περιορισμοί όμως, κυρίως στο κόστος, καθώς χρειάζεται μεγάλος αριθμός αντιτύπων για να αξίζει οικονομικά αυτή η διαδικασία, αλλά και στο debugging, καθώς ένα μικρό αλγοριθμικό λάθος μπορούσε να οδηγήσει τεράστια παραγωγή στα σκουπίδια, οδήγησε στην ανάγκη δημιουργίας φθηνότερων και γενικότερου ενδιαφέροντος ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, τα οποία να έχουν την δυνατότητα επαναπρογραμματισμού. 0-1 Απλοποιημένο διάγραμμα του εσωτερικού ενός FPGA 32 Αυτά είναι τα FPGA. Πρόκειται για τυπωμένες διατάξεις, στις οποίες ένα σύνολο κελιών λογικής διασυνδέεται κατάλληλα με «μαλακό», δηλαδή επαναπρογραμματιζόμενο τρόπο, προκειμένου να δημιουργήσει στο υλικό τις λογικές εξισώσεις που πραγματώνουν τον αλγόριθμο. Αυτά τα κελιά είναι κατά κανόνα και στα πλαίσια της βελτιστοποίησης που χρόνια εμπειρίας προσφέρουν, σύνολα βασικών στοιχείων όπως λογικές πύλες (συνήθως XOR ή NAND), flip-flops και λίστες (LUT- Look-Up Tables). Ο χρήστης έχει δυνατότητα «επέμβασης» στην ψηφιακή λειτουργία αλλά συνήθως και στα αναλογικά χαρακτηριστικά των μονοπατιών λογικής.αυτή η μέθοδος λογικής θεωρήθηκε ιδιαίτερα επιτυχημένη από τους προγραμματιστές, και έτσι η αγορά FPGA διευρύνεται συνεχώς, προσφέροντας φθηνότερες και πληρέστερες λύσεις.

33 Σύστημα δημιουργίας και διαχείρισης του σήματος RF για τις κοιλότητες των 200 MHz στον CERN-PS Μία τάση των τελευταίων χρόνων, είναι η ενσωμάτωση κελιών υψηλότερης λογικής. Έγινε φανερό, βαθμιαία, ότι η πλειονότητα των χρηστών προγραμμάτιζε σε πολύ υψηλό λογικό επίπεδο, με την έννοια της απευθείας χρήσης πράξεων όπως πολλαπλασιασμός ή πρόσθεση, ή βρόγχων επιλογής με πολλά ενδεχόμενα για την λειτουργία ως μνήμη. Αυτές οι λειτουργίες είναι σπάταλες στην παραδοσιακή λογική και γι αυτό τον λόγο κέρδισε έδαφος η χρήση έτοιμων κελιών ανώτερων διεργασιών, όπως αυτές που αναφέρθηκαν. Αυτή η ιδέα επεκτάθηκε στην δημιουργία έτοιμων πυρήνων διαχείρισης χρονισμού (Digital Clock Management DCM, Phase Locked Loops - PLL), διεπιφανειών με ανώτερα πρωτόκολλα επικοινωνίας (SPI, PCI, USB) ή ακόμα και ενσωμάτωση αναλογικού μέρους, ως system-on-chip σκεπτικό, με κορύφωση την ενσωμάτωση μικροεπεξεργαστών (Power-PC, AVR) που προγραμματίζονται χωριστά σε assembly. Η ευρεία χρήση για επεξεργασία σήματος σε πραγματικό χρόνο οδήγησε στην ανάπτυξη ειδικών DSP FPGA (Digital Signal Processing). Δομικά, τα FPGA μπορούν να προσομοιαστούν με μια πυραμίδα. Στην βάση, βρίσκεται το σύνολο των επαφών με το περιβάλλον, από τις οποίες προέρχεται το σύνολο των σημάτων, η τροφοδοσία και η γείωση. Αυτές συνήθως πλέον χωρίζονται σε ομάδες ή «όχθες» (banks), για να τονιστεί ο χαρακτήρας τους ως μόνης διαύλου επικοινωνίας, οι οποίες μπορούν να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, η λογική οικογένεια μπορεί να ρυθμιστεί, αν και κυρίως χρησιμοποιούνται οι LVTTL, LVCMOS και οι διαφορικές όπως LVDS, LVPECL. Αυτό επηρεάζει την τάση λειτουργίας, που είναι ξεχωριστή και απομονωμένη από τα ενδότερα, τις 0-2 Αρχιτεκτονική από το Virtex της XILINX δυνατότητες οδήγησης των εξόδων, ανοχής των εισόδων και την ταχύτητα. Στην συνέχεια βλέπουμε ένα επίπεδο δρομολόγησης των Ι/Ο πόρων προς το ανώτερο στάδιο, αυτό της εσωτερικής λογικής. Εκεί τοποθετείται το σύνολο των λογικών κελιών, είτε πρόκειται για θάλασσα πυλών (sea of gates) είτε για ανώτερα κυκλώματα (CLB, cores). Σε αυτό το στάδιο η τάση λειτουργίας είναι ανεξάρτητη από τον προγραμματιστή και αφορά την σχεδίαση του FPGA ως κυκλώματος VLSI (Very Large Scale Integration), συνήθως με τεχνολογία CMOS και διαστάσεις τρανζίστορ στην αιχμή της βιομηχανικής παραγωγής (διάκενο 45 nm πέρυσι). 33

FSK Διαμόρφωση και FSK Αποδιαμόρφωση (FSK Modulation-FSK Demodulation)

FSK Διαμόρφωση και FSK Αποδιαμόρφωση (FSK Modulation-FSK Demodulation) FSK Διαμόρφωση και FSK Αποδιαμόρφωση (FSK Modulation-FSK Demodulation) ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Η εκμάθηση της αρχής λειτουργίας της ψηφιακής διαμόρφωσης συχνότητας (Frequency Shift Keying, FSK) και της αποδιαμόρφωσής

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες)

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες) Q3-1 Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες) Παρακαλείστε να διαβάσετε τις Γενικές Οδηγίες στον ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε το πρόβλημα αυτό. Σε αυτό το πρόβλημα θα ασχοληθείτε με τη Φυσική

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες)

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες) Q3-1 Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες) Παρακαλείστε να διαβάσετε τις Γενικές Οδηγίες στον ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε το πρόβλημα αυτό. Σε αυτό το πρόβλημα θα ασχοληθείτε με τη Φυσική

Διαβάστε περισσότερα

Μαθαίνοντας το hardware του αναπτυξιακού

Μαθαίνοντας το hardware του αναπτυξιακού 1. ΑΣΚΗΣΗ 1 Μαθαίνοντας το hardware του αναπτυξιακού Προϋποθέσεις Το εργαστήριο αυτό προϋποθέτει το διάβασμα και χρήση των εξής: Αρχείο mcbstr9.chm HTML, που δίδεται με τα υπόλοιπα αρχεία του εργαστηρίου.

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Cyprus) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 μονάδες)

Theory Greek (Cyprus) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 μονάδες) Q3-1 Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 μονάδες) Σας παρακαλούμε να διαβάσετε προσεκτικά τις Γενικές Οδηγίες που υπάρχουν στον ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε την επίλυση του προβλήματος. Σε αυτό

Διαβάστε περισσότερα

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα 7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα 1 2 3 4 5 6 7 Παραπάνω βλέπουμε ακολουθιακό κύκλωμα σχεδιασμένο με μανταλωτές διαφορετικής φάσης. Παρατηρούμε ότι συνδυαστική λογική μπορεί να προστεθεί μεταξύ και των

Διαβάστε περισσότερα

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Εργαστήριο Σχεδίασης Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων «Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο 2016-2017 Διάλεξη 5 η :

Διαβάστε περισσότερα

Οι βασικές βαθμίδες του συστήματος των δορυφορικών επικοινωνιών δίνονται στο παρακάτω σχήμα :

Οι βασικές βαθμίδες του συστήματος των δορυφορικών επικοινωνιών δίνονται στο παρακάτω σχήμα : Εισαγωγικά Τα δορυφορικά δίκτυα επικοινωνίας αποτελούν ένα σημαντικό τμήμα των σύγχρονων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Οι δορυφόροι παρέχουν τη δυνατότητα κάλυψης μεγάλων γεωγραφικών περιοχών. Η δυνατότητα

Διαβάστε περισσότερα

Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής

Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής Βασισμένο σε μια εργασία των Καζαρλή, Καλόμοιρου, Μαστοροκώστα, Μπαλουκτσή, Καλαϊτζή, Βαλαή, Πετρίδη Εισαγωγή Η Εξελικτική Υπολογιστική

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακές ασκήσεις λογικών κυκλωμάτων 11 A/D-D/A

Εργαστηριακές ασκήσεις λογικών κυκλωμάτων 11 A/D-D/A 11.1 Θεωρητικό μέρος 11 A/D-D/A 11.1.1 Μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό σήμα (A/D converter) με δυαδικό μετρητή Σχ.1 Μετατροπέας A/D με δυαδικό μετρητή Στο σχήμα 1 απεικονίζεται σε block diagram ένας

Διαβάστε περισσότερα

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 1. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι μια συσκευή, μεγάλη ή μικρή, που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με τα παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (ΙΙ) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Τεχνολογία και

Διαβάστε περισσότερα

NETCOM S.A. ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΛΜΟΜΕΤΑΤΡΟΠΕΩΝ DIGITAL CONTROL OF SWITCHING POWER CONVERTERS

NETCOM S.A. ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΛΜΟΜΕΤΑΤΡΟΠΕΩΝ DIGITAL CONTROL OF SWITCHING POWER CONVERTERS NETCOM S.A. ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΛΜΟΜΕΤΑΤΡΟΠΕΩΝ DIGITAL CONTROL OF SWITCHING POWER CONVERTERS Αρχή λειτουργίας των Αναλογικών και ψηφιακών Παλμομετατροπεων Ο παλμός οδήγησης ενός παλμομετατροπέα, με αναλογική

Διαβάστε περισσότερα

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Επιταχυντές σωματιδίων Η γνώση που έχουμε μέχρι σήμερα αποκτήσει για τον μικρόκοσμο, τη δομή της ύλης, την πυρηνοσύνθεση στα άστρα ή σε άλλα βίαια αστρικά φαινόμενα, αλλά ακόμη και για τις πρώτες στιγμές

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστημάτων

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστημάτων Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστημάτων Αναλογικές & Ψηφιακές Διατάξεις Τα διάφορα μεγέθη των φυσικών διεργασιών τα μετράμε με αισθητήρες που ουσιαστικά παρέχουν ηλεκτρικά σήματα χαμηλής

Διαβάστε περισσότερα

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ Σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα δημιουργούνται ανεπιθύμητα ηλεκτρικά σήματα, που οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, καθώς επίσης και

Διαβάστε περισσότερα

Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων

Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων ΑΣΚΗΣΗ 1 Από ένα αθόρυβο κανάλι 4 khz παίρνουμε δείγματα κάθε 1 msec. - Ποιος είναι ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης δεδομένων; - Πώς μεταβάλλεται ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης δεδομένων

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστηµάτων

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστηµάτων Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστηµάτων Αναλογικές & Ψηφιακές Διατάξεις Control Systems Laboratory Τα διάφορα μεγέθη των φυσικών διεργασιών τα μετράμε με αισθητήρες που ουσιαστικά παρέχουν

Διαβάστε περισσότερα

Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 5. Ρυθμίζοντας τη Φορά Περιστροφής. Σύστημα Συλλογής & Επεξεργασίας Μετρήσεων

Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 5. Ρυθμίζοντας τη Φορά Περιστροφής. Σύστημα Συλλογής & Επεξεργασίας Μετρήσεων Σκοπός Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 5 Ρυθμίζοντας τη Φορά Περιστροφής DC Κινητήρα. Σύστημα Συλλογής & Επεξεργασίας Μετρήσεων Βασική δομή ενός προγράμματος στο LabVIEW. Εμπρόσθιο Πλαίσιο (front

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ΗΥ 130 : Ψηφιακή σχεδίαση Βόλος 2015 1 Εισαγωγή Το Multisim είναι ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον προσομοίωσης της συμπεριφοράς

Διαβάστε περισσότερα

Πτυχιακή Εργασία Σχεδίαση κυκλωμάτων επικοινωνίας με απλές οθόνες, με τη γλώσσα VHDL και υλοποίηση στις αναπτυξιακές πλακέτες LP-2900 και DE2.

Πτυχιακή Εργασία Σχεδίαση κυκλωμάτων επικοινωνίας με απλές οθόνες, με τη γλώσσα VHDL και υλοποίηση στις αναπτυξιακές πλακέτες LP-2900 και DE2. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. Πτυχιακή Εργασία Σχεδίαση κυκλωμάτων επικοινωνίας με απλές οθόνες, με τη γλώσσα VHDL και υλοποίηση στις αναπτυξιακές

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Ένα σύστημα ηλεκτρονικής επικοινωνίας αποτελείται από τον πομπό, το δίαυλο (κανάλι) μετάδοσης και

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007 Μάθημα : Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Τεχνολογία ΙΙ Τεχνικών Σχολών, Θεωρητικής Κατεύθυνσης

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 3 : Μια άποψη του κορυφαίου επιπέδου λειτουργίας και διασύνδεσης του υπολογιστή Καρβούνης Ευάγγελος Η έννοια

Διαβάστε περισσότερα

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 18/04/16

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 18/04/16 Διάλεξη 13: Στοιχειώδη σωμάτια Φυσική στοιχειωδών σωματίων Η φυσική στοιχειωδών σωματιδίων είναι ο τομέας της φυσικής ο οποίος προσπαθεί να απαντήσει στο βασικότατο ερώτημα: Ποια είναι τα στοιχειώδη δομικά

Διαβάστε περισσότερα

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ LRT ΣΕ ΑΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ LRT ΣΕ ΑΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2005 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 1 Γ. ΑΕΡΟΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΟΣ ΚΑΙ ΕΔΑΦΟΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ ΑΠΟ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ LRT ΣΕ ΑΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ (ΠΡΟΒΛΕΨΗ-ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ-ΜΕΤΡΑ ΜΕΙΩΣΗΣ) Dr PATRICK VANHONACKER

Διαβάστε περισσότερα

Στατικοί μετατροπείς συχνότητας μεγάλης ισχύος

Στατικοί μετατροπείς συχνότητας μεγάλης ισχύος Στατικοί μετατροπείς συχνότητας μεγάλης ισχύος Οι στατικοί μετατροπείς συχνότητας χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο για τη μετατροπή μίας εναλλασσόμενης τάσης σε μία τάση άλλης συχνότητας και σε μεγάλες

Διαβάστε περισσότερα

Ανατομία ενός πομποδέκτη σταθμού βάσης HSDPA (Node-B)

Ανατομία ενός πομποδέκτη σταθμού βάσης HSDPA (Node-B) ΤΕΙ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΩΝ Ανατομία ενός πομποδέκτη σταθμού βάσης HSDPA (Node-B) Anatomy of a Node B (HSDPA)

Διαβάστε περισσότερα

Σύστημα ψηφιακής επεξεργασίας ακουστικών σημάτων με χρήση προγραμματιζόμενων διατάξεων πυλών. Πτυχιακή Εργασία. Φοιτητής: ΤΣΟΥΛΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ

Σύστημα ψηφιακής επεξεργασίας ακουστικών σημάτων με χρήση προγραμματιζόμενων διατάξεων πυλών. Πτυχιακή Εργασία. Φοιτητής: ΤΣΟΥΛΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε. Σύστημα ψηφιακής επεξεργασίας ακουστικών σημάτων με χρήση προγραμματιζόμενων διατάξεων πυλών. Πτυχιακή Εργασία Φοιτητής:

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή γή στη Φυσική των Επιταχυντών II Γ. Παπαφιλίππου Τμήμα Επιταχυντών -CERN

Εισαγωγή γή στη Φυσική των Επιταχυντών II Γ. Παπαφιλίππου Τμήμα Επιταχυντών -CERN γή στη Φυσική των στη Φυσική τω ων Επιταχυντώ ών Επιταχυντών II Γ. Παπαφιλίππου Τμήμα Επιταχυντών -CERN Επιμορφωτικό πρόγραμμα Ελλήνων καθηγητών CERN, Ιούλιος 2008 1 Βασικές αρχές δυναμικής των επιταχυντών

Διαβάστε περισσότερα

Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις

Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις 1. Σκοπός Σκοπός της εισαγωγικής άσκησης είναι η εξοικείωση του σπουδαστή με τη χρήση του πολύμετρου για τη μέτρηση βασικών μεγεθών ηλεκτρικού κυκλώματος, όπως μέτρηση της έντασης

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο πραγματικός κόσμος είναι ένας αναλογικός κόσμος. Όλα τα μεγέθη παίρνουν τιμές με άπειρη ακρίβεια. Π.χ. το ηλεκτρικό σήμα τάσης όπου κάθε

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΜΑΘ.. 12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 1. ΓΕΝΙΚΑ Οι μετατροπείς συνεχούς ρεύματος επιτελούν τη μετατροπή μιας τάσης συνεχούς μορφής, σε συνεχή τάση με ρυθμιζόμενο σταθερό πλάτος ή και πολικότητα.

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS

ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδους 16/11/2011 10:31 (31) καθ. Τεχνολογίας ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΜΕΓΕΘΩΝ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟ (ANALOGUE) ΨΗΦΙΑΚΟ (DIGITAL) 16/11/2011 10:38 (38) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Ακαδημαϊκό Έτος: 2014 2015 Μάθημα: Διδάσκων: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΙΙ Δρ. Μηχ. Δ. Κουλοχέρης, Λέκτορας Ε.Μ.Π. Ημ/νία Διεξαγωγής:...

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 201 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Μάθημα 4.5 Η Μνήμη - Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα αυτό θα μπορείς: Να αναφέρεις τα κυριότερα είδη μνήμης

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών) Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, ιδιαίτερα τα ψηφιακά χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση λογικών συναρτήσεων και την αποθήκευση

Διαβάστε περισσότερα

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ 1. Τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα: Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής α. είναι διαµήκη. β. υπακούουν στην αρχή της επαλληλίας. γ. διαδίδονται σε όλα τα µέσα µε την ίδια ταχύτητα. δ. Δημιουργούνται από

Διαβάστε περισσότερα

6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f.

6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f. 6. Καταχωρητές Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f. Καταχωρητής 4 ψηφίων Καταχωρητής με παράλληλη φόρτωση Η εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 ΤO ΡΟΜΠΟΤ INTELLITEK ER-2u

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 ΤO ΡΟΜΠΟΤ INTELLITEK ER-2u Εφαρμογή 1: Το ρομπότ INTELITEK ER-2u Εργαστήριο Ευφυών Συστημάτων και Ρομποτικής Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης Πολυτεχνείο Κρήτης www.robolab.tuc.gr, τηλ: 28210 37292 / 37314 e-mail: savas@dpem.tuc.gr,

Διαβάστε περισσότερα

Πεδία δυνάμεων. Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός διαφορετικές όψεις του ίδιου φαινομένου του ηλεκτρομαγνητισμού. Ενοποίηση των δύο πεδίων μετά το 1819.

Πεδία δυνάμεων. Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός διαφορετικές όψεις του ίδιου φαινομένου του ηλεκτρομαγνητισμού. Ενοποίηση των δύο πεδίων μετά το 1819. Πεδία δυνάμεων Πεδίο βαρύτητας, ηλεκτρικό πεδίο, μαγνητικό πεδίο: χώροι που ασκούνται δυνάμεις σε κατάλληλους φορείς. Κατάλληλος φορέας για το πεδίο βαρύτητας: μάζα Για το ηλεκτρικό πεδίο: ηλεκτρικό φορτίο.

Διαβάστε περισσότερα

Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική

Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική Η μονάδα μνήμης είναι ένα στοιχείο κυκλώματος στο οποίο μεταφέρονται ψηφιακές πληροφορίες προς αποθήκευση και από το οποίο μπορούμε να εξάγουμε αποθηκευμένες πληροφορίες

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 4.2 Η μητρική πλακέτα

Μάθημα 4.2 Η μητρική πλακέτα Μάθημα 4.2 Η μητρική πλακέτα - Εισαγωγή - Οι βάσεις του επεξεργαστή και της μνήμης - Οι υποδοχές της μητρικής πλακέτας - Άλλα μέρη της μητρική πλακέτας - Τυποποιήσεις στην κατασκευή μητρικών πλακετών Όταν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑLOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC)

ΑΝΑLOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) ΑΝΑLOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) O ADC αναλαμβάνει να μετατρέψει αναλογικές τάσεις σε ψηφιακές ώστε να είναι διαθέσιμες εσωτερικά στο μικροελεγκτή για επεξεργασία. Η αναλογική τάση που θέλουμε να ψηφιοποιηθεί

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Προαιρετική εργασία

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Προαιρετική εργασία Τ.Ε.Ι. ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Προαιρετική εργασία «Κατασκευή δυαδικού απαριθμητή με δεκαδική απεικόνιση δεκάδων και μονάδων» Συνυπεύθυνος

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Cyprus) Μη γραμμική δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 μονάδες)

Theory Greek (Cyprus) Μη γραμμική δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 μονάδες) Q2-1 Μη γραμμική δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 μονάδες) Παρακαλείστε, να διαβάσετε τις Γενικές Οδηγίες που βρίσκονται σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε την επίλυση αυτού του προβλήματος. Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενα. Πρόλογος... XI. Κεφάλαιο 1. Συστήματα Βασισμένα σε FPGA Κεφάλαιο 2. Τεχνολογία VLSI Εισαγωγή Βασικές Αρχές...

Περιεχόμενα. Πρόλογος... XI. Κεφάλαιο 1. Συστήματα Βασισμένα σε FPGA Κεφάλαιο 2. Τεχνολογία VLSI Εισαγωγή Βασικές Αρχές... Περιεχόμενα Πρόλογος... XI Κεφάλαιο 1. Συστήματα Βασισμένα σε FPGA... 1 1.1 Εισαγωγή... 1 1.2 Βασικές Αρχές... 1 1.2.1 Boolean Άλγεβρα... 1 1.2.2 Σχηματικά και Λογικά Σύμβολα... 6 1.3 Ψηφιακή Σχεδίαση

Διαβάστε περισσότερα

Πράξη ια «Ανάπτυξη και Εφαρμογή Προγραμμάτων Επίδειξης και Βράβευσης Εκπαιδευτικών Έργων ΤΕΕ & ΣΕΚ» ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΥ ΑΝΑΛΥΤΗ

Πράξη ια «Ανάπτυξη και Εφαρμογή Προγραμμάτων Επίδειξης και Βράβευσης Εκπαιδευτικών Έργων ΤΕΕ & ΣΕΚ» ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΥ ΑΝΑΛΥΤΗ ΕΘΝΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΝΕΟΤΗΤΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «Δ Α Ι Δ Α Λ Ο Σ» Πράξη 2.3.2 ια «Ανάπτυξη και Εφαρμογή Προγραμμάτων Επίδειξης και Βράβευσης Εκπαιδευτικών Έργων ΤΕΕ & ΣΕΚ» Συγχρηματοδότηση του Προγράμματος 1.Ευρωπαϊκή

Διαβάστε περισσότερα

Ανασκόπηση Τελικού Πειράματος με μετρήσεις θερμοκρασιών Στάτορα και Ρότορα. Δοκιμασία της κατασκευασμένης διάταξης.

Ανασκόπηση Τελικού Πειράματος με μετρήσεις θερμοκρασιών Στάτορα και Ρότορα. Δοκιμασία της κατασκευασμένης διάταξης. Κεφάλαιο 8 Ανασκόπηση Τελικού Πειράματος με μετρήσεις θερμοκρασιών Στάτορα και Ρότορα. Δοκιμασία της κατασκευασμένης διάταξης. Η μέτρηση των θερμοκρασιών στα συγκεκριμένα σημεία του στάτη της μηχανής έγινε

Διαβάστε περισσότερα

Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο

Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο «Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Εισαγωγή στα Συστήματα Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Δρ. Παρασκευάς Κίτσος Επίκουρος Καθηγητής http://diceslab.cied.teiwest.gr E-mail: pkitsos@teimes.gr

Διαβάστε περισσότερα

+ E=mc 2! Οι επιταχυντές επιλύουν δυο προβλήματα :

+ E=mc 2! Οι επιταχυντές επιλύουν δυο προβλήματα : Επιταχυντές 1 Γιατί Χρειαζόμαστε τους Επιταχυντές; Οι επιταχυντές επιλύουν δυο προβλήματα : 1. Αφού όλα τα σωματίδια συμπεριφέρονται σαν κύματα, χρησιμοποιώντας επιταχυντές αυξάνουμε την ορμή των σωματιδίων,

Διαβάστε περισσότερα

Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης

Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης χρησιμοποιεί δύο ψηφία. Το 0 και το 1. Τα ψηφία ενός αριθμού στο δυαδικό σύστημα αρίθμησης αντιστοιχίζονται σε δυνάμεις του 2. Μονάδες, δυάδες, τετράδες,

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΗΣ PLC SIMATIC S7-300

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΗΣ PLC SIMATIC S7-300 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΗΣ PLC SIATIC S7-300 5. Σκοπός του προσομοιωτή. Χωρίς τον προσομοιωτή ο έλεγχος της ορθότητας ενός προγράμματος μπορεί να γίνει μόνο offline με τη χρήση του λογισμικού STEP 7 της Siemens

Διαβάστε περισσότερα

Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 9 ο

Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 9 ο Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 9 ο Εισαγωγή Ένα δίκτυο αποτελείται από ενεργά και παθητικά στοιχεία. Στα παθητικά στοιχεία εντάσσονται τα καλώδια και τα εξαρτήματα

Διαβάστε περισσότερα

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM). Μνήμες Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των ψηφιακών συστημάτων σε σχέση με τα αναλογικά, είναι η ευκολία αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, είτε προσωρινά είτε μόνιμα Οι πληροφορίες αποθηκεύονται

Διαβάστε περισσότερα

Επικοινωνίες I FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών

Επικοινωνίες I FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΓΩΝΙΑΣ FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ Σήμα FM Η ακόλουθη εξίσωση δίδει την ισοδύναμη για τη διαμόρφωση συχνότητας έκφραση

Διαβάστε περισσότερα

Ταλαντωτές. LC: σε ταλαντωτές συχνοτήτων άνω του 1 ΜΗz (σε τηλεπικοινωνιακές διατάξεις). RC: για συχνότητες μέχρι και 1 ΜΗz.

Ταλαντωτές. LC: σε ταλαντωτές συχνοτήτων άνω του 1 ΜΗz (σε τηλεπικοινωνιακές διατάξεις). RC: για συχνότητες μέχρι και 1 ΜΗz. Ταλαντωτές Παράγουν κάποιο σήμα εξόδου χωρίς να έχουν κατ ανάγκη σήμα εισόδου. Παρέχουν σήματα συχνοτήτων, χρονισμού και ερεθισμού όπως ημιτονοειδή, τετραγωνικά, τριγωνικά ή «πριονοειδή» κύματα. Υπάρχουν

Διαβάστε περισσότερα

Συστοιχία Επιτόπια Προγραμματιζόμενων Πυλών Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)

Συστοιχία Επιτόπια Προγραμματιζόμενων Πυλών Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) Συστοιχία Επιτόπια Προγραμματιζόμενων Πυλών Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) Οι προγραμματιζόμενες λογικές διατάξεις (PLDs Programmable Logic Devices) είναι ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs) που

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 Ενότητα 4 Εισαγωγή στην Πληροφορική Κεφάλαιο 4Α: Αναπαράσταση πληροφορίας Κεφάλαιο 4Β: Επεξεργαστές που χρησιµοποιούνται σε PCs Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 ρ. Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π..407/80) Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Έλεγχος στροφών κινητήρα DC με ελεγκτή PI, και αντιστάθμιση διαταραχής.

Έλεγχος στροφών κινητήρα DC με ελεγκτή PI, και αντιστάθμιση διαταραχής. ΑΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε. Έλεγχος στροφών κινητήρα DC με ελεγκτή PI, και αντιστάθμιση διαταραχής. Α) Σκοπός: Σκοπός της παρούσας άσκησης είναι να επιδειχθεί ο έλεγχος των στροφών

Διαβάστε περισσότερα

f o = 1/(2π LC) (1) και υφίσταται απόσβεση, λόγω των ωμικών απωλειών του κυκλώματος (ωμική αντίσταση της επαγωγής).

f o = 1/(2π LC) (1) και υφίσταται απόσβεση, λόγω των ωμικών απωλειών του κυκλώματος (ωμική αντίσταση της επαγωγής). Συστήματα εκπομπής Το φέρον σήμα υψηλής συχνότητας (f o ) δημιουργείται τοπικά στον πομπό από κύκλωμα αρμονικού (ημιτονικού) ταλαντωτή. Η αρχή λειτουργίας των ταλαντωτών L-C στηρίζεται στην αυτοταλάντωση,

Διαβάστε περισσότερα

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Τεχνολογίες Κύριας (και η ανάγκη για χρήση ιεραρχιών μνήμης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης i Στα σύγχρονα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (ΙΙ) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Τεχνολογία και

Διαβάστε περισσότερα

Διαφορές single-processor αρχιτεκτονικών και SoCs

Διαφορές single-processor αρχιτεκτονικών και SoCs 13.1 Τα συστήματα και η επικοινωνία μεταξύ τους γίνονται όλο και περισσότερο πολύπλοκα. Δεν μπορούν να περιγραφούνε επαρκώς στο επίπεδο RTL καθώς αυτή η διαδικασία γίνεται πλέον αρκετά χρονοβόρα. Για αυτό

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ 1 1.1.1 Αναλογικά σήματα 1 1.1.2 Οι αντιστάσεις 3 1.1.3 Οι πυκνωτές 7 1.1.4 Τα πηνία 11 1.1.5 Οι δίοδοι 13 1.1.6

Διαβάστε περισσότερα

ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : TEΣT ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΝΩΣΕΩΝ ΣΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : TEΣT ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΝΩΣΕΩΝ ΣΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : TEΣT ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΝΩΣΕΩΝ ΣΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ : Λιασένκο Ρομάν ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ : Τόλιου Κατερίνα NEA

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007 Μάθημα : Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Τεχνολογία ΙΙ Τεχνικών Σχολών, Θεωρητικής Κατεύθυνσης

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Εργαστήριο 8 ο Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα Βασική Θεωρία Σε ένα σύστημα μετάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

Educational Laboratory of Multi Instruments (ELMI) for LabVIEW TM and MultiSIM TM

Educational Laboratory of Multi Instruments (ELMI) for LabVIEW TM and MultiSIM TM Educational Laboratory of Multi Instruments (ELMI) for LabVIEW TM and MultiSIM TM I Εκπαιδευτική Μονάδα Εργαστηριακών Ασκήσεων για προγραμματισμό LabVIEW TM και MultiSIM TM της National Instruments (Portable

Διαβάστε περισσότερα

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Η κλασσική δομή του μοντέλου που πρότεινε το 1948 ο Von Neumann Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Είσοδος Αποθήκη Αποθήκη - Έξοδος Εντολών Δεδομένων Κλασσικό μοντέλο Von Neumann

Διαβάστε περισσότερα

Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1)

Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1) Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις Δ.Ευσταθίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ, ΤΕΙ Κεντρικής Μακεδονίας 1) 1. Ποια από τις παρακάτω συχνότητες δεν εμφανίζεται στην έξοδο ενός

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008 Τεχνολογία Ι Θεωρητικής Κατεύθυνσης Τεχνικών Σχολών Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ. ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΝΧΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ BLUETOOTH, I2C και serial communication

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ. ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΝΧΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ BLUETOOTH, I2C και serial communication ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΝΧΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ BLUETOOTH, I2C και serial communication ΜΠΑΝΤΗΣ ΑΝΤΩΝΙΟΣ 533 ΤΣΙΚΤΣΙΡΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ 551 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΟΥ ΡΟΜΠΟΤ LEGO NXT Το ρομπότ

Διαβάστε περισσότερα

Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση

Το υποσύστηµα αίσθησης απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" είσοδοι της διάταξης αντίληψη του "περιβάλλοντος" τροφοδοσία του µε καθορίζει τις επιδόσεις

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: (Μέρος Α ) Ενσωματωμένα Συστήματα Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Κύκλος Ζωής Εφαρμογών ΕΝΟΤΗΤΑ 2. Εφαρμογές Πληροφορικής. Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Κύκλος Ζωής Εφαρμογών ΕΝΟΤΗΤΑ 2. Εφαρμογές Πληροφορικής. Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών 44 Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών Διδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να κατανοήσουν τα βήματα που ακολουθούνται κατά την ανάπτυξη μιας εφαρμογής.

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ & ΛΗΨΗΣ Ρ/Τ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Γενικό διάγραμμα πομπού ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ Δημιουργία φέροντος σήματος Το φέρον σήμα (fo) παράγεται από ημιτονικούς

Διαβάστε περισσότερα

ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ IMS STC

ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ IMS STC ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ IMS STC ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 2 ΜΟΝΑΔΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ 4 2.1 ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ IR IMS STC 621/641/661 4 2.2 ΠΑΝΕΛ ΕΚΠΟΜΠΗΣ IR IMS STC 622/642/662 5 2.3 ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΗ

Διαβάστε περισσότερα

PWM (Pulse Width Modulation) Διαμόρφωση εύρους παλμών

PWM (Pulse Width Modulation) Διαμόρφωση εύρους παλμών PWM (Pulse Width Modulation) Διαμόρφωση εύρους παλμών Μία PWM κυματομορφή στην πραγματικότητα αποτελεί μία περιοδική κυματομορφή η οποία έχει δύο τμήματα. Το τμήμα ΟΝ στο οποίο η κυματομορφή έχει την μέγιστη

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε αναστροφείς CMOS VLSI

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε αναστροφείς CMOS VLSI Ε.Μ.Π. - ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ VLSI

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΕΞΟΙΚΕΙΩΣΗ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΕΞΟΙΚΕΙΩΣΗ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΕΞΟΙΚΕΙΩΣΗ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ [1] ΘΕΩΡΙΑ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟΥ Ο παλμογράφος είναι το βασικό εργαστηριακό όργανο για την μέτρηση χαρακτηριστικών ηλεκτρικών

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Greece) Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες)

Theory Greek (Greece) Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες) Q2-1 Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες) Παρακαλείστε να διαβάσετε τις Γενικές Οδηγίες στον ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε το πρόβλημα αυτό. Εισαγωγή Τα δισταθή μη γραμμικά ημιαγώγιμα

Διαβάστε περισσότερα

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση MYE006: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ Ευάγγελος Παπαπέτρου ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Διάρθρωση μαθήματος Μετάδοση Βασικές έννοιες Διαμόρφωση ορισμός είδη

Διαβάστε περισσότερα

Σχήμα 1 Απόκλιση στον πυκνωτή (σωλήνας Braun)

Σχήμα 1 Απόκλιση στον πυκνωτή (σωλήνας Braun) Άσκηση Η3 Επαλληλία κινήσεων (Μετρήσεις με παλμογράφο) Εκτροπή δέσμης ηλεκτρονίων Όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται με σταθερή ταχύτητα U0=U,0 (παράλληλα στον άξονα z) μέσα σε έναν πυκνωτή, του οποίου

Διαβάστε περισσότερα

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση MYE006-ΠΛΕ065: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ Ευάγγελος Παπαπέτρου Διάρθρωση μαθήματος Βασικές έννοιες μετάδοσης Διαμόρφωση ορισμός

Διαβάστε περισσότερα

Theory Greek (Greece) Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες)

Theory Greek (Greece) Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες) Q2-1 Μη Γραμμική Δυναμική σε Ηλεκτρικά Κυκλώματα (10 Μονάδες) Παρακαλείστε να διαβάσετε τις Γενικές Οδηγίες στον ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε το πρόβλημα αυτό. Εισαγωγή Τα δισταθή μη γραμμικά ημιαγώγιμα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ακολουθιακή Λογική 2

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ακολουθιακή Λογική 2 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Ακολουθιακή Λογική Κεφάλαιο 7 ο Γ. Τσιατούχας ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Διάρθρωση 1. Δισταθή κυκλώματα Μεταστάθεια 2. Μανδαλωτές 3. Flip Flops Flops 4. Δομές διοχέτευσης 5. Διανομή ρολογιού 6. Συγχρονισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN Το φαινόμενο Gunn, ή το φαινόμενο των μεταφερόμενων ηλεκτρονίων, που ανακαλύφθηκε από τον Gunn το 1963 δηλώνει ότι όταν μια μικρή τάση DC εφαρμόζεται κατά μήκος του

Διαβάστε περισσότερα

Φύλλο εργασίας. Ερωτήσεις ανασκόπησης του μαθήματος

Φύλλο εργασίας. Ερωτήσεις ανασκόπησης του μαθήματος Φύλλο εργασίας Παραθέτουμε μια ομάδα ερωτήσεων ανασκόπησης του μαθήματος και μια ομάδα ερωτήσεων κρίσης για εμβάθυνση στο αντικείμενο του μαθήματος. Θεωρούμε ότι μέσα στην τάξη είναι δυνατή η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

2.9 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΩΝ Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής (BJT) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΔΙΠΟΛΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (BJT)...131

2.9 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΩΝ Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής (BJT) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΔΙΠΟΛΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (BJT)...131 Περιεχόμενα v ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΔΙΟΔΟΙ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ...1 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...1 1.2 ΥΛΙΚΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ: Ge, Si ΚΑΙ GaAs...2 1.3 ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ ΚΑΙ ΕΝΔΟΓΕΝΗ ΥΛΙΚΑ...3 1.4 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ...6 1.5 ΕΞΩΓΕΝΗ

Διαβάστε περισσότερα

Οι Εξελικτικοί Αλγόριθμοι (ΕΑ) είναι καθολικοί στοχαστικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, εμπνευσμένοι από τις βασικές αρχές της φυσικής εξέλιξης.

Οι Εξελικτικοί Αλγόριθμοι (ΕΑ) είναι καθολικοί στοχαστικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, εμπνευσμένοι από τις βασικές αρχές της φυσικής εξέλιξης. Οι Εξελικτικοί Αλγόριθμοι (ΕΑ) είναι καθολικοί στοχαστικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, εμπνευσμένοι από τις βασικές αρχές της φυσικής εξέλιξης. Ένα από τα γνωστότερα παραδείγματα των ΕΑ είναι ο Γενετικός

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού

Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό αναλύεται η λειτουργία των κυκλωμάτων χρονισμού. Τα κυκλώματα αυτά παρουσιάζουν πολύ μεγάλο πρακτικό ενδιαφέρον και απαιτείται να λειτουργούν με

Διαβάστε περισσότερα

1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης www.robolab.tuc.gr 1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης 1. Ηλεκτρικοί κινητήρες σερβοκινητήρας R/C σέρβο βηματικός κινητήρας 2 1. Ηλεκτρικοί κινητήρες σερβοκινητήρας

Διαβάστε περισσότερα

Κωστής Χαλκιαδάκης, φυσικός. Συσκάκης Γιάννης, φυσικός. 10 Ερωτήσεις και 10 απαντήσεις για το CERN

Κωστής Χαλκιαδάκης, φυσικός. Συσκάκης Γιάννης, φυσικός. 10 Ερωτήσεις και 10 απαντήσεις για το CERN Κωστής Χαλκιαδάκης, φυσικός Συσκάκης Γιάννης, φυσικός 10 Ερωτήσεις και 10 απαντήσεις για το CERN 1. Τι είναι το CERN To CERN είναι Ευρωπαϊκό Ερευνητικό κέντρο που ασχολείται με τη μελέτη της φυσικής των

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ 2 Ο ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΑΠΟΣΤΟΛΙΑ ΠΑΓΓΕ Υπολογιστής Συνοπτικό λεξικό Οξφόρδης -> «ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή»

Διαβάστε περισσότερα

Flip-Flop: D Control Systems Laboratory

Flip-Flop: D Control Systems Laboratory Flip-Flop: Control Systems Laboratory Είναι ένας τύπος συγχρονιζόμενου flip- flop, δηλαδή ενός flip- flop όπου οι έξοδοί του δεν αλλάζουν μόνο με αλλαγή των εισόδων R, S αλλά χρειάζεται ένας ωρολογιακός

Διαβάστε περισσότερα

1η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ:

1η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Εισαγωγή. Η διεξαγωγή της παρούσας εργαστηριακής άσκησης προϋποθέτει την μελέτη τουλάχιστον των πρώτων παραγράφων του

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης Ηλεκτρομαγνητισμός Μαγνητικό πεδίο Νίκος Ν. Αρπατζάνης Μαγνητικοί πόλοι Κάθε μαγνήτης, ανεξάρτητα από το σχήμα του, έχει δύο πόλους. Τον βόρειο πόλο (Β) και τον νότιο πόλο (Ν). Μεταξύ των πόλων αναπτύσσονται

Διαβάστε περισσότερα

Πίνακας Περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ

Πίνακας Περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ Πίνακας Περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ 1.1 Παράσταση ενός φυσικού αριθμού 1 1.2 Δεκαδικό σύστημα 1 1.3 Δυαδικό σύστημα 2 1.4 Οκταδικό σύστηνα 2 1.5 Δεκαεξαδικό σύστημα 2 1.6 Μετατροπές από ένα

Διαβάστε περισσότερα