Применение пзс в вычислительной технике

В устройствах ЭВМ ПЗС нашли применение в качестве запоминающих устройств. Информация, поданная в двоичном коде, хранится в ячейках ПЗС в виде единиц и нулей. Незаполненная потенциальная яма — нуль, заполненная зарядом — единица. Для считывания подаются тактовые импульсы, и записанная информация поступает на выходное устройство.

Любая информация, введенная в такое устройство, может храниться значительное время. Недостаток данных запоминающих устройств заключается в том, что при отключении питания даже на доли секунды происходит полная потеря информации. В настоящее время ведутся исследования по устранению этого недостатка.

Использование пзс в устройствах связи

Во многих устройствах связи, в частности в телевизионной аппаратуре, требуется задержать электрические импульсы на точно заданное время. Эта задача решается с помощью ПЗС, которая регулирует время переноса информации со входа на выход.

В многоканальных линиях связи ПЗС находят применение в качестве мультиплексоров — несколько входных сигналов параллельно вводятся в ПЗС-регистр и затем последовательно считываются. На этой же основе могут быть построены и обратные устройства — демультиплексоры.

Выводы. 1. ПЗС строят на основе накопления, хранения и переноса зарядов с помощью МДП-конденсаторов. 2. Перенос зарядов из одной ячейки, где заряд хранится, в другую производится путем подачи повышенного напряжения на ячейку, куда требуется перенести заряд. 3. Основные параметры ПЗС — эффективность передачи зарядов, уровень шума, диапазон тактовых частот. 4. Широкое применение ПЗС находят в устройствах связи и вычислительной технике.

Глава 1. Исторический обзор развития микроэлектроники.

1.1. Основные направления развития электроники.

Электроника – это наука, изучающая явления взаимодействия электронов и других заряженных частиц с электрическими, магнитными и электромагнитными полями, что является физической основой работы электронных приборов и устройств (вакуумных, газозарядных полупроводниковых и других), используемых для передачи, обработки и хранения информации.

Охватывая широкий круг научно-технических и производственных проблем, электроника опирается на достижения в различных областях знаний. При этом, с одной стороны, электроника ставит перед другими науками и производством новые задачи, стимулируя их дальнейшее развитие, и с другой – снабжает их качественно новыми техническими средствами и методами исследований.

Основными направлениями развития электроники являются: вакуумная, твердотельная и квантовая электроника.

Вакуумная электроника – это раздел электроники, включающий исследования взаимодействия потоков свободных электронов с электрическими и магнитными полями в вакууме, а также методы создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется. К важнейшим направлениям исследования в области вакуумной электроники относятся: электронная эмиссия (в частности, термо- и фотоэлектронная эмиссия); формирование потока электронов и / или ионов и управления этими потоками; формирование электромагнитных полей с помощью устройств ввода и вывода энергии; физика и техника высокого вакуума и др.

Основные направления развития вакуумной электроники связаны с созданием электровакуумных приборов следующих видов: электронных ламп (диодов, триодов, тетродов и т.д.); электровакуумных приборов сверхвысокой частоты (например, магнетронов, клистронов, ламп бегущей и обратной волны); электроннолучевых и фотоэлектронных приборов (например, кинескопов, видиконов, электронно-оптических преобразователей, фотоэлектронных умножителей); газоразрядных приборов (например, тиратронов, газозарядных индикаторов).

Твердотельная электроника решает задачи, связанные с изучением свойств твердотельных материалов (полупроводниковых, диэлектрических, магнитных и др.), влиянием на эти свойства примесей и особенностей структуры материала; изучением свойств поверхностей и границ раздела между слоями различных материалов; созданием в кристалле различными методами областей с различными типами проводимости; созданием

uетеропереходов и монокристаллических структур; созданием функциональных устройств микронных и субмикронных размеров, а также способов измерения их параметров.

Основными направлениями твердотельной электроники являются: полупроводниковая электроника, связанная с разработкой различных видов полупроводниковых приборов, и микроэлектроника, связанная с разработкой интегральных схем.

Квантовая электроника охватывает широкий круг вопросов, связанных с разработкой методов и средств усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов и молекул. Основные направления квантовой электроники: создание оптических квантовых генераторов (лазеров), квантовых усилителей, молекулярных генераторов и др. Особенности приборов квантовой электроники следующие: высокая стабильность частоты колебаний, низкий уровень собственных шумов, большая мощность в импульсе излучения - которые позволяют использовать их для создания высокоточных дальномеров, квантовых стандартов частоты, квантовых гироскопов, систем оптической многоканальной связи, дальней космической связи, медицинской аппаратуры, лазерной звукозаписи и воспроизведения и др. Созданы даже миниатюрные лазерные указки для минимального сопровождения.