Носителей информации

Первыми широкое распространение получили МДП-транзисторы с каналами р-типа, затем начали применяться n-канальные транзисторы, затворы которых изготовляются из поликристаллического кремния. Такие транзисторы обладают более высоким быстродействием (в силу более высокой подвижности носителей — электронов), более низким пороговым напряжением, имеют меньшие размеры.

где 80 — диэлектрическая постоянная; е — относительная диэлектрическая постоянная; п0 — равновесная концентрация носителей (электронов или дырок) в полупроводнике за пределами области объемного заряда; q — заряд электрона.

где 5Э — общая площадь эмиттерного перехода; DC, D3 — коэффициенты диффузии неосновных носителей в областях базы и эмиттера; рп(н пр, — равновесные плотности основных носителей (электронов и дырок); Le — диффузионная длина неосновных носителей в области эмиттера; (Уэв — напряжение между эмиттером и базой; фг — температурный потенциал.

Это выражение для э. д. с. Холла носит приближенный характер и применимо к электронным полупроводникам, у которых концентрация неосновных носителей (дырок) пренебрежимо мала по сравнению с концентрацией основных носителей (электронов).

Если ширина запрещенной зоны относительно велика (более 3 эВ), то тепловой энергии электронов недостаточно, чтобы перейти им из валентной зоны в зону проводимости. Свободных носителей заряда в таких материалах нет и их относят к диэлектрикам.

При температуре абсолютного нуля термогенерация электронно-дырочных пар отсутствует и концентрация свободных носителей заряда равна нулю. С ростом температуры тепловая энергия кристаллической решетки повышается и происходит рост концентрации собственных носителей — электронов п. и дырок pf по экспоненциальному закону:

Внешнее напряжение, приложенное плюсом к р-области, а минусом к «-области, называется прямым напряжением k'np ( 15). Под действием внешнего поля основные носители будут двигаться к р—«-переходу. Ширина зоны, обедненной носителями, уменьшится, соответственно уменьшится ширина запирающего-слоя, потенциальный барьер и сопротивление р—я-перехода. Часть основных носителей, имеющих наибольшие значения энергии, сможет преодолеть потенциальный барьер и перейти через-границу, разделяющую полупроводники типа пир. Это приводит к нарушению равновесия между диффузионным и дрейфовым токами. Через р—n-переход потечет ток, созданный движением основных носителей (электронов «-области и дырок р-области). Результирующий ток, значение которого определяется

В точке В (см. 16.40) транзистор переходит в режим насыщения. При этом наблюдается инжекция электронов из коллектора в базу. Коллекторный переход переходит в открытое состояние. В базе наблюдается рекомбинация электронов с дырками. Концентрация дырок в базе невелика, по сравнению с концентрацией поступающих в базу электронов. Поэтому в базе происходит накопление неосновных носителей — электронов. На участке t1 —12 ток базы равен разности токов эмиттера и коллектора: 'Б = 'Э"~'К- Коллекторный переход начинает участвовать в процессе переключения с некоторой задержкой t3 (см. 16.39), определяемой временем пролета носителей через базу.

Принцип действия полевого транзистора поясняет 15.25, а. В полупроводнике /z-типа создается небольшая р-область. У n-области имеется два электрода: исток И и сток С. Электрод р-области называют затвором 3. С помощью электрода 3 создается электрическое поле в л-области, примыкающей к р-области. Это поле влияет на распределение в ней основных носителей (электронов).

с увеличением напряжения на p-n-переходе при постоянном напряжении на диоде и при уменьшении напряжения на базе диода ( 3.33, д). Следует отметить, что сопротивление базы диода уменьшается не только из-за увеличения концентрации неосновных носителей (дырок), но и из-за увеличения концентрации основных носителей (электронов). Концентрация электронов около р-/г-пере-хода возрастает в соответствии с принципом электрической ней-

примесей концентрация основных носителей — электронов — получается неравномерной: у эмиттерного перехода она значительно выше. В результате возникающего градиента концентраций электроны в базе диффундируют к коллекторному переходу, обнажая вблизи эмиттерного перехода положительные заряды ионизированных атомов — доноров. В базе создается поле §б, вектор напряженности которого направлен от эмиттера к коллектору ( 12-25, б). Под действием этого поля движение неосновных носителей заряда — дырок, инжектированных из эмиттера в базу, носит не только диффузионный, как в обычном сплавном транзисторе с равномерно легированной базой, но и дрейфовый характер.

Для совместимости ВЗУ необходимо выполнение ряда конструктивных и технологических требований. Эти требования сводятся к стандартизации (в ряде случаев в международном масштабе) размеров катушек, пакетов дисков, дискет, материала и технологии изготовления носителей информации, размеров и характеристик магнитных головок, лентопротяжных механизмов, способов и плотности записи, размещения информации на носителе, способов контроля информации.

Откуда же операнды вводятся в АУ? Посылать их вручную с клавиатуры или с таких носителей информации, как перфорированная лента или магнитная лента, бессмысленно — пропадает все быстродействие АУ. Операнды посылаются из так называемого оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), туда же записывается и результат операции.

Вопросы хранения, поиска и обработки данных приобретают в современных системах проектирования первостепенное значение и оказывают существенное влияние на структуру и принципы функционирования системы в целом. Комплекс массивов данных и программ, предназначенных непосредственно для организации централизованного хранения и поиска информации, а также для связи с прикладными программами, выполняющими ее обработку, называют банком данных. В системах, основанных на банке данных, прикладные программы получают данные для обработки не от внешних носителей информации, а от программ банка — систем управления базой данных, которая в свою очередь организует поиск, ввод и представление информации соответствующим программам из специально организованных массивов — баз данных.

Вопросы хранения, поиска и обработки данных приобретают в современных системах проектирования первостепенное значение и оказывают существенное влияние на структуру и принципы функционирования системы в целом. Комплекс массивов данных и программ, предназначенных непосредственно для организации централизованного хранения и поиска информации, а также для связи с прикладными программами, выполняющими ее обработку, называют банком данных. В системах, основанных на банке данных, прикладные программы получают данные для обработки не от внешних носителей информации, а от программ бан-

Простейшим носителем информации может являться, например, ферритовый запоминающий элемент, условно изображенный вверху. Будучи предельно (до насыщения) намагниченным, он хранит информацию, определяемую направлением магнитного поля. Соответственно одному из двух возможных состояний ферритового элемента (+ или —), эта информация может отображать одно из чисел (например. I или 0). либо заключаться в ответе «да» или «нет» на любой заранее предусмотренный воп Поскольку ответ при этом может быть единственным, то информация, хранимая в подобном элементе памяти, принята за единицу информации (бит). Информационная емкость, или объем памяти носителей информации. является их важной характеристикой. Как видно из второго столбца, по этому показателю человеческая память находится вне конкуренции. Однако по быстродействию, определяемому временем обращения (запоминания или выдачи) информации. технические запоминающие.1 устройства могут намного опережать человека

Гибкая производственная система должна быть совместима (информационно, программно, аппаратурно) с САПР, АСУ ТПП, АСУ ТП и др. Информационная совместимость предусматривает создание единого банка данных, что весьма трудоемко. Кроме того, значительных усилий требует поддержание банка данных в работоспособном состоянии (исключение устаревших данных, внесение новых). Программная совместимость требует разработки трансляторов, позволяющих совместить программы, написанные на разных языках для различных частей машинного комплекса. Аппаратная совместимость особенно важна при унификации носителей информации в различных частях машинного комплекса (перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски и т. д.), при вводе информации с дисплея (алфавитно-цифрового или графического) и клавишного пульта.

1.28. Фрагмент ведомости машинных носителей информации

Дисплеи и графопостроители. Служат в качестве графических устройств вывода., Выходная информация в этом случае представ-•ляется в виде текстов, графиков, чертежей, контурных рисунков. Специальные виды дисплеев (со световым пером) служат для связи оператора с ЦВМ без промежуточных носителей информации. Будучи расположенными на большом расстоянии от машины, они позволяют осуществлять как ввод, так и вывод информации. Такие устройства оперативного ввода—вывода называют терминалами.

Под магнитоэлектроникой понимают область электроники, в которой в качестве носителей информации применяются тонкопленочные магнитные материалы, имеющие доменную структуру. С помощью элементов магнитоэлектроники могут быть реализованы устройства логики, коммутации и памяти с плотностью записи информации до 107 бит/см2.

Применение тонких магнитных пленок в качестве носителей информации основано на том, что они обладают двумя устойчивыми состояниями. Эти состояния пленки обеспечиваются благодаря одноосной магнитной анизотропии — предпочтительной ориентации вектора намагниченности, которая создается в про-

В этой главе рассматриваются наиболее общие (типовые) измерительные аналоговые преобразования: унификация сигналов — носителей информации, т. е. приведение их к виду и значению, удобному для выполнения основной измерительной операции -— аналого-цифрового преобразования; коммутация — сопряжение многоканального входа с одноканальной измерительной цепью (мультиплексирование); функциональные преобразования, лежащие в основе косвенных, совокупных и совместных измерений; наконец, так называемые масштабно-временные преобразования, охватывающие вспомогательные операции, обеспечивающие периодизацию, сдвиг во времени, изменение длительности при сохранении формы и т. д.