آیا می‌دانید که از حروف انگلیسی 4 حرف ‌A,B,C,D در املای اعداد 1 تا 99 به انگلیسی استفاده نمی‌شود.

دید کلی:
عملا در تمام کارهای جدید مربوط به آکوستیک ، نوسانهای فشار صوتی بوسیله نوعی دستگاه گیرنده الکتروآکوستیکی به نام تراگذار گرفته می‌شود، مثلا میکروفونی که این نوسانها را به نوسانهای کوچکتر از نوع جریان یا ولتاژ تبدیل می‌کند. نوسانهای اخیر یا به طریق الکتریکی برای تبدیل فوری به مکالمه به شکل انرژی صوتی تقویت می‌کردند، یا ممکن است آنها را به نوعی ذخیره کرد؛ نظیر آنجه روی نوار مغناطیسی ضبط می‌کنند که برای تجزیه بعدی یا برای برگرداندن صدا معمول است. نوسانها پس از تقویت ممکن است بوسیله نوعی فرستنده تراگذار الکتروآکوستیکی به نام بلندگو به ارتعاشهای صوتی تبدیل شوند.

ادامه مطلب...

آموزش شبکه– تعاریف اولیه شبکه
تعریف شبکه های کامپیوتری (Computer Network ) :
مجموعه ای از کامپیوتری خود مختار و مستقل که به یکدیگر متصل بوده و با هم تبادل اطلاعات می نمایند.
تعریف اینترانت (Intranet ) :
شبکه های مربوط به یک سازمان یا مجموعه خاص که به صورت منطقی یا فیزیکی از اینترنت جدا می باشد.این شبکه ها معمولا ترکیبی از شبکه های LAN و WAN هستند.اینترانت ها ممکن است در نقاطی به اینترنت متصل باشند یا هیچ نقطه اتصالی به آنها نداشته باشند.
تعریف اکسترانت ( Extranet ) :
به لایه های ارتباطی و نقاط اتصال Intranet و Internet گفته می شود .اکسترانت ها از بعد امنیتی برای شبکه ها بسیار حیاتی می باشند . زیرا محلی هستند برای نفوذ به شبکه و ورود ویروسها . معمولا اطلاعات عمومی مربوط به اینترانت ها یا سازمانها در این قسمت ها قرار می گیرند.
تعریف اینترنت (Internet ) :
مجموعه ای از شبکه های مستقل و مرتبط بهم می باشد که با هم تبادل اطلاعات می کنند و گستره آن تمام دنیا می باشد ، به عبارت دیگر Internet مجموعه ای از Internet ها (Internal network ) و یا مجموعه ای از Interanet ها و Extranet ها می باشد ، و بزرگترین WAN موجود در جهان می باشد .
سخت افزار شبکه :
سخت افزار شبکه را از دو دیدگاه مورد بررسی قرار می دهیم :
دیدگاه تکنولوژی و دیدگاه سخت افزار/ مقیاس
 LAN (Local Area Network )- 1
 MAN (Metro Palitian Network)- 2
 WAN (Wide Palitian Network)- 3
شبکه LAN : از خواص این نوع شبکه ها می توان سرعت و کارایی بالا و فواصل کم را نام برد.(حداکثر در حد چند کیلومتر یا چند صد متر)در این شبکه ها تعداد ایستگاههای کاری محدود بوده و شبکه به یک سازمان یا محیط یک اداره ،‌یک ساختمان محدود می شود.
برخی از توپولوژی های مربوط به شبکه های محلی به قرار زیر می باشد:
الف ) توپولوژی خطی( BUS ): در این نوع توپولوژی کلیه ایستگاهها از طریق یک کانال فیزیکی مشترک به یکدیگر متصل هستند و انتقال اطلاعات از طریق این کانال انجام می شود ، مزیت این پروتکل سادگی و هزینه پایین آن است و مشکل عمده آن سرعت و کارایی کانال می باشد.
ب) توپولوژی حلقوی (Ring): در این نوع توپولوژی کلیه ایستگاهها در یک ساختار بسته حلقوی به یکدیگر متصل می شوند.
در واقع در این شبکه کامپیوتر ها اطلاعات را دست به دست می نمایند و جهت چرخش اطلاعات در شبکه ثابت و به یک سمت می باشد.
ج)توپولوژی ستاره (Star): در این توپولوژی یک دستگاه متمرکز کننده به عنوان هسته مرکزی شبکه وجود دارد. و سایر ایستگاهها مستقیما به این دستگاه متصل می شوند که شکل حاصل یک ستاره است به علت کارایی بالا و ارزان بودن تجهیزات امروزه این شبکه جایگزین سایر شبکه ها شده است.

CCD در دوربینهای دیجیتال

در مورد دوربین های دیجیتال بر خلاف دوربین های معمولی که سیگنال های نوری بر روی فیلم های شیمیایی ذخیره می شوند، اطلاعات توسط تعداد زیادی سنسور به پردازنده ی دوربین فرستاده می شود و بر روی حافظه ای نیمه هادی ذخیره می شود. در مقایسه ای کلی بین این دو نوع دوربین به اولین مورد از تفاوت که برخورد می کنیم، کیفیت بالاتر دوربین های غیر دیجیتال در مقایسه با دوربین های دیجیتال است. شاید تعجب کنید ولی این واقعیت از آنجا ناشی می شود که در حال حاضر قدرت تفکیک پذیری دوربین های غیر دیجیتال بسیار بالاتر از دوربین های دیجیتال است ولی با پیشرفت بسیار سریع ساخت دوربین های دیجیتال به زودی این فاصله کمتر خواهد شد. اما تفاوت دیگر این دو دوربین در این است که دوربین های دیجیتال امکان ارتباط با واسط های دیجیتال (مثل کامپیوتر، PDA و تلفن های همراه) را دارا می باشند که این مزیت خیلی بزرگی است. کاهش کیفیت در برابر ایجاد ارتباط با دنیای دیجیتال، این بهایی است که باید برای بدست آوردن امکانات جذاب دوربین دیجیتال بپردازیم!

مهمترین نکاتی که در یک دوربین دیجیتال باید در نظر گرفته شود، عبارتند از:

نوع سنسور دوربین
دقت سنسور دوربین و حداکثر سایز
نوع زوم
مقدار حافظه و انواع آن
LCD و فلاش
قابلیت ضبط صدا و فیلم و پخش MP3
خروجی دوربین

نوع سنسور دوربین

اولین مرحله از عملیات دوربین جهت عکسبرداری دریافت سیگنال های نوری توسط سنسور هاست. پس از آن این سیگنال ها توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال به اعداد باینری تبدیل شده و به پردازنده ی دوربین می روند. به طور کلی سنسور های (حسگرهای) استفاده شده در دوربین های دیجیتال بر دو نوع می باشند: سنسور های CCD که مخفف Charge Coupled Device می باشند و سنسور های CMOS که مخفف Complementary Metal Oxide Semiconductor می باشند. در مورد تفاوت های الکترونیکی این دو سنسور، سنسور های CCD از آرایه ای از فتودیودها تشکیل شده اند، در حالی که سنسورهای CMOS از نوعی از ترانزیستور اثر میدان به نام CMOS تشکیل شده اند. اولین مسئله ای که در اینجا وجود دارد این است که سنسورهای CMOS نسبت به نویز حساس ترند و بنابراین سنسورهای CCD کیفیت بالاتری در انتقال اطلاعات دارند. دومین مسئله این است که ترانزیستور ها و مدارات مجتمعی (IC) که با تکنولوژی CMOS ساخته می شوند، به کم مصرف بودن یا به اصطلاح Low Power Consuming معروف هستند. پس سنسور های CMOS بسیار کم مصرف تر از سنسور های CCD هستند (شاید حدود یک صدم! که البته این به معنای آن نیست که دوربین های CCD صد برابر دوربین های CMOS توان باتری مصرف می کنند بلکه می توان گفت تا حدودی قابل توجهی تفاوت در مصرف وجود دارد).

اکثر دوربین های ارزان قیمت خانگی سنسور های CMOS دارند، در حالیکه دوربین های گرانقیمت دارای سنسورهای CCD می باشند. در مورد حدود قیمت های این دو نوع دوربین فکر می کنم اکثر دوربین های معمولی که قیمتی در حدود 100 هزار تومان دارند دارای حسگری از نوع CMOS می باشند و گستره ی قیمت دوربین های CCD از 150 هزار تومان به بالا (حتی تا چند میلیون تومان) می باشند. به طور کلی کیفیت دوربین های با سنسور های CCD بسیار بالاست و معمولاً برای مصارف حرفه ای استفاده می شود. البته همان طور که در بالا اشاره شد مصرف بالای این دوربین ها را هم باید در نظر گرفت.

دقت سنسور دوربین

در مورد دقت سنسور به ساده ترین حالت می توان گفت که این کمیت معرف دقت تفکیک دوربین است که این دقت تابعی از چگالی سنسورهای موجود در چشمی دوربین است. این کمیت را بر حسب مگاپیکسل در اینچ می سنجند. فرض کنید یک پیکسل از یک سنسور تشکیل شده باشد (که البته در مورد سنسور های CMOS این طور نیست و بیش از یک سنسور در یک پیکسل وجود دارد)، آنگاه اگر دوربین ما یک دوربین 1 مگاپیکسل باشد یعنی یک میلیون سنسور از یک اینچ از فضای عکسبرداری نمونه می گیرند. دقت دوربین های معمولی (غیر دیجیتال) در حدود 23 مگاپیکسل است که بد نیست این مسئله را برای مقایسه بدانیم.

هرچه مگاپیکسل یک دوربین بالاتر باشد قدرت تفکیک آن دوربین بالاتر است یا به عبارتی عکس در ابعاد بالا کمتر نقطه-نقطه می شود و می توان آن را را در ابعاد بزرگتری پرینت گرفت. فکر می کنم دوربین های موجود در بازار، در حال حاضر از 2.1 مگا پیکسل تا 12 مگا پیکسل می باشند که البته دوربین های بالاتر از 4 یا 5 مگا پیکسل دارای سنسور های از نوع CCD می باشند و برای مصارف حرفه ای استفاده می شوند. برای استفاده های خانگی یک دوربین 3.1 مگاپیکسلی CMOS یا 3.3 مگاپیکسلی CCD بسیار کافی می باشد و این اندازه برای پرینت در ابعاد کوچک مناسب می باشند. در مورد حداکثر سایزی که دوربین می تواند عکسبرداری کند، زیاد امکان انتخاب وجود ندارد این مسئله بیشتر تابع مگاپیکسل دوربین است. به عنوان مثال دوربین های 2.1 مگاپیکسل حداکثر سایزی معادل 1200*1600 پیکسل دارند.

نوع زوم

به طور کلی زوم به معنای کم یا زیاد کردن فاصله ی کانونی عدسی است و یک "لنز زوم"، لنزی است که یک فاصله ی کانونی قابل تنظیم داشته باشد در حالی که لنز (بدون زوم) فاصله کانونی ثابتی دارد. نمی خواهم (و شاید نمی توانم!) زیاد وارد جزئیات فیزیکی این مسئله بشوم اما آنچه من از فیزیک نور به یاد دارم این است که ما بوسیله لنز یا عدسی می توانستیم در حالتهایی (که مثلا شی در فاصله کانونی یا بین کانون و مرکز یا بینهایت و غیره باشد)، حالت های مختلفی از بزرگنمایی، کوچکنمایی یا هم اندازه داشته باشیم. آنچه مسلم است معمولاً در عکاسی بزرگنمایی به کار ما می آید به عنوان مثال در عکسبرداری های حرفه ای از روشی به نام ماکرو فوکوسینگ برای گرفتن تصویر از اجسام کوچک استفاده می شود که این نوع تصویر برداری مبتنی بر زومینگ یا بزرگنمایی می باشد.

دوربین های دیجیتال ممکن است دارای زوم اپتیکال، زوم دیجیتال یا هردو باشند:

زوم اپتیکال: در این زوم ما واقعا فاصله ی کانونی لنز را تغییر می دهیم و بدین وسیله مقدار نور تابیده شده بر سنسور CCD در حوزه ی وسیعتری افزایش می دهیم.

زوم دیجیتال: در زوم دیجیتال از یک ترفند نرم افزاری برای بزرگنمایی استفاده می شود، بدین صورت که نصف سیگنال نوری تابیده شده بر یک سنسور CCD در نظر گرفته می شود و سپس با استفاده از روش هایی در پردازنده ی این قسمت ها به هم الحاق می شوند. نکته ی مهم در مورد زوم دیجیتال این است که این زوم با زومی که بوسیله ی نرم افزارهای گرافیکی (مثل فتوشاپ) بر روی عکس ایجاد می شود، تفاوتی ندارد و از اینرو این قابلیت چندان ارزشی ندارد.

خروجی دوربین

خروجی دوربین برای انتقال اطلاعات به کامپیوتر لازم است. معمولاً اطلاعات داخل حافظه از طریق پورت USB به کامپیوتر منتقل می شود. برخی دوربین ها دارای خروجی S-VIDEO هستند که امکان نمایش تصاویر بر روی تلویزیون را می دهند.

اسیلاتور کریستالی

یک اسیلاتور کریستالی مداری الکترونیکی است که از رزونانس مکانیکی یک کریستال در حال لرزش پیزوالکتریکی بهره می برد تا سیگنال الکتریکی با فرکانس بسیار دقیقی بوجود آورد. این فرکانس معمولا برای داشتن حسی از زمان (مانند در ساعت های مچی کوارتز) استفاده می شود تا سیگنال ساعتی پایدار برای مدارت مجتمع دیجیتال فراهم کند و نیز فرکانس ها را در فرستنده های رادیویی پایدار (Stable) کند.                      
استفاده از تقویت کننده و فیدبک فرم دقیقی از یک اسیلاتور الکترونیکی است. به کریستال استفاده شده در آن برخی مواقع "کریستال زمان سنجی (timing crystal)" گفته می شود. در دیاگرام های شماتیکی، گاهی کریستال را با XTAL نمایش می دهند.

کریستال های برای اهداف زمان سنجی
یک کریستال 4MHz کوچک کوارتز که داخل پکیج هم اندازه ی خود (HC-49/US) واقع شده است

 یک کریستال جامدی است که در آن اجزای تشکیل دهنده، اتم ها، مولکول ها، یا یون ها در یک ترتیب منظمی بسته بندی شده اند و الگوی تکراری خود را در هر سه بعد فضایی گسترش می دهند.
تقریبا هر چیزی که از مواد الاستیک ساخته شده می تواند مانند کریستال مورد استفاده قرار گیرد، با ترنسدیوسرهای (مبدل ها) متناسب، زیرا تمامی اجسام دارای فرکانس رزونانس طبیعی لرزش هستند. برای مثال، فولاد الستیسیته بالایی دارد و سرعت صوت در آن بالاست. این اغلب در فیلترهای مکانیکی، قبل از کوارتز، استفاده می شد. فرکانس رزونانس به اندازه، شکل، الاستیسیته و سرعت صوت در آن ماده بستگی دارد. کریستال های فرکانس بالا معمولا به شکل صفحه مستطیلی ساده ای بریده می شوند. کریستال های فرکانس پایین، مثل آن هایی که در ساعت های دیجیتالی استفاده می شود، به شکل یک دیاپازون (tuning fork) بریده می شوند. برای کاربردهایی که زمان سنجی بسیار دقیقی نمی خواهند از یک رزونانس کننده سرامیکی ارزان به جای کریستال کوارتز استفاده می شود.

 وقتی که یک کریستال کوارتز به طور صحیح بریده و سوار شد، می توانیم با قرار دادن آن در یک میدان الکتریکی (اعمال ولتاژ به الکترودی نزدیک یا روی کریستال) باعث خم شدن آن شویم. این ویژگی به نام پیزوالکتریک بودن (piezoelectricity) معروف است. وقتی میدان برداشته شود، کوارتز با بازگشت به شکل اولیه اش یک میدان الکتریکی تولید می کند که این می تواند یک ولتاژ تولید کند. این رفتار کریستال کوارتز شبیه مداری متشکل از یک سلف، خازن و مقاومت (RLC Circuit) با فرکانس رزونانسی دقیق است. 
کوارتز مزیت دیگری نیز دارد و آن کم بودن تغییرات اندازه آن با تغییرات دما است. لذا فرکانس رزونانس صفحه ی مان که به اندازه ی آن وابسته است، تغییر چندانی نمی کند. این یعنی که ساعت کوارتز، فیلتر یا اسیلاتر دقیق خواهد ماند. برای کاربردهای حساس اسیلاتور کوارتز در ظرفی که دمای آن کنترل شده است (به نام اجاق کریستال crystal oven) سوار می شود، و همچنین می تواند روی جذب کننده های ضربه shock absorbers ، که برای جلوگیری از اختلال هایی که ناشی از لرزش های مکانیکی خارجی است، قرار بگیرد.
 
کریستال های کوارتز زمان سنجی برای فرکانس های از ده ها کیلوهرتز تا ده ها مگاهرتز ساخته می شوند. سالانه بیشتر از دو میلیارد (2×109) کریستال تولید می شود. اکثر آن ها برای استفاده در ساعت های مچی، ساعت ها، و مدارات الکترونیکی هستند. هر چند، کریستال کوارتز داخل ابزارهای تست و اندازه گیری مثل شمارنده ها، سیگنال ژنراتورها و اسیلوسکوپ ها نیز پیدا می شود.

 کریستال ها و فرکانس

مدار اسیلاتور کریستالی نوسان را با گرفتن سیگنال ولتاژی از رزونانس کننده ی کوارتز، تقویت آن و فیدبک کردن آن به رزونانس کننده، نگه می دارد. سرعت خم و راست شدن کوارتز فرکانس رزونانس است و توسط برش اندازه کریستال تعیین می شود.

 یک کریستال معمول زمان سنجی از دو صفحه ی رسانا با یک برش (slice) یا دیاپازونی از کریستال کوارتز که بین آنها ساندویچ شده تشکیل شده است. هنگام راه اندازی به مدار حول کریستال سیگنال نویز اتفاقی ac اعمال می شود و کاملا بسته شانس کسر اندکی از آن در فرکانس رزونانس کریستال خواهد بود. بنابراین کریستال شروع به نوسان کردن همگام با آن سیگنال می کند. اسیلاتور سیگنال خروجی از کریستال را تقویت می کند و لذا فرکانس کریستال محکم تر می شود و سرانجام خروجی غالب اسیلاتور را شامل می شود. فرکانس طبیعی در مدار و در کریستال کوارتز تمام فرکانس های ناخواسته را فیلتر می کند.                  یکی از مهمترین خصوصیات اسیلاتورهای کریستالی کوارتز این است که نویز در فاز بسیار کمی نشان می دهند. به زبانی دیگر سیگنال تولیدی آن ها یک تون خالص (pure tone) است. این آن ها را در مخابرات پر کاربرد می کند، جایی که سیگنال های پایدار مورد نیاز هستند. و همچنین در وسایل علمی که مرجع دقیق زمانی مورد نیاز است.
فرکانس خروجی یک اسیلاتور کوارتز یا فرکانس اصلی رزونانس آن یا یک ضریبی از فرکانس رزونانس آن به نام فرکانس اور تون (overtone) است.

 Q (ضریب کیفیت) معمول برای یک اسیلاتور کوارتز بین 10^4 تا 10^6 تغییر می کند. Q ماکزیمم برای یک اسیلاتور کوارتز بسیار پایدار می تواند به اینگونه تقریب زده شود که f فرکانس رزونانس به MHz است: Q = 1.6 × 107/f
تغییرات محیطی دما، رطوبت، فشار و لرزش می تواند فرکانس رزونانس یک کریستال کوارتز را تغییر دهد اما طراحی های گوناگونی وجود دارند که این اثرهای محیطی را کاهش می دهند. این ها شامل TCXO، MCXO و OCXO هستند مه در یادداشت توضیح داده شده اند. این طرح ها (به ویژه OCXO) وسایلی با پایداری کوتاه مدت عالی ایجاد می کنند. محدودیت هایی که در پایداری کوتاه مدت وجود دارد عمدتا به دلیل نویز اجزای الکترونیکی در مدار اسیلاتور است. پایداری بلند مدت با پیری کریستال محدود می شود.

به دلیل پیری و فاکتورهای محیطی چون دما و لرزش، نگه داشتن فرکانس آنها درون یک از 10^-10 فرکانس نامی آن ها، حتی برای بهترین اسیلاتورهای کوارتز، بدون تنظیم مستمر بسیار سخت خواهد بود. به همین علت اسیلاتورهای اتمی (atomic oscillators) برای کاربردهایی که نیاز به پایداری و دقت بهتری دارند استفاده می شوند.
اگر چه کریستال ها می توانند برای هر فرکانس رزونانسی ساخته شوند، به دلیل محدودیت های فنی، در عمل مهندسان مدار اسیلاتور کریستالی در حوالی فرکانس های استاندارد کمی طراحی می کنند مانند 10MHz، 20MHz و 40MHz. استفاده از مدار های مقسم فرکانس، چند برابر کننده ی فرکانس و phase locked loop برای سنتز کردن (ساختن) هر فرکانس دلخواه از فرکانس مرجع امکان پذیر است.

 مراقب باشید و تنها از یک اسیلاتور کریستالی در طراحی مدارات خود استفاده کنید تا از وقوع نمونه های ظریفی از خطاهای خودپایداری در الکترونیک (metastability in electronics) جلوگیری کنید. اگر این ممکن نیست تعداد کریستال اسیلاتورهای مجزا (PLLها) و دامنه های ساعتی متحد با آن های بایستی به شدت کم شوند با تکنیک هایی چون نصف کردن کلاک (Clock) موجود به جای استفاده از یک منبع جدید کریستالی. هر منبع مجزای کریستالی باید دقیقا توجیه شود زیرا هر کدام حالت های خطای محتمل غیر قابل رفعی را به علت برهم کنش چند کریستالی در وسیله، ایجاد می کنند

آشکار سازهای مادون قرمز :

دو نوع آشکازساز مادون قرمز وجوددارد . اشکارسازهای حرارتی که به آنها بولومتر (Bolometer) گفته می شود اشعه مادون قرمز را تبدیل به حرارت می کنند و سپس حرارت تبدیل به یک سیگنال الکتریکی متناسب با اشعه ماون قرمز می گردد . دسته دوم آشکارسازها ی فتوالکتریک می باشد که اشعه مادون قرمز را مستقیما تبدیل به سیگنال الکتریکی می کنند .

آشکارسازهای حرارتی :

در این آشکارسازها یک ترمیستور بعنوان عنصر حساس بکار می رود . ترمیستور یک مقاومت الکتریکی است که با ازدیاد حرارت ناشی از نور کاهش می یابد . بعبارت دیگر حرارت ناشی از نور مادون قرمز دریافتی ، مقاومت ترمیستور را کاهش می دهد ، در نتیجه مقدار جریان افزایش یافته و یک پالس الکتریکی تولید می شود . آشکارسازهای حرارتی در تمام طول موجهای مادون قرمز بطور یکسان عمل می کنند . آشکارسازهای مادون قرمز حرارتی دارای یک تأخیر زمانی می باشند به این ترتیب که از زمان دریافت مادون قرمز تا تبدیل آن به سیگنال الکتریکی یک فاصله کوتاه زمانی وجود دارد که این بخاطر اینست که ابتدا مادون قرمز تبدیل به حرارت و سپس تبدیل به سیگنال الکتریکی می گردد . بعلاوه حساسیت آشکارسازهای حرارتی نسبت به آشکارسازهای فتو الکتریکی به اندازه صد برابر کمتر است

آشکارسازهای فتو الکتریک:

این آشکارسازها از یک نیمه هادی تشکیل شده اند که بر اثر تابش مادون قرمز یک جریان و یا ولتاژ الکتریکی ایجاد می کنند . این آشکارسازها خیلی حساس تر از آشکارسازهای حرارتی می باشند ولی پاسخ آنها تا یک طول موج خاص می باشد . حساسیت این آشکارسازها با کمتر کردن درجه حرکت مولکولها ی نیمه هادی کمتر شده و در نتیجه مقدار اغتشاشات خود آشکارساز کاهش می یابد .

طراحی آشکارسازهای مادون قرمز :

تا اینجا با شدت امواج مادون قرمز ، اثر فسفر برروی این امواج و آشکارسازهای آن آشنا شدیم . حال می خواهیم ببینیم که برای طراحی آشکار ساز مادون قرمز باید چه پارامترهایی را در نظر گرفت . فرض کنیم که بدنه داغ هواپیما مورد نظر ماست و می خواهیم توسط امواج مادون قرمزی که از بدنه هواپیما ی مافوق صوت خارج می شود هدف را کشف کنیم . می دانیم که ماکزیمم دامنه امواج در این حالت در روی 4 میکرون است . از طرفی این طول موج بخوبی از آتمسفر عبور می کند بنابراین لازم نیست که طول موجهای مجاور را انتخاب کنیم ( در صورتیکه جذب اتمسفر روی 4 میکرون زیاد باشد باید امواج حوالی 4 میکرون را که آتمسفر جذب کمتری روی آنها دارد انتخاب شوند . ) مرحله ی بعدی انتخاب نوع آشکارساز است . سولفید سرب و فلورید سرب روی 4 میکرون حساسیت خوبی دارند . بنابراین هر کدام از اینها می توانند انتخاب شوند . یک نکته که در مورد آشکارسازها قابل اهمیت است این که این آشکارسازها فقط روی امواج کوتاه حساسیت زیادی دارن د و در طول موجهای بالاتر نمی توان از آن ها استفاده نمود ، بعلاوه در امواج کوتاه نیز این آشکارسازها باید خنک شنود بنابراین سنگین و گران قیمت می شوند . به همین جهت است که در بعضی از موارد آشکارسازها ی حرارتی که حساسیت کمتری دارند ولی در عوض سبکتر و ارزانتر می باشند ، ترجیح داده می شوند .

هدایت توسط مادون قرمز :

سیستم های هدایت توسط مادون قرمز غیر فعال می باشند ، بعبارت دیگر تنها گیرنده امواج مادون قرمز هستند و خود موجی را نمی فرستند . به همین جهت از سیستم های هدایت راداری بسیار ساده تر می باشند . در یک سیستم هدایت مادون قرمز ساده امواج مادون قرمز دریافتی توسط آینه سهموی روی کانون متمرکز می گردد و در روی کانون آشکارساز مادون قرمز قرار دارد . معمولا در این قسمت مجموعه ای از آینه ها و عدسیهای مرکب بکار می رود که ماکزیمم مقدار اشعه مادون قرمز بدست می آید . امواج مادون قرمز دریافتی تبدیل به سیگنالهای الکتریکی شده و توسط تقویت کننده تقویت می شود . سیستم کنترل این امواج دریافتی را تبدیل به فرمان های مناسب برای اصلاح مسیر موشک می کند بطوریکه همواره موشک ماکزیمم امواج مادون قرمز را از هدف دریافت کند. 

Fpga ها و انقلابی تازه در طراحی دیجیتال

چکیده مقاله : 

         سالها پیش که طراحی دیجیتال پا به عرصه ی وجود نهاد و IC های استانداردی چون گیتها ، فلیپ فلاپ ها ، لچ ها شمارنده هاو... و بعدها به تدریج پردازنده هایی با قدرت محدود که اولین کامپیوتر های شخصی بر اساس آنها طراحی شده بود دنیای دیجیتال را به وجود آوردند، تصور روزی که فاصلهی سخت افزار و نرم افزار به حد کنونی برسد به طوری که تمام مرزهای طراحی را در نوردیده و سخت افزار به نرمی و انعطاف پذیری درآید بسیار دشوار بود.

متن کامل مقاله :

سالها پیش که طراحی دیجیتال پا به عرصه ی وجود نهاد و IC های استانداردی چون گیتها ، فلیپ فلاپ ها ، لچ ها شمارنده هاو... و بعدها به تدریج پردازنده هایی با قدرت محدود که اولین کامپیوتر های شخصی بر اساس آنها طراحی شده بود دنیای دیجیتال را به وجود آوردند، تصور روزی که فاصلهی سخت افزار و نرم افزار به حد کنونی برسد به طوری که تمام مرزهای طراحی را در نوردیده و سخت افزار به نرمی و انعطاف پذیری درآید بسیار دشوار بود.

اما بعد ها با طراحی حافظه های قابل برنامه ریزی دوباره و فن آوری EPROM (حافظه های پایای با قابلیت برنامه ریزی و پاک سازی )و PAL(آرایه های منطقی قابل برنامه ریزی)، و سرانجام فن آوری آرایه های سوئیچ های فیوزهای قابل برنامه ریزیچند باره ، انقلابی نوین را درعرصه طراحی دیجیتال به وجود آورد کهمفهوم طراحی دیجیتال را دچار تحولی عظیم در عرصه های دیدگاه معماری ،حجم طراحی ،سرعت و نوع نگرش به طراحی دیجیتال نموده است.

طوری که امروزه FPGA ها (آرایه های گیتی قابل برنامه ریزی میدانی)یک بوم نقاشی سفید را در اختیار طراح قرار می دهندکه به او اجازه می دهد تا طراحی دیجیتال خود را آنچنان که می خواهد و با هر حجم و پیچیدگی لازم ،طراحی و سپس به جای اتخاب IC های استاندارد و جدا از هم و کنار هم قرار دادن آنها در روی یک مدار ووصل کردن آنها ازطریق یک بورد مدار چاپی (PCB)،با استفاده از یکی از زبانهای توصیف سختافزاری نظیر VHDL ، هر یک از قطعات دیجیتالی مورد نیاز را نوشته و با وصل کردن نرم افزاری آنها ،سرانجام فایل کامپایل شده نهایی را زا طریق یک رابط سخت افزاری بر روی یک بسته سخت افزاری خام با تعداد پایه های مورد نیاز برنامه ریزی کرده و از این IC جدید "خود ساخته" استفاده کند.

اما آنچه که قابلیت و توانایی FPGA ها را بالا برده است توانایی هایی است که پاره ای از آنها در زیر آمده است :

1.        امکان تعریف هر یک از پایه های IC به صورت ورودی یاخروجی یا هر دو

2.        امکان تعریف وضعیت عملکرد هر پایه در هنگام استفاده یا عدم استفاده.به عنوان مثال عملکردHIGH امپدانس(Z)در هنگام عدم استفاده و یا قرار گرفتن در یک وضعیت منطقی صفر یا یک در هنگام عدم استفاده.

3.        امکان تشخیص تغیبیرات سطوح یا لبه های پایین رونده یا بالا رونده منطقی اعمال شده به هر پایه.

4.        امکان برنامه ریزی چند باره از طریق پایه های برنامه ریزی jTAGیکی از استاندارد های برنامه ریزی IEEEو تغییر معماری آن.

5.        امکان تغییر متناوب معمار ی داخلی با استفاده از سری های Bootable که نقشه معماری آنها در یک حافظه خارجی نگهداری شده و با تغییر آدرس برنامه ریزی می توان IC را بامعماری جدید Boot کرده و از آن استفاده کرد .

6.        امکان برنامه ریزی در مدار (ISP)که این قابلیت را به وجود می آورد تا بدون اعمال تغییرات سخت افزاری و تنها از طریق پورت برنامه ریزی jTAG، معماری داخلی IC را تغییر داد .

7.        محدوده گستره ای از پایه های قابل استفاده در این IC ها که از بسته های 44 پایه تا 514 پایه و حتی بالاتر با حجم گیتی داخلی متفوت که بسته به نیاز بر اساس میزان پیچیدگی داخلی و تعداد پایه های IC را تغییر داد.

8.        کاهش حیرت انگیز حجم مدار و مجتمع سازی در ابعادی تنها به مساحت چند سانتی متر مربع.

9.        یکسان سازی عناصر طراحی و از میان بردن تمامی مشکلات ناشی از عدم تطابق استاندارد های مختلف(LS,HC,s,AS,...).

10.    از میان بردن تمامی نویز های ناشی از وجود قطعات مختلف و مجزا در مدار.

11.    کاهش چشمگیر توان مصرفی و اتلاف توان.

12.    افزایش سرعت پردازش و خطاهای انتشار به دلیل استفاده از فناوری پیشرفته و دستیابی به خطاهای انتشار تا 4ns و فرکانس کلاک فرارتر از 178 مگاهرتز.

13.    کار با دو سطح ولتاژ 5v و 3.3v جهت استفاده از آنها در دستگاه های قابل حمل مانند گوشی های موبایل

14.    ضریب ایمنی صد در صد به دلیل عدم امکان دستیابی به محتوای داخلی و عدم توان توصیفمحتوای داخلی به دلیل انجام ساده سازی و فشرده سازی بسیار پیچیده.

و بسیاری از قابلیتهای حیرت انگیز دیگر که امکان انجام یک طراحی مجتمع ،کم حجم ،بهینه و سریع را فراهم می آورد.

محصولات

گر چه شرکتهای بسیاری بسته های FPGA را تولید می کنند اما از میان آنها در شرکت ALTERA و Xilinx از جمله عمده ترین تولید کنندگان این محصول هستند که از این میان شرکتXilinx نوع دیگری از این بسته ها را با نام CPLDرا تولید می کند که به صورت Bootable عمل می کنند،بدین معنی که داده های برنامه ریزی معماری داخلی خود را از یک حافظه ی خارجی خوانده و خود را پیکر بندی کرده و سپس آماده کار می شوند .تمامی این محصولات با توجه به تعداد پایه هاو حجم پیچیدگی قابل برنامه ریزی در انها بر اساس تعداد گیتهای داخلی در بازار موجود و قابل دسترس هستند . از جمله سری های پر قدرت و پرحجم آنها سری flex از محصولات شرکتALTERA که در نمونه ای از آن می توان یکCPU  مدل 486 را جای داد.

زبانهای برنامه نویسی

از جمله زبانهای متداول برنامه نویسی سخت افزار ABEL,AHDL,VERILOG,VHDL هستند که هر یک با استفاده از syntax خاص خود برای توصیف سخت افزار مورد استفاده قرار می کیرند که با استفاده از هر یک از آنها می توان هر طراحی دیجیتالی را به زبان آنها نوشته و تحلیل و سپس استفاده کرد.