XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к.т.н., Кормановський С.І., Деревенько І.А. ПІДХІД ДЛЯ СТВОРЕННЯ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СВІТЛОВИПРОМІНЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

к.т.н., Кормановський С. І.,   Деревенько І. А.

Винницький національний технічний університет,

Винницький національний аграрний університет

ПІДХІД ДЛЯ СТВОРЕННЯ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СВІТЛОВИПРОМІНЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ  

Для забезпечення реалізації загальних принципів проектування перспективних, але ще не достатньо апробованих логіко-часових середовищ (ЛЧС), систематизуються типові технічні реалізації, а самі ЛЧС розглядаються як елемент структури об'єднаних характерними канонічними системами операцій над квантронними бітами інформації - квантроном, логіко-часовими засобами представлення цифр та символів на багатофункціональних оптоелектронних модулях [1]. Дослідження  показали, що використання в інтегральних схемах арсеніда галія, а також нових видів технологій, у тому числі так званої гостронаправленої молекулярної епітаксії під час створення багаторешітчастих кристалічних структур передбачають проведення комплексних робіт, спрямованих на збільшення ефективності обчислень та аналіз можливостей розширення інтелектуальних властивостей обчислювальної техніки методами та засобами функціональної оптоелектроніки. Саме з цих позицій комунікаційність та завадостійкість схемотехніки функціональної оптоелектроніки відкривають нові перспективи при організації однорідних обчислювальних середовищ у вигляді "операційних екранів" - спецпроцесорів для обробки зображень, в яких операція введення-виведення сумісна з безпосередньою обробкою інформації.

Техніка створення індикаційних напівпровідникових світловипромінюючих елементів зробила великий крок уперед. Вже створені різні варіанти напівпровідникових індикаторів, що являють собою як одиничні світловипромінювальні прилади, так і різноманітні світлодіодні керовані лінійки та матриці. Технологічно багатоколірність досягається шляхом суміщення в одній апертурі декількох напівпровідникових кристалів з різними кольорами випромінювання.

Подібні структури в основному виконують лише функцію індикації тієї чи іншої фізичної величини та побудовані за гібридною технологією методом ультразвукового зварювання.

Вирішення проблеми реалізації в одному індикаційному елементі додаткових функцій запам'ятовування та прийому-передачі через безпосереднє введення-виведення інформації, дозволить уникнути великої кількості вузьких місць у різного роду автоматизованих комплексах та системах, пов'язаних з перетворенням, обробкою та представленням інформації, наприклад, у відеокамерах, плоских телевізорах, цифровому телебаченні тощо.

Пропонується підхід для створення багатофункціональних напівпровідникових світловипромінювальних приладів (БНСП) з можливостями прийому, запам'ятовування та передачі інформації [2]. Для реалізації приладу такого типу пропонується метод гібридної технології. В склад приладів нового типу входять кристали фототиристорів та світлодіодів з різними кольорами випромінювання, що розміщуються на самому кристалі фототиристора, який служить приймачем оптичної інформації. Оскільки площадка кристала фототиристора перевищує площу кристалів світлодіодів, то це спрощує створення функцій прийому та видачі оптичних сигналів по одній апертурі. Сам фототиристор, при наявності на його електродах відповідних потенціалів, служить запам'ятовувальним елементом для вхідного оптичного сигналу, що дає можливість керування світлодіодом як світловими так і електричними сигналами. Нарощування кількості таких світловипромінювальних напівпровідникових приладів дозволяє створювати фотоприймальні з пам'яттю, шкальні та матричні індикатори, інформаційні середовища.

Принципова схема БНСП містить: вхідні клеми управління КЛ1, КЛ2, КЛ4, вихідну клему КЛ3(4), вивід для підключення напруги живлення Uж, паралельно підключені один до одного світлодіоди СД1-СДЗ, які з'єднані послідовно з фототиристором ФТ, що виконує функції запам'ятовування та прийому оптичних сигналів. Маніпулюючи потенціалами на вхідних клемах  можна задавати не тільки різні варіанти випромінювання за кольором та за інтенсивністю, але і змінювати режими роботи і функціональне значення самого елемента в більш складних схемах.

Конструктивно БНСП складається з світловипромінювальних напівпровідникових елементів СД1-СДЗ, що розташовані на кристалі фототиристора ФТ, світловода СВ, апертура якого сумісна з апертурою світлодіодів та ФТ. Кристал ФТ, за допомогою струмопровідного клею, закріплений на підложці П, а СД1-СДЗ - на ФТ. Вся конструкція закрита корпусом К. Електроди СД1-СДЗ та ФТ за допомогою провідників з'єднані з клемами КЛ1-КЛ4, що виходять з отворів підложки П.

Таким чином, БНСП є також оптичним прийомопередавачем, у якого вхідна та вихідна апертури сумісні в апертурі СВ. Нарощування БНСП у лінійки або матриці дає можливість створення приладу відображення інформації з зовнішнім оптичним керуванням. Крім того, така конфігурація дозволяє створювати різні однорідні інформаційні середовища і здійснювати реалізацію оптичних ефектів.

Такий багатофункціональний елемент може використовуватись в схемотехніці як квантрон. Оптоелектронні принципи оперування з інформацією, при вище представленій доволі простій технології, може привести до створення принципово нових багатофункціональних приладів.

Література:

•1.     Кожем'яко В.П., Кормановський С.І., Білан С.М.  Проблемно-орієнтовані оптоелектронні логіко-часові середовища розпізнавання зображень // Вісник  ВПІ. - 1994. - № 4. - С. 17-20.

•2.     Кормановський С.І., Кожем'яко В.П. Око-процесорна обробка та розпізнавання образної інформації за геометричними ознаками. Монографія. - Вінниця: «УНІВЕРСУМ - Вінниця», 2007. - 160 с.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>