Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Модем – внутреннее или внешнее устройство, которое подключается к компьютеру для приема и передачи сигналов по телекоммуникационным линиям. Для передачи сигнала модем переводит цифровой сигнал, который получен от компьютера, в аналоговую форму. Для приема сигнала модем осуществляет обратное преобразование.

Молекулярный генератор

Молекулярный генератор – устройство, в котором брэгговские электромагнитные колебания возникают за счет вынужденных квантовых переходов молекул из начального энергетического состояния в состояние с меньшей внутренней энергией.

Молекулярный генератор является первым квантовым генератором, разработанным в 1954 г. А. М. Прохоровым и Н. Г. Басовым в СССР и одновременно независимо от них Х. Цейгером, Дж. Гордоном и Ч. Таунсом в США. Оба варианта этого молекулярного генератора работали на молекулах аммиака и производили электромагнитные колебания с частотой 24 840 МГц.

Для генерации брэгговских колебаний нужно выполнение двух главных условий: в рабочем объеме устройства количество частиц в начальном состоянии должно превышать количество частиц в состоянии с меньшей внутренней энергией, необходимо достигнуть связь между частицами, которые излучают в разные моменты времени. В молекулярных генераторах первое условие обеспечивается электростатической сортировкой пучка молекул, а обратная связь с помощью объемного резонатора, который настроен на частоту, равную частоте излучения, сопровождающего переход молекулы из начального энергетического состояния в конечное. Пучок молекул образуется при вылете молекул из источника в вакуум сквозь узкие отверстия или капилляры.

Электростатическое распределение молекул по энергетическим состояниям в молекулярном генераторе базируется на том, что молекулы, которые обладают электрическим дипольным моментом, проходя сквозь неоднородное электрическое поле, отклоняются данным полем от прямолинейной траектории в зависимости от энергии. В первом молекулярном генераторе распределяющая система являлась квадрупольным конденсатором, имеющем в своем составе 4 параллельных стержня особой формы, скрепленных попарно с высоковольтным выпрямителем. Электрическое поле подобного конденсатора довольно неоднородно, что вызывает изменения траекторий молекул NH3, летящих вдоль его оси. Свойства молекул NH3 такие, что те из них, которые расположены в верхнем из используемой пары энергетическом состоянии, отклоняются к оси конденсатора и влетают внутрь объемного резонатора. Молекулы, расположенные в нижнем состоянии, откидываются в стороны и не попадают в него. Отсортированный подобным образом пучок имеет молекулы, расположенные в верхнем энергетическом состоянии. Попадая внутрь резонатора, подобные молекулы под воздействием его электромагнитного поля излучают фотоны. Они по-прежнему находятся внутри резонатора, увеличивая вероятность вынужденного излучения для молекул, которые пролетают позже, и усиливая его поле. Если интенсивность пучка активных молекул такая, что вероятность вынужденного излучения фотона превышает вероятность поглощения фотона в стенках резонатора, то образуется процесс самовозбуждения, т. е. на частоте перехода быстро возрастает интенсивность электромагнитного поля резонатора за счет внутренней энергии молекул пучка. Это увеличение останавливается, когда поле в резонаторе доходит до величины, при которой вероятность вынужденного испускания становится настолько большой, что половина молекул пучка успевает испустить фотон за время пролета резонатора. При этом в целом для пучка вероятность поглощения сравнивается с вероятностью вынужденного испускания.

Мощность, которая генерируется молекулярным генератором на пучке молекул NH3, составляет 10-8 Вт, стабильность частоты генерации лежит в пределах 10-7—1011.

В дальнейшем были изобретены молекулярные генераторы на базе других дипольных молекул, которые работают в диапазоне миллиметровых и сантиметровых волн, и на пучке атомов водорода квантовые генераторы, работающие на длине волны 21 см. Данные приборы, как и квантовые усилители радиодиапазона, случается, называют мазерами. Существует несколько конструктивных вариантов молекулярных генераторов, которые отличаются устройством распределяющих систем, количеством резонаторов и т. п. К молекулярным генераторам относят в том числе и квантовые генераторы – генератор электромагнитных волн, в которых применяется явление вынужденного излучения. Первый квантовый генератор был сконструирован в диапазоне СВЧ в 1955 г. Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР и одновременно Ч. Таунсом в США. В качестве активной среды в нем применялся пучок молекул аммиака. Поэтому ему дали название молекулярного генератора. Впоследствии был сконструирован квантовый генератор СВЧ на пучке атомов водорода. Главная особенность этих квантовых генераторов – высокая стабильность частоты генерации, которая достигает 10—13, в силу чего они применяются как квантовые стандарты частоты.

Квантовые генераторы оптического диапазона – это лазеры. Оптические квантовые генераторы или ОКГ появились в 1960 г.

Лазеры работают от ультрафиолетовой до субмиллиметровой областей спектра в широком диапазоне длин волн, в непрерывном и импульсном режимах.

Существуют лазеры на стеклах и кристаллах, полупроводниковые, жидкостные и газовые. В отличие от других источников света, лазеры излучают монохроматические высококогерентные световые волны, полная энергия которых концентрируется в весьма узком телесном угле.

Мультиплексор

Мультиплексор – программа или устройство, которое позволяет передавать одновременно по одной коммуникационной линии несколько разных потоков информации.

Корпус микросхемы может содержать несколько мультиплексорных схем. Выход мультиплексора может быть инверсным или прямым; программа может иметь синхронизирующий вход. Число управляющих входов у их микросхем, как правило, находится в пределе 1—4. При необходимости построения мультиплексоров, имеющих большое число входов, строятся каскадные схемы.

Мышь

Мышь – устройство управления курсором, которое имеет вид маленькой коробки. Перемещения мыши по поверхности стола преобразовываются в соответствующие движения курсора по экрану монитора. Как правило, мышь имеет две или три клавиши, которые позволяют задавать начало и конец движения, производить выбор меню и т. п. Мышь может иметь и дополнительные кнопки, расположенные по бокам.

Первоначально мыши имели внизу шарик, с помощью которого движения передавались анализирующим их устройствам. Наличие этого шарика ограничивало выбор поверхности передвижения мыши, так как она должна была иметь очень хорошее сцепление с поверхностью. Для этих целей использовались специальные коврики. В дальнейшем вместо шарика стали применяться лазеры, что позволило передвигать мышь практически на любой поверхности. Однако до недавнего времени оставалась неразрешенной и еще одна задача: мышь подключалась к компьютеру с помощью провода, что осложняло работу с ней. Поэтому в последнее время стали производить беспроводные мыши.

Оперативное запоминающее устройство

Оперативное запоминающее устройство – быстрое запоминающее устройство, которое непосредственно связано с процессором и предназначено для считывания, хранения и записи данных и выполняемых программ.

ОЗУ делятся на статические и динамические.

  I. Статические ОЗУ реализованы на триггерах. Порядок действия ОЗУ определяется этапами.

  1. Устанавливается режим (запись, чтение).

  2. На входную шину подается информация (при записи).

  3. Одновременно подается адрес, который декодируется с помощью дешифратора адреса. В результате выбирается ячейка памяти, в которую с помощью блока усилителей записи будет записана информация.

Статические ОЗУ используются при организации многокорпусных запоминающих устройств.

II. В динамических запоминающих устройствах информация хранится в виде заряда запоминающего конденсатора.

Современные динамические запоминающие устройства проектируется на основе однотранзисторных запоминающих устройств, что позволяет иметь большую информационную емкость, меньшую потребляемую мощность и стоимость.

Операционный усилитель

Операционный усилитель – в аналоговой вычислительной технике решающий усилитель, не имеющий цепей обратной связи.

Решающий усилитель – в аналоговых вычислительных машинах комплексное устройство, которое состоит из внешних элементов, образующих цепь обратной связи, и постоянного тока усилителя, предназначен для осуществления некоторых математических операций над аналоговыми величинами, как, например, дифференцирование, интегрирование, суммирование, умножение на постоянные коэффициенты и др. Именно отсюда усилитель, не имеющий цепи обратной связи, получил название операционного усилителя (ОУ). Решающие усилители могут быть магнитными, гидравлическими, пневматическими и др.; наиболее распространены электронные решающие усилители, в которых в качестве сигналов применяются ток или электрическое напряжение.