Σταθερά πολλαπλασιασμού

Η σταθερά διάδοσης ενός φωτεινού κύματος μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τη συχνότητά του κοντά στο διάκενο ζώνης μιας δομής Bragg. Μια στοίβα στρωμάτων με εναλλακτικούς δείκτες διάθλασης μπορεί να σχηματίσει μια δομή Bragg.

Η σταθερά διάδοσης είναι η μέτρηση των αλλαγών στο πλάτος και τη φάση ενός ημιτονοειδούς ηλεκτρομαγνητικού κύματος καθώς διαδίδεται σε ένα μέσο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί γραμμή μεταφοράς ή ανοιχτός χώρος. Η σταθερά διάδοσης είναι μια ποσότητα χωρίς διαστάσεις. Η τιμή της σταθεράς διάδοσης δηλώνεται λογαριθμικά.

Σταθερά διάδοσης

Το πλάτος και η φάση ενός ημιτονοειδούς ηλεκτρομαγνητικού κύματος ποικίλλουν καθώς διαδίδεται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και η σταθερά διάδοσης είναι ένα μέτρο αυτής της αλλαγής. Η τάση, το ρεύμα σε ένα κύκλωμα ή ένα διάνυσμα πεδίου όπως η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ή η πυκνότητα ροής μπορούν όλα να μετρηθούν. Η ίδια η σταθερά διάδοσης είναι αδιάστατη και μετρά τη μεταβολή ανά μονάδα μήκους. Η σταθερά διάδοσης παρακολουθεί την αλλαγή στην ποσότητα πηγής καθώς διαδίδεται από τη μια θύρα στην άλλη σε δίκτυα δύο θυρών και τους καταρράκτες τους.

Η φράση «σταθερά διάδοσης» είναι εσφαλμένη ονομασία γιατί συνήθως αλλάζει πολύ με. Αν και είναι ίσως η πιο γενικά χρησιμοποιούμενη φράση, πολλοί συγγραφείς έχουν δώσει σε αυτό το ποσό μια ποικιλία από άλλα ονόματα. Παράμετρος μετάδοσης, συνάρτηση μετάδοσης, παράμετρος διάδοσης, συντελεστής διάδοσης και σταθερά μετάδοσης είναι όλα παραδείγματα αυτών των όρων. Όταν χρησιμοποιείται ο πληθυντικός, σημαίνει ότι συζητούνται ανεξάρτητα αλλά συλλογικά, όπως στις παραμέτρους μετάδοσης και διάδοσης.

Η σταθερά διάδοσης ενός τρόπου λειτουργίας σε έναν κυματοδηγό (όπως μια ίνα) καθορίζει πώς το πλάτος και η φάση του φωτός με μια συγκεκριμένη συχνότητα ποικίλλουν κατά μήκος της κατεύθυνσης διάδοσης  z.

Η οπτική συχνότητα (ή το μήκος κύματος) του φωτός καθορίζει τη σταθερά διάδοσης. Η καθυστέρηση ομάδας και η χρωματική διασπορά του κυματοδηγού καθορίζονται από την εξάρτηση από τη συχνότητα του φανταστικού τμήματός του.

Διάγραμμα σταθεράς διάδοσης

Σταθερά διάδοσης γ=α+jβ για γραμμή μεταφοράς μικροταινιών στο τσιπ με παθητικοποίηση.

Η Constant Propagation είναι μια προσέγγιση βελτιστοποίησης υλοποίησης υλικού που χρησιμοποιείται από εργαλεία σύνθεσης.

Αυτό γίνεται με τη λεπτομέρεια του αλγόριθμου που αποφασίζει ποιες παράμετροι έχουν οριστεί για να τον κρατήσουν απενεργοποιημένο. Αυτή η μέθοδος δεν περιορίζεται στα όρια της μονάδας και το υλικό μπορεί να βελτιστοποιηθεί τόσο εντός όσο και εκτός της μονάδας. Οι εξαρτήσεις της θύρας εξόδου από τις διαμορφώσεις παραμέτρων για τη μονάδα αποτελούν τη βάση για αυτήν την αμφίδρομη βελτιστοποίηση.

Καθυστέρηση διάδοσης

Ο χρόνος που χρειάζεται για να είναι εμφανές το αποτέλεσμα μιας αλλαγής στην είσοδο στην έξοδο είναι γνωστό ως καθυστέρηση διάδοσης μιας λογικής πύλης. Με άλλους όρους, η καθυστέρηση διάδοσης είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να φτάσει μια είσοδος στην έξοδο. Συνήθως περιγράφεται ως η διαφορά μεταξύ των χρόνων που η μεταβατική είσοδος φτάνει το 50% της τελικής της τιμής και της ώρας που η έξοδος φτάνει στο 50% της τελικής της τιμής, καταδεικνύοντας την επίδραση της αλλαγής εισόδου. Το λογικό κατώφλι του 50% ορίζεται ως το σημείο στο οποίο η έξοδος (ή, σε αυτήν την περίπτωση, οποιοδήποτε σήμα) θεωρείται ότι αναστρέφει καταστάσεις.

Παράδειγμα καθυστέρησης διάδοσης

Εξετάστε την πύλη AND 2 εισόδων πάνω από το σχήμα, με την είσοδο 1 2 να μεταβαίνει από τη λογική 0 στη λογική 1 και την είσοδο l1 να παραμένει σταθερή στη λογική τιμή 1. Στην πραγματικότητα, θα αναγκάσει και την έξοδο 1 σε μετάβαση. Το εφέ δεν θα εμφανιστεί αμέσως στην έξοδο, αλλά μετά από ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα. Παρουσιάζεται επίσης το διάγραμμα χρονισμού των μεταβάσεων. Σε αυτό το παράδειγμα, η καθυστέρηση διάδοσης θα είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ του I2 που φτάνει στο 50% ενώ αυξάνεται και του 1 φτάνει στο 50% ενώ αυξάνεται ως αποτέλεσμα της μετάβασης l2.

Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η καθυστέρηση διάδοσης

Χρόνος μετάβασης της εισόδου που προκαλεί μετάβαση στην έξοδο:

Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος μετάβασης στην είσοδο, τόσο μεγαλύτερη είναι η καθυστέρηση διάδοσης του κελιού. Τα σήματα θα πρέπει να μεταβαίνουν ταχύτερα για να μειωθεί η καθυστέρηση διάδοσης.

Το φορτίο εξόδου γίνεται αισθητό από τη λογική πύλη

Όσο μεγαλύτερο είναι το χωρητικό φορτίο στην έξοδο της κυψέλης, τόσο περισσότερη δουλειά (και χρόνος) θα χρειαστεί για τη φόρτισή της. Ως αποτέλεσμα, η καθυστέρηση διάδοσης είναι μεγαλύτερη.

Χρόνος μετάβασης εξόδου

Τα ίδια δύο στοιχεία που ελέγχουν την καθυστέρηση διάδοσης διέπουν επίσης τον χρόνο μετάβασης στην έξοδο. Με άλλα λόγια, ένας μεγαλύτερος χρόνος μετάβασης και ένα υψηλότερο φορτίο επιμηκύνουν το χρόνο μετάβασης του σήματος στην έξοδο της λογικής πύλης. Ως αποτέλεσμα, και τα δύο θα πρέπει να μειωθούν για καλύτερους χρόνους μετάβασης.

Συμπέρασμα

Το πλάτος και η φάση ενός ημιτονοειδούς ηλεκτρομαγνητικού κύματος ποικίλλουν καθώς διαδίδεται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, και η σταθερά διάδοσης είναι ένα μέτρο αυτής της αλλαγής. φως με συγκεκριμένη συχνότητα ποικίλλει κατά την κατεύθυνση διάδοσης z. Ο χρόνος που χρειάζεται για να είναι εμφανές το αποτέλεσμα μιας αλλαγής στην είσοδο στην έξοδο είναι γνωστό ως καθυστέρηση διάδοσης μιας λογικής πύλης.