Ⅰ 在Ansoft designer 利用史密斯圓圖做出匹配電路
已發到你郵箱。。。請查收,。。
Ⅱ 線路匹配器英文怎麼寫
線路匹配器_
翻譯結果:
Route matcher
Ⅲ 關於阻抗匹配電路的設計
不用在PCB製版前就把這些問題全都確定。制板前:你的天線需要什麼型的匹配,回在pcb上預答留出焊盤。至於最後貼電容電感還是電阻,等PCB做好了再調。製版的時候,告訴PCB廠商,你要做阻抗線的線是哪條,由廠商來控制。你自己估算的理論值,肯定不符合實際,還是別費勁了。製版後,調匹配的時候,只要看s11就行了。阻抗是不是50ohm沒有意義,因為不論哪個節點都不是正好50ohm,關鍵是return loss要小。遇到問題可以再問我。
Ⅳ 與··········匹配的英文
與··········匹配的英文:Matching with
Matching 讀法 英['mætʃɪŋ]美['mætʃɪŋ]
1、adj. 相配的;一致的;相稱的
2、n. 匹配
3、v. 使…相配(match的ing形式)
短語:
1、matching network[計]匹配網路
2、matching circuit匹配電路
3、matching test配對測驗,對照測驗;匹配測驗
4、matching parts[化]偶件;匹配部件
5、matching grant等額津貼,半費資助;同額資助
一、Matching的原型:Match
Match 讀法 英[mætʃ]美[mætʃ]
1、vt. 使比賽;使相配;敵得過,比得上;相配;與…競爭
2、vi. 比賽;匹配;相配,相稱;相比
3、n. 比賽,競賽;匹配;對手;火柴
短語:
1、match condition符合條件
2、phase match相位匹配,相匹配
3、match play比洞賽(一種高爾夫球比賽方式);對抗賽;一對一比賽
4、warm-up match熱身賽
5、exact match准確匹配
二、Match的詞義辨析:
rival, equal, match這組詞都有「相稱,比得上,與……相比」的意思,其區別是:
1、rival指某人或某物在和對手競爭中,在能力、質量等方面都能與之相匹敵,都能比得上。
2、equal指在數量、價值或程度等方面已完全相等。
3、match指對手之間力量、強度、性能或利益等的較量或競爭。
Ⅳ 什麼是阻抗匹配電路(最好帶一個典型電路圖)
簡單的說當後一級輸入阻抗等於前一級輸出阻抗的時候就是阻抗匹配了。這時傳輸的效率是最高的.前一級的信號能最大功率的傳輸到後一級。
Ⅵ 電路匹配是什麼意思
電路匹配通常是指阻抗匹配,簡單的理解,適合的發動機帶適合的車體,既不浪費發動機,也不回會出現跑動答不的問題.比如音響電路,要求匹配電阻為8Ω的揚聲器,這時,輸出功率效率最高,帶4Ω的容易燒毀,帶16Ω的「動力不夠」……
Ⅶ 各種電路圖中字母縮寫的含義
A
A模擬
A/DC模擬信號到數字信號的轉換
A/L音頻/邏輯板
AAFPCB音頻電路板
AB地址匯流排
ab 地址匯流排
accessorier 配件
ACCESSORRIER配件
ADC(A/O)模擬到數字的轉換
adc 模擬到數字的轉換
ADDRESSBUS地址匯流排
AFC自動頻率控制
afc 自動頻率控制
AFC自動頻率控制
AFMS來音頻信號
afms 來自音頻信號
AFMS來音頻信號
AFPCB音頻電路板
AF音頻信號
AGC自動增益控制
agc 自動增益控制
AGC自動增益控制
aged 模擬地
AGND模擬地
AGND模擬地
ALARM告警
alarm 告警
ALC自動電平控制
ALEV自動電平
AM調幅
AMP放大器
AMP放大器
AM調幅
ANT天線
ANT/SW天線開關
ant 天線
Anternna天線
antsw 天線開關
ANTSW天線切換開關
ANT天線
APC自動功率控制
APC/AOC自動功率控制
ARFCH絕對信道號
ASIC專用介面集成電路
AST-DET飽和度檢測
ATMS到移動台音頻信號
atms 到移動台音頻信號
ATMS到移動台音頻信號
AUC身份鑒定中心
AUDIO音頻
AUDIO音頻
AUTO自動
AUX輔助
AVCC音頻處理晶元
A模擬信號
b+ 內電路工作電壓
BALUN平衡於一不平衡轉換
BAND-SEL頻段選擇/切換
BAND頻段
Base band基帶(信號)
base 三極體基極
batt+ 電池電壓
BDR接收數據信號
Blick Diagram方框圖
BPF帶通濾波器
BUFFER緩沖放大器
BUS通信匯流排
buzz 蜂鳴器
C
CALL呼叫
CARD卡
Carrier載波調制
CCONTCSX開機維持(NOKIA)
CCONTINT關機請求信號
CDMA碼分多址
cdma 碼分多址
CEPT歐洲郵電管理委員會
CH信道
CHAGCER充電器
CHECK檢查
CIRCCITY整機
Circuit Diagram電路原理圖
CLK時鍾
CLK-OUT邏輯時鍾輸出
CLK-SELECT時鍾選擇信號(Motorola手機)
COBBA音頻IC(諾基亞系列常用)
COL列
COLLECTOR集電極
CONTROL控制
control 控制
CP脈沖、泵
CP-TX RXVCO控制輸出接收鎖相電平
CP-TX TXVCO控制輸出發射鎖相電平
CPU中央處理器
cpu 中央處理器
CS片選
CTL-GSM頻段控制信號
d b 數據匯流排
D/AC數字信號到模擬信號的轉換
d 數字
dac 數字到模擬的轉換
dcin 外接直流電願輸入
DCS-CS發射機控制信號:控制TXVCO與I/Q調制器
DDI數據介面電路
DECIPHRIG解秘
DEINTERLEARING去交織
DET檢測
dfms 來數據信號
dgnd 數字地
Diplex雙工濾波器
Direct Coner Siorl Lionear Receicer直接變換的線性接收機
dsp 數字信號處理器
DSP數字信號處理器
dtms 到數據信號
DUPLEX / DIPLEX雙工器
Duplex Sapatation雙工間隔
E
Earph耳機
EEPROM電擦除可編程只讀存儲器
EIR設備號寄存器
EL發光
EMITTER發射極
emitter 三極體發射極
EMOD Demo Laticon解調
EN使能
EN使能、允許、啟動
en 使能
ENAB使能
EPROM電編程只讀存貯器
ERASABLE可擦的
ETACS增強的全接入通信系統
etacs 增強的全接入通信系統
EXT外部
EXT外部
ext 外部的
FBUS處接通信介面信號線
fdma 頻分多址
feed back 反饋
fh 跳頻
FILFTER濾波器
fl 濾波器
fm 調頻
from 來自於
gain 增益
GAIN增益
Gen Out信號發生器
gnd 地
GSM-PINDIODE功率放大器輸出匹配電路切換控制信號
GSM-SEL頻段切換控制信號之一
G-TX-VCO900MHZ發射VCO切換控制
hook 外接免提狀態
I
I同相支路
I/O輸入/輸出
I/O輸入/輸出
i/o輸入輸出
i 同相支路
IC集成電路
ICTRL供電電流大小控制端
ictrl 供電電流大小控制端
IF中頻
if 中頻
IFLO中頻本振
IF中頻
IMEI國際移動設備識別碼
IN輸入
INSERTCARD插卡
INT中斷
int 中斷
Interface界面,電子電路基礎知識2,介面
ISDN綜合業務數字網
I同相支路
LayoutPCB元件分布圖
LCDCLK顯示器時鍾
led 發光二極體
LOCK鎖定
loop fliter 環路濾波器
LO本振
LPF低通濾波器
lspctrl 揚聲器控制
M
MAINVCO主振盪器(Motorola)
MCC移動國家碼
MCLK主時鍾
mclk 主時鍾
MCLK主時鍾
MCLK主時鍾
MDM調制解調
MDM數據機(Motorola手機)
MENU菜單
MF陶瓷濾波器
MIC話筒
mic 送話器
MISO主機輸入從機輸出(Motorola)
MIX混合
Mixed Second第二混頻信號
MIXERSECOND第二混頻信號
MIX混頻器
MOD調制信號
mod 調制信號
MODEM數據機
MODFreq調制頻率
MODIN調制I信號負
modin 調制i信號負
MODIN調制I信號負
MODIP調制I信號正
MODIP調制I信號正
MODQN調制Q信號負
MODQN調制Q信號負
MODQP調制Q信號正
MODQP調制Q信號正
MOD調制
MOD調制信號
MOEM數據機DM
mopip 調制i信號正
MOSI主機輸出從機輸入(Motorola)
MS移動台
MSC移動交換中心
MSIN移動台識別碼
MSK最小移頻鍵控
MSRN漫遊
MUTE靜音
mute 靜音
N
NAM號碼分配模塊
NC空、不接
NONETWORK無網路
ofst 偏置
on 開
onsrq 免提開關控制
PA 功率放大器
PADRV功率放大器驅動
PCB板圖
PCM脈沖編碼調制
PD/PH相位比較器
pll 鎖相環
PLL鎖相環
PLL鎖相環路
powcontrol 功率控制
POWCONTROL功率控制
Power Supply電源系統
powlev 功率級別
POWLEV功放級別
PURX復位信號(NOKIA)
pwrsrc 供電選擇
Q
Q uadrature molalion正交調制
Q 正交支路
Q正交支路
q 正交支路
R
RACH隨機接入信道
RADIO射頻本振
RAM隨機存儲器
ram 隨機儲存器(暫 存)
RD讀
Receiver收信機
REF參考、基準
ref 參考
RESET復位
reset 復位
RFPCB射頻板
RF射頻
rf 射頻
RFADAT射頻頻率合成器數據
rfadat 射頻頻率合成數據
RFADAT射頻頻率合成器數據
RFAENB射頻頻率合成器啟動
rfaenb 射頻頻率合成啟動
RFAENB射頻頻率合成器啟動
RFConnector射頻介面
RFI射頻介面
RFIN/OFF高頻輸入/輸出
ROM只讀存儲器
ROW行
RSSI場強
RSSI接收信號強度指示
rssi 接收強度指示
RSSI接收信號強度指示
RX接收
rx 接收
RX-ACQ接收機數據傳輸請求信號
RXEN接收使能
RXIFN接收中頻信號負
rxifn 接收中頻信號負
RXIFN接收中頻信號負
RXIFP接收中頻信號正
rxifp 接收中頻信號正
RXIFP接收中頻信號正
RXIN接收I信號負
RXIN接收輸出
RXIP接收I信號正
RXI接收基帶信號(同相)
RXON接收開
rxon 接收開
RXON接收機啟動/開關控制
RXOUT接收輸出
RXQN接收Q信號負
RXQP接收Q信號正
RXQ接收基帶信號(正交)
RXVCO收信壓控振盪器
RX接收
sat-det 飽和度檢測
saw 聲表面波濾波器
SAW聲表面波濾波器
SF超級濾波器
SHFVCO專用射頻VCO(NOKIA)
SLEEPCLK睡眠時鍾
SMOC數字信號處理器
spi 串列外圍介面
spk 揚聲器
SUPLEX雙工器作用相當於天線開關
sw 開關
swdc 末調整電壓
SW開關
synclk 頻率合成器時鍾
SYNCLK頻率合成器時鍾
syndat 頻率合成器數據
SYNDAT頻率合成器數據
SYNEN頻率合成器啟動/使能
synstr 頻率合成器啟動
SYNSTR頻率合成器啟動
SYNTCON頻率合成器開/關
synton 頻率合成器開/關
T
TACS全接入移動通信系統
TCH話音通道
TDMA時分多址
tdma 時分多址
TEMP溫度監測
temp 溫度監測
TEST測試
TP測試點
tp 測試點 tx 發送
Transmitter發信機
TRX收發信機
TXEN發送使能
tx en 發送使能
TX 發送
TX發信
TXC發信控制
TX-DEY-OUT發射時序控制輸出
TXENT發射供電
TXEN發射使能
TXEN發送使能
TX-IF發信中頻
TXIN發送I信號負
TXIP發送I信號正
TXI發射基帶信號
TXON發送開
txon 發送開
TXON發送開
TXOUT發射輸出
TXPWR發射功率
TXQN發送Q信號負
TXQP發送Q信號正
TXQ發射基帶信號
TXRF發射射頻
TXVCO發信壓控振盪器
txvco 發送壓控振盪器頻率控制
UHFVCO超高頻/射頻VCO
UHF超高頻段
UI用戶介面BSIC專用集成電路
UREGISTERED未注冊
vbatt 電池電壓
vcc 電願
VCO 壓控振盪器
vco 壓控振盪
VCTCXO溫補壓控振盪器
vcxocont 基準振盪器頻率控制
VHFVCO甚高頻/中頻VCO
vpp 峰峰值
vppflash flash 編程式控制制
vrpad 調整後電壓
vswitch 開關電壓
W
WATCHDOG看門狗
WATCHDOG看門狗信號
WCDMA寬頻碼分多址
WD-CP看門狗脈沖
WDG看門狗(維持信號電壓)
WDOG看門狗
WR寫
Ⅷ 求中英文對照的文章-GPS 或 航位推算 或 地圖匹配
三篇論文造就的未來科技
- 相對論不只是抽象的理論,還可以被用來製造微晶片。工程師從愛因斯坦的想法中,持續做出各種創新的工具。
作者╱吉布斯 ( W. Wayt Gibbs )
譯者╱林世昀
ATOMIC SPIN-OFFS FOR THE 21ST CENTURY
- A new generation of technologies aims to put Einstein's theories to work in computers, hospitals—even submarines
By W. Wayt Gibbs
1905年,愛因斯坦26歲,正為了完成他探討分子大小的博士論文而奮斗。為了維持家計,他在瑞士專利局工作,專門分析其他人的發明。或許你會想,由於日常工作的啟發,愛因斯坦應該會想辦法把餘暇時所發展的理論,做成實際的應用。可惜,在他發表他那非凡的研究生涯中最著名的五篇論文那一年,幾乎看不到他有這種傾向。不過他對物質、能量和時間所主張的新看法,終究還是啟發了新型機器的發明,促進了人類的工業和醫療技術。
其實愛因斯坦也不是蔑視工程學,只是工程並非他的強項而已:他自己的發明,包括不含機械式運動零件的冰箱,以及防漏幫浦,從來沒有進入量產階段。不過沒有關系,經過整個20世紀,其他人基於愛因斯坦的革命性想法,也建立了許多令人印象深刻的技術,其中最有名的想法,就是光以波包的形式傳播,所有的光子總是遵守同一個速限c,而且能量和物質可以相互轉換,以數學語言來表示,就是E = mc2(見36頁〈天天遇見愛因斯坦〉)。
到了21世紀,工程師開始用新的方式來開發那些著名原理的用途,其中或以完全創新的電腦最值得一提。他們也在為一些愛因斯坦較不為人知的理論尋找實際應用。比如說,奈米技術專家正在製作一種裝置,這個裝置利用分子的隨機運動,來加速DNA的分析;而分子隨機運動的正確解釋,就是1905年由愛因斯坦首先提出的。世界上還有許多實驗室,正在創造愛因斯坦於1925年的經典思考實驗中所預見的各種物質特殊狀態。這些同調的極冷原子群聚,是類似雷射光的物質,可以用在可攜式原子鍾、航行用的超精確陀螺儀,以及描繪礦脈和油田的重力感測器上。
本文將檢視三種由研究實驗室中脫穎而出、最新也最令人興奮的愛因斯坦副產品;當然更多這類的創新發明,在未來的幾年到幾十年間,也將源源不絕而來。雖然距離這位物理大師著手發展更好的數學工具來描述宇宙的那天,已經將近一個世紀了,聰明的發明家運用愛因斯坦的理論來製作巧妙的裝置,卻還方興未艾。
In 1905 Albert Einstein was 26 and struggling to finish his doctoral dissertation on the size of molecules. To pay the bills, he worked at the Swiss patent office, analyzing the inventions of others. You would think his day job would have inspired Einstein to contemplate practical uses for the theories he was developing in his spare time. Yet he showed little inkling that year, as he published five of the most remarkable papers of his extraordinary career, that the new views of matter, energy and time he was urging would eventually inspire novel kinds of machines to advance human instry and health.
It isn't that Einstein disdained engineering. It just wasn't his strong suit: his own inventions, including a refrigerator with no mechanical moving parts and a leak-proof pump, never advanced to mass proction. No matter; over the course of the 20th century, others built an impressive range of technologies [see 「Everyday Einstein,」 by Philip Yam, on page 50] on Einstein's radical notions that light comes in indivial packets, that those photons always obey a universal speed limit c, and that energy and matter can be interconverted: E = mc2, in mathematical shorthand.
In the 21st century, engineers have begun to exploit those famous principles in new ways, perhaps most notably in designs for radically innovative computers. They are also finding practical applications for some of Einstein's lesser-known theories. Nanotechnologists, for example, are making devices that could speed up DNA analysis by harnessing the random motion of molecules, a phenomenon first correctly explained by Einstein in 1905. And laboratories around the world are creating exotic forms of matter that Einstein envisioned in 1925 in one of his classic 「thought experiments.」 These coherent swarms of ultracold atoms—the matter cousins to laser beams—could find use in portable atomic clocks, superprecise gyroscopes for navigation, and gravity sensors for mapping mineral lodes and oil fields.
This article examines three of the newest and most exciting Einsteinian spin-offs emerging from research labs; more such innovations will certainly follow in the years and decades to come. Although nearly a century has passed since the master physicist began fashioning better mathematical tools to describe the universe, there seems no end to the useful gadgets that clever inventors can make with them.
相對論與自旋 Taking Relativity for a Spin
1905年,愛因斯坦研究狹義相對論時所用的唯一一部計算機,就是裝在他腦袋裡的那部。在許多方面,那部生化機器要比任何電子計算機厲害得多了。當然,至今還沒有任何半導體微處理器,可以和人腦的密度與能源效率相提並論:人腦大約有一公斤重,其中有1000兆個處理單元,可是使用的功率和產生的熱量,卻比Pentium 4微處理器還要小。
的確,對半導體工業來說,在追求以同樣的單位成本製造更高效能微晶片的路途上,熱與能源消耗是當今最難以克服的障礙。在未來的20年內,我們熟知的以矽為原料的數位微處理器,將會碰到經濟與物理的根本極限。晶片製造商除了轉而利用不同物理原理的設計,如狹義相對論之外,也許沒有什麼別的選擇了。
表面上,這似乎是個古怪的結合。通常我們只會把狹義相對論和高速運動聯想在一起。在這個理論中,愛因斯坦拋棄了絕對時間和絕對靜止的觀念。他斷言,唯一的常數是c,也就是光在穿越真空時所擁有的速度。這個定律,為任何高速運動(相對於觀察者)的物體帶來了奇怪的結果。比如說,該物體的長度會變短,而它所感受到的時間似乎要比觀察者的慢。如果物體穿越靜電場,它會覺得有一部份的場是磁場。話說回來,這些所謂的相對論效應都很微小,除非物體的速度和c相比很顯著,而c大概是每秒三億公尺。
在這個標准之下,即使是「行動」電腦也不算動得很快。不過電腦里的電子卻夠快。今年稍早美國加州大學聖巴巴拉分校由奧沙隆(David D. Awschalom)領導的研究群,展示了一種利用相對論的方式,他們讓半導體中快速運動的電子,表演出令人印象深刻的新把戲。
這項研究還處於早期階段,大概類似40幾年前造出第一個半導體邏輯閘時的狀況。不過假如工程師有辦法把幾百萬個相對論性邏輯閘整合在一小塊矽晶片上,其成果可能就是執行速度比當今機種快很多,而功率消耗與熱輻射卻少得多的微處理器;奧沙隆目前正在和英特爾與惠普的研究群合作研發這種晶片。
更引人注目的是,相對論性晶片可運用比目前所有電腦用的二進位運算更復雜的邏輯。原則上,這些新型機器甚至可以自己調整它們的布線方式,而且幾乎在瞬間就可變成專為手中工作所量身訂做的電路。舉例來說,想像這種行動電話吧,它能重新配置它的無線電收發器,來使用世界上各種網路,而且只要按一個鈕,就能重新設定它的微處理器,把一種語言翻譯成另外一種。
諸如此類的晶片,在現有的微處理器工廠中製造的可能性非常高。因為秘方並不是新材料,而是近代物理:由相對論和量子力學所描述的行為。
THE ONLY COMPUTER that Einstein used to work out his special theory of relativity in 1905 was the one inside his skull. In many ways, that biochemical machine was far more capable than any electronic computer. Certainly no semiconctor microprocessor yet built can rival the density and energy efficiency of the human brain, which packs roughly a million billion processing elements into a one-kilogram package that uses less power and generates less heat than a Pentium 4 microprocessor.
Indeed, heat and energy consumption today stand as the most formidable obstacles to the semiconctor instry as it seeks to proce ever more powerful microchips at the same unit cost. Within the next 20 years, the advance of digital silicon processors as we know them will hit fundamental economic and physical limits. Chipmakers will have little choice but to move to designs that exploit different principles of physics—those of special relativity, for example.
On its face, that seems an odd combination. Special relativity is all about high-velocity motion. In the theory, Einstein discards the concepts of absolute time and absolute rest. The only constant, he asserts, is c, the speed at which light travels through empty space. That law has strange consequences for any object as it accelerates (relative to the observer). The object's length shortens, for example, and it seems to experience time more slowly than the observer does. If the object moves through a static electric field, it perceives the field as partially magnetic. These so-called relativistic effects are all minuscule, however, unless the object accelerates to a significant fraction of c, which is about 300 million meters per second.
Even 「mobile」 computers don't move very fast by that standard. But the electrons inside them do. And earlier this year a group of physicists led by David D. Awschalom of the University of California at Santa Barbara demonstrated a way to exploit relativity to make the fast-moving electrons in semiconctors perform impressive new tricks.
The work is at an early stage, roughly analogous to the construction of the first semiconctor logic gate some 40 years ago. But if engineers can figure out how to integrate millions of relativistic gates on a small silicon chip—and Awschalom is working with research groups at Intel and Hewlett-Packard to do just that—the result could be processors that run much faster than current models do, while consuming far less power and radiating far less heat.
Even more dramatically, relativistic chips could employ logic that is more sophisticated than the binary operations all computers now use. In principle, these new machines could even modify the way they are wired, adapting almost instantaneously into a circuit customized for the task at hand. Imagine a cell phone, for example, that can reconfigure its transceiver to use any network in the world and that at the push of a button can reprogram its processor to translate speech from one language to another.
Chips such as these could most likely be made in existing microprocessor factories. The secret ingredient is not some new material, but modern physics—behaviors described by the theories of relativity and quantum mechanics.
磁的吸引力 The Magnetic Attraction
一般傳統的半導體微晶片運作的基礎,是19世紀的「古典」電磁理論。矽晶圓用離子轟擊,而在其上形成微小的島,各自具有過量或是不足的電子。在這些島之間布置的微電極上加電壓,就能推拉電子進出這些區域、開關邏輯閘,並且調控經過其間的電流。
把大量的鄰近電子撞開,是很不精確的:有些電子會凌亂地彈開,而浪費能量;同時也會產生許多碰撞而發熱。10多年來,已有物理學家實驗過另一類更精密的方式:以磁力代替電場來操縱電子。
美國愛荷華大學的物理學家弗拉提(Micheal E. Flatté)解釋道,這個點子行得通,是因為「電子和外界的交互作用,就好像它隨身帶著一根小小的磁鐵棒一樣。」磁鐵有S極N極。而就和地球繞著連接兩極的軸自轉一樣,每顆電子也都具有磁指向,就是物理學家稱為「自旋」的量子性質。這些粒子並非真的在旋轉,不過它們的表現確實很像是個小陀螺儀。把磁力加在電子上,電子的兩極會開始進動——它的轉軸本身會繞圈圈。把磁場拿掉,電子的自旋就定住了(見左頁〈磁的魔術〉)。弗拉提說:「利用這種效應,把自旋從指嚮往上的狀態進動到往下,你就可以把電子所帶的資訊位元從1變成0。」
電子學以改變電子數量與能量的方式,在電路中移動資訊,而剛萌芽的自旋電子學(spintronics)則將資料編碼在電子自旋的指向中,並且用各種扭轉自旋的方式來做邏輯運算(2002年9月號〈前途無量的自旋電子〉)。摩托羅拉從今年開始量產一種自旋電子記憶晶片,叫做MRAM(magnetic RAM,磁性隨機存取記憶體)。和一般的電腦記憶體不同,MRAM晶片在電源中斷時不會損失資料;電源再度打開前,電子的自旋會一直保持在它的指向上。
自旋電子元件很容易用電池驅動,因為自旋反轉操作所消耗的能量極其微小,而且晶片在兩次運算之間可以停止供應電源。改變一個電子的自旋實際上並不會增加粒子的動能,因此電路幾乎不會發熱。而且整個程序進行得極快:實驗用的裝置,只消在幾皮秒(10-12秒)以內,就能讓電子轉頭。
不過直到最近,所有的自旋電子元件都得用鐵磁金屬才行,這和當前微晶片的製造技術並不協調。奧沙隆說:「很難想像你怎麼能在晶片上的幾百萬個位置添造小磁鐵,而且還能各自獨立地控制它們;不是不可能啦,只是很困難。運用現有價值幾兆元的電子閘極技術會比較好,也就是用電場而非磁場,來操縱自旋。」
CONVENTIONAL SEMICONDUCTOR microchips operate based on 「classical」 19th-century theories of electromagnetism. Silicon wafers are zapped with ions, which form tiny islands with either an excess or a dearth of electrons. Voltages, applied to microscopic electrodes built up around these islands, push and pull electrons in and out of these regions, opening and closing the logic gates and regulating the flow of electric current through them.
Shoving large numbers of electrons around is imprecise—some shoot out in random directions, wasting energy—and it creates lots of collisions, which proce heat. For more than a decade now, physicists have been experimenting with a subtler alternative: using magnetic forces, rather than electric fields, to manipulate the electrons.
This can work, explains physicist Michael E. Flatté of the University of Iowa, because 「an electron acts as if it carries around with it a little bar magnet.」 Magnets have north and south poles, and just as the earth spins around the axis that connects its poles, an electron, too, has a magnetic orientation, a quantum property that physicists call 「spin.」 The particles don't actually rotate, but they do behave like little gyroscopes. Apply magnetic force to an electron, and its poles will precess—the axis itself rotates in a circle. Remove the field, and the electron holds its spin steady [see box on opposite page]. 「By using this effect to precess the spin from pointing up to pointing down, you can change the bit of information carried by that electron from a 1 to a 0,」 Flatté says.
Whereas electronics move information around by changing the number and energy of electrons in a circuit, the nascent field of spintronics encodes data in the orientation of electrons and performs logical operations by twisting their spins this way and that [see 「Spintronics,」 by David D. Awschalom, Michael E. Flatté and Nitin Samarth; Scientific American, June 2002]. This year Motorola began mass-procing spintronic memory chips, called MRAM (for magnetic RAM). Unlike conventional computer memories, the MRAM chips do not lose their data if power is interrupted; the electron spins simply hold their position until power returns.
Spintronic devices are easy on batteries, because spin-flipping operations consume very little power and the chips can shut off between operations. Changing an electron's spin adds virtually no kinetic energy to the particle, so the circuits proce almost no heat. And the process is exceedingly fast: experimental devices have turned electrons on their heads in a few picoseconds (trillionths of a second).
Until recently, however, all spintronic devices have required ferromagnetic metals, which do not mesh well with current microchip proction techniques. 「It's difficult to imagine how you could build little magnets at millions of places on a chip and control each one indivially—not impossible, but difficult,」 Awschalom says. 「It would be much nicer to use the trillions of dollars' worth of electronics gating technology that already exists and to use electric fields, not magnetic fields, to play with spins.」
突破0與1的限制 From Bits to Phits
現在要進入愛因斯坦與他的奇怪想法了:對一個高速運動的電子來說,部份電場看起來會變成截然不同的磁場。在今年1月發表的研究工作中,奧沙隆的研究群就展示了,若將兩層成份稍有不同的半導體疊起來,晶片的應變會造成一個內部的電場。當電子通過半導體時,這電場的高低分布就像圍欄一樣把電子驅趕在一起。他解釋:「由於相對論的關系,由正在穿越的電子看來,這電場會有一部份像是磁場。」於是電子的自旋開始像搖晃的陀螺般進動。
「我們可以用兩種方式來控制電子。」奧沙隆繼續說,「一種方式是改變電壓,這會影響到電子穿越的速度。它們跑得越快,看到的有效磁場越大,」而自旋就進動得越快。第二種手段是利用應變在各方向上的不同性。他說:「我們也可以仔細地設計用來規范電子路徑的線路形狀和方向。」
在1月的論文中,該研究群描述了如何運用雷射光脈沖來排列入射電子的指向,以造出自旋電子位元,以及如何測量它們的自旋。「下一步是在同一個電子裝置中造出它們,把它們四處移動,並且偵測到它們全部。那是相當重要的一步,而我們現在已經辦到了,」奧沙隆說,「這個裝置和目前電腦中的CMOS晶片使用一樣的電壓。當電子撞擊到半導體應變的部份時,自旋會在瞬間極化。然後我們就可以同調地上下翻轉它們的自旋。」這用的是開關閘極的方式。
「同調」是這里的關鍵字,因為它提出了自旋電子晶片最有趣的可能性:超越只有0與1兩個數字的位元,而達到相位元(phase digit, phit)的境界,而有更大范圍的數值可取。電子的相位就是它自旋所指向的方向。把它想成羅盤的指針好了:假如微晶片可以分辨一群群自旋分別指向東、西、南、北方向的電子,那麼每個相位元就可以是0或1、或2或3。
奧沙隆指出:「相位讀得越精確,你就可以把資料儲存的密度增加得越誇張。至於增加50還是一萬倍,端看你測量那個角度有多精確。」感謝幾十年來偵測原子核自旋的磁共振造影技術的發展,「我們確實知道怎麼把這些角度量得很准。」他補上一句。
即使如此,弗拉提警告說:「一個完整可用的自旋電晶體尚未發展成功。」電晶體是不可或缺的,因為它能放大信號,使信號在微處理器中原封不動地穿過一長串邏輯閘。不過雖然依據自旋電子學設計的電晶體目前還不存在,卻顯然會在不久的將來誕生,研究者也正熱切地計畫著用他們來做些什麼事。
去年,德國柏林德魯得固態電子研究所的柯克(Reinhold Koch)與他的研究群,發表了一個運用自旋電子邏輯元件的設計,它能在軟體的控制下改變自己的功能。在某個時刻它可以是布林(Boolean)運算的AND閘,幾奈秒(10-9秒)之後,它又可以轉變成一個OR閘、NOR閘或NAND閘。
能在一瞬間重新布線的電腦,的確威力強大。柯克最近設計了一個完整的加法器(電腦邏輯單元里最普通的一種),其中只用到了四個自旋邏輯元件,而非通常所需要的16個電晶體。自旋電子版的加法器可以節省85%的能源以及75%的空間,執行的速度卻和當今最頂級的微晶片設計一樣快。
工程師距離能得心應手地運用相對論來當成自旋電子電路的設計工具,還差很遠。不過在現有道路上充滿障礙的情況下,愛因斯坦的理論卻也能為電腦工業另闢蹊徑。奧沙隆說:「對這里的物理有一項有趣的觀點是,元件越小,工作得越好。」
ENTER EINSTEIN and his curious notion that an electric field can look distinctly magnetic to a high-speed electron. In work published this past January, Awschalom's group showed that layering two semiconctors of slightly different composition on top of one another strains the chip in ways that set up an internal electric field. The field has high and low spots that act like a corral to herd electrons as they pass through the semiconctor. 「And because of relativity, that electric field looks like a partially magnetic field to the passing electrons,」 he notes. The electrons' spins start to precess like wobbly gyroscopes.
「We can control the electrons in two ways,」 Awschalom continues. 「One way is to change the voltage, which affects the speed at which the electrons travel. The faster they move, the larger the effective magnetic field seems to them」 and the faster their spins precess. The second trick exploits the fact that the strain varies with direction. 「We can also operate on electrons by carefully designing the shape and direction of the wire that sets their path,」 he says.
In the January paper, the group described using pulses of laser light to align the orientation of incoming electrons—thus creating the spintronic bits—as well as to measure their spins. 「The next step is to create them, move them around and detect them all in one electric device. That's a substantial step, but we've done that now,」 Awschalom reports. 「The device uses the same small voltages currently used in CMOS computer chips. Electrons instantaneously polarize their spins when they hit the strained part of the semiconctor. We can then flip their spins back and forth coherently」 by turning gate electrodes on or off.
「Coherently」 is the key word here, because it raises the intriguing possibility of spintronic chips that go beyond bits—the binary digits 0 and 1—to 「phits,」 or phase digits, which can take on a wider range of values. The phase of an electron is simply the direction in which its spin points. Think of it as the needle of a compass: if a microchip can distinguish groups of electrons with north-, south-, east- and west-pointing spins, then each phit could be a 0 or a 1—or a 2 or a 3.
「The more precisely you can read the phase, the more dramatically you can increase the density of data storage,」 Awschalom points out. 「Whether it increases by a factor of 50 or by 10,000 depends on how precisely you can read that angle.」 Thanks to decades of wo
Ⅸ 匹配英語怎麼說
匹配
match
fit 都有相同的意思。具體的使用要看上下文。如:
There are two fingerprint matching technologies: matching based on minutia and matching based on the relation among ridges.
指紋匹配技術分為兩種:基於版細節點的匹配和基於紋權線相關性的匹配。
Her pink dress became her very well.
粉紅色衣服穿在她身上顯得很匹配。