Wzmacniacz. Swiatlo

Wzmacniacz. Swiatlo

  Koncern Hewlett Packard jest wiodącym w świecie, wielkim producentem aparatury pomiarowej ( i badawczej ) oraz jednym z producentów minikomputerów. Początkowo minikomputery były tylko elementem złożonych systemów pomiarowych ale w dużej mierze się usamodzielniły jako dedykowane do biur ( dużych firm i koncernów – kadry, płace,magazyn, finanse itd ) ale też dla nauki czyli badań i rozwoju. HP znany jest z oferowania kompletnych w 100% rozwiązań.

HP szeroko znany jest z innowacji. HP jako pierwszy wyprodukował na własne potrzeby monolityczny procesor 16 bitowy i to od razu w technologii CMOS. HP prowadzi też produkcje rynkową nowoczesnych półprzewodników.

HP jest liderem w dziedzinie optoelektroniki. Oferuje diody LED czerwone, żółte i zielone , wyświetlacze siedmiosegmentowe w tych samych kolorach, wyświetlacze alfanumeryczne ( matryca znaku 5 x 7 punktów wyświetla 64 znaki, 4 znaki alfanumeryczne w obudowie DIL, do 18 znaków w listwie ), fotodiody PIN a w tym szybkie, transoptory. Do wyświetlaczy alfanumerycznych podano schemat interfejsu i kod procedur obsługi w asemblerze do systemów z mikroprocesorami Intel 8080 i Motorola 6800.

Szybkość cyfrowych transoptorów HP 6N136 wynosi do 1Mbits/s i jak na transoptor jest znaczna. Fotodioda odbiorcza transoptora dołączona jest do zasilania i bazy wyjściowego tranzystora NPN z otwartym kolektorem. Wsteczna polaryzacja fotodiody obniża jej pojemność co jest korzystne a przy jej „przełączaniu” napięcie na fotodiodzie zmienia się niewiele.

Transoptora 6N136 można użyć do izolacji zmiennoprądowego sygnału analogowego ale z uwagi na dużą nieliniowość ( generacja harmonicznych) diody nadawczej LED dla zachowani liniowości składowa zmienna musi być dużo mniejsza niż stała w punkcie pracy co pociąga za sobą znaczne szumy. Charakterystyczny jest spadek pasma wraz ze wzrostem oporności w kolektorze na wyjściu transoptora.

Szybkim transoptorem 6N137 można przesłać informacje ( tylko cyfrowe, praca analogowa jest niemożliwa ) z szybkością do 10Mbits/s. Użyto diody LED GaAsP. Czas propagacji sygnału od wejścia do wyjścia wynosi około 45 ns. Na rysunku wyraźnie pokazano że fotodioda odbiorcza pracuje ze wzmacniaczem z którego sygnał podano do wyjściowej bramki z otwartym kolektorem ale charakterystyka przejściowa nie jest bardzo ostra. Dla uzyskania tej szybkości konieczne jest już użycie wzmacniacza transkonduktancyjnego ale w najprostszej postaci. HP żadnych informacji o tym scalonym w transoptorze wzmacniaczu prądu fotodiody nie podaje. Zdaniem autora jest on bardzo prosty.

HP produkuje też w postaci niewielkich modułów do montażu na płycie drukowanej systemu komputerowego nadajnik HFBR-1001 i odbiornik HFBR-2001 do łącza światłowodowego. System ma sygnały w standardzie TTL. Maksymalna szybkość przesyłu sygnału NRZ wynosi10 Mbits/s a zasięg limitowany dużą stratnością światłowodu wynosi conajmniej 100 metrów ale w przedmowie katalogu zasygnalizowano że wzrośnie do 1 km.

Przy mocy sygnału odbieranego 0.8 uW ( maksymalne tłumienie światłowodu wynosi 23 dB ) gwarantowana stopa błędów jest mniejsza od 10e-9 i szybko spada ze wzrostem mocy sygnału czyli długością światłowodu . Maksimum czułości fotodiody jest przy długości fali 770 nm. Natomiast maksimum emisji nadawczej diody LED z materiału GaAsP ( fosforo arsenek galu) jest przy fali 690 nm w temperaturze 0 C i 708 nm przy temperaturze 70 C. Typowa moc optyczna emitowana przy poziomie H jest 67uW a przy poziomie L 3 uW. Emisje diody LED przy poziomie L zastosowano aby zwiększyć szybkość reakcji diody LED i kształt nadawanego impulsu i polepszyć prace odbiorczego systemu regulacji poziomu ALC. Sygnał z fotodiody odbiorczej podano do wzmacniacza transkonduktancyjnego „I-V current to voltage” ze sprzężeniem stałoprądowym i automatyczną regulacją poziomu ALC stosownie do mocy odbieranego sygnału. Kontrolne logiczne wyjście „Link Monitor ” ma stan wysoki gdy moc sygnału jest większa od 0.8 uW.

Możliwe że promowane przez HP użyte w systemie złącza do światłowodów staną się standardem wpierw amerykańskim a potem światowym. Złącze musi zapewnić małą stratę mocy na połączeniu światłowodu z diodą LED i fotodiodą PIN.

O ile w katalogu HP na rok 1978 pokazano tylko wygląd modułów i podano że informacje są dostępne ( pewnie dla wybranych firm ) na żądanie to po roku system światłowodowy jest już zwykłym towarem.

Długość fali dla światłowodu szklanego jest mocno niekorzystna z punktu widzenia jego tłumienia.

Wraz popularyzacją światłowodów ich produkcja oraz produkcja złącz i przyrządów montażowych stanie się być może takim samym przemysłem jak obecnie produkcja miedzianych przewodów komunikacyjnych. Do rozwiązania jest trudna sprawa bezstratnego łączenia odcinków światłowodów w sytuacji gdy mocno wzrośnie długość odcinka.

Odbudowy modułów mimo i nie są duże to jednak jak na elementy elektroniczne są duże i z pewnością ulegną mocnemu zmniejszeniu bowiem nie ma powodu aby były tak „duże”.

Długość fali światła jako fali elektromagnetycznej jest bardzo mała i pojemność informacyjna światłowodu dla sygnału cyfrowego w istocie jest ograniczona tylko dyspersją sygnału. Opto - fizyka robi duże postępy i możliwe że światłowody wyprą w telekomunikacji przewody współosiowe.

Szybkość interfejsów komunikacyjnych komputerów winna być w sensownej proporcji do szybkości ich pracy. Obecnie wydajność najszybszych i drogich minikomputerów dochodzi do miliona instrukcji na sekundę.

N.B. Szybkość pracy minikomputerów przebiła szybkość komputerów !

Szybkość transmisji systemu HP do łączenia komputerów i ich peryferiów jest aż za duża na chwile obecną ale przecież komputery są coraz szybsze.

Polska gospodarka jest czymś dokładnie odwrotnym do koncernu HP. Nie produkujemy rzeczy nowoczesnych. Nasza produkcja jest mało konkurencyjna na rynku światowym. Konkurujemy tylko niską ceną czyli tanim robotnikiem. Mamy mały eksport czego efektem jest rosnące zadłużenie zagraniczne. Wielkie są braki towarów na rynku. Ogromna jest energochłonność przemysłu ciężkiego co w sytuacji drogiej ropy naftowej nas dobija.

Pod artykułami w Hewlett Packard Journal ( HPJ ) są krótko przedstawieni autorzy opracować. Sądząc z nazwisk i wyglądu pracują tam też głowami Polacy.

Publikacja koncernów są znakomitym źródłem informacji z frontu światowej nauki i i technologii. W dziedzinie telekomunikacji gruby „Bell System Technical Journal” jest znakomitym źródłem wiedzy o szerokim spektrum. Pionierskie artykuły w BSTJ są też autorstwa Noblistów wyhodowanych przez Bell-a. Śmieszna jest sytuacja gdy w polskiej literaturze powoływane są zachodnie książki gdzie powoływane są artykuły z BSTJ albo HPJ.

Jałowe, pozoranckie, bezcelowe akademickie „lanie wody” niczemu nie służy a można podejrzewać że polscy autorzy nie do końca rozumieją o czym piszą to znaczy co przepisują i wyjaśniają własnymi słowami.

BSTJ od lat zajmuje się optoelektroniką z czego można wnosić że lada chwila AT&T zacznie kłaść kontynentalną sieć światłowodów o małym tłumieniu i dużej przepływności. Zaprzestano intensywnej modernizacji ostatniego systemu nośnego L-5 z czego wniosek że przyszłością są światłowody.

Ramie badawcze giganta AT&T nazywa się Bell Laboratories. Potężne ramie produkcyjne zorganizowane w postaci koncernu nazywa się Western Electric. WE Corp ma ponad 20 dużych fabryk na terenie USA ale ma też laboratoria badawcze ciasno współpracujące z Bell Laboratories.

N.B. Cały cywilizowany świat wie o tym że nauka obojętnie czy uprawiana za prywatne pieniądze koncernów czy państwowe podatnika bez łączności z przemysłem nie istnieje i szybko ulega degeneracji.

Operator telekomunikacyjny nazywa się Bell System. Całością kieruje AT&T, który jest największym pracodawcą w USA i praktycznie monopolistą w dziedzinie oferty telekomunikacyjnej. Monopolista jest od lat atakowany za swoje praktyki i rząd USA od lat prowadzi postępowanie antymonopolowe. Jak w ogóle w USA może istnieć monopol skoro system gospodarczy stoi tak na konkurencji i wyścigu technologicznym ? Bell System oferuje ceny rynkowe takie że konkurencyjni operatorzy po niedługim czasie upadają. Rzekomo w ramach AT&T Bell System jedzie na stratach albo jest na gwarancji rentowności i jest dotowany zyskiem z WE Corp, który z kolei ma zysk z racji gigantycznego efektu skali produkcji i jej innowacyjności zapewnione przez Bell Laboratories. Bell System w ramach usługi dla abonenta telefonicznego daje też obowiązkową dzierżawę telefonu po to pewnie aby WE miało co produkować. Naprawa telefonu jest darmowa i telefony znane są z perfekcji i w ogóle się nie psują bowiem tak je udoskonalono.

Generalnie monopol jest szkodliwy dlatego że hamuje wzrost gospodarczy i zawyża ceny dla klientów. W przypadku AT&T ceny usług telekomunikacyjnych dla klientów nie są zawyżane a są zaniżane. W Bell Laboratories odkryto tranzystor bipolarny a później Mosfeta. Od lat uparcie za duże pieniądze szukano alternatywy dla lampy elektronowej. Za małe pieniądze można było kupić licencje na tranzystor łącznie z pokazem i omówieniem technologii produkcji i zastosowań. Zarząd koncernu nie docenił potencjału technologi Mosfet ! Zrobił to Intel i Motorola. Koncern więc ciągnie do przodu technologie całych USA a nie chowa dla siebie.

Paradoksalnie więc przejście AT&T na komunikacje światłowodową jako kolejny duży sukces ( urwie się ucho dzbana, który wodę nosił ) może stać się gwoździem do trumny i koncern zostanie podzielony czyli zdemontowana zostanie jego idea operacyjna przewagi przez odkrycia i ich masowe zastosowania.

Historia II Wojny Światowej jawnie pokazała że potężne koncerny są partnerem dla rządu USA. Tajne porozumienia nie są publikowane. Jest całkiem możliwe że rząd USA sponsoruje różne badania ale pod warunkiem ze ich wyniki są publikowane albo chociaż rozpowszechniane wśród innych koncernów.

Opracowania AT&T i innych koncernów stają się normami narodowymi i globalnymi.

Telekomunikacja międzynarodowa wymaga standaryzacji co daje słabszym technologicznie krajom dostęp do informacji które normalnie byłyby chronione. Częścią UIT czyli Union International des Telekomunikation jest CCITT czyli Comite Consultatif International Telegraphique et Telphondique z siedzibą w Genewie.

Okresowo odbywają się w CCITT robocze spotkania naukowców państwowych i prywatnych z koncernów. W końcu wypracowane zalecenia obowiązują w krajach członkowskich i wydawane są w postaci kolorowych ksiąg. Księga Zielona została wydana po V Zgromadzeniu Plenarnym w 1972 roku a pomarańczowa po VI Zgromadzeniu w 1976 roku. Numery tomów określają stałe zakresy tematyczne. Natomiast bardzo ciekawe opracowania jeszcze nieznormalizowane omawiane są w Białych Księgach. One też są rozsyłane wszystkim członkom.

Z Księgami Kolorowymi i Białymi CCITT jest dokładnie tak jak z BSTJ i HPJ. Są dopiero z dużym opóźnieniem omawianie w polskiej literaturze.

Członkostwo w rozmaitych organizacjach międzynarodowych jest bardzo korzystne dla słabszych ( po wieloma względami ) krajów.

Organizacja Narodów Zjednoczonych nie jest bezzębną i bezsilną Ligą Narodów. Rada Bezpieczeństwa ONZ może na agresywne państwo nałożyć bardzo dotkliwe sankcje gospodarcze, które po czasie pogrąża państwo w stagnacji. W końcu reżim w biedującym państwie obali samo społeczeństwo. ONZ może grupie silnych państw dać mandat do interwencji zbrojnej przeciwko awanturnikowi zagrażającemu pokojowi. Jedynym wyjątkiem awanturnika lekceważącego ONZ jest chroniony przez USA Izrael. Ale mocarstwa w ONZ funkcjonują na trochę innych zasadach niż reszta państw.