![Page 1: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/1.jpg)
1
ELECTRÒNICA: el motor de les
tecnologies de la informació
Atilà HermsCap d’estudis Enginyeria en Electrònica UB
![Page 2: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Les TIC – TECNOLOGIES DE LA INFORMACIÓ I LES COMUNICACIONS
Societat fonamentada en producció del coneixement:
quatre factors:
• La producció del coneixement
• La transmissió
• La difusió
• Injecció de coneixement a la societat
a partir de
mitjançant
a través de
la recerca
l’educació/formació
les TIC
![Page 3: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Les TIC – TECNOLOGIES DE LA INFORMACIÓ I LES COMUNICACIONS
Paper clau en el procés cap a la societat del coneixement
Funcions de les TIC des del punt de vista tècnic
• Digitalitzar la informació: dades, so, imatge
• Emmagatzemar la informació
• Establir canal de comunicació
• Facilitar instruments per processat de la informació
• Automatitzar processos
• Esdevenir un suport per a la recerca, educació i formació
Electrònica
Electrònica
Electrònica i Comunicacions
Electrònica i Informàtica
Electrònica
Informàtica
![Page 4: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/4.jpg)
4
CAMPS EMERGENTS:
• TECNOLOGIA DE LA INFORMACIÓ:• DOMÒTICA• AMBIENT INTELLIGENCE• XARXES DE SENSORS
• ROBÒTICA: • GRANS ROBOTS DE FABRICACIÓ• PETITS ROBOTS MANIPULACIÓ (Medicina,...)
• CONTROL D’ENERGIES RENOVABLES:• SOLAR, EÒLICA,...• ENERGIA DISTRIBUIDA
ELECTRÒNICA
![Page 5: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Senyal Digital - Senyal Analògic (exemple Àudio)Digitalització. Avantatges (soroll, errors,..)
Suport magnètic: Disc DurSuport Òptic
Discs Òptics CDNomés lectura: CD -CD-ROMGravables 1 cop: CD-RGrav. moltes vegades CD-RW
Vídeo + capacitat encara DVDRegravables DVD-R/ DVD-RAM/-RW/+RWSuperAudio CD
Discs Òptics de doble capa. DVD
Blu-RayHD-DVD
Discs Òptics d’alta definició
Digitalització de ÁudioDigitalització d’imatge
Emmagatzematge d’informacióMemòries de semiconductors
índex
![Page 6: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Senyal Analògic
0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0
Senyal Digital
+ Soroll
+ Soroll
0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0
Avantatges del senyal digital per gravació - transmissió
1) Transmetem números (no senyals) Immunitat al soroll (robustesa)
2) Possibilitats de tractament matemàtic avançat. Detecció - correcció d’errors
Avanç importantíssim en gravació d’àudio-vídeo
DIGITALITZACIÓ DEL SENYAL
![Page 7: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Digitalització de TEXT• Cadascun dels caràcters de l’afabet és codificat amb una
notació binària• ASCII (American Standard Code for Information
Interchange)
• Caràcters imprimibles• Lletres (a, b, c ...)• Números (1, 2, 3 ...)• Símbols (#, $, % ...)
• Control de format• Separadors d’informació • Control de transmissió
![Page 8: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Senyal analògic
Senyal Àudio :Senyal AnalògicMostra de
veu(Micròfon)
So (Àudio) :Conjunt de senyals periòdics i aperiòdics.
Digitalització de SO
![Page 9: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Música: 2 canals (estèreo) Senyal analògic
![Page 10: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Representació música:
Octava musical = 12 semitons
Cada semitò separat un interval de freqüència:21/12=1,059 Hz
Conjunt de notes, senyals de múltiples freqüències
Nota = sinusoide pura )tsin(A
Senyal analògic
![Page 11: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Nota - freqüència Senyal analògic
![Page 12: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/12.jpg)
12
MOSTREIG:Prendre mostres del senyal analògic per digitalitzar (convertir el senyal en números)
Digitalització del senyal
2 qüestions:
1. Freqüència de mostreig Cada quant es mostreja?
2. Nombre de mostres
digitalització
![Page 13: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/13.jpg)
13
1. Freqüència de mostreig Cada quant es mostreja?
1920Teorema de Nyquist: freqüència de mostreig: fmostreig > 2·f
Mostreig a la mateixa freqüència del senyal Mostreig al doble de freqüència que el senyal
digitalització
![Page 14: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Definició de l’estàndard CD
Límit de freqüència de l’oïda humana: 20 Hz - 20000 Hz(Segons el Tª de Nyquist)
fmostreig > 2·20000 fmostreig = 44100 Hz (Compact Disc)
Senyal digital
![Page 15: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/15.jpg)
15
2. Nombre de mostres
Digitalització del senyal
0V
3V
5V
6V
7V
1V
4V
2V
Senyal analògic
40 00 112 256765 4774
Punts de mostreig
Valors en decimal
Mostres
Nivells deQuantificació
100
101
110
111
111
111
110
101
100
010
001
000
000
000
001
010
100
Senyal PCM(Pulse Coded Modulation)
100101110111111111110101100010001000000000001010100
Valors en binari
Senyal digitalitzat
p.ex.: f=2600Hz; fS=44100Hz
Rang dinàmic (precisió)
Senyal digital
![Page 16: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/16.jpg)
16
+ nivells de quantificació + precissió
+ bits n bits : 2n nivells
8 bits : 256 nivells
10 bits : 1024 nivells
16 bits : 65536 nivells
Qualitat acceptable per àudio98 dB (rang dinàmic)Estàndard del CD
decimal binari
0
1
2
3
4
14
15
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
1 1 1 0
1 1 1 1
4 bits = 16 nivells
decimal binari
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
3 bits = 8 nivells
Senyal digital
![Page 17: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Estàndard de digitalització del COMPACT DISCdigital àudio. Qualitat HI-FI
f = 44,1 kHz16 bits
Estàndard de digitalització del DVDdigital àudio. Molt alta qualitat
f = 96 kHz24 bits
SONY PHILIPS
FORUMDVD
Senyal digital
![Page 18: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Digitalització d’IMATGE
Una imatge es pot representar• Com un mapa de bits (bitmap)• Vectorialment
Un bitmap és una matriu de punts on cada punt representauna determinada codificació de color
![Page 19: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Imatge en Blanc i Negre:Cada punt de la matriu imatge té un valor binari corresponent a la intensitat lluminosa. • 8 bits = 255 nivells de gris (generalment suficient per apreciar be el detall)
Codificació de color L’ull humà percep el color mitjançant tres cèl·lules• Longituds d’ona visibles entre 400 i 700nm• 1920: Commission Internationale de l’Éclairage
(CIE) va realitzar l’experiment de correspondència de color que permeté d’obtenir les funcions de transferència de cada tipus de Cèl·lula
• Així s’obtenen les corbes dels triestímuls X, Y y Z
Digitalització d’imatge
![Page 20: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Propietats del pla de color:• Cap punt supera la recta x =1 – y• La U invertida exterior correspon als
colors purs• La recta de 380 a 700nm són els tons• violetes• El blanc es troba proper al punt 1/3 1/3
ZYXY
y
ZYX
Xx
A partir dels triestímuls X, Y i Z es pot establir el pla x, y de color
Digitalització d’imatge
A partir de tres punts qualsevol del diagrama, es pot generar qualsevol color contingut en el triangle que els uneix
En televisió de tub s’utilitzen tres colors obtinguts a partir de fosforescènciaVermell (x = 0,640, y= 0,330)Verd (x = 0,290, y = 0,600)Blau (x = 0,150, y= 0,060)
![Page 21: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/21.jpg)
21
R (vermell) G (verd) B (blau)
Digitalització d’imatge
Cada punt (píxel) estarà composat de tres punts RGB, codificats en binari en 8 bits (255 nivells = rang dinàmic suficient)
Imatge sencera
En components
![Page 22: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/22.jpg)
22
ENTRELLAÇAT:• Per a codificar imatges en moviment (TV) es fa un rastreig de
cada fotograma• Per motius històrics, en televisió PAL, la primera línea comença
al centre, fent un rastreig cap a la dreta.• Salta dues línies i fa el rastreig....• La darrera línia també acaba al centre i continua a la segona línia
(que abans s’havia saltat)
Digitalització d’imatgeVídeo
![Page 23: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/23.jpg)
23
EMMAGATZEMATGE D’INFORMACIÓ
![Page 24: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Memòries de semiconductorsParàmetres característics
Cost €/MbitVelocitat accés - transferènciaPermanencia d’informació:• Memòria volàtil• Memòria permanent
A partir d’aquests paràmetres s’estableix una jerarquia de memòria:
Col·locar a cada lloc la memòria més adient, segons les seves característiques
![Page 25: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Jerarquia de memòria
Cost decreixent
memòria
![Page 26: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/26.jpg)
26
columna
Línia de bit
Cel·la
fila
C1
M1
C2(cap. Paràsitade la columna)
Amplificador
Memòria RAM
EFECTE MEMÒRIA =
Emmagatzematge de càrrega en un condensador
Memòria semiconductora Memòria volàtil
• No permanent• Altíssima densitat• Cost molt baix
• Memòries d’alta capacitat amb un procés intensiu d’escriptura-lectura
sortidaentrada
![Page 27: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Memòria de K adreces i M paraulesMida: 2K x M
Entrada/Sortida M bits
AK
AK+1
AK+2
De
cod
ifica
do
r d
e f
iles
AL-1
Amplificadors sensorsDrivers
Decodificador de columnes
Línia de bit
Líni
a de
par
aula
A0
A1
AK-1
Amplificador restaura nivells (rail-to-rail)
Selecciona la paraulaapropiada
2L-K
M·2K
Cel.la de M bits
adre
ces
Estructura Bàsica d’una memòria RAMmemòria
![Page 28: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/28.jpg)
28
m7
m6
m5
m4
m3
m2
m1
m0
A2 A0A1
D3 D2D1
D0
1821
20
OR 8
9AND310AND38AND37AND36AND35AND34AND33AND3
Memòria semiconductorsMemòria permanent
Informació (bit) guardada en la Interconnexió entre línies (interruptor programable)
Memòria FLASH
![Page 29: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/29.jpg)
29
1
0
Línia de bitLínia
de paraula
Interruptor programable fet amb unTransistor MOSFET de porta flotant
Amb càrrega injectada = obertSense càrrega ijectada = tancat
Línia de bitLínia
de paraula
Memòria FLASHTecnologia de “interruptor programable”
PermanentDensitat mitjanaCost mitjà
PropietatsAdient per algunes escriptures-múltiples lectures
memòria
![Page 30: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/30.jpg)
30
SDHC (Secure Digital High Capacity >2GB)
memòria
![Page 31: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Micro SD (11mm x 15 mm)memòria
![Page 32: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Dominis mag. amb dues Orientacions diferents
Senyal rebutal lector
MAGNÈTIC:
Material amb dominis magnètics (imants) orientables
Principi físic per la gravació d’informació
Suport magnètic
![Page 33: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/33.jpg)
33
0 0 1 1 00Per nivells
Per canvis de nivell
01
0
1 ó
5 canvis
3 canvis
Augment de la densitat d’informació:
CODIFICACIÓ / MODULACIÓ
Suport magnètic
![Page 34: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Emmagatzematge MagnèticDisc Dur
![Page 35: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Informació a Pistes CircularsDominis magnètics en les dues orientacionsCanvis de flux magnètic
Disc Dur
![Page 36: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Evolució de la densitat superficial
Breakpoint capçals MR Breakpoint capçals GMR
CGR=compound growth rate
Disc Dur
![Page 37: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/37.jpg)
37
• Patterned Media• Nanotecnologia
Disc DurEvolució del Disc Dur
![Page 38: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/38.jpg)
38
El cost $/MB ha disminuït de manera important degut a l'augment de capacitat
El cost $/MB ha disminuït a un ritme (40-50% anual) major que en FLASH
Competitiu en front de FlashPer altes capacitats
Disc Dur
![Page 39: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Emissor de llumDíode Laser
Fotodetector
Reflexió dèbil Alta Reflectivitat
Senyal rebutAl fotodetector
ÒPTIC:
Canvis de reflexió de la llum
Suport òptic
Principi físic per la gravació d’informació
![Page 40: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Gravació i LecturaLectura en disc òptic
Informació gravada en canvis en reflexió del senyal
![Page 41: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/41.jpg)
41
Diverses possibilitats :
Informació gravada en canvis en la reflexió del feix de llum incident.
2. Absorció de la llum en una capa amb canvis estructurals
1. Interferència en forats de 1/4 longitud d’ona de la llum incident (/4)
3. Canvis en la polarització de la llum, per camp magnètic (MO)
Suport Òptic
![Page 42: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/42.jpg)
42
1. Interferència 1/4 longitud d’ona de la llum incident (/4)Secció transversal d’un Compact Disc:
Substrat de policarbonat transparent
Capa reflectant d’Alumini
Capa de protecció
etiqueta
Díode Làser IR
Mirall semi-reflectant
Lent d’enfoc
Fotodetector
1,2 cm
Suport Òptic
![Page 43: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Interferència destructiva
190 nm
Llum reflectida
Llum reflectida en faseInterferència constructiva
Llum reflectida en contrafaseInterferència destructiva L
L/4
Longitud d’ona: L=780 nm
Recorregut total=2.5L
Recorregut total=2L
L
L
Llum incident
Longitud d’ona de la llum incident = 780 nm; /4 =190 nm
Suport Òptic
![Page 44: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Exemple COMPACT DISC
Forat de CD(0,5 x 2µ)
Petjada dactilarForat de CD(15 µ)
Pols40 µ
Cabell humà75 µ
Fil de cotó150 µ
Lectura: feix de llum làser escombra la pista
Suport Òptic
![Page 45: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Policarbonat
Capa reflectant
Fotodetector
1.2 mm
Etiqueta
Transparent
Capa d’Or
Díode Laser
Mirall semi-reflectant
Capa protectora
Zones clares Zones fosques
2. Absorció de la llum en una capa
Dos tipus de capes - dues tecnologies
Suport Òptic
![Page 46: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Capa metàl·licaCapa de gravació
Senyal del Fotodetector
FotodetectorZones sense gravar
Zones fosques
1 Capa de polímer orgànic colorant
Similar a la pel·lícula fotogràfica (velada)CD-R : DVD-R
Lectura: Es llegeix amb llum de baixa intensitat, que en travessar les zones fosques (major absorció de llum) el fotodetector rep un senyal més feble.
Gravació: una zona il·luminada amb un raig de llum de forta intensitat canvia la seva absorció, tornant-se fosc.
Suport Òptic
![Page 47: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Capa reflectora. AlCrCapa de protecció (ZnS - SiO2)
Capa de TeSbGe. Canvi de fase
Capa de protecció (ZnS - SiO2)
Capa de proteccióEtiqueta
Substrat dePolicarbonat transparent
Canvi d’absorció
Capa de aliatge metàl·lic. Canvi de fase. 1 Capa d’aliatge de “TeSbGe” o “TeSbAgIn”.
Gravació per canvi de fase: Amorfa-Cristal·lina Canvis d’absorció REVERSIBLES
2 Capa de metall reflectant.
CD-RW : DVD-RW
Suport Òptic
![Page 48: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Punt de fusió
Temperatura
Temps
Refredament ràpid
Fase cristal·linaBaixa absorció
Fase amorfaAlta absorció
de recristal·lització
Intensitat d’escriptura
Intensitat d’esborrat
Intensitat de lectura
AmorfCristal·lí
Esborrat: escalfament a temperatura inferior: Recristal·lització
Gravació: escalfament puntual amb feix làser a temperatura de fusió. Refredament ràpid. Amorfització
Suport Òptic
![Page 49: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/49.jpg)
49
DISCS ÒPTICS PER A LA GRAVACIÓ DIGITAL DE DADES
Aquest ventall de solucions tecnològiquespermet la fabricació de
Qualsevol tipus de dades
ÀUDIOVÍDEO
LLIBRES
INFORMÀTICA
ENCICLOPÈDIES
JOCS
![Page 50: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/50.jpg)
50
CD-A Compact Disc (Música)CD-ROM (Informàtica; Multimèdia)
DISCS DE “NOMÉS LECTURA”
• Lectura per interferència /4.• Làser infraroig 780 nm• Pista espiral des del centre• Informació en forats “estampats” recoberts de capa metàl·lica.•Mida de forat: Amplada: 0,5µm Llargada: 0,83 – 3,56 µm Distància entre forats: 1,6 µm• Codificació: entre dos “uns” hi ha d’haver 2 - 11 “zeros”• Pista espiral des del centre• Velocitat lineal constant 1,2 cm/s
0,5 micres
1,6 mic.
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
Discs Òptics
![Page 51: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Mostreig 44,1 kHzCanals 2 (stereo)Bits 16Nivells 65536Rang dinàmic 98 dBRitme de dades 1.41 Mb/sGruix 1,2 mmDiàmetre 12 cm
74 minuts de música (9º Simfonia de Beethoven)
44.100 mostres (de 2x16 bits) per segon44100×2×16 = 1.411.200 bits/s
Estàndard COMPACT DISC
Detecció i correcció automàtica d’errors.Redundància d’informació. Entrellaçat
1 marc = 192 b + 396 b= 588 bits
Duració del disc?
Discs Òptics
![Page 52: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/52.jpg)
52
INFORMÀTICA ÀUDIODuració 74 minRitme transferència 75 blocs/segonBloc 2048 Bytes 2352 Bytes
Capacitat
Ritme de transferència: 75 blocs/s × 2352 × 8 = 1.411.200 b/s
AUDIO - COMPACT DISC
75 blocs/s × 2352 B/bloc × 74 × 60 seg/min = = 783.216.000 B (747 MB)
INFORMÀTICA CD-ROM; CD-R; CD-RW
75 blocs/s × 2048 B/bloc × 74 × 60 segons = = 681.984.000B (650 MB)
Discs Òptics
![Page 53: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Fabricació: • Estampació en policarbonat fos• Metal·lització • Capa protectora• Serigrafia d’etiqueta
Imatge de l’estampador per microscopi electrònic
Imatge d’un forat “pit” d’un CD per microscopi electrònic
Música en Forats estampats en un plàstic!
Discs Òptics
![Page 54: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/54.jpg)
54
• Gravació per capa de colorant orgànic (Irreversible)• Velocitat lineal constant• Pista espiral des del centre, ondulada (per al seguiment)
on es graven les dades
CD-R (Totes les aplicacions)
DISC GRAVABLE 1 COP Discs Òptics
![Page 55: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/55.jpg)
55
CD-RW (Totes les aplicacions)
DISC Re-GRAVABLE
• Gravació per Canvi de fase en capa d’aliatge metàl·lic. (Reversible)
• Velocitat lineal constant• Pista espiral des del centre, ondulada (per al seguiment) on
es graven les dades
Capa reflectora. AlCrCapa de protecció (ZnS - SiO2)
Capa de TeSbGe. Canvi de fase
Capa de protecció (ZnS - SiO2)
Capa de proteccióEtiqueta
Substrat dePolicarbonat transparent
Canvi d’absorció
Discs Òptics
![Page 56: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/56.jpg)
56
DVD Digital Video DiscDigital Versatile Disc
Vídeo demanda: Major capacitatMajor ritme de dades
DVD
Policarbonat
Policarbonat
Etiqueta
Adhesiu
Capa reflectant
Capa reflectant
Díode Laser Díode Laser
0.6mm
1.2mm
0.6mm
CD
1 Capa de 1.2 mm 2 Capes enganxades de 0.6 mm
Infraroig Vermell
Tecnologies similars al CD
Comparació d’estructures CD-DVD
Discs Òptics
![Page 57: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Com s’aconsegueix augment de capacitat?
Làser vermell (més endavant blau) Augment de CAPACITAT
Substrat 2 capes: Permet doble capa / doble cara
Discs Òptics
Disminució de long. d’ona permet llegir motius més petits
quan la long. d’ona s’acosta a la mida del motiu es produeix difracció (soroll)
![Page 58: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/58.jpg)
58
Formats DVD Discs Òptics
![Page 59: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Formats DVD Discs Òptics
![Page 60: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/60.jpg)
60
Formats DVD Discs Òptics
![Page 61: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/61.jpg)
61
Formats DVD Discs Òptics
![Page 62: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/62.jpg)
62
Formats DVD Discs Òptics
![Page 63: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Comparació CD - DVD
Guany x 6 CD DVDMàxima capacitat d’emmagatzematge
0.65 GB 4.3 GB - 16 GBMàxima velocitat de transferència
1.4 Mb/s 11 Mb/s
Discs Òptics
![Page 64: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/64.jpg)
64
DVD Gravables
DVD-RW PioneerDVD-RAM Panasonic, HitachiDVD+RW Philips, Sony, HP
DVD-R Gravable 1 cop = CD-RDVD+R
Formats regravables. No hi ha únic estàndard 3 tipusMateixa tecnologia que CD-RW -
Canvi de fase en aliatge metàl·licLleugeres diferències en format = incompatibilitats
Discs Òptics
![Page 65: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/65.jpg)
65
aplicacions
• Compressió d’imatge MPEG2 (300 GB per pel·lícula)• Vídeo MPEG2 d’alta qualitat, duració 135 min/capa.• Accés instantani per temps o capítols• Parada perfecta d’imatge • Menús de selecció• Multi-llenguatge• Àudio: Fins a 8 pistes de só: compressió Dolby-AC3 o MPEG2• Fins a 32 subtítols• Codis regionals • Suport de formats NTSC i PAL• Ha d’acomodar diferents relacions d’aspecte: 4:3 i 16:9• No suporta HDTV , (laser blaus i nous estàndards)• Cost final similar a CD-àudio (10-20€) • Millor qualitat però més problemes de producció.• Possibilitat de Multi-angle
Característiques:
Discs Òptics
![Page 66: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Regions DVD
Evitar copiat de películes
Discs Òptics
![Page 67: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/67.jpg)
67
• No establert encara l’estàndard• Compressió MPEG2 o DOLBY AC3• Alta qualitat: 96 KHz - 24 bits• Duració:
80 hores àudio baixa qualitat (audio books)30 h. Àudio qualitat CDVàries h. d’àudio de molt alta qualitat
• Crítiques de les discogràfiques sobre la comercialitat del sistema
aplicacions
Característiques:
Discs Òptics
![Page 68: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/68.jpg)
68
aplicacions
Característiques:
Informàtica. Dades en generalAprofita tots els avantatges:
• Gran capacitat• Gran ritme de transmissió de dades
Discs Òptics
![Page 69: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/69.jpg)
69
BLU-RAY
• Satisfer la demanda de capacitat i transferència de la TV d’Alta Definició (HD-TV)
• 1280×720 (720p) o 1920×1080 (1080i o 1080p) SONYPHILIPS
Arriba la HD-TV Discs Òptics
![Page 70: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/70.jpg)
70
Com aconseguir l’increment de densitat
Llegir amb làser color blau
làser vermell (650 nm) DVD
làser blau-violeta (405 nm) BLU-RAY;
HD-DVD
comparació del tamany del feix làser
Discs Òptics
![Page 71: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Capacitat BLU-RAY vs. DVD
10 20 30 40 50 60 GB
4,7 GB dades
2 hores de pel·lícula de definició estàndardamb alguns extres
27 GB dades
Més de 13 hores de pel·lícula de definició estàndard
Més de 2 hores de pel·lícula d’alta definició
DVD una capa
BLU-RAY una capa
54 GB dades
Més de 20 hores de vídeo estàndard
4,5 hores de vídeo digital HD
BLU-RAY doble capa
Discs Òptics
![Page 72: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/72.jpg)
72
Comparació amb DVDDiscs Òptics
![Page 73: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/73.jpg)
73
HD-DVD
• Alta Definició (HD)• 1280×720 (720p) o 1920×1080 (1080i o 1080p)
ToshibaNEC...
R.I.P.Discs Òptics
![Page 74: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/74.jpg)
7410 20 30 40 50 60 GB
4,7 GB dades
2 hores de pel·lícula de definició estàndardamb alguns extres
20 GB dades
Aprox. 8 hores de pel·lícula de definició estàndard
2 hores de pel·lícula d’alta definició (HD)
DVD una capa
HD-DVD una capa
32 GB dades
14 hores de vídeo estàndard
2,5 hores de vídeo digital HD
HD-DVD doble capa
Capacitat HD-DVD vs. DVDDiscs Òptics
![Page 75: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/75.jpg)
75
Parametres DVD HD DVD BD
Capacitat per capa (GB) 4.7 15 27
Max nombre of capes 2 2 (3?) 2
Max nombre of cares 2 2 1
Gruix del disc (mm) 0.6 + 0.6 0.6 + 0.6 1.1 + 0.1
Longitud d’ona Làser (nm) 650 405 405
Apertura Numèrica 0.60 0.65 0.85
Cal una Caixa No No No
Cal control de Tilt No Yes ?
Cal Capa de protecció No No Yes
Compatibilitat amb lectura DVD OK Més complicada
Formats de compressió MPEG2 MPEG2, VC1, WMV HD, H.256/MPEG4 AVC
MPEG2, VC1, WMV HD, H.256/MPEG4 AVC
Seguretat HDCP (para HD), Identificador de Volum a la capa física, AACS
HDCP, ROM-Marca d’aigua, BD+ Encriptació dinàmica, AACS
Discs Òptics
![Page 76: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Blu-ray vs. HD-DVD
Blu-ray HD-DVD
FabricantsSony, Philips, JVC, Pioneer, Panasonic, HP, Dell, Hitachi, Samsung, TDK
Toshiba, NEC, Sanyo, Memory-Tech, the DVD Forum
Estudis de cinema
Columbia TriStar, Disney, MGMNew Line, Paramount, Universal, Warner Bros.
Cost Uns 10€ més que els DVDs Aproximadament 10% més que DVDs
AvantatgesMajor Capacitat de gravació Major interactivitat
Mateixa estructura de disc que els DVDs Implica menors costos de producció
Desavantatges
Més car de produirNo ha estat capaç de suportar codecs més avançats de compressió de vídeo com MPEG-2 i MPEG-4 AVC
Menor Capacitat
Discs Òptics
![Page 77: ELECTRÒNICA: el motor de les tecnologies de la informació](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062519/56814dcb550346895dbb21bb/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Comparativa de vendes
BLU-RAY
HD-DVD
Discs Òptics