Logo
Logo

Рефлектометрия в одноэлектронных схемах

Задачи
Корзина недоступна
Чтобы пользоваться корзиной для создания наборов задач, авторизуйтесь.

Решение

A19
A1  0.20 С какой скоростью распространяются электромагнитные волны в коаксиальном проводе?

A2  0.20 Пусть участок центральной жилы длиной $\Delta x$ заряжен зарядом $\Delta q$, а внешняя оплетка заземлена. Найдите электрическое поле между центральной жилой и оплеткой.

A3  0.30 Найдите емкость $C_x$ единицы длины коаксиального провода.

A4  0.30 Найдите индуктивность $L_x$ единицы длины провода.

A5  1.00
  1. Покажите, что импеданс $Z_0$ полубесконечного провода равен $Z_0=\sqrt{L_x/C_x}$.
  2. Рассчитайте численное значение $b/a$, если импеданс провода $Z_0=50\ \Omega$, а параметры диэлектрика — $\varepsilon_r=4.0$ и $\mu_r=1.0$.

B1  1.00 Найдите импеданс такой линии электропередачи.

C1  1.00 Найдите коэффициент отражения $\Gamma=V_\text{r}/V_\text{i}$ в месте соединения линий.

C2  0.20 Укажите условие(я), при которых фаза исходного сигнала $V_i$ изменяется на $\pi$ при отражении.

D1  1.50

Пусть QD содержит $n$ электронов.

  1. Найдите потенциал $\varphi_n$ на QD.
  2. Найдите энергию $\Delta E_n$, которая необходима еще одному электрону для попадания на QD.

D2  0.50 Найдите $E_c=\max \Delta E_{\mathcal{N}}(V_g)$ — максимальную из равновесных добавочных энергий, достижимых подстройкой потенциала $V_g$.

D3  0.50 Найдите, какому условию должна удовлетворять температура электронов, чтобы они не могли перейти на QD.

D4  0.80
  1. Напишите оценку времени туннелирования, используя емкость $C_t$ и сопротивление $R_t$ туннельного перехода.
  2. Найдите соотношение, которому должно удовлетворять $R_t$, чтобы состояния ON и OFF не перекрывались.

E1  0.20 Вычислите $\Delta \Gamma$ для SET, подключенного к линии с импедансом $50\ \Omega$ (рис. 6).

E2  0.80 Найдите условие на $L_0$, необходимое для того, чтобы $\Delta \Gamma$ было порядка единицы.
Для случая $\omega_{\text{rf}}/(2\pi)=100\: \textrm{МГц}$ вычислите $L_0$ и соответствующее ей $\Delta \Gamma$.

F1  1.00 Предложите, как выбрать $\omega_\text{rf}$ и $Z_\text{C}=\sqrt{L_0/C_0}$, чтобы получить $\Delta\Gamma \sim 1$ при фиксированных $C_0$ и $C_q$. В ответ запишите формулы для нахождения $\omega_\text{rf}$ и $Z_{\text{C}}$.

F2  0.50 Ставится цель получить $\Delta \Gamma \sim 1$, не прибегая к использованию значительных $L_0$. Считая $L_0$ (и, таким образом, $Z_C$) фиксированной, нарисуйте схему, задействующую еще один элемент при подключении линии к SLQD. Найдите выражение для номинала этого элемента.