MOSFET (Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effect Transistor) MOSFET (Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effect Transistor) je typ tranzistoru s řízeným polem (FET), který se nejčastěji vyrábí řízenou oxidací křemíku. Má izolovanou řídicí elektrodu (gate), jejíž napětí určuje vodivost zařízení. Tato schopnost měnit vodivost v závislosti na velikosti přivedeného napětí se může využít pro zesilování nebo spínání elektronických signálů. Termín MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect Transistor) je téměř synonymem pro MOSFET. Dalším téměř synonymem je IGFET (Insulated-Gate Field-Effect Transistor). Základní princip tranzistoru s řízeným polem poprvé patentoval Julius Edgar Lilienfeld v roce 1925. Hlavní výhodou MOSFETu je, že pro řízení zátěžového proudu vyžaduje téměř nulový vstupní proud, ve srovnání s bipolárními tranzistory (BJT). U MOSFETu v režimu obohacování (enhancement mode) zvyšuje napětí přivedené na řídicí elektrodu vodivost zařízení. U tranzistorů v režimu ochuzování (depletion mode) snižuje napětí přivedené na řídicí elektrodu vodivost. "Metal" v názvu MOSFET je někdy nesprávný název, protože materiál řídicí elektrody může být vrstva polykřemíku (polykrystalický křemík). Podobně i "oxid" v názvu může být nesprávný název, protože se používají různé dielektrické materiály s cílem získat silné kanály s menšími přivedenými napětími. MOSFET je zdaleka nejběžnější tranzistor v digitálních obvodech, protože miliardy z nich mohou být zahrnuty do paměťového čipu nebo mikroprocesoru. Protože MOSFETy lze vyrobit buď z p-typových nebo n-typových polovodičů, lze pomocí komplementárních párů MOS tranzistorů vytvářet spínací obvody s velmi nízkou spotřebou energie ve formě CMOS logiky.
Polovodič Polovodič je látka, jejíž elektrická vodivost se pohybuje mezi vodivými materiály, jako je měď, a izolanty, jako je sklo. Její odpor obvykle klesá s rostoucích teplotou, zatímco u kovů je tomu naopak. [1] Jeho vodivé chování lze užitečně měnit zaváděním nečistot („dopování“) do krystalové struktury. Existují-li ve stejném krystalu dvě odlišně dotované oblasti, vytvoří se polovodičový přechod. Chování volných elektrických nábojů, mezi něž patří elektrony, ionty a díry, na takových přechodech je základem diod, tranzistorů a většiny moderní elektroniky. Některými příklady polovodičů jsou křemík, germanium, arsenid galitý a prvky poblíž tzv. „polokovového schodiště“ v periodické tabulce. Arsenid galitý je po křemíku druhým nejběžnějším polovodiče a používá se v laserových diodách, solárních článcích, mikrovlnných integrovaných obvodech a dalších. Křemík je klíčovým prvkem pro výrobu většiny elektronických obvodů. Polovodivé součástky mohou vykazovat řadu různých užitečný vlastností, jako je snadnější průchod proudu jedním směrem než druhým, vykazování proměnlivého odporu a citlivost na světlo nebo teplo. Vzhledem k tomu, že elektrické vodivosti polovodivého materiálu lze měnit dopováním a přikládáním elektrických polí nebo světla, lze zařízení z polovodičů používat ke zesilování, spínání a přeměně energie. Vodivost křemíku se zvyšuje přidáním malého množství (řádově 1 z 10 8) pětimocných (antimon, fosfor nebo arzen) nebo trojmocných (bor, gallium, indium) atomů. Tomuto postupu se říká dopování a výsledné polovodiče jsou známé jako dotované polovodiče. Kromě dopování lze vodivost polovodiče zlepšit také zvýšením jeho teploty. To je v rozporu s chováním kovu, u kterého vodivost klesá se zvyšující se teplotou. Moderní chápání vlastností polovodičů se opírá o kvantovou fyziku, která vysvětluje pohyb elektrických nábojů v krystalové mřížce. [2] Dopování značně zvyšuje počet elektrických nábojů v krystalu. Obsahuje-li dotovaný polovodič volné díry, nazývá se „p-typ“ a pokud volné elektrony, nazývá se „n-typ“. Polovodivé materiály používané v elektronických zařízeních jsou dotovány za přesných podmínek, aby se řídila koncentrace a oblasti dotovaných oblastí typu p a n. Jediný krystal polovodičového zařízení může mít mnoho oblastí typu p a n; p-n přechody mezi těmito oblastmi jsou zodpovědné za užitečné elektronické chování. Pomocí hrotové sondy lze rychle určit, zda je polovodičový vzorek typu p nebo n. [3] Některé z vlastností polovodivých látek byly pozorovány v polovině 19. století a prvních desetiletích 20. století. První praktickým využitím polovodičů v elektronice byl vývoj detektoru „kočičích vousů“ v roce 1904, primitivní polovodičové diody používané v raných radiových přijímačích. Pokroky v kvantové fyzice vedly k následném vynálezu tranzistoru v roce 1947 [4] a integrovaného obvodu v roce 1958.
Doplňující informace o technologii CMOS Historie Technologii CMOS původně navrhl Frank Wanlass ve společnosti Fairchild Semiconductor a představil ji spolu s Chih-Tangem Sahem na Mezinárodní konferenci o integrovaných obvodech v roce 1963. Wanlass později podal americký patent 3 356 858 na obvody CMOS, který mu byl udělen v roce 1967. Společnost RCA komercializovala tuto technologii pod obchodní značkou "COS-MOS" na konci 60. let, což donutilo ostatní výrobce najít jiné jméno, což vedlo k tomu, že se "CMOS" stalo do začátku 70. let standardním názvem pro tuto technologii. CMOS ve srovnání s jinými technologiemi V 80. letech 20. století překonala technologie CMOS logiku NMOS jako dominantní proces výroby MOSFET pro čipy s velmi velkou integrací (VLSI) a nahradila také dřívější technologii tranzistor-tranzistorové logiky (TTL). Od té doby zůstává CMOS standardním výrobním procesem pro polovodičová zařízení MOSFET ve čipech VLSI. K roku 2011 bylo 99 % integrovaných obvodů, včetně většiny digitálních, analogových a smíšených signálů, vyráběno pomocí technologie CMOS. Vlastnosti Dvěma důležitými vlastnostmi zařízení CMOS jsou vysoká odolnost proti šumu a nízká spotřeba statického výkonu. Vzhledem k tomu, že je jeden tranzistor páru MOSFET vždy vypnutý, odebírá sériová kombinace významný výkon pouze okamžitě při přepínání mezi stavy zapnuto a vypnuto. Zařízení CMOS proto nevytvářejí tolik odpadního tepla jako jiné formy logiky, jako je logika NMOS nebo tranzistor-tranzistorová logika (TTL), které obvykle mají nějaký trvalý proud, i když nemění stav. Tyto vlastnosti umožňují technologii CMOS integrovat na čip vysokou hustotu logických funkcí. To byl hlavní důvod, proč se CMOS stala nejpoužívanější technologií pro implementaci do čipů VLSI. Struktura Fráze "kov-oxid-polovodič" odkazuje na fyzickou strukturu tranzistorů s efektem pole MOS, které mají kovovou elektrodu hradla umístěnou na vrcholu oxidu izolátoru, který je zase na vrcholu polovodičového materiálu. Kdysi se používal hliník, ale nyní je tímto materiálem polysilikon. S nástupem dielektrických materiálů s vysokou permitivitou v procesu CMOS se vrátily i jiné kovové hradla, jak oznámily společnosti IBM a Intel pro 45nanometrový uzel a menší velikosti.
Digitální video Digitální video je elektronickou reprezentací pohyblivých obrazových snímků (videa) ve formě kódovaných digitálních dat. To je v kontrastu s analogovým videem, které představuje pohyblivé obrazové snímky ve formě analogových signálů. Digitální video se skládá ze série digitálních snímků zobrazovaných v rychlém sledu, obvykle 24, 30 nebo 60 snímků za sekundu. Digitální video má mnoho výhod, jako je snadné kopírování, multicastování, sdílení a ukládání. Digitální video bylo poprvé komerčně představeno v roce 1986 s formátem Sony D1, který zaznamenával nekomprimovaný standardní videosignál ve formě digitální. Kromě nekomprimovaných formátů zahrnují oblíbené komprimované formáty digitálního videa dnes MPEG-2, H.264 a AV1. Moderní standardy propojení používané pro přehrávání digitálního videa zahrnují HDMI, DisplayPort, Digital Visual Interface (DVI) a Serial Digital Interface (SDI). Digitální video lze kopírovat a reprodukovat bez ztráty kvality. Naproti tomu, když jsou analogové zdroje kopírovány, dochází ke ztrátě generace. Digitální video lze ukládat na digitální média, jako jsou Blu-ray disky, na počítačové datové úložiště nebo streamovat přes internet koncovým uživatelům, kteří sledují obsah na osobním počítači nebo obrazovce mobilního zařízení nebo digitální chytré televizi. Dnes digitální video obsah, jako jsou televizní pořady a filmy, obsahuje také digitální zvukovou stopu.
Aktivní pixelový senzor Aktivní pixelový senzor (APS) je obrazový senzor, který vynalezl Peter J. W. Noble v roce 1968. Každá jednotka pixelového senzoru má fotodetektor (obvykle pevně spojenou fotodiodu) a jeden nebo více aktivních tranzistorů. V aktivním pixelovém senzoru kov-oxid-polovodič (MOS) se jako zesilovače používají tranzistory s efektem pole kov-oxid-polovodič (MOSFET). Existují různé typy APS, včetně raného NMOS APS a nyní mnohem běžnějšího komplementárního MOS (CMOS) APS, známého také jako CMOS senzor. CMOS senzory se používají v technologiích digitálních fotoaparátů, jako jsou fotoaparáty v mobilních telefonech, webové kamery, většina moderních digitálních kompaktních fotoaparátů, většina digitálních zrcadlovek (DSLR), bezzrcadlových fotoaparátů s výměnnými objektivy (MILC) a bez čočkové zobrazování pro buňky. CMOS senzory se objevily jako alternativa k obrazovým senzorům s nábojovým spojením (CCD) a v polovině 2000. let je nakonec překonaly v prodeji. Termín aktivní pixelový senzor se také používá pro označení samotného jednotlivého pixelového senzoru, na rozdíl od obrazového senzoru. V tomto případě se obrazový senzor někdy nazývá snímač aktivního pixelového senzoru nebo snímač aktivního pixelového obrazu.
HDCAM
HDCAM (High Definition Camcorder) je profesionální formát videokazet pro záznam digitálního videa ve vysokém rozlišení. Byl představen v roce 1997 společností Sony a stal se rozšířeným formátem pro záznam a produkci videa ve vysílacích společnostech a filmovém průmyslu.
Technické parametry
HDCAM využívá kompresi obrazu pomocí diskrétní kosinové transformace (DCT) v poměru 3:1:1. Záznam probíhá v rozlišení 1440 × 1080, které je kompatibilní se standardem 1080i. Pozdější modely přidaly progresivní režimy 24p a 23,976 PsF (Progressive Segmented Frame).
Kodek HDCAM používá obdélníkové pixely, takže zaznamenaný obsah 1440 × 1080 je při přehrávání přepočítán na 1920 × 1080. Bitová rychlost zaznamenaného videa je 144 Mb/s.
Zvuk je zaznamenáván ve čtyřech kanálech pomocí digitálního zvuku AES3 s 20bitovým rozlišením a vzorkovací frekvencí 48 kHz.
HDCAM kazety byly vyráběny ve dvou velikostech: malé a velké. Malá kazeta používala stejný tvarový faktor jako původní Betamax.
Konkurence
Hlavním konkurentem HDCAM byl formát DVCPRO HD nabízený společností Panasonic. Ten využíval podobný kompresní algoritmus a bitové rychlosti v rozmezí od 40 Mb/s do 100 Mb/s v závislosti na snímkové frekvenci.
Standardizace
HDCAM je standardizován jako SMPTE 367M, známý také jako SMPTE D-11.
Současné použití
Podobně jako většina formátů videokazet, ani HDCAM již není široce používán. Byl nahrazen paměťovými kartami, diskovými záznamovými formáty a SSD. Přesto společnost Sony stále vyrábí nové pásky HDCAM.
Výhody
Vysoké rozlišení (1080i)
Kompatibilita s 1080i a progresivními režimy
Vysoká bitová rychlost (144 Mb/s)
Dobrá kvalita zvuku
Kompaktní velikost (malé kazety)
Nevýhody
Komprese obrazu s poměrem 3:1:1
Obdélníkové pixely
Vyšší cena než jiné formáty
Stále nižší dostupnost
Sony Group Corporation Sony Group Corporation (ソニーグループ株式会社, Sonī Gurūpu Kabushiki-gaisha), dříve známá jako Tokyo Tsushin Kogyo K.K. (東京通信工業株式会社, Tokijská telekomunikační a průmyslová korporace) a Sony Corporation (ソニー株式会社), je japonská nadnárodní konglomerátní korporace se sídlem v Minato, Tokio, Japonsko. Skupina Sony zahrnuje subjekty jako Sony Corporation, Sony Semiconductor Solutions, Sony Entertainment (včetně Sony Pictures a Sony Music Group), Sony Interactive Entertainment, Sony Financial Group a další. Sony byla založena v roce 1946 jako Tokyo Tsushin Kogyo Masaru Ibuka a Akio Morita. Tato elektronická společnost, známá pro tvorbu produktů jako tranzistorové rádio TR-55, domácí videorekordér CV-2000, přenosný audio přehrávač Walkman a přehrávač kompaktních disků CDP-101, se vydala na rozmanité obchodní podniky. V roce 1988 Sony koupila CBS Records a v roce 1989 koupila Columbia Pictures. Společnost také představila domácí videoherní konzoli PlayStation. V Japonsku Sony expandovala do finančního sektoru. V roce 2021 se Sony transformovala na holdingovou společnost a předala název Sony Corporation své dceřiné elektronické společnosti. Sony s 55procentním podílem na trhu s obrazovými senzory je největším výrobcem obrazových senzorů, druhým největším výrobcem fotoaparátů a patří mezi lídry v prodeji polovodičů. Je největším světovým hráčem na trhu prémiových televizorů pro televize s úhlopříčkou alespoň 55 palců (140 centimetrů) s cenou vyšší než 2 500 USD, stejně jako druhou největší značkou televizorů podle podílu na trhu a od roku 2020 třetím největším výrobcem televizorů na světě podle ročních prodejních čísel. Sony má slabé vazby na firemní skupinu Sumitomo Mitsui Financial Group (SMFG), nástupce Mitsui keiretsu. Sony je kótována na Tokijské burze cenných papírů (kde je součástí indexů Nikkei 225 a TOPIX Core30) s dalším výpisem ve formě amerických depozitních certifikátů kótovaných na New York Stock Exchange (obchodovaných od roku 1970, což z ní činí nejstarší japonskou společnost kótovanou na americké burze) a byla zařazena na 88. místo v seznamu Fortune Global 500 za rok 2021.
Fantomové jízdy: První filmové žánry Fantomové jízdy neboli panoráma byla raným žánrem filmů, které byly populární ve Velké Británii a USA na konci 19. století. Tyto filmy předcházely skutečným vyprávěcím filmům a jednoduše ukazovaly pohyb vozidla vpřed, obvykle snímaného připevněním kameramana na jeho přední část. Termín "fantomová jízda" byl použit proto, že pozice kamery znamenala, že bylo vidět pouze trať a krajinu a pohyb vypadal, jako by vycházel z neviditelné síly. Ačkoli mnoho raných filmů ukazovalo místní tratě, poptávka po nových záběrech vedla k natáčení na exotičtějších místech. To přineslo tomuto žánru nový rozměr a umožnilo lidem, kteří by je jinak nikdy neviděli, spatřit cizí země. Tento žánr je významný i přes svou krátkodobou popularitu díky roli, kterou sehrál ve vývoji panorámování, delších filmů a střihu filmů, stejně jako díky svému znovuobjevení ve 4D filmech a simulacích.
Šířka filmového pásu je fyzikální vlastnost filmového nebo fotografického pásu, která určuje jeho šířku. Tradičně jsou hlavními šířkami filmových pásů 8 mm, 16 mm, 35 mm a 65/70 mm (v tomto případě 65 mm pro negativ a 70 mm pro distribuční kopii; těch pět milimetrů navíc je určeno pro magnetický zvukový záznam). V minulosti existovaly i jiné šířky pásů, zejména v éře němého filmu, nejvýznamnější byl 9,5mm film a řada dalších šířek od 3 mm do 75 mm. Širší pás je obecně spojován s vyšší kvalitou obrazu, větší detailností obrazu, vyššími náklady na materiál, těžším vybavením kamery, větším a nákladnějším projekčním vybavením a větší objemností a hmotností pro distribuci a skladování (jak dočasné, tak archivní).
Poslední vysílání Poslední vysílání je americký hororový film z roku 1998, který napsali, produkovali a režírovali Stefan Avalos a Lance Weiler, kteří ve filmu také hrají. Film je natočen ve formě pseudodokumentu a využívá techniku nalezených záběrů. Fingovaný příběh vypráví o muži, který byl v roce 1995 odsouzen za vraždu svého týmu lidí během noční expedice za hledáním mýtického Jerseyho ďábla v borovicových lesích New Jersey. Film je považován za první celovečerní film natočený a sestříhaný výhradně na digitálním zařízení pro spotřebitele. Premiéru měl 23. října 1998 a přes smíšené kritické recenze se stal komerčním úspěchem. Děj Film začíná výpovědí Jamese Winterse, odsouzeného vraha, který vypráví o své expedici do lesů New Jersey za hledáním Jerseyho ďábla. Winters a jeho tým, skládající se z kameramana Rafe Cohena, zvukaře Allana Mendelsouna a průvodce Todda Armstronga, se vydávají do lesů vybaveni kamerami a zvukovým zařízením, aby dokumentovali svou cestu. Během noci se však začnou dít podivné věci. Tým slyší podivné zvuky, jejich vybavení začíná selhávat a zdá se, že je někdo sleduje. Postupně se tým začne rozpadat, protože členové jsou vystrašení a podezíraví. Když tým konečně narazí na Jerseyho ďábla, je příliš pozdě. Stvůra je divoká a brutální a rychle zabije většinu týmu. Winters je jediný, kdo přežije, ale je traumatizován a psychicky narušen. Film končí tím, že Winters je odveden do vězení, kde čeká na soud. Případ Jerseyho ďábla zůstává nevyřešen a stává se legendou. Produkce Poslední vysílání bylo natočeno s velmi nízkým rozpočtem, odhadovaným na pouhých 900 dolarů. Film byl natočen na digitální kameru Sony VX1000 a sestříhán na počítači Macintosh. Film byl natočen ve stylu nalezených záběrů, což znamená, že byl prezentován jako skutečné záběry pořízené týmem během jejich expedice. Tento styl pomohl vytvořit pocit realističnosti a bezprostřednosti. Přijetí Poslední vysílání mělo smíšené kritické recenze. Někteří kritici chválili film za jeho inovativní styl a děsivou atmosféru, zatímco jiní kritizovali jeho nízký rozpočet a amatérské herectví. Přes smíšené recenze byl film komerčním úspěchem a vydělal přes 4 miliony dolarů v pokladnách. Film získal také řadu ocenění, včetně ceny za nejlepší film na Mezinárodním filmovém festivalu v Seattlu. Odkaz Poslední vysílání je považováno za průkopnický film v žánru nalezených záběrů. Film pomohl popularizovat tento styl a inspiroval mnoho dalších filmů, jako například Paranormal Activity a Cloverfield. Film je také připomínán pro svůj děsivý a atmosférický příběh. Příběh Jerseyho ďábla je americká legenda, která byla vyprávěna po staletí, a Poslední vysílání přináší této legendě nový a děsivý pohled.