Electrical Engineering Dictionary - part 23

mode state estimator. For example, a bound-
ary layer version of the discontinuous con-
troller

u = −Us(e)/|s(e)| = −Usign(s(e)),

where

e is the control error and s is a function

of

e, may have the form

u =

−Usign(s(e)) if |s(e)| > ν

−Us(e)/ν if |s(e)| ≤ ν,

where

ν > 0 is called the boundary layer

width.

boundary layer controller

See

boundary

layer

.

boundary layer observer

See

boundary

layer state estimator

.

boundary layer state estimator

a con-

tinuous version of a sliding mode type state
estimator, that is, a sliding mode type state
estimator in which the right-hand side of the
differential equation describing the estima-
tor is continuous due to the introduction of a
boundary layer to smooth out the discontin-
uous part of the estimator’s dynamics.

boundary scan

a technique for applying

scan design concepts to control/observe val-
ues of the signal pins of IC components by
providing a dedicated boundary-scan register
cell for each signal I/O pin.

boundary scan interface

a serial clocked

interface used to shift in test pattern or test
instruction and to shift out test responses in
the test mode. Boundary scan interface com-
prises shift-in, shift-out, clock, reset, and test
select mode signals.

boundary scan path

a technique that uses

a standard serial test interface to assure easy
access to chip or board test facilities such as
test registers (in an external or internal scan
paths) or local BIST. In particular it assures
complete controllability and observability of
all chip pins via shift in and shift out opera-
tions.

boundary scan test

a technique for

applying scan design concepts to con-
trol/observe values of signal pins of IC com-
ponents by providing a dedicated boundary-
scan register cell for each signal I/O pin.

boundary value problem

a mathemat-

ical problem in which the unknown is a so-
lution to a partial differential equation and is
subject to a set of boundary conditions on the
problem domain.

boundary values of 2-D general model
let

x

i,j

be a solution (semistate vector) to the

2-D generalized model

x

i+1,j+1

= A

0

x

i,j

+ A

1

x

i+1,j

+ A

2

x

i,j+1

+ B

0

u

i,j

+ B

1

u

i+1,j

+ B

2

u

i,j+1

i, j ∈ Z

+

(the set of nonnegative integers)

where

u

i,j

∈ R

m

is the input and

A

k

,

B

k

(k =

0

, 1, 2) are real matrices of the model. The

vectors

x

i,j

∈ R

n

whose indices lie on the

boundary of the rectangle [0

, N

1

]

× [0, N

2

],

i.e.,

x

i,0

,

x

i,N

2

for 1

≤ i ≤ N

1

and

x

0

,j

, x

N

1

,j

for 0

≤ j ≤ N

2

, are called

boundary values of the solution

x

i,j

to the 2-

D general model. The boundary values may
be also given in other ways.

boundary-element method (BEM)

a nu-

merical method (integral equation technique)
well suited to problems involving structures
in which the dielectric constant does not vary
with space.

bounded control

See

saturating control

.

bounded distance decoding

decoding of

an imperfect

t-error correcting forward error

correction block code in which the corrected
error patterns are limited to those with

t or

fewer errors, even though it would be possi-
ble to correct some patterns with more than

t

errors.

bounded function

a function

x ∈ X

e

is

said to be bounded if it belongs also to the

c

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original (unextended) space

X , where X is

a space of functions with its corresponding
extension

X

e

. See also

extended space

and

truncation

.

bounded state

an equilibrium state

x

e

of a dynamic system is said to be bounded
if there exists a real number

B = B(x

0

, t

0

),

where

x

0

and

t

0

represent the initial values of

the state and time, respectively, such that

k x(t) k< B

∀t ≥ t

0

See also

stable state

.

bounded-input bounded-output (BIBO)

a signal that has a certain value at a cer-

tain instant in time, and this value does not
equal infinity at any given instant of time. A
bounded output is the signal resulting from
applying the bounded-input signal to a stable
system. See diagram below.

Bounded-input bounded-output system.

bounded-input bounded-output stability

a linear dynamic system where a bounded

input yields a bounded zero-state response.
More precisely, let be a bounded-input with
as the least upper bound (i.e., there is a fixed
finite constant such that for every

t or k), if

there exists a scalar such that for every

t (or

k), the output satisfies, then the system is said
to be bounded-input bounded-output stable.

bounded-input bounded-state (BIBS) sta-
bility

if for every bounded input ( See

BIBO stability

), and for arbitrary initial con-

ditions, there exists a scalar such that the re-
sultant state satisfies, then the system is said
to be bounded-input bounded-state stable.

bounds fault

an error that holds the map-

per whet it detects the offset requested into
an object exceeds the object’s size.

Boyle macromodel

A SPICE computer

model for an op amp. Developed by G. R.
Boyle in 1974.

Boys camera

a rotating camera used to

photograph lightning and establish the mul-
tiplicity of individual flashes in a lightning
stroke.

BPI

bits per inch.

bps

See

bit per second

.

Bragg angle

the required angle of inci-

dence for light into a Bragg cell to produce
a single diffraction order of maximum inten-
sity. The sine of the Bragg angle is approx-
imately the light wavelength divided by the
grating.

Bragg cell

an acousto-optic cell designed

where only a single diffraction order is pro-
duced, generally by making the acoustic col-
umn thick along the light propagation direc-
tion.

Bragg cell radiometer

similar to an

acousto-optic spectrum analyzer in the Bragg
mode, but with generally much longer photo-
integration times such as via a long integra-
tion time photo detector array.

Bragg diffraction

the interaction of light

with a thick grating or acoustic wave, produc-
ing a single diffraction order with maximum
intensity.

Bragg diffraction regime

regime where

the acoustic beam width is sufficiently wide
to produce only two diffracted beams, i.e.,
the undiffracted main beam (also called the
zero order or DC beam), and the principal
diffracted beam.

Bragg scattering

the scattering of light

from a periodically varying refractive index
variation in a thick medium, so-called by
analogy to the Bragg scattering of X-rays
from the atomic arrays in a crystal. For in-

c

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stance, an acousto-optic modulator can be
said to operate in the Bragg regime or al-
ternatively in the Raman–Nath regime. See
also

Raman–Nath diffraction regime

.

braking

operating condition in an electric

motor in which the torque developed between
the stator and rotor coils opposes the direc-
tion of rotation of the rotor. Typical braking
methods in DC machines include “plugging”
in which the polarity of either the field or
the armature coil, but not both, is reversed
while the rotor is turning, “dynamic brak-
ing” in which generator action in the arma-
ture is used to dissipate rotor energy through
a braking resistor, and “regenerative brak-
ing” in which generator action in the rotor
is used to dissipate rotor energy by return-
ing electric power to the power source as the
rotor slows. Typical braking methods in AC
machines include switching of the phase se-
quence of the supply voltage, dynamic brak-
ing through the armature coils, and varying
the frequency of the AC supply voltage. See
also

phase sequence

.

braking resistor

resistive elements which

can be switched into the electrical system to
create additional load in the event of a tran-
sient disturbance, thus limiting the generator
rotor acceleration such that the system can
more readily return to synchronism.

branch address

the address of the in-

struction to be executed after a branch in-
struction if the conditions of the branch are
satisfied. Also called a branch target address.

branch circuit

the three components of

an electrical circuit are source, load, and in-
terconnecting circuit conductors. A branch
circuit is an electrical circuit designed to de-
liver power to the lowest-order load(s) served
on a facility. It includes the overcurrent de-
vice, circuit conductors, and the load itself.

branch current

the current in a branch

of a circuit.

branch history table

a hardware compo-

nent that holds the branch addresses of pre-
viously executed branch instructions. Used
to predict the outcome of branch instructions
when these instructions are next encountered.
Also more accurately called a branch target
buffer.

branch instruction

an instruction is used

to modify the instruction execution sequence
of the CPU. The transfer of control to an-
other sequence of instructions may be uncon-
ditional or conditional based on the result of
a previous instruction. In the latter case, if
the condition is not satisfied, the transfer of
control will be to the next instruction in se-
quence. It is equivalent to a jump instruction,
although the range of the transfer may be lim-
ited in a branch instruction compared to the
jump. See also

jump instruction

.

branch line coupler

coupler comprised

of four transmission lines, each of 90

◦

electri-

cal length, arranged in a cascaded configura-
tion with the end of the last transmission line
section connected to the beginning of the first
transmission line to form a closed path. The
input, coupled, direct, and isolated ports are
located at the connection point of one trans-
mission line with the next one.

branch penalty

the delay in a pipeline

after a branch instruction when instructions
in the pipeline must be cleared from the
pipeline and other instructions fetched. Oc-
curs because instructions are fetched into the
pipeline one after the other and before the
outcome of branch instructions are known.

branch prediction

a mechanism used to

predict the outcome of branch instructions
prior to their execution.

branch relation

the relationship between

voltage and current for electrical compo-
nents. Common branch relations are Ohm’s
Law and the lumped equations for capacitors
and inductors. More complex branch rela-
tionships would be transistor models.

c

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branch target buffer (BTB)

a buffer that

is used to hold the history of previous branch
paths taken during the execution of individ-
ual branch instructions. The BTB is used
to improve prediction of the correct branch
path whenever a branch instruction is en-
countered.

The branch target buffer or branch tar-

get cache contains the address of each re-
cent branch instruction (or the instructions
themselves), the address of the branch “tar-
get” and a record of recent branch directions.
The Pentium BTB is organized as an associa-
tive cache memory, with the address of the
branch instruction as a tag; it stores the most
recent destination address plus a two-bit his-
tory field representing the recent history of
the instruction.

branch target cache

See

branch target

buffer

.

branch voltage

the voltage across a

branch of a circuit.

Branly, Edouard Eugene

(1844–1940)

Born: Amiens, France

Branly is best known for his work in wire-

less telegraphy. Branly invented the coherer,
a detection device for radio waves. Branly
did much theoretical work in electrostatics,
electrodynamics, and magnetism.

He did

not, however, develop the practical side of his
work, hence Marconi and Braun received the
Nobel Prize for work Branly had pioneered.

Brattain, Walter

(1902–1987) Born:

Amoy, China.

Brattain is best known as one of the de-

velopers of the transistor. In 1956 Brattain,
along with John Bardeen and William Shock-
ley, received the Nobel Prize for their devel-
opment of the point-contact transistor. It was
Brattain who, along with Bardeen, observed
the significant increase in power output from
a metal contact resulting from a small in-
crease in current applied through a second
contact attached to the same germanium sur-

face. This research led to the development of
integrated circuits.

Braun, Karl Ferdinand

(1850–1918)

Born: Fulda, Germany

Braun is best known for his invention of

the oscilloscope and for improvements to
Marconi’s telegraph.

Braun was to share

the Nobel Prize in Physics with Marconi in
1909. Braun held a number of teaching posts
throughout Germany. His research resulted
in the principle of magnetic coupling, which
allowed significant improvements in radio
transmission. He discovered crystal recti-
fiers, which were a significant component in
early radio sets.

breadboard

a preliminary, experimental

circuit, board, device or group of them. It is
built only to investigate, test, analyze, eval-
uate, validate, determine feasibility, develop
technical data, and to demonstrate the tech-
nical principles related to a concept, device,
circuit, equipment, or system. It is designed
in a rough experimental form, only for labo-
ratory use, and without regard to final physi-
cal appearance of a product.

breadth-first search

a search strategy for

tree or trellis search where processing is per-
formed breadth first, i.e., the processing for
the entire breadth of the tree/trellis is com-
pleted before starting the processing for the
next step forward.

break frequency

the critical frequency

in a frequency - dependent response: espe-
cially that frequency which may separate two
modes of the response, e.g. the frequency
that defines where the low frequency region
ends and the midband response begins.

break point

See

breakpoint

.

break-out box (BOB)

a testing device

that allows the designer to switch, cross, and
tie interface leads. It often has LEDs to per-
mit monitoring of the leads. Typical use is
for RS-232 interfaces.

c

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