Electrical Engineering Dictionary - part 154

Thus, the actuator saturates, that is, it has
“limited authority.”

saturation

(1) the failure of the output to

increase as fast as the input.

For example, often the current regulator

used in variable-speed drives is unable to
track the commanded current because of in-
sufficient voltage difference between the mo-
tor back EMF and the supply.

In an amplifier, saturation results in a re-

duction of gain in an amplifier or loss in an
absorber due the intensity of the signal being
amplified or absorbed.

In ferromagnetic circuits, the magnetic

flux initially increases linearly with the ap-
plied magnetomotive force (MMF), but even-
tually most of the domains in the ferromag-
netic material become aligned, and the rate of
increase in flux decreases as the MMF con-
tinues to increase. See figure below. See also

saturation flux density

.

Saturation effect in a ferromagnetic circuit.

(2) with respect to color, the amount or

purity of the color seen. A pure color is said
to be fully saturated, and the saturation de-
creases as white is added to the mix. The
color “pink,” for example is a less saturated
version of “red.”

saturation angle

the angular portion of

the time-based output signal (in degrees) over
which the device is saturated. It is always
less than or equal to the conduction angle,

since the device must conduct before it can
saturate.

saturation flux density

the maximum

value of intrinsic induction (

B

i

) beyond

which an increase in magnetizing field yields
no further improvement, indicating that all
magnetic moments in the material have been
aligned.

saturation intensity

the intensity of a

beam of light above which saturation ef-
fects become appreciable. See also

saturable

absorption

.

saturation magnetization

the magnetic

moment per unit volume of a material when
the magnetization in the sample is aligned
(saturated) by a large magnetic field.

saturation parameter

reciprocal of the

value of intensity for which the gain of an
amplifying medium or the loss of an absorb-
ing medium is reduced to one half of its un-
saturated value.

saturation polarization

the value to

which the externally measured electrical
dipole moment of a ferroelectric body tends
when subjected to an external electrical field
greater than the coercive field.

save instruction

an assembly language

instruction that saves information about the
currently executing process.

SAW

See

surface acoustic wave

.

SAW device

See

surface acoustic wave

device

.

saw-tooth coupler

transmission line cou-

pler consisting of two parallel transmission
lines placed in close proximity to one another.
The adjacent edges of the two transmission
lines are shaped in a notch or saw-tooth pat-
tern to equalize the phase velocity of the even
and odd mode voltage components.

c

2000 by CRC Press LLC

SCA

See

subsidiary communication

authorization

and

station control error

.

SCADA

acronym for supervisory control

and data acquisition. A system which mea-
sures critical power system parameters (e.g.,
voltage, power flow, circuit breaker status,
and generator outputs) at remote points in an
electric power system and transmits the data
to a central control site where these condi-
tions may be monitored.

scalable video coding

compression of

video such that transmission at different data
rates, or reception by decoders with differ-
ing performance, is possible merely by dis-
carding or ignoring some of the compressed
bitstream, i.e., without recoding the data.
The compressed data are prioritized such
that low-fidelity reconstruction is possible
from the high-priority data alone; addition
of lower-priority data improves the fidelity.

scalar network analyzer

a test instru-

ment designed to measure and process only
the magnitude of transmitted and reflected
waves.

Used to measure such microwave

characteristics as insertion loss, gain, return
loss, SWR, and power.

scalar processor

a CPU that dispatches

at most one instruction at a time.

scalar quantization (SQ)

(1) quantiza-

tion of a scalar entity (a number; as opposed
to vector quantization), obtained, e.g., from
sampling a speech signal at a particular time-
instant. Each input value to the quantizer is
assigned a reproduction value, chosen from
a finite set of possible reproductions. A de-
vice performing scalar quantization is called
a (scalar) quantizer.

(2) a type of quantization in which a scalar

quantity is quantized into another scalar
quantity.

scalar wave

wave that can be described

by a single scalar function of space and time.

scalar wave equation

in optics, a simpli-

fication of the Maxwell–Heaviside equations
that governs a single scalar function repre-
senting an electromagnetic wave; sometimes
a complex equation if the waves are harmonic
in time.

scale

(1) a property of an image relating

the size of a pixel in the image to the size of
the corresponding sampled area in the scene.
A large scale image shows object features in
more detail than a small scale image. ( See
also

resolution

. )

(2) to change the size (i.e., enlarge or

shrink) of an image or object while main-
taining the overall proportions.

(3) one of two parameters of a wavelet, the

other being translation. The scale specifies
the duration of the wavelet.

scaled processor architecture (SPARC)
name for a proprietary class of CPUs.

scaling function

the solution to the multi-

scale equation; it can be obtained by iterating
a low pass filter in the two-channel filter bank
an infinite number of times.

scan design

a technique whereby storage

elements (i.e., flip-flops) in an IC are con-
nected in series to form a shift-register struc-
ture that can be entered into a test mode to
load/unload data values to/from the individ-
ual flip-flops.

scan line

in a digital image, a contiguous

set of intensity samples reflecting one row or
column of the image. A class of image pro-
cessing algorithms, called scan line or scan
conversion methods, looks at the image one
or two scan lines at a time in order to achieve
the goal.

scan tape

See

helical scan tape

.

scan-based testing

a mechanism for ac-

cessing all the data in a hardware module by
treating it as one long shift register and then
shifting the data out of the module one bit at

c

2000 by CRC Press LLC

a time. A device with this capability can also
be set to any desired state by shifting in the
desired state. The method can also be applied
to software objects.

scan-test path

a technique that enhances

circuit observability and controllability by
using a register with shift (in test mode) and
parallel load (during normal operation) capa-
bilities.

scanner

(1) a device used for scanning

written documents or printed pictures by
tracing light along a series of many closely
spaced parallel lines.

(2) any device that deflects a light beam

through a range of angles, using mecha-
nisms such as diffraction from electro-optic
or acousto-optic gratings or mechanical de-
flectors.

(3) a type of projection printing tool

whereby the mask and the wafer are scanned
past the small field of the optical system that
is projecting the image of the mask onto the
wafer.

scanning

process for converting attributes

of a display at raster coordinate locations,
such as color and intensity, into a fixed set of
numerical attributes for manipulation, trans-
mission, or storage of the display.

scanning tunneling microscope

extreme-

ly sensitive method for measuring atomic po-
sition at a surface by monitoring the electron
current due to tunneling between a moveable
metal tip and the surface semiconductor.

scara manipulator

a robot with three par-

allel revolute joints allowing it to move and
orient in a plane

(q

1

, q

2

, q

3

) with a fourth

prismatic joint

(q

4

) for moving the end-

effector normal to the plane. Usually scara
manipulators can move very fast and they are
used to assemble the parts.

scattering

(1) the process by which a

radio wave experiences multiple reflections

A scara manipulator.

from a surface or a volume of the propaga-
tion medium.

(2) the area of electromagnetics that deals

with finding the total fields in a region that
contains an incident field and one or more ob-
jects (scatters) in the region. The total field is
the sum of the incident field when no objects
are present, plus the additional field produced
when the objects are present.

scattering cross section

total energy scat-

tered in all directions, normalized to the
wavenumber squared. It has dimensions of
area.

scattering function

the scattering func-

tion is a function of two variables, delay and
Doppler shift, characterizing the spread of
average received signal energy over time and
frequency. In a nondispersive channel (no
multipath and no Doppler shift), the scatter-
ing function is simply an impulse at zero de-
lay and zero Doppler shift.

scattering holography

recovery of the

phase of the scattered light by means of its
interference with a reference beam, both em-
anating from the same coherent source, such
as the same laser beam.

scattering matrix

a

n × n square matrix

S of complex numbers used to relate an ar-
ray of incident waves, a

, and one of reflected

waves, b

, for an n-port network represent-

ing a waveguide component or discontinu-
ity. Generally, each matrix element (called

c

2000 by CRC Press LLC

a scattering parameter) is the amplitude of
a reflected or transmitted wave to that of an
incident wave. The subscripts of a typical
coefficient

S

ij

refer to the output and input

ports related by the coefficient. These co-
efficients are generally frequency-dependent
and are relative at a specified set of input and
output reference planes. The scattering ma-
trix is defined with respect to a specific set of
port terminations (normalizations).

Physical interpretations can be given to

the scattering coefficients; for example,

S

2

ij

is the fraction of available power at port

i

due to a source at port

j. The incident and

reflected wave amplitudes at port

i, a

i

, and

b

i

, respectively, are obtained from the voltage

and current,

V

i

, I

i

, at the same port as

a

i

=

1

2

|ReZ

i

|

−1/2

(V

i

+ Z

i

I

i

)

b

i

=

1

2

|ReZ

i

|

−1/2

V

i

− Z

∗

i

I

i

where

Z

i

is the reference impedance and the

asterisk denotes the complex conjugate. It is
also known as S-matrix.

scattering parameters

parameters that

characterize a microwave network with an
arbitrary number of ports by relating the volt-
age waves incident on the ports to those re-
flected from the ports. Also known as S-
parameters. The scattering parameters are
often represented in terms of a scattering ma-
trix. See also

scattering matrix

.

scattering resonance

sharp increase (or

decay) of the scattered energy as a function
of either frequency or observation direction,
as for the glory or the rainbow.

scatterometer

a device to measure the an-

gular distribution of scattered intensity. Its
main component contains a photodetector
mounted over a goniometer.

scene analysis

the process of analyzing a

3-D scene from 2-D images. Typically, this
process will involve object and feature detec-
tion, inference of the presence of objects from

their features, projective invariance proper-
ties, analysis of the play of light on surfaces,
including approaches such as texture analy-
sis, and many other types of procedure.

scheduler

a part of the operating system

for a computer that decides the order in which
programs will run.

scheduling

in an operating system,

scheduling of CPU time among competing
processes.

schematic

a diagram that shows how an

electronic device is constructed.

schematic capture

a design entry method

wherein the designer draws the schematic of
the desired circuit using a library of standard
cells. The program outputs a netlist of the
schematic.

schematic diagram

a circuit diagram, di-

vorced of biasing subcircuits, that depicts
only the dynamic signal flow paths of an elec-
tronic circuit.

Schmoo plot

an X-Y plot giving the

pass/fail region for a specific test while vary-
ing the parameters in the X and Y coordi-
nates.

Schottky barrier diode

a two-terminal

junction barrier device formed by a junction
of a semiconductor and a metal. These diodes
are widely used in integrated circuit applica-
tions and in very high frequency mixer and
multipliers. Also called hot-carrier diode.

Schottky contact

a metal-to-semiconductor

contact where, in order to align the Fermi lev-
els on both sides of the junction, the energy
band forms a barrier in the majority carrier
path.

Schottky noise

See

shot noise

.

Schr¨odinger wave equation (SWE)

an

important relationship in quantum mechanics

c

2000 by CRC Press LLC