रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग के क्षेत्र। इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग के क्षेत्र "पेन्ज़ा स्टेट यूनिवर्सिटी"

व्याख्यान क्रमांक 1

1 परिचय। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का विषय और बुनियादी अवधारणाएँ।

2. सूचना प्रसारित करने और प्राप्त करने के मूल सिद्धांत।

परिचय। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का विषय और बुनियादी अवधारणाएँ।

रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज में विद्युत चुम्बकीय दोलनों का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने, प्राप्त करने और परिवर्तित करने की समस्याओं से संबंधित विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला का सामूहिक नाम है। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स कवर रेडियो इंजीनियरिंग, रेडियो भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स, साथ ही कई नए क्षेत्र जो उनके विकास और भेदभाव के परिणामस्वरूप उभरे। मूल रूप से, रेडियो इंजीनियरिंग के विकास की सफलता के लिए रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स "बाध्य" है।

रेडियो इंजीनियरिंग (लैटिन रेडियो से - किरणें उत्सर्जित करें; ग्रीक टेक्नी से - कला, कौशल) रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का मुख्य आधार है, और इसलिए "रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स" शब्द को अक्सर रेडियो इंजीनियरिंग के रूप में समझा जाता है। तकनीकी पहलू में, रेडियो इंजीनियरिंग विद्युत चुम्बकीय तरंगों (ऑप्टिकल वाले सहित) का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने और प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन की गई विभिन्न प्रणालियों के विकास से जुड़ी है।

रेडियो सिस्टम में शामिल हैं:

ध्वनि और टेलीविजन प्रसारण प्रणाली;

वैश्विक अंतरिक्ष (उपग्रह) रेडियो संचार, टेलीविजन प्रसारण और रेडियो नेविगेशन प्रणाली;

स्थलीय साधनों का उपयोग करते हुए मोबाइल रेडियो संचार प्रणालियाँ - सेलुलर,

पेशेवर (ट्रंकिंग), पेजिंग और वायरलेस संचार;

हवाई और मोबाइल जमीनी वस्तुओं के साथ संचार प्रणाली,

समुद्री सतह और पानी के नीचे के जहाज और अन्य प्रकार के रेडियो संचार;

रेडियो नियंत्रण, बायोटेलीमेट्री और रेडियोटेलीमेट्री सिस्टम

विभिन्न वस्तुओं का नियंत्रण;

रडार, वायु रक्षा और मिसाइल रक्षा प्रणालियों की रेडियो इंजीनियरिंग प्रणालियाँ;

मौसम विज्ञान और सूचना-मापने वाली प्रणालियाँ और अंतरिक्ष सहित विभिन्न निगरानी प्रणालियाँ;

मल्टीमीडिया और अन्य प्रणालियाँ।

रेडियो इंजीनियरिंग में रेडियो खगोल विज्ञान, रेडियोग्राफी, रेडियो विजन, रेडियो टोही और रेडियो काउंटरमेजर्स, औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स और भी शामिल हैं।

रेडियो इंजीनियरिंग, मेडिकल रेडियो इंजीनियरिंग, आदि।

रेडियोभौतिकी - भौतिकी की एक शाखा जिसमें रेडियो इंजीनियरिंग की भौतिक नींव का अध्ययन किया जाता है। रेडियोफिजिक्स की सबसे महत्वपूर्ण समस्याएं विद्युत संकेतों और हस्तक्षेप के उत्तेजना और परिवर्तन के साथ-साथ विद्युत चुम्बकीय दोलनों के विकिरण और प्रसार का अध्ययन हैं।

रेडियो इंजीनियरिंग का विकास सीधे तौर पर एक मौलिक आधार के निर्माण से संबंधित है, विशेष रूप से, विद्युत चुम्बकीय दोलनों का उपयोग करके दूरी पर सूचना प्रसारित करने के लिए सिस्टम के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के साथ। रेडियो इंजीनियरिंग के आगे के विकास ने लगातार नए इलेक्ट्रॉनिक तत्वों और घटकों के निर्माण और कार्यान्वयन के लिए कार्य प्रस्तुत किए, जिससे विज्ञान की एक स्वतंत्र शाखा - इलेक्ट्रॉनिक्स का उदय हुआ।

इलेक्ट्रानिक्स - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ आवेशित कणों (इलेक्ट्रॉनों, आयनों) की परस्पर क्रिया का विज्ञान और मुख्य रूप से सूचना प्रसारित करने, भंडारण और प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों को बनाने के तरीकों का उदय 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में हुआ। प्रारंभ में वैक्यूम इलेक्ट्रॉनिक्स विकसित किए गए थे; इसके आधार पर विद्युत वैक्यूम उपकरण बनाए गए। इलेक्ट्रॉनिक्स को स्पष्ट रूप से ऊर्जा या पावर इलेक्ट्रॉनिक्स (पावर रेक्टिफायर, इनवर्टर, आदि) और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में विभाजित किया गया है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स- एकीकृत सर्किट के निर्माण से जुड़े इलेक्ट्रॉनिक्स का एक खंड - अविभाज्य उत्पाद जो संकेतों को परिवर्तित करने और संसाधित करने के लिए विशिष्ट कार्य करते हैं और उच्च पैकेजिंग घनत्व रखते हैं

विद्युतीय रूप से जुड़े तत्व।

सूचना प्रसारित करने और प्राप्त करने के बुनियादी सिद्धांत।

रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार प्रौद्योगिकी में, अंतरिक्ष में सूचना का हस्तांतरण विद्युत चुम्बकीय दोलनों (तरंगों) का उपयोग करके किया जाता है। के. शैनन की परिभाषा के अनुसार: "सूचना एक संदेश है जो अनिश्चितता को कम करती है।" सूचना पदार्थ की एक अमूर्त संपत्ति है और कुछ कानूनों के अधीन है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण सूचना संरक्षण का नियम है: "जब तक सूचना वाहक, स्मृति अपरिवर्तित रहती है, तब तक सूचना अपना अर्थ अपरिवर्तित रखती है।" सूचना को प्रदर्शित (वाहक) करने वाले चिन्हों (प्रतीकों) के समूह को कहा जाता है संदेश. संदेश को टेलीग्राम के पाठ, टेलीफोन, रेडियो, टेलीविजन और अन्य प्रकार के रेडियो संचार द्वारा प्रसारित जानकारी, चुंबकीय मीडिया पर संग्रहीत इलेक्ट्रॉनिक डेटा का संग्रह - डिस्क, फ्लैश मेमोरी (अंग्रेजी फ्लैश से -) के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है। "फ़्लैश"; कंप्यूटर में उपयोग की जाने वाली रिप्रोग्रामेबल स्थायी गैर-वाष्पशील पुनर्लेखन योग्य मेमोरी)। अंतिम प्रकार की जानकारी को कहा जाता है इलेक्ट्रोनिक. वे एक मूर्त माध्यम का उपयोग करके संदेश देते हैं। उदाहरण के लिए, मेल द्वारा संदेश भेजते समय माध्यम कागज होता है। रेडियो इंजीनियरिंग और रेडियो संचार में, विभिन्न संकेतों का उपयोग वाहक के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, सूचना प्रसारित करने के लिए, विशिष्ट संकेतों का उपयोग किया जाता है - भौतिक प्रक्रियाएं, जिनके पैरामीटर मान प्रेषित संदेशों को दर्शाते हैं। कोई भी भौतिक प्रक्रिया जो प्रेषित संदेश के अनुसार बदलती है, उसे सिग्नल के रूप में उपयोग किया जा सकता है। संकेत- एक भौतिक प्रक्रिया (या घटना) जो अवलोकन की वस्तु की स्थिति के बारे में जानकारी देती है। अपनी भौतिक प्रकृति से, रेडियो इंजीनियरिंग सिग्नल इलेक्ट्रिकल, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, ऑप्टिकल, ध्वनिक, मैग्नेटोस्टैटिक आदि होते हैं। रेडियो इंजीनियरिंग, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार प्रणालियों में, इलेक्ट्रिकल (हाल के वर्षों में भी ऑप्टिकल) सिग्नल मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं। विद्युत सिग्नल को दर्शाने वाली भौतिक मात्रा वोल्टेज है, और कुछ हद तक कम सामान्यतः करंट (कभी-कभी शक्ति) होती है।

विद्युत संकेतयू(टी) वोल्टेज बनाम समय का प्रतिनिधित्व करता है। जानकारी को प्रतिबिंबित करने वाले सिग्नल सिग्नल कन्वर्टर्स और एम्पलीफायरों को प्रभावित कर सकते हैं। सिग्नल कन्वर्टर्स को दो वर्गों में बांटा गया है। एक वर्ग के कन्वर्टर एक प्रकृति की भौतिक प्रक्रिया (उदाहरण के लिए, एक ऑडियो सिग्नल) से प्रभावित होते हैं, और आउटपुट एक अलग प्रकृति का सिग्नल होता है (विशेष रूप से, माइक्रोफ़ोन, टेलीविज़न कैमरा इत्यादि के आउटपुट पर एक विद्युत सिग्नल) .). किसी अन्य वर्ग के कन्वर्टर्स (और एम्पलीफायरों) में, एक नियम के रूप में, विद्युत संकेतों का रूपांतरण (और प्रवर्धन) उनकी भौतिक प्रकृति को बदले बिना किया जाता है। प्रेषित (इसके बाद अक्सर, उपयोगी) प्रेषित संदेश के अनुसार भौतिक माध्यम के कुछ मापदंडों को बदलकर सिग्नल उत्पन्न होते हैं। रेडियो इंजीनियरिंग और संचार में संदेश वाहक के मापदंडों को बदलने की इस प्रक्रिया को मॉड्यूलेशन कहा जाता है। प्रेषित सिग्नल के मापदंडों को दर्ज करने की सलाह दी जाती है, जो इसके संचरण के दृष्टिकोण से बुनियादी हैं। ये पैरामीटर सिग्नल अवधि हैं टी, इसकी वर्णक्रमीय चौड़ाई एफ.सीऔर गतिशील रेंज डीसी. सिग्नल टीसी की अवधि इसका प्राकृतिक पैरामीटर है, जो उस समय अंतराल को निर्धारित करती है जिसके भीतर यह सिग्नल मौजूद होता है। संचरित सिग्नल एफसी की स्पेक्ट्रम चौड़ाई इसके अस्तित्व के अंतराल के भीतर इस सिग्नल के परिवर्तन की दर का अंदाजा देती है। संचरित सिग्नल का स्पेक्ट्रम, सिद्धांत रूप में, असीमित हो सकता है। हालाँकि, किसी भी सिग्नल के लिए, आप उस आवृत्ति सीमा को निर्दिष्ट कर सकते हैं जिसके भीतर उसकी मुख्य (90% तक) ऊर्जा केंद्रित होती है। यह सीमा उपयोगी सिग्नल की स्पेक्ट्रम चौड़ाई निर्धारित करती है।

संदेश स्रोत (सूचना स्रोत) एनालॉग या असतत हो सकता है। एक एनालॉग स्रोत का आउटपुट आयामों की एक सतत श्रृंखला से कोई भी मूल्य हो सकता है, जबकि एक अलग सूचना स्रोत का आउटपुट आयामों के एक सीमित सेट से कोई भी मूल्य हो सकता है।

दोनों ही मामलों में, संदेश प्रसारित करने के लिए वाहक तरंग का उपयोग किया जाता है। दो समस्याओं को हल करने के लिए वाहक की आवश्यकता है:

a) एंटेना का आकार कम करना (h=λ/4; λ=3*10 8 / एफ );

बी) हवा में बड़ी संख्या में स्टेशनों की नियुक्ति।

वह प्रक्रिया जिसके परिणामस्वरूप वाहक दोलन के एक या अधिक पैरामीटर संचरित संदेश के नियम के अनुसार बदल जाते हैं, कहलाती है मॉड्यूलेशन.संग्राहक उच्च-आवृत्ति दोलन को द्वितीयक सिग्नल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है और इसे रेडियो सिग्नल कहा जाता है।

चावल। आयाम मॉड्यूलेशन प्रक्रिया के लिए समय आरेख:

ए - मॉड्यूलेटिंग सिग्नल; बी - वाहक कंपन; सी - एएम सिग्नल

एक वाहक के लिए, समय पर वोल्टेज की निर्भरता अभिव्यक्ति द्वारा दी गई है

जहां यू एच आयाम है (साइनसॉइड की अधिकतम ऊंचाई; ध्यान दें कि सिग्नल का आयाम शून्य से इसके सबसे बड़े विचलन का मापांक है, इसलिए, मॉड्यूलेशन की अनुपस्थिति में आयाम हमेशा सकारात्मक होता है) (वाहक दोलन का आयाम) );<ω 0 - угловая (круговая) частота; φ 0 - начальная фаза; Ψ= ω 0 t + φ 0 - полная (текущая или мгновенная) фаза.

वृत्ताकार आवृत्ति ω 0, दोलन अवधि T 0 और चक्रीय आवृत्ति एफ 0 = 1/टी 0

रिश्ते से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं

आयाम मॉड्यूलेशन के साथ, आयाम-संग्राहक सिग्नल (एएम सिग्नल) यू एच (टी) का आवरण मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के साथ आकार में मेल खाता है, इसलिए अभिव्यक्ति का रूप लेगा:

यहां k A एक आयामहीन आनुपातिकता गुणांक है, जैसे कि U H (t) ≥ 0।

एनालॉग रेडियो संचार प्रणाली।एक वाहक तरंग के तथाकथित आयाम मॉड्यूलेशन (एएम; अंग्रेजी से - आयाम मॉड्यूलेशन, एएम) के साथ एक एनालॉग (निरंतर संकेतों के साथ) रेडियो संचार प्रणाली (रेडियो चैनल) के एक चैनल का एक सरलीकृत ब्लॉक आरेख चित्र में दिखाया गया है।

चावल। एनालॉग रेडियो संचार प्रणाली चैनल का सरलीकृत ब्लॉक आरेख

में
सामान्य तौर पर, प्रारंभिक संदेश s = s(t) विद्युत नहीं है, इसमें कोई भी भौतिक प्रकृति (चलती छवि, ध्वनि कंपन, आदि) हो सकती है, और इसलिए इसे विद्युत (प्राथमिक) सिग्नल y(t) में परिवर्तित किया जाना चाहिए। एक इलेक्ट्रोफिजिकल सिग्नल कनवर्टर (एसएफएससी) का उपयोग करना, सिग्नल कनवर्टर की तुलना में सरल है, जिसे अक्सर एक एन्कोडिंग डिवाइस - एक एनकोडर के साथ जोड़ा जाता है। टेलीफोन प्रसारण में संदेश का स्रोत वक्ता है; टेलीविज़न के लिए - प्रसारित छवि, आदि। भाषण और संगीत प्रसारित करते समय, एक माइक्रोफ़ोन सिग्नल कनवर्टर और एनकोडर के रूप में कार्य करता है; छवियों को प्रसारित करते समय - टेलीविज़न ट्यूब, या विशेष मैट्रिसेस को प्रसारित करना। टेलीग्राफी में, सिग्नल को परिवर्तित करते समय, टेलीग्राफ उपकरण का उपयोग करके लिखित संदेश (अक्षरों) के तत्वों के अनुक्रम को कोड प्रतीकों (0, 1 या डॉट, डैश) के अनुक्रम से बदल दिया जाता है, जो एक साथ प्रत्यक्ष के अनुक्रम में परिवर्तित हो जाता है। विभिन्न अवधियों, ध्रुवताओं आदि की वर्तमान विद्युत दालें।

डिजिटल (अलग) रेडियो संचार प्रणाली (डीसीएस)।ये ऐसी प्रणालियाँ हैं जिनमें प्रेषित और प्राप्त दोनों सिग्नल अलग-अलग प्रतीकों के अनुक्रम होते हैं। ऐसी प्रणाली का एक विशिष्ट उदाहरण टेलीग्राफी है, जिसमें संदेश और सिग्नल दोनों बिंदुओं, डैश और उनके बीच रिक्त स्थान के अनुक्रम होते हैं। डिजिटल (असतत, स्पंदित) सूचना प्रसारण प्रणालियों में, उपयोगी सिग्नल की ऊर्जा लगातार उत्सर्जित नहीं होती है (जैसे कि एक साइनसॉइडल वाहक - एक हार्मोनिक वाहक के साथ), लेकिन छोटी दालों के रूप में। यह एक निरंतर वाहक के समान कुल विकिरण ऊर्जा के साथ, संबंधित नाड़ी में शिखर (अधिकतम) शक्ति को बढ़ाने की अनुमति देता है और इस प्रकार रिसेप्शन की शोर प्रतिरक्षा को बढ़ाता है। डिजिटल संचार प्रणालियों में, रिसीवर का काम प्रेषित सिग्नल को सटीक रूप से पुन: उत्पन्न करना नहीं है, बल्कि शोर से विकृत सिग्नल के आधार पर यह निर्धारित करना है कि अंतिम सेट से कौन सा सिग्नल ट्रांसमीटर द्वारा भेजा गया था। डिजिटल रेडियो संचार प्रणालियों में प्राथमिक सिग्नल ई(टी) के वाहक के रूप में वीडियो और रेडियो दालों के आवधिक अनुक्रम का उपयोग किया जाता है।

डिजिटल संचार प्रणाली के रेडियो चैनल का सरलीकृत ब्लॉक आरेख

चावल। आपतन के विभिन्न कोणों पर तरंग प्रसार प्रक्षेप पथ

चावल। हॉप मीटर विद्युत चुम्बकीय दोलन, स्थानिक किरणों द्वारा तरंगों का प्रसार

चावल। मीटर तरंगों का प्रसार

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रूसी संघ के रक्षा मंत्रालय

ब्लैक सी हायर नेवल स्कूल ऑफ़ द ऑर्डर ऑफ़ द रेड स्टार का नाम पी.एस. के नाम पर रखा गया। नखिमोवा

रेडियो इंजीनियरिंग और सूचना संरक्षण संकाय

रेडियो इंजीनियरिंग सिस्टम विभाग

शैक्षणिक अनुशासन में "रेडियो प्रौद्योगिकी का परिचय"

"रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के चरण" विषय पर

प्रदर्शन किया

पुज़ानकोवा एस.ओ.

चेक किए गए

क्रास्नोव एल.एम.

सेवस्तोपोल 2016

परिचय

1. रेडियो इंजीनियरिंग का इतिहास और विकास

2. इलेक्ट्रॉनिक्स विकास का इतिहास

3. इलेक्ट्रॉनिक्स विकास के चरण

4. रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स.नया विकास

5. रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स की आधुनिक समझ

प्रयुक्त पुस्तकें

परिचय

इलेक्ट्रॉनिक्स विज्ञान और प्रौद्योगिकी की एक तेजी से विकसित होने वाली शाखा है। वह विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भौतिकी और व्यावहारिक अनुप्रयोगों का अध्ययन करती है। भौतिक इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल हैं: गैसों और कंडक्टरों में इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक प्रक्रियाएं। निर्वात और गैस, ठोस और तरल निकायों के बीच इंटरफ़ेस पर। तकनीकी इलेक्ट्रॉनिक्स में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिज़ाइन और उनके अनुप्रयोग का अध्ययन शामिल है। उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग के लिए समर्पित क्षेत्र को औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति काफी हद तक रेडियो प्रौद्योगिकी के विकास से प्रेरित है। इलेक्ट्रॉनिक्स और रेडियो इंजीनियरिंग इतने घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं कि 50 के दशक में इन्हें एक साथ जोड़ दिया गया और प्रौद्योगिकी के इस क्षेत्र को रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स कहा जाने लगा। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स आज रेडियो और ऑप्टिकल आवृत्ति रेंज में इलेक्ट्रॉनिक/चुंबकीय दोलनों और तरंगों का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने, प्राप्त करने और परिवर्तित करने की समस्या से संबंधित विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों का एक जटिल क्षेत्र है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरण रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों के मुख्य तत्वों के रूप में कार्य करते हैं और रेडियो उपकरणों के सबसे महत्वपूर्ण संकेतक निर्धारित करते हैं। दूसरी ओर, रेडियो इंजीनियरिंग में कई समस्याओं के कारण नए आविष्कार हुए और मौजूदा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सुधार हुआ। इन उपकरणों का उपयोग रेडियो संचार, टेलीविजन, ध्वनि रिकॉर्डिंग और प्लेबैक, रडार, रेडियो नेविगेशन, रेडियो टेलीकंट्रोल, रेडियो माप और रेडियो इंजीनियरिंग के अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

प्रौद्योगिकी विकास के वर्तमान चरण की विशेषता लोगों के जीवन और गतिविधियों के सभी क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनिक्स की बढ़ती पैठ है। अमेरिकी आंकड़ों के अनुसार, पूरे उद्योग का 80% तक इलेक्ट्रॉनिक्स पर कब्जा है। इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में प्रगति सबसे जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं के सफल समाधान में योगदान करती है। वैज्ञानिक अनुसंधान की दक्षता बढ़ाना, नई प्रकार की मशीनें और उपकरण बनाना। प्रभावी प्रौद्योगिकियों और नियंत्रण प्रणालियों का विकास: अद्वितीय गुणों वाली सामग्री प्राप्त करना, जानकारी एकत्र करने और संसाधित करने की प्रक्रियाओं में सुधार करना। वैज्ञानिक, तकनीकी और औद्योगिक समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हुए, इलेक्ट्रॉनिक्स ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में प्रगति पर आधारित है। साथ ही, एक ओर, इलेक्ट्रॉनिक्स अन्य विज्ञानों और उत्पादन के लिए चुनौतियां पेश करता है, उनके आगे के विकास को प्रोत्साहित करता है, और दूसरी ओर, उन्हें गुणात्मक रूप से नए तकनीकी साधनों और अनुसंधान विधियों से लैस करता है।

1. रेडियो इंजीनियरिंग का इतिहास और विकास

इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग का विषय राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों के लिए उपकरणों, प्रणालियों और प्रतिष्ठानों में इलेक्ट्रॉनिक, आयनिक और अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करने का सिद्धांत और अभ्यास है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लचीलापन, उच्च गति, सटीकता और संवेदनशीलता विज्ञान और प्रौद्योगिकी की कई शाखाओं में नए अवसर खोलते हैं।

रेडियो (लैटिन "रेडियारे" से - उत्सर्जित करना, किरणें उत्सर्जित करना) -

1).विद्युत चुम्बकीय तरंगों (रेडियो तरंगों) का उपयोग करके दूरी पर वायरलेस तरीके से संदेश प्रसारित करने की एक विधि, जिसका आविष्कार रूसी वैज्ञानिक ए.एस. ने किया था। 1895 में पोपोव;

2).इस पद्धति में अंतर्निहित भौतिक घटनाओं के अध्ययन और संचार, प्रसारण, टेलीविजन, स्थान आदि में इसके उपयोग से संबंधित विज्ञान और प्रौद्योगिकी का क्षेत्र।

रेडियो, जैसा कि ऊपर बताया गया है, की खोज महान रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर स्टेपानोविच पोपोव ने की थी। रेडियो के आविष्कार की तिथि 7 मई, 1895 मानी जाती है, जब ए.एस. पोपोव ने सेंट पीटर्सबर्ग में रूसी भौतिक-रासायनिक सोसायटी के भौतिकी विभाग की एक बैठक में अपने रेडियो रिसीवर के संचालन की एक सार्वजनिक रिपोर्ट और प्रदर्शन किया।

रेडियो के आविष्कार के बाद इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

· रेडियोटेलीग्राफ़,

· रेडियो इंजीनियरिंग

· इलेक्ट्रॉनिक्स.

पहली अवधि (लगभग 30 वर्ष) के दौरान, रेडियोटेलीग्राफी का विकास हुआ और रेडियो इंजीनियरिंग की वैज्ञानिक नींव विकसित हुई। रेडियो रिसीवर के डिज़ाइन को सरल बनाने और इसकी संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए, विभिन्न देशों में विभिन्न प्रकार के सरल और विश्वसनीय उच्च-आवृत्ति दोलन डिटेक्टरों - डिटेक्टरों पर गहन विकास और अनुसंधान किया गया।

1904 में, पहला दो-इलेक्ट्रोड लैंप (डायोड) बनाया गया था, जिसका उपयोग अभी भी उच्च-आवृत्ति दोलनों के डिटेक्टर और तकनीकी आवृत्ति धाराओं के सुधारक के रूप में किया जाता है, और 1906 में एक कार्बोरंडम डिटेक्टर दिखाई दिया।

1907 में एक तीन-इलेक्ट्रोड लैंप (ट्रायोड) प्रस्तावित किया गया था। 1913 में, एक लैंप पुनर्योजी रिसीवर के लिए एक सर्किट विकसित किया गया था और एक ट्रायोड का उपयोग करके निरंतर विद्युत दोलन प्राप्त किए गए थे। नए इलेक्ट्रॉनिक जनरेटरों ने स्पार्क और आर्क रेडियो स्टेशनों को ट्यूब वाले से बदलना संभव बना दिया, जिससे व्यावहारिक रूप से रेडियोटेलीफोनी की समस्या हल हो गई। रेडियो इंजीनियरिंग में वैक्यूम ट्यूबों की शुरूआत प्रथम विश्व युद्ध द्वारा सुगम बनाई गई थी। 1913 से 1920 तक रेडियो तकनीक ट्यूब तकनीक बन गई।

रूस में पहला रेडियो ट्यूब एन.डी. द्वारा बनाया गया था। 1914 में सेंट पीटर्सबर्ग में पापलेक्सी। सही पम्पिंग की कमी के कारण, वे वैक्यूम नहीं थे, बल्कि गैस से भरे हुए थे (पारा के साथ)। पहली वैक्यूम रिसीविंग और एम्पलीफाइंग ट्यूब का निर्माण 1916 में एम.ए. द्वारा किया गया था। बॉंच-ब्रूविच। 1918 में बॉंच-ब्रूविच ने निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में घरेलू एम्पलीफायरों और जनरेटर रेडियो ट्यूबों के विकास का नेतृत्व किया। फिर व्यापक कार्यक्रम के साथ देश में पहला वैज्ञानिक और रेडियो इंजीनियरिंग संस्थान बनाया गया, जिसने कई प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों और युवा रेडियो इंजीनियरिंग उत्साही लोगों को रेडियो के क्षेत्र में काम करने के लिए आकर्षित किया। निज़नी नोवगोरोड प्रयोगशाला रेडियो विशेषज्ञों का एक सच्चा गढ़ बन गई; इसमें रेडियो इंजीनियरिंग के कई क्षेत्रों का जन्म हुआ, जो बाद में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के स्वतंत्र खंड बन गए।

मार्च 1919 में, आरपी-1 इलेक्ट्रॉन ट्यूब का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। 1920 में, बॉंच-ब्रूविच ने 1 किलोवाट तक की शक्ति के साथ तांबे के एनोड और पानी को ठंडा करने वाले दुनिया के पहले जनरेटर लैंप का विकास पूरा किया, और 1923 में - 25 किलोवाट तक की शक्ति के साथ। निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में ओ.वी. 1922 में लोसेव ने अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करके रेडियो सिग्नल उत्पन्न करने और बढ़ाने की संभावना की खोज की। उन्होंने एक ट्यूबलेस रिसीवर - क्रिस्टाडिन बनाया। हालाँकि, उन वर्षों में, अर्धचालक सामग्री के उत्पादन के तरीके विकसित नहीं हुए थे, और उनका आविष्कार व्यापक नहीं हुआ।

दूसरी अवधि (लगभग 20 वर्ष) के दौरान, रेडियोटेलीग्राफी का विकास जारी रहा। उसी समय, रेडियोटेलीफोनी और रेडियो प्रसारण का व्यापक रूप से विकास और उपयोग किया गया, और रेडियो नेविगेशन और रेडियोलोकेशन का निर्माण किया गया। रेडियोटेलीफोनी से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अनुप्रयोग के अन्य क्षेत्रों में संक्रमण इलेक्ट्रोवैक्यूम प्रौद्योगिकी की उपलब्धियों के कारण संभव हुआ, जिसने विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और आयन उपकरणों के उत्पादन में महारत हासिल की।

लंबी तरंगों से छोटी और मध्यम तरंगों में संक्रमण के साथ-साथ सुपरहेटरोडाइन सर्किट के आविष्कार के लिए ट्रायोड की तुलना में अधिक उन्नत लैंप के उपयोग की आवश्यकता थी।

1924 में, दो ग्रिड (टेट्रोड) के साथ एक परिरक्षित लैंप विकसित किया गया था, और 1930 - 1931 में। - पेंटोड (तीन ग्रिड वाला लैंप)। इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों का निर्माण अप्रत्यक्ष रूप से गर्म कैथोड से किया जाने लगा। रेडियो रिसेप्शन के विशेष तरीकों के विकास के लिए नए प्रकार के मल्टीग्रिड लैंप (1934 - 1935 में मिश्रण और आवृत्ति-परिवर्तित) के निर्माण की आवश्यकता थी। एक सर्किट में लैंप की संख्या कम करने और उपकरणों की दक्षता बढ़ाने की इच्छा ने संयुक्त लैंप के विकास को जन्म दिया।

अल्ट्राशॉर्ट तरंगों के विकास और उपयोग से ज्ञात इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों (एकॉर्न-प्रकार ट्यूब, धातु-सिरेमिक ट्रायोड और बीकन ट्यूब दिखाई दिए) में सुधार हुआ, साथ ही इलेक्ट्रॉन प्रवाह नियंत्रण के एक नए सिद्धांत के साथ इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरणों का विकास हुआ - मल्टीकैविटी मैग्नेट्रोन , क्लिस्ट्रॉन, यात्रा तरंग ट्यूब। इलेक्ट्रोवैक्यूम प्रौद्योगिकी की इन उपलब्धियों से रडार, रेडियो नेविगेशन, स्पंदित मल्टीचैनल रेडियो संचार, टेलीविजन आदि का विकास हुआ।

उसी समय, आयन उपकरणों का विकास हुआ जो गैस में इलेक्ट्रॉन डिस्चार्ज का उपयोग करते हैं। 1908 में आविष्कार किए गए पारा वाल्व में काफी सुधार किया गया था। एक गैस्ट्रोन (1928-1929), एक थायरट्रॉन (1931), एक जेनर डायोड, नियॉन लैंप, आदि दिखाई दिए।

छवियों को प्रसारित करने और मापने के उपकरणों के तरीकों के विकास के साथ-साथ विभिन्न फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों (फोटोकल्स, फोटोमल्टीप्लायर, ट्रांसमिटिंग टेलीविजन ट्यूब) और ऑसिलोस्कोप, रडार और टेलीविजन के लिए इलेक्ट्रॉन विवर्तन उपकरणों का विकास और सुधार हुआ।

इन वर्षों के दौरान, रेडियो इंजीनियरिंग एक स्वतंत्र इंजीनियरिंग विज्ञान में बदल गई। इलेक्ट्रोवैक्यूम और रेडियो उद्योग गहन रूप से विकसित हुए। रेडियो सर्किट की गणना के लिए इंजीनियरिंग तरीके विकसित किए गए, और व्यापक वैज्ञानिक अनुसंधान, सैद्धांतिक और प्रायोगिक कार्य किए गए।

और अंतिम काल (60-70 का दशक) सेमीकंडक्टर तकनीक और इलेक्ट्रॉनिक्स का ही युग है। इलेक्ट्रॉनिक्स को विज्ञान, प्रौद्योगिकी और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की सभी शाखाओं में पेश किया जा रहा है। विज्ञान का एक जटिल होने के नाते, इलेक्ट्रॉनिक्स रेडियो भौतिकी, रडार, रेडियो नेविगेशन, रेडियो खगोल विज्ञान, रेडियो मौसम विज्ञान, रेडियो स्पेक्ट्रोस्कोपी, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग और नियंत्रण प्रौद्योगिकी, दूरी पर रेडियो नियंत्रण, टेलीमेट्री, क्वांटम रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स आदि से निकटता से संबंधित है।

इस अवधि के दौरान, इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों में और सुधार जारी रहा। उनकी ताकत, विश्वसनीयता और स्थायित्व बढ़ाने पर अधिक ध्यान दिया जाता है। आधारहीन (उंगली-प्रकार) और सबमिनीचर लैंप विकसित किए गए, जिससे बड़ी संख्या में रेडियो लैंप वाले प्रतिष्ठानों के आयामों को कम करना संभव हो गया।

ठोस अवस्था भौतिकी और अर्धचालकों के सिद्धांत के क्षेत्र में गहन कार्य जारी रहा; अर्धचालकों के एकल क्रिस्टल के उत्पादन के तरीके, उनके शुद्धिकरण और अशुद्धियों के परिचय के तरीके विकसित किए गए। शिक्षाविद् ए.एफ. इओफ़े के सोवियत स्कूल ने अर्धचालक भौतिकी के विकास में एक महान योगदान दिया।

सेमीकंडक्टर उपकरण 50-70 के दशक में राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में तेजी से और व्यापक रूप से फैल गए। 1926 में, क्यूप्रस ऑक्साइड से बना एक सेमीकंडक्टर एसी रेक्टिफायर प्रस्तावित किया गया था। बाद में, सेलेनियम और कॉपर सल्फाइड से बने रेक्टिफायर दिखाई दिए। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान रेडियो प्रौद्योगिकी (विशेषकर रडार) के तेजी से विकास ने अर्धचालक के क्षेत्र में अनुसंधान को एक नई गति दी। सिलिकॉन और जर्मेनियम पर आधारित माइक्रोवेव प्रत्यावर्ती धारा बिंदु रेक्टिफायर विकसित किए गए, और बाद में प्लेनर जर्मेनियम डायोड दिखाई दिए। 1948 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों बार्डीन और ब्रेटन ने एक जर्मेनियम पॉइंट-पॉइंट ट्रायोड (ट्रांजिस्टर) बनाया, जो विद्युत दोलनों को बढ़ाने और उत्पन्न करने के लिए उपयुक्त था। बाद में, एक सिलिकॉन पॉइंट ट्रायोड विकसित किया गया। 70 के दशक की शुरुआत में, पॉइंट-पॉइंट ट्रांजिस्टर का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता था, और ट्रांजिस्टर का मुख्य प्रकार एक प्लेनर ट्रांजिस्टर था, जिसे पहली बार 1951 में निर्मित किया गया था। 1952 के अंत तक, एक प्लेनर उच्च-आवृत्ति टेट्रोड, एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर और अन्य अर्धचालक उपकरणों के प्रकार प्रस्तावित किए गए। 1953 में ड्रिफ्ट ट्रांजिस्टर विकसित किया गया था। इन वर्षों के दौरान, सेमीकंडक्टर सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए नई तकनीकी प्रक्रियाएं, पी-एन जंक्शनों और सेमीकंडक्टर उपकरणों के निर्माण के तरीकों का व्यापक रूप से विकास और अध्ययन किया गया। 70 के दशक की शुरुआत में, प्लेनर और ड्रिफ्ट जर्मेनियम और सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के अलावा, अर्धचालक सामग्री के गुणों का उपयोग करने वाले अन्य उपकरणों का भी व्यापक रूप से उपयोग किया गया था: टनल डायोड, नियंत्रित और अनियंत्रित चार-परत स्विचिंग डिवाइस, फोटोडायोड और फोटोट्रांसिस्टर, वैरिकैप, थर्मिस्टर, आदि। .

अर्धचालक उपकरणों के विकास और सुधार को ऑपरेटिंग आवृत्तियों में वृद्धि और अनुमेय शक्ति में वृद्धि की विशेषता है। पहले ट्रांजिस्टर में सीमित क्षमताएं थीं (सैकड़ों किलोहर्ट्ज़ के क्रम की अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्तियों और 100 - 200 मेगावाट के क्रम की अपव्यय शक्तियां) और वैक्यूम ट्यूब के केवल कुछ कार्य ही कर सकते थे। समान आवृत्ति रेंज के लिए, दसियों वाट की शक्ति वाले ट्रांजिस्टर बनाए गए। बाद में, ट्रांजिस्टर बनाए गए जो 5 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर काम करने और 5 डब्ल्यू के क्रम की शक्ति को नष्ट करने में सक्षम थे, और पहले से ही 1972 में, 100 डब्ल्यू तक पहुंचने वाली शक्तियों को खत्म करने के साथ 20 - 70 मेगाहर्ट्ज की ऑपरेटिंग आवृत्तियों के लिए ट्रांजिस्टर के नमूने बनाए गए थे। या अधिक। कम-शक्ति वाले ट्रांजिस्टर (0.5 - 0.7 W तक) 500 मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं। बाद में, ट्रांजिस्टर दिखाई दिए जो लगभग 1000 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों पर संचालित होते थे। साथ ही, ऑपरेटिंग तापमान सीमा का विस्तार करने के लिए काम किया गया। जर्मेनियम के आधार पर बने ट्रांजिस्टर का प्रारंभ में ऑपरेटिंग तापमान +55 - 70 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं था, और सिलिकॉन पर आधारित - +100 - 120 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं था। बाद में बनाए गए गैलियम आर्सेनाइड ट्रांजिस्टर के नमूने +250 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर चालू हो गए, और उनकी ऑपरेटिंग आवृत्तियों को अंततः 1000 मेगाहर्ट्ज तक बढ़ा दिया गया। ऐसे कार्बाइड ट्रांजिस्टर हैं जो 350 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करते हैं। 70 के दशक में ट्रांजिस्टर और सेमीकंडक्टर डायोड कई मामलों में वैक्यूम ट्यूब से बेहतर थे और अंततः उन्हें इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र से पूरी तरह से हटा दिया गया।

हजारों सक्रिय और निष्क्रिय घटकों की संख्या वाले जटिल इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के डिजाइनरों को इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आकार, वजन, बिजली की खपत और लागत को कम करने, उनकी प्रदर्शन विशेषताओं में सुधार करने और, सबसे महत्वपूर्ण बात, उच्च परिचालन विश्वसनीयता प्राप्त करने के कार्य का सामना करना पड़ता है। इन समस्याओं को माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा सफलतापूर्वक हल किया जाता है - इलेक्ट्रॉनिक्स की एक शाखा जो असतत घटकों के पूर्ण या आंशिक उन्मूलन के कारण माइक्रोमिनिएचर डिजाइन में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण से जुड़ी समस्याओं और तरीकों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करती है।

माइक्रोमिनिएचराइजेशन में मुख्य प्रवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का "एकीकरण" है, अर्थात। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के तत्वों और घटकों की एक साथ बड़ी संख्या में निर्माण करने की इच्छा जो अटूट रूप से जुड़े हुए हैं। इसलिए, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के विभिन्न क्षेत्रों में, एकीकृत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के मुख्य क्षेत्रों में से एक है, सबसे प्रभावी साबित हुआ। आजकल अल्ट्रा-बड़े एकीकृत सर्किट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, विशेष रूप से कंप्यूटर आदि, उन पर बनाए जाते हैं।

2. इलेक्ट्रॉनिक्स विकास का इतिहास

इलेक्ट्रॉनिक्स विज्ञान और प्रौद्योगिकी की एक तेजी से विकसित होने वाली शाखा है। वह विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भौतिकी और व्यावहारिक अनुप्रयोगों का अध्ययन करती है। भौतिक इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल हैं: गैसों और कंडक्टरों में इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक प्रक्रियाएं। निर्वात और गैस, ठोस और तरल निकायों के बीच इंटरफ़ेस पर। तकनीकी इलेक्ट्रॉनिक्स में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिज़ाइन और उनके अनुप्रयोग का अध्ययन शामिल है। उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग के लिए समर्पित क्षेत्र को औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति काफी हद तक रेडियो प्रौद्योगिकी के विकास से प्रेरित है। इलेक्ट्रॉनिक्स और रेडियो इंजीनियरिंग इतने घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं कि 50 के दशक में इन्हें एक साथ जोड़ दिया गया और प्रौद्योगिकी के इस क्षेत्र को रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स कहा जाने लगा। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स आज रेडियो और ऑप्टिकल आवृत्ति रेंज में इलेक्ट्रॉनिक/चुंबकीय दोलनों और तरंगों का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने, प्राप्त करने और परिवर्तित करने की समस्या से संबंधित विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों का एक जटिल क्षेत्र है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरण रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों के मुख्य तत्वों के रूप में कार्य करते हैं और रेडियो उपकरणों के सबसे महत्वपूर्ण संकेतक निर्धारित करते हैं। दूसरी ओर, रेडियो इंजीनियरिंग में कई समस्याओं के कारण नए आविष्कार हुए और मौजूदा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सुधार हुआ। इन उपकरणों का उपयोग रेडियो संचार, टेलीविजन, ध्वनि रिकॉर्डिंग और प्लेबैक, रेडियो कोटिंग, रेडियो नेविगेशन, रेडियो टेलीकंट्रोल, रेडियो माप और रेडियो इंजीनियरिंग के अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

तकनीकी विकास के वर्तमान चरण की विशेषता लोगों के जीवन और गतिविधियों के सभी क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनिक्स की बढ़ती पैठ है। अमेरिकी आंकड़ों के अनुसार, पूरे उद्योग का 80% तक इलेक्ट्रॉनिक्स पर कब्जा है। इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में प्रगति सबसे जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं के सफल समाधान में योगदान करती है। वैज्ञानिक अनुसंधान की दक्षता बढ़ाना, नई प्रकार की मशीनें और उपकरण बनाना। प्रभावी प्रौद्योगिकियों और नियंत्रण प्रणालियों का विकास: अद्वितीय गुणों वाली सामग्री प्राप्त करना, जानकारी एकत्र करने और संसाधित करने की प्रक्रियाओं में सुधार करना। वैज्ञानिक, तकनीकी और औद्योगिक समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हुए, इलेक्ट्रॉनिक्स ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में प्रगति पर आधारित है। साथ ही, एक ओर, इलेक्ट्रॉनिक्स अन्य विज्ञानों और उत्पादन के लिए चुनौतियां पेश करता है, उनके आगे के विकास को प्रोत्साहित करता है, और दूसरी ओर, उन्हें गुणात्मक रूप से नए तकनीकी साधनों और अनुसंधान विधियों से लैस करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स में वैज्ञानिक अनुसंधान के विषय हैं:

1. विद्युत/चुंबकीय क्षेत्र के साथ इलेक्ट्रॉनों और अन्य आवेशित कणों की परस्पर क्रिया के नियमों का अध्ययन।

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बनाने के तरीकों का विकास जिसमें इस इंटरैक्शन का उपयोग सूचना प्रसारित करने, प्रसंस्करण और भंडारण करने, उत्पादन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने, ऊर्जा उपकरण बनाने, नियंत्रण और मापने के उपकरण बनाने, वैज्ञानिक प्रयोग के साधन और अन्य उद्देश्यों के लिए ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रॉन की असाधारण रूप से कम जड़ता, उपकरण के अंदर मैक्रोफील्ड और परमाणु, अणु और क्रिस्टल जाली के अंदर माइक्रोफील्ड दोनों के साथ, आवृत्ति के साथ विद्युत/चुंबकीय दोलनों के रूपांतरण और रिसेप्शन को उत्पन्न करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों की बातचीत का प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव बनाती है। 1000 गीगाहर्ट्ज तक। साथ ही अवरक्त, दृश्य, एक्स-रे और गामा विकिरण। विद्युत/चुंबकीय दोलनों के स्पेक्ट्रम की लगातार व्यावहारिक महारत इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास की एक विशिष्ट विशेषता है।

2. इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के लिए फाउंडेशन

इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव 18वीं-19वीं शताब्दी में भौतिकविदों के कार्यों द्वारा रखी गई थी। हवा में विद्युत निर्वहन का दुनिया का पहला अध्ययन रूस में शिक्षाविदों लोमोनोसोव और रिचमैन द्वारा और उनमें से स्वतंत्र रूप से अमेरिकी वैज्ञानिक फ्रेंकल द्वारा किया गया था। 1743 में, लोमोनोसोव ने अपनी कविता "इवनिंग रिफ्लेक्शन्स ऑन गॉड्स ग्रेटनेस" में बिजली और उत्तरी रोशनी की विद्युत प्रकृति के विचार को रेखांकित किया। पहले से ही 1752 में, फ्रेंकल और लोमोनोसोव ने "थंडर मशीन" की मदद से प्रयोगात्मक रूप से दिखाया कि गड़गड़ाहट और बिजली हवा में शक्तिशाली विद्युत निर्वहन हैं। लोमोनोसोव ने यह भी स्थापित किया कि तूफान की अनुपस्थिति में भी हवा में विद्युत निर्वहन मौजूद रहता है, क्योंकि और इस मामले में "थंडर मशीन" से चिंगारी निकालना संभव था। "थंडर मशीन" एक लिविंग रूम में स्थापित एक लेडेन जार था। प्लेटों में से एक को तार द्वारा यार्ड में एक खंभे पर लगे धातु के कंघे या बिंदु से जोड़ा गया था।

1753 में, प्रयोगों के दौरान, प्रोफेसर रिचमैन, जो शोध कर रहे थे, एक खंभे पर गिरी बिजली से मर गये। लोमोनोसोव ने वज्रपात की घटना का एक सामान्य सिद्धांत भी बनाया, जो वज्रपात के आधुनिक सिद्धांत का एक प्रोटोटाइप है। लोमोनोसोव ने घर्षण वाली एक मशीन के प्रभाव में दुर्लभ हवा की चमक की भी जांच की।

1802 में, सेंट पीटर्सबर्ग मेडिकल एंड सर्जिकल अकादमी में भौतिकी के प्रोफेसर, वासिली व्लादिमीरोविच पेत्रोव ने, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी डेवी से कई साल पहले, पहली बार दो कार्बन इलेक्ट्रोड के बीच हवा में एक विद्युत चाप की घटना की खोज की और उसका वर्णन किया। . इस मौलिक खोज के अलावा, पेत्रोव दुर्लभ हवा की विभिन्न प्रकार की चमक का वर्णन करने के लिए जिम्मेदार है जब एक विद्युत प्रवाह इसके माध्यम से गुजरता है। पेट्रोव ने अपनी खोज का वर्णन इस प्रकार किया है: "यदि 2 या 3 कोयले को कांच की टाइल या कांच के पैरों वाली बेंच पर रखा जाता है, और यदि एक विशाल बैटरी के दोनों ध्रुवों से जुड़े धातु के इंसुलेटेड गाइड को एक की दूरी पर एक दूसरे के करीब लाया जाता है तीन रेखाओं तक, फिर उनके बीच एक बहुत चमकदार सफेद रोशनी या लौ दिखाई देती है, जिससे ये कोयले तेजी से या अधिक धीरे-धीरे भड़कते हैं, और जिससे अंधेरे शांति को रोशन किया जा सकता है। " पेट्रोव के कार्यों की व्याख्या केवल रूसी में की गई थी; वे पहुंच योग्य नहीं थे विदेशी वैज्ञानिकों को. रूस में कार्यों का महत्व नहीं समझा गया और उन्हें भुला दिया गया। इसलिए, आर्क डिस्चार्ज की खोज का श्रेय अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी डेवी को दिया गया।

विभिन्न निकायों के अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के अध्ययन की शुरुआत ने जर्मन वैज्ञानिक प्लुकर को हेस्लर ट्यूब के निर्माण के लिए प्रेरित किया। 1857 में, प्लुकर ने स्थापित किया कि हेस्सलर ट्यूब का स्पेक्ट्रम एक केशिका में विस्तारित होता है और एक स्पेक्ट्रोस्कोप स्लिट के सामने रखा जाता है जो इसमें निहित गैस की प्रकृति को स्पष्ट रूप से चित्रित करता है और हाइड्रोजन की तथाकथित बामर वर्णक्रमीय श्रृंखला की पहली तीन रेखाओं की खोज की। . प्लुकर के छात्र हिट्टोर्फ ने ग्लो डिस्चार्ज का अध्ययन किया और 1869 में गैसों की विद्युत चालकता पर अध्ययनों की एक श्रृंखला प्रकाशित की। प्लकर के साथ मिलकर, वह कैथोड किरणों के पहले अध्ययन के लिए जिम्मेदार थे, जिसे अंग्रेज क्रुक्स द्वारा जारी रखा गया था।

गैस डिस्चार्ज की घटना को समझने में एक महत्वपूर्ण बदलाव अंग्रेजी वैज्ञानिक थॉमसन के काम के कारण हुआ, जिन्होंने इलेक्ट्रॉनों और आयनों के अस्तित्व की खोज की। थॉमसन ने कैवेंडिश प्रयोगशाला बनाई, जहां से गैसों के विद्युत आवेशों (टाउनसेन, एस्टन, रदरफोर्ड, क्रुक्स, रिचर्डसन) का अध्ययन करने के लिए कई भौतिक विज्ञानी निकले। इसके बाद, इस स्कूल ने इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में एक बड़ा योगदान दिया। रूसी भौतिकविदों में से जिन्होंने चाप के अध्ययन और प्रकाश के लिए इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग पर काम किया: याब्लोचकोव (1847-1894), चिकोलेव (1845-1898), स्लाव्यानोव (वेल्डिंग, एक चाप के साथ धातुओं का पिघलना), बर्नार्डोस (एक का उपयोग) प्रकाश के लिए चाप)। कुछ समय बाद, लाचिनोव और मिटकेविच ने आर्क का अध्ययन किया। 1905 में, मिटकेविच ने आर्क डिस्चार्ज के कैथोड पर प्रक्रियाओं की प्रकृति की स्थापना की। स्टोलेटोव (1881-1891) स्वतंत्र वायु निर्वहन से नहीं जुड़े थे। मॉस्को विश्वविद्यालय में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के अपने क्लासिक अध्ययन के दौरान, स्टोलेटोव ने प्रयोगात्मक रूप से हवा में दो इलेक्ट्रोड के साथ एक "वायु तत्व" (ए.ई.) बनाया, जो सर्किट में बाहरी ईएमएफ पेश किए बिना विद्युत प्रवाह देता है, जब कैथोड बाहरी रूप से प्रकाशित होता है। स्टोलेटोव ने इस प्रभाव को एक्टिनोइलेक्ट्रिक कहा। उन्होंने उच्च और निम्न वायुमंडलीय दबाव दोनों पर इस प्रभाव का अध्ययन किया। स्टोलेटोव द्वारा विशेष रूप से निर्मित उपकरण ने 0.002 मिमी तक कम दबाव बनाना संभव बना दिया। एचजी स्तंभ इन शर्तों के तहत, एक्टिनोइलेक्ट्रिक प्रभाव न केवल एक फोटोकरंट था, बल्कि एक स्वतंत्र गैस डिस्चार्ज द्वारा बढ़ाया गया फोटोकरंट भी था। स्टोलेटोव ने इस प्रभाव की खोज पर अपने लेख को इस प्रकार समाप्त किया: "कोई फर्क नहीं पड़ता कि आखिरकार एक्टिनोइलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की व्याख्या कैसे तैयार करनी है, कोई भी मदद नहीं कर सकता है लेकिन इन घटनाओं और लंबे समय से परिचित, लेकिन अभी भी खराब रूप से समझी जाने वाली घटनाओं के बीच कुछ अजीब सादृश्यों को पहचान सकता है।" हेस्लर और क्रूक्स ट्यूबों का निर्वहन। हालांकि मेरे जाल संधारित्र द्वारा प्रस्तुत घटनाओं के बीच नेविगेट करने के मेरे पहले प्रयोग में, मैंने अनजाने में खुद से कहा कि मेरे सामने एक हेस्लर ट्यूब है, जो बाहरी प्रकाश के साथ हवा को दुर्लभ किए बिना कार्य कर सकती है और वहां, विद्युत घटनाएं प्रकाश घटनाओं से निकटता से संबंधित हैं, कैथोड स्पष्ट रूप से फैला हुआ एक विशेष भूमिका निभाता है। एक्टिनोइलेक्ट्रिक डिस्चार्ज का अध्ययन सामान्य रूप से गैसों में बिजली के प्रसार की प्रक्रियाओं पर प्रकाश डालने का वादा करता है। स्टोलेटोव के ये शब्द पूरी तरह से उचित थे।

1905 में, आइंस्टीन ने प्रकाश क्वांटा से जुड़े फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या की और अपने नाम पर कानून स्थापित किया। इस प्रकार, स्टोलेटोव द्वारा खोजा गया फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव निम्नलिखित कानूनों द्वारा विशेषता है:

स्टोलेटोव का नियम - प्रति इकाई समय में सिम्युलेटेड इलेक्ट्रॉनों की संख्या कैथोड की सतह पर आपतित प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है, अन्य चीजें समान होती हैं। यहां समान स्थितियों को समान तरंग दैर्ध्य के मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के साथ कैथोड सतह की रोशनी के रूप में समझा जाना चाहिए। या समान वर्णक्रमीय रचना का प्रकाश। इलेक्ट्रॉनिक्स रेडियो लैंप माप

अधिकतम सतह से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की गति कैथोड पर बाहरी प्रकाश विद्युत प्रभाव संबंध द्वारा निर्धारित होता है:

कैथोड सतह पर आपतित मोनोक्रोमैटिक विकिरण की ऊर्जा मात्रा का परिमाण।

किसी धातु से निकलने वाले इलेक्ट्रॉन का कार्य फलन।

कैथोड सतह से निकलने वाले फोटोइलेक्ट्रॉनों की गति कैथोड पर आपतित विकिरण की तीव्रता पर निर्भर नहीं करती है।

बाह्य फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज सबसे पहले जर्मन भौतिक विज्ञानी हर्ट्ज़ (1887) ने की थी। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ प्रयोग करके उन्होंने खोज की। हर्ट्ज़ ने देखा कि प्राप्त सर्किट के स्पार्क गैप में, एक स्पार्क जो सर्किट में विद्युत दोलनों की उपस्थिति का पता लगाता है, अन्य चीजें समान होने पर, अधिक आसानी से उछलती है यदि जनरेटर सर्किट में स्पार्क डिस्चार्ज से प्रकाश स्पार्क गैप पर पड़ता है

1881 में, एडिसन ने पहली बार थर्मोनिक उत्सर्जन की घटना की खोज की। कार्बन गरमागरम लैंप के साथ विभिन्न प्रयोगों को अंजाम देते हुए, उन्होंने वैक्यूम में कार्बन फिलामेंट के अलावा, एक धातु की प्लेट ए युक्त एक लैंप बनाया, जिसमें से कंडक्टर पी खींचा गया था यदि तार को गैल्वेनोमीटर के माध्यम से सकारात्मक छोर से जोड़ा जाता है फिलामेंट, फिर गैल्वेनोमीटर के माध्यम से एक धारा प्रवाहित होती है, यदि नकारात्मक से जुड़ा है, तो कोई धारा का पता नहीं चलता है। इस घटना को एडिसन प्रभाव कहा गया। निर्वात या गैस में गर्म धातुओं और अन्य पिंडों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन की घटना को थर्मिओनिक उत्सर्जन कहा जाता था।

3. इलेक्ट्रॉनिक्स विकास के चरण

प्रथम चरण। पहले चरण में 1809 में रूसी इंजीनियर लेडीगिन द्वारा गरमागरम लैंप का आविष्कार शामिल था।

1874 में जर्मन वैज्ञानिक ब्राउन द्वारा धातु-अर्धचालक संपर्कों में सुधारात्मक प्रभाव की खोज। रूसी आविष्कारक पोपोव द्वारा रेडियो संकेतों का पता लगाने के लिए इस प्रभाव के उपयोग ने उन्हें पहला रेडियो रिसीवर बनाने की अनुमति दी। रेडियो के आविष्कार की तिथि 7 मई, 1895 मानी जाती है, जब पोपोव ने सेंट पीटर्सबर्ग में रूसी भौतिक-रासायनिक सोसायटी के भौतिकी विभाग की एक बैठक में एक रिपोर्ट और प्रदर्शन दिया था। और 24 मार्च, 1896 को पोपोव ने 350 मीटर की दूरी पर पहला रेडियो संदेश प्रसारित किया। इसके विकास की इस अवधि के दौरान इलेक्ट्रॉनिक्स की सफलताओं ने रेडियोटेलीग्राफी के विकास में योगदान दिया। उसी समय, रेडियो रिसीवर के डिजाइन को सरल बनाने और इसकी संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए रेडियो इंजीनियरिंग की वैज्ञानिक नींव विकसित की गई थी। विभिन्न देशों में, उच्च आवृत्ति कंपन के विभिन्न प्रकार के सरल और विश्वसनीय डिटेक्टरों - डिटेक्टरों पर विकास और अनुसंधान किया गया।

2. इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में दूसरा चरण 1904 में शुरू हुआ, जब अंग्रेजी वैज्ञानिक फ्लेमिंग ने एक इलेक्ट्रिक वैक्यूम डायोड डिजाइन किया। डायोड के मुख्य भाग (चित्र 2) निर्वात में स्थित दो इलेक्ट्रोड हैं। एक धातु एनोड (ए) और एक धातु कैथोड (के) को विद्युत प्रवाह द्वारा उस तापमान तक गर्म किया जाता है जिस पर थर्मोनिक उत्सर्जन होता है।

उच्च वैक्यूम पर, इलेक्ट्रोड के बीच गैस का निर्वहन ऐसा होता है कि इलेक्ट्रॉनों का औसत मुक्त पथ इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी से काफी अधिक हो जाता है, इसलिए, जब एनोड पर वोल्टेज वीए कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक होता है, तो इलेक्ट्रॉन आगे बढ़ते हैं एनोड, जिससे एनोड सर्किट में करंट Ia उत्पन्न होता है। जब एनोड वोल्टेज Va ऋणात्मक होता है, तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन कैथोड में लौट आते हैं और एनोड सर्किट में करंट शून्य होता है। इस प्रकार, वैक्यूम डायोड में एक-तरफ़ा चालकता होती है, जिसका उपयोग प्रत्यावर्ती धारा को सुधारते समय किया जाता है। 1907 में, अमेरिकी इंजीनियर ली डे फॉरेस्ट ने स्थापित किया कि कैथोड (K) और एनोड (A) के बीच एक धातु की जाली (c) लगाकर और उस पर वोल्टेज Vc लगाकर, एनोड वर्तमान Ia को जड़ता के बिना और व्यावहारिक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। कम ऊर्जा खपत. इस प्रकार पहली इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धन ट्यूब दिखाई दी - एक ट्रायोड (चित्र 3)। उच्च-आवृत्ति दोलनों को बढ़ाने और उत्पन्न करने के लिए एक उपकरण के रूप में इसके गुणों के कारण रेडियो संचार का तेजी से विकास हुआ। यदि सिलेंडर में भरने वाली गैस का घनत्व इतना अधिक है कि इलेक्ट्रॉनों का औसत मुक्त पथ इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी से कम है, तो इलेक्ट्रॉन प्रवाह, इंटरइलेक्ट्रोड दूरी से गुजरते हुए, गैसीय माध्यम के साथ संपर्क करता है, जिसके परिणामस्वरूप माध्यम के गुण तेजी से बदलते हैं। गैस माध्यम आयनित होता है और उच्च विद्युत चालकता की विशेषता वाले प्लाज्मा अवस्था में बदल जाता है। प्लाज्मा की इस संपत्ति का उपयोग अमेरिकी वैज्ञानिक हेल द्वारा 1905 में विकसित गैस्ट्रोन में किया गया था - गैस से भरा एक शक्तिशाली रेक्टिफायर डायोड। गैस्ट्रोन के आविष्कार ने गैस-डिस्चार्ज इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों के विकास की शुरुआत को चिह्नित किया। विभिन्न देशों में वैक्यूम ट्यूबों का उत्पादन तेजी से विकसित होने लगा। यह विकास विशेष रूप से रेडियो संचार के सैन्य महत्व से प्रेरित था। इसलिए, 1913 - 1919 इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के तीव्र विकास का काल था। 1913 में, जर्मन इंजीनियर मीस्नर ने एक ट्यूब पुनर्योजी रिसीवर के लिए एक सर्किट विकसित किया और, एक ट्रायोड का उपयोग करके, अनडेम्प्ड हार्मोनिक दोलन प्राप्त किए। नए इलेक्ट्रॉनिक जनरेटरों ने स्पार्क और आर्क रेडियो स्टेशनों को ट्यूब वाले से बदलना संभव बना दिया, जिससे व्यावहारिक रूप से रेडियोटेलीफोनी की समस्या हल हो गई। तब से, रेडियो प्रौद्योगिकी ट्यूब प्रौद्योगिकी बन गई है। रूस में, पहली रेडियो ट्यूब का निर्माण 1914 में सेंट पीटर्सबर्ग में निकोलाई दिमित्रिच पापलेक्सी द्वारा किया गया था, जो रूसी सोसाइटी ऑफ वायरलेस टेलीग्राफी के सलाहकार, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के भावी शिक्षाविद थे। पापालेक्सी ने स्ट्रासबर्ग विश्वविद्यालय से स्नातक की उपाधि प्राप्त की, जहाँ उन्होंने ब्राउन के अधीन काम किया। पहले पपेलेक्सी रेडियो ट्यूब, सही पंपिंग की कमी के कारण, वैक्यूम नहीं थे, बल्कि गैस से भरे (पारा) थे। 1914 से 1916 तक पापलेक्सी ने रेडियोटेलीग्राफी पर प्रयोग किए। उन्होंने पनडुब्बियों के साथ रेडियो संचार के क्षेत्र में काम किया। उन्होंने घरेलू रेडियो ट्यूबों के पहले नमूनों के विकास का नेतृत्व किया। 1923 से 1935 तक मंडेलस्टैम के साथ, उन्होंने लेनिनग्राद में केंद्रीय रेडियो प्रयोगशाला के वैज्ञानिक विभाग का नेतृत्व किया। 1935 से, उन्होंने यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज में रेडियोफिजिक्स और रेडियो इंजीनियरिंग पर वैज्ञानिक परिषद के अध्यक्ष के रूप में काम किया।

रूस में पहला इलेक्ट्रिक वैक्यूम रिसीविंग और एम्प्लीफाइंग रेडियो ट्यूब बॉंच-ब्रूविच द्वारा निर्मित किया गया था। उनका जन्म ओरेल (1888) में हुआ था। 1909 में उन्होंने सेंट पीटर्सबर्ग के इंजीनियरिंग स्कूल से स्नातक की उपाधि प्राप्त की। 1914 में उन्होंने ऑफिसर्स इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग स्कूल से स्नातक की उपाधि प्राप्त की। 1916 से 1918 तक वे इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों के निर्माण में लगे रहे और उनके उत्पादन का आयोजन किया। 1918 में, उन्होंने निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला का नेतृत्व किया, और उस समय के सर्वश्रेष्ठ रेडियो विशेषज्ञों (ओस्ट्रियाकोव, पिस्टलकोर्स, शोरिन, लोसेव) को एक साथ लाया। मार्च 1919 में, निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में आरपी-1 इलेक्ट्रिक वैक्यूम ट्यूब का धारावाहिक उत्पादन शुरू हुआ। 1920 में, बॉंच-ब्रूविच ने 1 किलोवाट तक की शक्ति के साथ तांबे के एनोड और पानी को ठंडा करने वाले दुनिया के पहले जनरेटर लैंप का विकास पूरा किया। प्रमुख जर्मन वैज्ञानिकों ने, निज़नी नोवगोरोड प्रयोगशाला की उपलब्धियों से परिचित होकर, शक्तिशाली जनरेटर लैंप के निर्माण में रूस की प्राथमिकता को मान्यता दी। पेत्रोग्राद में इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों के निर्माण पर व्यापक काम शुरू हुआ। चेर्नशेव, बोगोस्लोव्स्की, वेक्शिन्स्की, ओबोलेंस्की, शापोशनिकोव, ज़ुस्मानोव्स्की, अलेक्जेंड्रोव ने यहां काम किया। इलेक्ट्रिक वैक्यूम प्रौद्योगिकी के विकास के लिए गर्म कैथोड का आविष्कार महत्वपूर्ण था। 1922 में, पेत्रोग्राद में एक इलेक्ट्रिक वैक्यूम प्लांट बनाया गया, जिसका स्वेतलाना इलेक्ट्रिक लैंप प्लांट में विलय हो गया। इस संयंत्र की अनुसंधान प्रयोगशाला में, वेक्शिन्स्की ने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भौतिकी और प्रौद्योगिकी (कैथोड के उत्सर्जक गुणों, धातु और कांच के गैस विकास और अन्य पर) के क्षेत्र में बहुआयामी शोध किया।

लंबी तरंगों से छोटी और मध्यम तरंगों में संक्रमण, और सुपरहेटरोडाइन के आविष्कार और रेडियो प्रसारण के विकास के लिए ट्रायोड की तुलना में अधिक उन्नत ट्यूबों के विकास की आवश्यकता थी। दो ग्रिड (टेट्रोड) वाला एक परिरक्षित लैंप, जिसे 1924 में विकसित किया गया और 1926 में अमेरिकन हेल द्वारा सुधार किया गया, और 1930 में उनके द्वारा प्रस्तावित तीन ग्रिड (पेंटोड) वाला एक इलेक्ट्रिक वैक्यूम लैंप, ने रेडियो की ऑपरेटिंग आवृत्तियों को बढ़ाने की समस्या को हल किया। प्रसारण. पेंटोड्स सबसे आम रेडियो ट्यूब बन गए हैं। रेडियो रिसेप्शन के विशेष तरीकों के विकास के कारण 1934-1935 में नए प्रकार के मल्टी-ग्रिड फ़्रीक्वेंसी-कनवर्टिंग रेडियो ट्यूब का उदय हुआ। विभिन्न प्रकार के संयुक्त रेडियो ट्यूब भी सामने आए, जिनके उपयोग से रिसीवर में रेडियो ट्यूबों की संख्या को काफी कम करना संभव हो गया। इलेक्ट्रोवैक्यूम और रेडियो इंजीनियरिंग के बीच संबंध उस अवधि के दौरान विशेष रूप से स्पष्ट हो गया जब रेडियो इंजीनियरिंग वीएचएफ रेंज (अल्ट्रा-शॉर्ट वेव्स - मीटर, डेसीमीटर, सेंटीमीटर और मिलीमीटर रेंज) के विकास और उपयोग की ओर बढ़ी। इस प्रयोजन के लिए, सबसे पहले, पहले से ही ज्ञात रेडियो ट्यूबों में काफी सुधार किया गया। दूसरे, इलेक्ट्रॉन प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए नए सिद्धांतों के साथ विद्युत वैक्यूम उपकरण विकसित किए गए। इनमें मल्टीकैविटी मैग्नेट्रोन (1938), क्लिस्ट्रॉन (1942), बैकवर्ड-वेव बीडब्ल्यूओ लैंप (1953) शामिल हैं। ऐसे उपकरण मिलीमीटर तरंग रेंज सहित बहुत उच्च आवृत्ति दोलनों को उत्पन्न और बढ़ा सकते हैं। इलेक्ट्रोवैक्यूम प्रौद्योगिकी में इन प्रगति से रेडियो नेविगेशन, रेडियो कोटिंग और स्पंदित मल्टीचैनल संचार जैसे उद्योगों का विकास हुआ।

1932 में, सोवियत रेडियोफिजिसिस्ट रोज़ान्स्की ने वेग में इलेक्ट्रॉन प्रवाह के मॉड्यूलेशन के साथ उपकरणों के निर्माण का प्रस्ताव रखा। उनके विचार के आधार पर, आर्सेनयेव और हील ने 1939 में माइक्रोवेव दोलन (अल्ट्रा हाई फ़्रीक्वेंसी) को बढ़ाने और उत्पन्न करने के लिए पहला उपकरण बनाया। डेसीमीटर तरंगों की तकनीक के लिए देवयतकोव, खोखलोव, गुरेविच के काम बहुत महत्वपूर्ण थे, जिन्होंने 1938 - 1941 में फ्लैट डिस्क इलेक्ट्रोड के साथ ट्रायोड डिजाइन किए थे। उसी सिद्धांत का उपयोग करते हुए, धातु-सिरेमिक लैंप जर्मनी में बनाए गए थे, और बीकन लैंप संयुक्त राज्य अमेरिका में बनाए गए थे।

1943 में बनाया गया कॉम्प्फ़नर की ट्रैवलिंग वेव ट्यूब (टीडब्ल्यूटी) ने माइक्रोवेव रेडियो रिले संचार प्रणालियों के आगे के विकास को सुनिश्चित किया। शक्तिशाली माइक्रोवेव दोलन उत्पन्न करने के लिए, 1921 में हेल द्वारा एक मैग्नेट्रॉन प्रस्तावित किया गया था। मैग्नेट्रोन पर शोध रूसी वैज्ञानिकों - स्लटस्की, ग्रेखोवा, स्टाइनबर्ग, कलिनिन, ज़ुस्मानोव्स्की, ब्रूड, जापान में - यागी, ओकाबे द्वारा किया गया था। आधुनिक मैग्नेट्रोन की उत्पत्ति 1936 - 1937 में हुई, जब बॉंच-ब्रूविच के विचार के आधार पर, उनके सहयोगियों, अलेक्सेव और मोलियारोव ने मल्टीकैविटी मैग्नेट्रोन विकसित किया।

1934 में, केंद्रीय रेडियो प्रयोगशाला, कोरोविन और रुम्यंतसेव के कर्मचारियों ने रेडियो वार्निश के उपयोग और एक उड़ने वाले विमान के निर्धारण पर पहला प्रयोग किया। 1935 में, कोबज़ारेव द्वारा लेनिनग्राद इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी में रेडियोलैक्टेशन की सैद्धांतिक नींव विकसित की गई थी। वैक्यूम विद्युत उपकरणों के विकास के साथ-साथ, इलेक्ट्रॉनिक्स विकास के दूसरे चरण में, गैस-डिस्चार्ज उपकरणों का निर्माण और सुधार किया गया।

1918 में, डॉ. श्रोटर के शोध कार्य के परिणामस्वरूप, जर्मन कंपनी पिंटश ने 220 वी पर पहला औद्योगिक चमक लैंप का उत्पादन किया। 1921 में शुरुआत करते हुए, डच कंपनी फिलिप्स ने 110 वी पर पहला नियॉन चमक लैंप का उत्पादन किया। संयुक्त राज्य अमेरिका में पहला लघु नियॉन लैंप 1929 में सामने आया

4. रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स.नया विकास

युद्ध के बाद के वर्षों में, एक इलेक्ट्रॉनिक टेलीविजन नेटवर्क का निर्माण और बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए टेलीविजन रिसीवर का उत्पादन, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था, परिवहन, भूवैज्ञानिक अन्वेषण और निर्माण के विभिन्न हिस्सों में रेडियो संचार की शुरूआत शुरू हुई। पृथ्वी उपग्रहों, रेडियो ट्रैकिंग और विभिन्न भूमि क्षेत्रों और विश्व महासागर से उनके साथ संचार के लिए मल्टीचैनल टेलीमेट्री उपकरण बनाए जा रहे हैं।

इस अवधि तक इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों का युग समाप्त हो जाता है और अर्धचालक प्रौद्योगिकी का समय शुरू हो जाता है। इसके लिए नए सिद्धांतों और मौलिक आधार के आधार पर रेडियो उद्योग उत्पादों के डिजाइन और उत्पादन में प्रशिक्षण विशेषज्ञों की प्रणाली में पुनर्गठन की आवश्यकता है। सत्तर के दशक की शुरुआत एकीकृत सर्किट, माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी, अल्ट्रा-लॉन्ग-रेंज अंतरिक्ष रेडियो संचार और अंतरिक्ष की गहराई से रेडियो सिग्नल लेने में सक्षम विशाल रेडियो दूरबीनों के उद्भव से हुई। रॉकेट प्रौद्योगिकी और रेडियो टेलीमेट्री की सफलताओं के लिए धन्यवाद, खगोलविदों ने इस विज्ञान के पिछले सदियों पुराने इतिहास की तुलना में सौर मंडल के ग्रहों के बारे में बहुत कुछ सीखा है।

आधुनिक रेडियो इंजीनियरिंग विज्ञान और प्रौद्योगिकी के उन्नत क्षेत्रों में से एक है, जो विभिन्न प्रकार के क्षेत्रों में विद्युत दोलन प्रक्रियाओं के नए अनुप्रयोगों की खोज, रेडियो उपकरणों के विकास, इसके उत्पादन और व्यावहारिक कार्यान्वयन में लगा हुआ है। इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स की उपलब्धियों के आधार पर, घरेलू और विदेशी दोनों हजारों वैज्ञानिकों और डिजाइनरों के प्रयासों के लिए धन्यवाद, रेडियो इंजीनियरिंग ने हाल ही में अपनी सभी दिशाओं में एक और गुणात्मक छलांग का अनुभव किया है।

अनुप्रयोग के पारंपरिक क्षेत्रों - रेडियो प्रसारण, टेलीविजन, रडार, रेडियो दिशा खोज, रेडियो टेलीमेट्री, रेडियो रिले संचार - को विकसित करना जारी रखते हुए विशेषज्ञ रेडियो उपकरण के सभी गुणवत्ता संकेतकों में महत्वपूर्ण सुधार हासिल करने में कामयाब रहे, जिससे यह अधिक आधुनिक और उपयोग में सुविधाजनक हो गया। रेडियो इंजीनियरिंग के उपयोग का दायरा भी विस्तारित हुआ है: चिकित्सा में - अल्ट्राहाई फ़्रीक्वेंसी धाराओं के साथ रोगों के उपचार के लिए, जीव विज्ञान में - रेडियो दिशा खोजने के तरीकों का उपयोग करके जानवरों, मछलियों और पक्षियों के व्यवहार और प्रवास का अध्ययन करने के लिए, मैकेनिकल इंजीनियरिंग में - के लिए धातु भागों का उच्च आवृत्ति सख्त होना।

आधुनिक रेडियो इंजीनियरिंग भी एक विशाल रेडियो इंजीनियरिंग उद्योग है, जो लाखों काले और सफेद और रंगीन टेलीविजन, विभिन्न प्रकार के ब्रांडों और श्रेणियों के रिसीवर का उत्पादन करता है, वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए विशेष उपकरण, शक्तिशाली से बहुउद्देश्यीय रेडियो स्टेशनों का उल्लेख नहीं करता है। मोबाइल पोर्टेबल और पोर्टेबल पर प्रसारण।

रेडियो इंजीनियरिंग उद्यम रेडियो उपकरण घटकों के एक महत्वपूर्ण हिस्से के निर्माता भी हैं: लूप कॉइल्स, विभिन्न उद्देश्यों के लिए ट्रांसफार्मर, बैंड स्विच, विभिन्न फास्टनरों और बहुत कुछ जो आधुनिक उपकरणों में आवश्यक है। इसलिए, उन्हें कामकाजी व्यवसायों की एक विस्तृत श्रृंखला की विशेषता है, जिनमें से कई को व्यावसायिक शिक्षा प्रणाली में प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, धातु उत्पादों और प्लास्टिक के स्टैम्पर्स। उपकरण केसों, संरचनात्मक भागों और जटिल विन्यास के भागों के निर्माण के लिए ये पेशे अत्यंत आवश्यक हैं। वास्तव में, ये विशेष प्रेस के संचालक हैं जो कार्य निकायों को नियंत्रित करते हैं जो काम की गति, सामग्री और वर्कपीस की आपूर्ति की गति को नियंत्रित करते हैं।

कंप्यूटर की गति बढ़ाने की आवश्यकता विशेषज्ञों को माइक्रोक्रिकिट उत्पादन तकनीक में सुधार, उनके वास्तुशिल्प संगठन और डिजिटल और तार्किक जानकारी के प्रसंस्करण के भौतिक सिद्धांतों को अनुकूलित करने के लिए अधिक से अधिक नए साधनों की तलाश करने के लिए मजबूर करती है। स्थलीय और अंतरिक्ष इलेक्ट्रॉनिक्स, टेलीविजन, टेलीफोनी और टेलीमेट्री के पहले से ही ज्ञात साधन महत्वपूर्ण रूप से बदल रहे हैं।

सिग्नल प्रोसेसिंग के डिजिटल तरीके, अल्ट्रा-हाई फ़्रीक्वेंसी में संक्रमण, मल्टी-प्रोग्राम टेलीविज़न रिपीटर्स के रूप में उपग्रह प्रणालियों का व्यापक उपयोग, समुद्र में संकटग्रस्त लोगों को त्वरित सहायता के लिए अल्ट्रा-सटीक नेविगेशन सिस्टम, मौसम पूर्वानुमान सेवाएं, और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के इन क्षेत्रों में प्राकृतिक संसाधनों के अध्ययन को तेजी से शामिल किया जा रहा है।

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में कई प्रगति ने विभिन्न उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले सभी घटकों - प्रतिरोधक और कैपेसिटर, अर्धचालक तत्व और कनेक्टर, टेलीमैकेनिक्स और स्वचालन भागों के लिए स्थापित मानकों को संशोधित करने की आवश्यकता को जन्म दिया है। संबंधित उत्पादों के विद्युत मापदंडों और यांत्रिक विशेषताओं की सटीकता की आवश्यकता भी मौलिक रूप से बदल रही है। उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने पर उत्पादित घरेलू उपकरण - प्लेयर, टेप रिकॉर्डर, वीडियो रिकॉर्डर - वर्तमान में बहुत सटीक उपकरण हैं, वास्तव में, जटिल इलेक्ट्रॉनिक्स और उच्च गुणवत्ता वाले यांत्रिकी का एक मिश्र धातु।

यदि हम माइक्रोसर्किट के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले विशेष उपकरण, मशीन टूल्स, सटीक उपकरण, आधुनिक रोबोट के बारे में बात करते हैं, तो उनकी सटीकता की आवश्यकताएं और भी अधिक हैं। इसलिए, कई प्रकार के आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद माइक्रोस्कोप और वीडियो मॉनिटरिंग सिस्टम का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं, जो एक बड़ी टेलीविजन स्क्रीन पर निर्मित भागों की उच्च गुणवत्ता वाली छवियां प्रदान करते हैं।

सेमीकंडक्टर तकनीक, और इलेक्ट्रॉनिक्स में कई अन्य घटक, विशेष अल्ट्रा-शुद्ध सामग्रियों के आधार पर उत्पादित होते हैं: सिलिकॉन, नीलमणि, गैलियम आर्सेनाइड, दुर्लभ पृथ्वी तत्व, कीमती धातुएं और उनके मिश्र धातु। सेमीकंडक्टर इंटीग्रेटेड सर्किट के उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी संचालन संदूषण के किसी भी बाहरी स्रोत को बाहर करने के लिए बाँझ सफाई, निरंतर तापमान और अतिरिक्त वायु दबाव वाले कमरों में होता है। ऐसे निर्माणों में, सभी कर्मचारी विशेष सूट और उपयुक्त जूते पहनते हैं। उन्हें निश्चित रूप से अच्छी दृष्टि की आवश्यकता है और हाथों का कांपना (हिलाना) वर्जित है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का लघुकरण और स्वचालन, इस स्तर पर भी, मानव रहित प्रौद्योगिकी के तत्वों का उपयोग करना संभव बनाता है, जब कुछ प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों का निर्माण प्रत्यक्ष मानव भागीदारी के बिना किया जाता है: कच्चे माल को उत्पादन लाइन या अनुभाग के इनपुट पर आपूर्ति की जाती है, और तैयार उत्पाद आउटपुट पर प्राप्त होता है। लेकिन अधिकांश प्रकार के उत्पाद अभी भी मानवीय भागीदारी से तैयार किए जाते हैं, इसलिए कामकाजी व्यवसायों की सूची काफी बड़ी है। उत्पाद उत्पादन की बढ़ती जटिलता आमतौर पर अनिवार्य तकनीकी संचालन और उनकी विशिष्टता में वृद्धि से जुड़ी होती है। इसका तात्पर्य जटिल औद्योगिक उपकरणों में महारत हासिल करने के लिए श्रमिकों की पेशेवर विशेषज्ञता और इस तकनीकी संचालन को रेखांकित करने वाली हर चीज के ज्ञान के साथ-साथ उत्पादित उत्पादों की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले सभी कारकों की आवश्यकता है।

सबसे आम और आवश्यक पेशे वैक्यूम-स्प्रेइंग प्रक्रियाओं के ऑपरेटर, प्रसार प्रक्रियाओं के ऑपरेटर, भागों और उपकरणों के समायोजक, भागों और उपकरणों के परीक्षक, और अन्य हैं।

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों में हर साल वृद्धि हो रही है, और निकट भविष्य में इस प्रवृत्ति में बदलाव की संभावना नहीं है। यह उच्च स्तर के एकीकरण के साथ माइक्रो-सर्किट का उत्पादन है जो हमारी राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की बढ़ती जरूरतों को पूरा कर सकता है। यह इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के विकास की संभावना है।

5. रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स की आधुनिक समझ

आधुनिक दुनिया में, हमें दुनिया के दूसरी तरफ रहने वाले सही व्यक्ति को तुरंत ढूंढने, अपनी कुर्सी से उठे बिना आवश्यक जानकारी ढूंढने और अतीत या भविष्य की आकर्षक दुनिया में उतरने का अवसर दिया जाता है। सभी नियमित और श्रम-गहन कार्य लंबे समय से रोबोट और मशीनों को सौंपे गए हैं। अस्तित्व पहले की तरह सरल और समझने योग्य नहीं रह गया है, लेकिन निश्चित रूप से अधिक मनोरंजक और शिक्षाप्रद हो गया है।

हमारा जीवन रेडियो प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स से भरा हुआ है, यह अंतहीन तारों और केबल कनेक्शनों से घिरा हुआ है, हम विद्युत संकेतों और विद्युत चुम्बकीय विकिरण से प्रभावित हैं। यह इलेक्ट्रॉनिक्स और रेडियो प्रौद्योगिकी के तीव्र विकास का परिणाम है। मोबाइल संचार ने सभी स्थानिक और लौकिक सीमाओं को मिटा दिया है, ऑनलाइन स्टोर की कूरियर डिलीवरी सेवा ने हमें कठिन और थकाऊ खरीदारी यात्राओं और कतारों से वंचित कर दिया है। यह सब हमारे जीवन में इतनी दृढ़ता से स्थापित हो गया है कि यह कल्पना करना कठिन है कि सदियों तक लोग इसके बिना कैसे रहे। रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटरों को जीवन में लाने, कुछ प्रकार के उत्पादन के पूर्ण स्वचालन और सूचना विनिमय के लिए डिज़ाइन किए गए सबसे दुर्गम बिंदुओं के साथ कनेक्शन की स्थापना में योगदान दिया।

हर दिन दुनिया इलेक्ट्रॉनिक और रेडियो इंजीनियरिंग नवाचारों से अवगत होती है। हालाँकि, कुल मिलाकर, वे वास्तविक नवाचार नहीं बनते हैं, क्योंकि केवल मात्रात्मक विशेषताएँ बदलती हैं, जो क्षेत्र की एक निश्चित इकाई पर बड़ी संख्या में तत्वों को रखकर प्राप्त की जाती हैं, और यह विचार स्वयं एक वर्ष या उससे अधिक पहले का हो सकता है। प्रगति निस्संदेह कई लोगों के लिए दिलचस्प है, इसलिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि रुचि रखने वाले सभी लोग एकजुट हो सकें, टिप्पणियों और खोजों को साझा कर सकें, दुनिया भर के लोगों के जीवन स्तर में सुधार लाने के उद्देश्य से वास्तव में नए और लोकप्रिय आविष्कारों को बना और कार्यान्वित कर सकें।

रोजमर्रा की जिंदगी में विभिन्न प्रकार के उपकरणों और उपकरणों का उपयोग करते हुए, हम अक्सर रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी अवधारणाओं के बारे में सुनते हैं। किसी विशेष तत्व की संरचना या संचालन को समझने के लिए हमें इंटरनेट, विभिन्न विशिष्ट पत्रिकाओं और पुस्तकों का सहारा लेना पड़ता है।

रेडियो इंजीनियरिंग विज्ञान का विकास तब शुरू हुआ जब पहले रेडियो स्टेशन सामने आए जो लघु रेडियो तरंगों पर संचालित होते थे। समय के साथ, लंबी रेडियो तरंगों में परिवर्तन और ट्रांसमीटरों में सुधार के कारण रेडियो संचार बेहतर हो गया।

रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों के बिना टेलीविजन या रेडियो सिस्टम के संचालन की कल्पना करना असंभव है, जिनका उपयोग औद्योगिक और अंतरिक्ष क्षेत्रों, रिमोट कंट्रोल, रडार और रेडियो नेविगेशन में किया जाता है। इसके अलावा, रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों का उपयोग जीव विज्ञान और चिकित्सा में भी किया जाता है। टैबलेट, ऑडियो और वीडियो प्लेयर, लैपटॉप और फोन - यह उन रेडियो उपकरणों की एक अधूरी सूची है जिनका सामना हम हर दिन करते हैं। किसी भी देश की अर्थव्यवस्था में निवेश प्रबंधन एक महत्वपूर्ण तत्व है। रेडियो इंजीनियरिंग उद्योग, इलेक्ट्रॉनिक्स की तरह, स्थिर नहीं रहता है, यह लगातार विकसित हो रहा है, पुराने मॉडलों में सुधार किया जा रहा है, और पूरी तरह से नए उपकरण सामने आ रहे हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी प्रकार के रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण हमारे जीवन को आसान बनाते हैं, इसे और अधिक रोचक और समृद्ध बनाते हैं। और कोई भी इस तथ्य से प्रसन्न नहीं हो सकता है कि आज कई युवा, रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स की अच्छी समझ रखने की इच्छा रखते हुए, संबंधित संकायों में विभिन्न उच्च और माध्यमिक शैक्षणिक संस्थानों में प्रवेश करते हैं। इससे पता चलता है कि भविष्य में विज्ञान और प्रौद्योगिकी की ये शाखाएँ स्थिर नहीं रहेंगी, बल्कि सुधार करना जारी रखेंगी और हमारे जीवन को और भी दिलचस्प उपकरणों और उपकरणों से भर देंगी।

प्रयुक्त पुस्तकें

1. विदेशी शब्दों का शब्दकोश. 9वां संस्करण. प्रकाशन गृह "रूसी भाषा" 1979, रेव। - एम.: "रूसी भाषा", 1982 - 608 पी।

2. विनोग्रादोव यू.वी. "इलेक्ट्रॉनिक और अर्धचालक प्रौद्योगिकी के बुनियादी सिद्धांत।" ईडी। दूसरा, जोड़ें. एम., "ऊर्जा", 1972 - 536 पी।

3. रेडियो पत्रिका, क्रमांक 12, 1978

4. रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में पत्रिकाओं से आधुनिक लेख।

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सार, 10/27/2011 जोड़ा गया


इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उद्भव के लिए पूर्वापेक्षाएँ। बिजली के साथ पहला प्रयोग. खुली घटनाओं के वर्णन में गणितीय उपकरण का अनुप्रयोग। विद्युत मोटर एवं टेलीग्राफ का निर्माण। रूसी वैज्ञानिक ए.एस. द्वारा रेडियो रिसीवर का सार्वजनिक प्रदर्शन मई 1895 में पोपोव

सार, 08/09/2015 को जोड़ा गया


माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के चरण और रुझान। तकनीकी और जीवित प्रणालियों की सामग्री के रूप में सिलिकॉन और कार्बन। ठोसों के गुणों की भौतिक प्रकृति. आयनिक और इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक। इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आशाजनक सामग्री: ग्रे टिन, मरकरी टेलुराइड।

सार, 06/23/2010 को जोड़ा गया


कैमरे के आविष्कार और विकास का इतिहास. बिल्ट-इन, कॉम्पैक्ट और एसएलआर डिजिटल कैमरों के मुख्य कार्यों, फायदे और नुकसान का अध्ययन। डिजिटल मीडिया पर छवियों को रिकॉर्ड करने के तरीकों की समीक्षा। शूटिंग मोड के चयन की प्रक्रिया की विशेषताएँ।

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परिचय

रेडियो इंजीनियरिंग, विज्ञान, विज्ञान, प्रौद्योगिकी और प्रौद्योगिकी के विकास में इसकी भूमिका।

विकास की संभावनाएँ और रेडियो इंजीनियरिंग में सुधार के तरीके।

रेडियो इंजीनियरिंग - विद्युत चुम्बकीय दोलनों का विज्ञान और प्रौद्योगिकी की वह शाखा है जिसमें इन दोलनों का उपयोग प्राप्त संकेतों में निहित जानकारी को प्रसारित करने, प्राप्त करने और पुनः प्राप्त करने के लिए किया जाता है।.

रेडियो (लैटिन "रेडियारे" से - किरणें उत्सर्जित करना, उत्सर्जित करना) -

1). विद्युत चुम्बकीय तरंगों (रेडियो तरंगों) का उपयोग करके दूरी पर वायरलेस तरीके से संदेश प्रसारित करने की एक विधि, जिसका आविष्कार रूसी वैज्ञानिक ए.एस. ने किया था। 1895 में पोपोव;

2). विज्ञान और प्रौद्योगिकी का क्षेत्र इस पद्धति में अंतर्निहित भौतिक घटनाओं के अध्ययन और संचार, प्रसारण, टेलीविजन, स्थान आदि में इसके उपयोग से जुड़ा है।

अपनी स्थापना के बाद से, रेडियो प्रौद्योगिकी ने एक महत्वपूर्ण छलांग लगाई है और विभिन्न तकनीकी उपकरणों के रूप में हर जगह लोगों का साथ दिया है। जिन क्षेत्रों में रेडियो इंजीनियरिंग का उपयोग किया जाता है उनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

रेडियो संचार - विद्युत संचार रेडियो तरंगों के माध्यम से किया जाता है। संदेशों (सिग्नलों) का प्रसारण एक रेडियो ट्रांसमीटर और एक ट्रांसमिटिंग एंटीना का उपयोग करके किया जाता है, और रिसेप्शन एक प्राप्त एंटीना और रेडियो रिसीवर का उपयोग करके किया जाता है;

रेडियोटेलीफोन संचार - विद्युत संचार, जिसमें टेलीफोन (आवाज) संदेश रेडियो तरंगों के माध्यम से प्रसारित होते हैं;

रेडियोटेलीग्राफ संचार - विद्युत संचार, जिसमें रेडियो तरंगों के माध्यम से अलग-अलग संदेश प्रसारित होते हैं - वर्णमाला, डिजिटल, प्रतीकात्मक;

प्रसारण - मीडिया में से एक;

राडार - रेडियो इंजीनियरिंग विधियों द्वारा विभिन्न वस्तुओं (लक्ष्यों) का अवलोकन;

रेडियो खगोल विज्ञान - रेडियो दूरबीनों का उपयोग करके उनके रेडियो उत्सर्जन द्वारा आकाशीय पिंडों का अध्ययन;

रेडियोग्राफ़ - वस्तु के पदार्थ के माध्यम से पारित रेडियोधर्मी आइसोटोप से विकिरण के प्रभाव का उपयोग करके विभिन्न वस्तुओं (उत्पादों, खनिजों, जीवों, आदि) का अध्ययन;

टीवी - चलती वस्तुओं की प्रकाश छवियों का प्रसारण;

रेडियो दृष्टि - नग्न आंखों के लिए अदृश्य वस्तुओं का परावर्तित या उत्सर्जित रेडियो तरंगों का उपयोग करके दृश्य अवलोकन;

रेडियोटेलीमेट्री - दूरस्थ वस्तुओं तक संकेतों का प्रसारण और स्वचालित माप के दौरान प्राप्त डेटा का स्वागत;

रेडियो टोही और रेडियो जवाबी उपाय - दुश्मन के रेडियो उपकरणों के बारे में डेटा प्राप्त करना और उनके साथ हस्तक्षेप पैदा करना;

रेडियो नेविगेशन - जहाजों, विमानों और अन्य चलती वस्तुओं को चलाने के लिए रेडियो इंजीनियरिंग विधियों और साधनों का उपयोग;

औद्योगिक रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स - उद्योग और परिवहन में उपयोग किए जाने वाले रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण।

हाल के वर्षों में रेडियो संचार का तेजी से विकास और रेडियो प्रौद्योगिकियों में रुचि का पुनरुद्धार हुआ है। वैश्वीकरण और वैयक्तिकरण की इच्छा, उपभोक्ताओं की कहीं भी, किसी भी समय और ग्रह पर किसी भी व्यक्ति के साथ संचार करने की इच्छा ने मोबाइल वस्तुओं के साथ सेलुलर रेडियो संचार के उद्भव का कारण बना, और सर्किटरी की लागत में सुधार और कमी ने इसे आर्थिक रूप से लाभदायक बना दिया। रेडियो एक्सेस का उपयोग करना या, जैसा कि अब वे कहते हैं, रेडियो प्रौद्योगिकियों पर आधारित "आखिरी मील" समस्या का समाधान।

टेलीविजन, रेडियो प्रसारण और रेडियो रिले संचार जैसी पारंपरिक रेडियो प्रौद्योगिकियों के विकास में भी एक महत्वपूर्ण छलांग देखी गई है। उदाहरण के लिए, हाई-डेफिनिशन टेलीविजन (एचडीटीवी), सूचना टेलीविजन आदि के सिद्धांत विकसित किए गए हैं।

रेडियो प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में प्रगति को साहित्य में व्यापक रूप से शामिल किया गया है - लेख विशेष पत्रिकाओं में छपते हैं और मोनोग्राफ प्रकाशित होते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्तमान में ज्ञान के उन क्षेत्रों की पहचान करना काफी कठिन है जो केवल वायर्ड या, इसके विपरीत, वायरलेस संचार के विशेषज्ञों के लिए व्यावहारिक गतिविधियों के लिए आवश्यक होंगे। यह विशेष रूप से सैद्धांतिक मुद्दों पर लागू होता है।

इस प्रकार, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ये सभी उपकरण एकजुट करती हैउनमें से प्रत्येक में क्या होता है उससे संबंधित एक सामान्य विशेषता ट्रांसमिशन के माध्यम से सूचना के साथ काम करना,विद्युत प्राप्त करना और प्रसंस्करण करना सिग्नल, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं।

इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग का विषय राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों के लिए उपकरणों, प्रणालियों और प्रतिष्ठानों में इलेक्ट्रॉनिक, आयनिक और अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करने का सिद्धांत और अभ्यास है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लचीलापन, उच्च गति, सटीकता और संवेदनशीलता विज्ञान और प्रौद्योगिकी की कई शाखाओं में नए अवसर खोलते हैं।

रेडियो, जैसा कि ऊपर बताया गया है, की खोज महान रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर स्टेपानोविच पोपोव ने की थी। रेडियो के आविष्कार की तिथि 7 मई, 1895 मानी जाती है, जब ए.एस. पोपोव ने सेंट पीटर्सबर्ग में रूसी भौतिक-रासायनिक सोसायटी के भौतिकी विभाग की एक बैठक में अपने रेडियो रिसीवर के संचालन की एक सार्वजनिक रिपोर्ट और प्रदर्शन किया।

रेडियो के आविष्कार के बाद इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: रेडियोटेलीग्राफ, रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स का चरण।

पहली अवधि (लगभग 30 वर्ष) के दौरान, रेडियोटेलीग्राफी का विकास हुआ और रेडियो इंजीनियरिंग की वैज्ञानिक नींव विकसित हुई। रेडियो रिसीवर के डिज़ाइन को सरल बनाने और इसकी संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए, विभिन्न देशों में विभिन्न प्रकार के सरल और विश्वसनीय उच्च-आवृत्ति कंपन डिटेक्टरों - डिटेक्टरों पर गहन विकास और अनुसंधान किया गया।

1904 में, पहला दो-इलेक्ट्रोड लैंप (डायोड) बनाया गया था, जिसका उपयोग अभी भी उच्च आवृत्ति दोलनों के डिटेक्टर और तकनीकी आवृत्ति धाराओं के सुधारक के रूप में किया जाता है, और 1906 में एक कार्बोरंडम डिटेक्टर दिखाई दिया

1907 में एक तीन-इलेक्ट्रोड लैंप (ट्रायोड) प्रस्तावित किया गया था। 1913 में, एक लैंप पुनर्योजी रिसीवर के लिए एक सर्किट विकसित किया गया था और एक ट्रायोड का उपयोग करके निरंतर विद्युत दोलन प्राप्त किए गए थे। नए इलेक्ट्रॉनिक जनरेटरों ने स्पार्क और आर्क रेडियो स्टेशनों को ट्यूब वाले से बदलना संभव बना दिया, जिससे व्यावहारिक रूप से रेडियोटेलीफोनी की समस्या हल हो गई। रेडियो इंजीनियरिंग में वैक्यूम ट्यूबों की शुरूआत प्रथम विश्व युद्ध द्वारा सुगम बनाई गई थी। 1913 से 1920 तक रेडियो तकनीक ट्यूब तकनीक बन गई

रूस में पहला रेडियो ट्यूब एन.डी. द्वारा बनाया गया था। 1914 में सेंट पीटर्सबर्ग में पापलेक्सी। सही पम्पिंग की कमी के कारण, वे वैक्यूम नहीं थे, बल्कि गैस से भरे हुए थे (पारा के साथ)। पहली वैक्यूम रिसीविंग और एम्पलीफाइंग ट्यूब का निर्माण 1916 में एम.ए. द्वारा किया गया था। बॉंच-ब्रूविच। 1918 में बॉंच-ब्रूविच ने निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में घरेलू एम्पलीफायरों और जनरेटर रेडियो ट्यूबों के विकास का नेतृत्व किया। फिर व्यापक कार्यक्रम के साथ देश में पहला वैज्ञानिक और रेडियो इंजीनियरिंग संस्थान बनाया गया, जिसने कई प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों और युवा रेडियो इंजीनियरिंग उत्साही लोगों को रेडियो के क्षेत्र में काम करने के लिए आकर्षित किया। निज़नी नोवगोरोड प्रयोगशाला रेडियो विशेषज्ञों का एक सच्चा केंद्र बन गई; वहां रेडियो इंजीनियरिंग के कई क्षेत्रों का जन्म हुआ, जो बाद में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स की स्वतंत्र शाखाएं बन गईं।

मार्च 1919 में, आरपी-1 इलेक्ट्रॉन ट्यूब का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। 1920 में, बॉंच-ब्रूविच ने तांबे के एनोड और 1 तक की शक्ति के साथ पानी को ठंडा करने वाले दुनिया के पहले जनरेटर लैंप का विकास पूरा किया। किलोवाट, और 1923 में - 25 तक की क्षमता के साथ किलोवाट. निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में ओ.वी. 1922 में लोसेव ने अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करके रेडियो सिग्नल उत्पन्न करने और बढ़ाने की संभावना की खोज की। उन्होंने एक ट्यूबलेस रिसीवर - क्रिस्टाडिन बनाया। हालाँकि, उन वर्षों में, अर्धचालक सामग्री के उत्पादन के तरीके विकसित नहीं हुए थे, और उनका आविष्कार व्यापक नहीं हुआ।

दूसरी अवधि (लगभग 20 वर्ष) के दौरान, रेडियोटेलीग्राफी का विकास जारी रहा। उसी समय, रेडियोटेलीफोनी और रेडियो प्रसारण का व्यापक रूप से विकास और उपयोग किया गया, और रेडियो नेविगेशन और रेडियोलोकेशन का निर्माण किया गया। रेडियोटेलीफोनी से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अनुप्रयोग के अन्य क्षेत्रों में संक्रमण इलेक्ट्रोवैक्यूम प्रौद्योगिकी की उपलब्धियों के कारण संभव हुआ, जिसने विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और आयन उपकरणों के उत्पादन में महारत हासिल की।

लंबी तरंगों से छोटी और मध्यम तरंगों में संक्रमण के साथ-साथ सुपरहेटरोडाइन सर्किट के आविष्कार के लिए ट्रायोड की तुलना में अधिक उन्नत लैंप के उपयोग की आवश्यकता थी।

1924 में, दो ग्रिड (टेट्रो) के साथ एक परिरक्षित लैंप विकसित किया गया था, और 1930 - 1931 में। - पेंटोड (तीन ग्रिड वाला लैंप)। इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों का निर्माण अप्रत्यक्ष रूप से गर्म कैथोड से किया जाने लगा। रेडियो रिसेप्शन के विशेष तरीकों के विकास के लिए नए प्रकार के मल्टीग्रिड लैंप (1934 - 1935 में मिश्रण और आवृत्ति-परिवर्तित) के निर्माण की आवश्यकता थी। एक सर्किट में लैंप की संख्या कम करने और उपकरणों की दक्षता बढ़ाने की इच्छा ने संयुक्त लैंप के विकास को जन्म दिया

अल्ट्राशॉर्ट तरंगों के विकास और उपयोग से ज्ञात इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों (एकॉर्न-प्रकार ट्यूब, धातु-सिरेमिक ट्रायोड और बीकन ट्यूब दिखाई दिए) में सुधार हुआ, साथ ही इलेक्ट्रॉन प्रवाह नियंत्रण के एक नए सिद्धांत के साथ इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरणों का विकास हुआ - मल्टीकैविटी मैग्नेट्रोन , क्लिस्ट्रॉन, यात्रा तरंग ट्यूब। इलेक्ट्रोवैक्यूम प्रौद्योगिकी की इन उपलब्धियों से रडार, रेडियो नेविगेशन, स्पंदित मल्टीचैनल रेडियो संचार, टेलीविजन आदि का विकास हुआ।

उसी समय, आयन उपकरणों का विकास हुआ जो गैस में इलेक्ट्रॉन डिस्चार्ज का उपयोग करते हैं। 1908 में आविष्कार किए गए पारा वाल्व में काफी सुधार किया गया था। एक गैस्ट्रोन (1928-1929), एक थायरट्रॉन (1931), एक जेनर डायोड, नियॉन लैंप, आदि दिखाई दिए

^ छवियों को प्रसारित करने और मापने के उपकरणों के तरीकों के विकास के साथ-साथ विभिन्न फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों का विकास और सुधार भी हुआ (फोटोसेल्स, फोटोमल्टीप्लायर, ट्रांसमिटिंग टेलीविजन ट्यूब) और ऑसिलोस्कोप, रडार और टेलीविजन के लिए इलेक्ट्रॉन विवर्तन उपकरण।

इन वर्षों के दौरान, रेडियो इंजीनियरिंग एक स्वतंत्र इंजीनियरिंग विज्ञान में बदल गई। इलेक्ट्रोवैक्यूम और रेडियो उद्योग गहन रूप से विकसित हुए। रेडियो सर्किट की गणना के लिए इंजीनियरिंग तरीके विकसित किए गए, व्यापक वैज्ञानिक अनुसंधान, सैद्धांतिक और प्रायोगिक कार्य किए गए

और अंतिम काल (60-70 का दशक) सेमीकंडक्टर तकनीक और इलेक्ट्रॉनिक्स का ही युग है। इलेक्ट्रॉनिक्स को विज्ञान, प्रौद्योगिकी और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की सभी शाखाओं में पेश किया जा रहा है। विज्ञान का एक जटिल होने के नाते, इलेक्ट्रॉनिक्स रेडियो भौतिकी, रडार, रेडियो नेविगेशन, रेडियो खगोल विज्ञान, रेडियो मौसम विज्ञान, रेडियो स्पेक्ट्रोस्कोपी, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग और नियंत्रण प्रौद्योगिकी, दूरी पर रेडियो नियंत्रण, टेलीमेट्री, क्वांटम रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स आदि से निकटता से संबंधित है।

इस अवधि के दौरान, इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों में और सुधार जारी रहा। बहुत ध्यान दिया जाता है उनकी ताकत, विश्वसनीयता और स्थायित्व में वृद्धि।आधारहीन (उंगली-प्रकार) और सबमिनीचर लैंप विकसित किए गए, जिससे बड़ी संख्या में रेडियो लैंप वाले प्रतिष्ठानों के आयामों को कम करना संभव हो गया।

निरंतर ठोस अवस्था भौतिकी के क्षेत्र में गहन कार्यऔर अर्धचालकों के सिद्धांत, अर्धचालकों के एकल क्रिस्टल प्राप्त करने के तरीके, उनके शुद्धिकरण के तरीके और अशुद्धियों को पेश करने के तरीके विकसित किए गए। सोवियत संघ ने अर्धचालक भौतिकी के विकास में एक महान योगदान दिया। शिक्षाविद ए.एफ. इओफ़े का स्कूल

सेमीकंडक्टर उपकरण 50-70 के दशक में राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में तेजी से और व्यापक रूप से फैल गए। 1926 में, क्यूप्रस ऑक्साइड से बना एक सेमीकंडक्टर एसी रेक्टिफायर प्रस्तावित किया गया था। बाद में, सेलेनियम और कॉपर सल्फाइड से बने रेक्टिफायर दिखाई दिए। रेडियो प्रौद्योगिकी का तीव्र विकास(विशेषकर राडार) ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान नया दिया अर्धचालक अनुसंधान के लिए प्रोत्साहन।सिलिकॉन और जर्मेनियम पर आधारित माइक्रोवेव प्रत्यावर्ती धारा बिंदु रेक्टिफायर विकसित किए गए, और बाद में प्लेनर जर्मेनियम डायोड दिखाई दिए। 1948 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों बार्डीन और ब्रेटन ने एक जर्मेनियम पॉइंट-पॉइंट ट्रायोड (ट्रांजिस्टर) बनाया, जो विद्युत दोलनों को बढ़ाने और उत्पन्न करने के लिए उपयुक्त था। बाद में, एक सिलिकॉन पॉइंट ट्रायोड विकसित किया गया।

70 के दशक की शुरुआत में, पॉइंट-पॉइंट ट्रांजिस्टर का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता था, और ट्रांजिस्टर का मुख्य प्रकार एक प्लेनर ट्रांजिस्टर था, जिसे पहली बार 1951 में निर्मित किया गया था। 1952 के अंत तक, एक प्लेनर उच्च-आवृत्ति टेट्रोड, एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर और अन्य अर्धचालक उपकरणों के प्रकार प्रस्तावित किए गए। 1953 में ड्रिफ्ट ट्रांजिस्टर विकसित किया गया था। इन वर्षों के दौरान अर्धचालक सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए नई तकनीकी प्रक्रियाओं, विनिर्माण विधियों का व्यापक रूप से विकास और अध्ययन किया गयापी-एन- संक्रमण और अर्धचालक उपकरण स्वयं। 70 के दशक की शुरुआत में, प्लेनर और ड्रिफ्ट जर्मेनियम और सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के अलावा, अर्धचालक सामग्री के गुणों का उपयोग करने वाले अन्य उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था: सुरंग डायोड, नियंत्रित और अनियंत्रित चार-परत स्विचिंग डिवाइस, फोटोडायोड और फोटोट्रांजिस्टर, वैरिकैप, थर्मिस्टर्स, आदि।

अर्धचालक उपकरणों के विकास और सुधार को ऑपरेटिंग आवृत्तियों में वृद्धि और अनुमेय शक्ति में वृद्धि की विशेषता है। पहले ट्रांजिस्टर की क्षमताएं सीमित थीं (सैकड़ों किलोहर्ट्ज़ के क्रम की अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्तियाँ और 100 - 200 के क्रम की अपव्यय शक्तियाँ) मेगावाट) और वैक्यूम ट्यूब के केवल कुछ कार्य ही कर सकता था। समान आवृत्ति रेंज के लिए, दसियों वाट की शक्ति वाले ट्रांजिस्टर बनाए गए। बाद में, ट्रांजिस्टर बनाए गए जो 5 तक की आवृत्तियों पर काम करने में सक्षम थे मेगाहर्टजऔर 5 के क्रम की शक्ति को नष्ट करें मंगल, और पहले से ही 1972 में 20 - 70 की ऑपरेटिंग आवृत्तियों के लिए ट्रांजिस्टर के नमूने बनाए गए थे मेगाहर्टजअपव्यय शक्तियों के 100 तक पहुँचने के साथ मंगलऔर अधिक। कम-शक्ति ट्रांजिस्टर (0.5 - 0.7 तक)। मंगल) 500 से अधिक आवृत्तियों पर काम कर सकता है मेगाहर्टज. बाद में, ट्रांजिस्टर दिखाई दिए जो लगभग 1000 की आवृत्तियों पर संचालित होते थे मेगाहर्टज. साथ ही, ऑपरेटिंग तापमान सीमा का विस्तार करने के लिए काम किया गया। जर्मेनियम पर आधारित ट्रांजिस्टर का प्रारंभ में ऑपरेटिंग तापमान +55 ¸ 70 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं था, और सिलिकॉन पर आधारित - +100 ¸ 120 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं था। बाद में बनाए गए गैलियम आर्सेनाइड ट्रांजिस्टर के नमूने चालू हो गए +250 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर, और उनकी परिचालन आवृत्तियों को अंततः 1000 तक बढ़ा दिया गया मेगाहर्टज. ऐसे कार्बाइड ट्रांजिस्टर हैं जो 350 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करते हैं। 70 के दशक में ट्रांजिस्टर और सेमीकंडक्टर डायोड कई मामलों में वैक्यूम ट्यूब से बेहतर थे और अंततः उन्हें इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र से पूरी तरह से हटा दिया गया।

हजारों सक्रिय और निष्क्रिय घटकों की संख्या वाले जटिल इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के डिजाइनरों का सामना करना पड़ता है इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आकार, वजन, बिजली की खपत और लागत को कम करने, उनकी प्रदर्शन विशेषताओं में सुधार करने आदि के कार्य, सबसे महत्वपूर्ण क्या है, उच्च परिचालन विश्वसनीयता प्राप्त करना . इन समस्याओं को माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा सफलतापूर्वक हल किया जाता है - इलेक्ट्रॉनिक्स की एक शाखा जो अलग-अलग घटकों के पूर्ण या आंशिक उन्मूलन के कारण माइक्रोमिनिएचर डिज़ाइन में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण से जुड़ी समस्याओं और तरीकों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करती है।

बुनियादी सूक्ष्म लघुकरण प्रवृत्तिहै इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का "एकीकरण", वे। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के तत्वों और घटकों की एक साथ बड़ी संख्या में निर्माण करने की इच्छा जो अटूट रूप से जुड़े हुए हैं। इसलिए, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के विभिन्न क्षेत्रों में, एकीकृत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के मुख्य क्षेत्रों में से एक है, सबसे प्रभावी साबित हुआ। आजकल अल्ट्रा-बड़े एकीकृत सर्किट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, विशेष रूप से कंप्यूटर आदि, उन पर बनाए जाते हैं।

तालिका 1. रेडियो इंजीनियरिंग के विकास में सबसे महत्वपूर्ण चरण

लेखक (आयोजक)। समय	आयोजन					टिप्पणी
	संक्षिप्त कथन	सार		महत्त्व
जी. हर्ट्ज़ (जर्मनी), 1886-1889	विकिरण की संभावना और स्वतंत्र रूप से फैलने वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के अस्तित्व का प्रायोगिक प्रमाण	विद्युत चुम्बकीय तरंगों को उत्सर्जित करने और प्राप्त करने के लिए सबसे सरल वाइब्रेटर सिस्टम बनाए गए थे। संचारण और प्राप्त करने वाले विद्युत उत्सर्जकों का डिज़ाइन एक खुले ऑसिलेटरी सर्किट के पहले कार्यान्वयन का प्रतिनिधित्व करता है		मैक्सवेल के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के सिद्धांत की प्रायोगिक पुष्टि। प्रथम रेडियो उपकरणों का विकास		जी. हर्ट्ज़ अपने प्रयोगों को विशुद्ध वैज्ञानिक अनुसंधान मानते थे जिनका कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं था
ई. ब्रांडी (फ्रांस) 1890	विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति के एक विशेष संकेतक के प्रयोगात्मक सेटअप में परिचय	प्राप्त एंटीना के तत्वों के बीच एक स्पार्क गैप के बजाय, एक कोहेरर को हर्ट्ज़ अनुनाद प्रणाली में पेश किया गया था - धातु पाउडर के साथ एक ट्यूब, जिसमें एंटीना में ईएमएफ प्रेरित होने पर कनेक्टेड बैटरी से करंट का प्रतिरोध तेजी से कम हो गया था। बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से		विद्युत चुम्बकीय तरंगों के साथ भौतिक प्रयोगों की तकनीक में सुधार। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सूचक की संवेदनशीलता बढ़ाना		1894 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ओ. लॉज ने इसी तरह की स्थापना में कोहेरर के आवधिक झटकों का उपयोग किया, जिससे क्षेत्र संकेत को एक आवधिक प्रक्रिया बनाना संभव हो गया।
एसी। पोपोव (रूस), 1895	व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए पहले रेडियो रिसीवर का निर्माण	कोहेरर सर्किट में एक संवेदनशील रिले की वाइंडिंग शामिल होती है जो एक शक्तिशाली सिग्नल बेल सर्किट को बंद कर देती है, जिससे रिसीवर की संवेदनशीलता काफी बढ़ जाती है। कोहेरर सर्किट में करंट बढ़ाने, रिले को ट्रिगर करने, घंटी को चालू करने, कोहेरर को हिलाने की आवधिक प्रक्रिया तब तक जारी रही जब तक प्राप्तकर्ता उपकरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से प्रभावित था		संदेशों और अन्य व्यावहारिक उद्देश्यों को प्रसारित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करने की संभावना का प्रमाण		बाद में उसी 1895 में, तूफान मार्कर ए.एस. पोपोव ने एक ऊर्ध्वाधर एंटीना पेश करके सुधार किया, जिसका उपयोग निज़नी नोवगोरोड बिजली संयंत्र में तूफान की चेतावनी के लिए किया जाने लगा। इसकी रेंज 30 किलोमीटर थी
जैसा। पोपोव (रूस), 1896, मार्च	वायरलेस संचार की संभावना की प्रायोगिक पुष्टि	अपने प्राप्त उपकरण के साथ संयोजन में एक टेलीग्राफ उपकरण का उपयोग करते हुए, ए.एस. पोपोव ने टेलीग्राफ टेप पर प्राप्त संकेतों को रिकॉर्ड करने की क्षमता प्रदान की। दुनिया का पहला रेडियोग्राम "हेनरिक हर्ट्ज़" शब्दों से बना था		वायरलेस टेलीग्राफ संचार के लिए तकनीकी सहायता की संभावना का प्रमाण		1889 में सहायक ए.एस. पो-पोवा पी.एन. रयबकिन ने कान द्वारा रेडियो रिसेप्शन की संभावना की खोज की, जिससे संचार सीमा में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई
लेखक (आयोजक)। समय	आयोजन				टिप्पणी
	संक्षिप्त कथन	सार	महत्त्व
जी. मार्कोनी (इटली), 1896, जुलाई-अगस्त	वायरलेस टेलीग्राफी डिवाइस के लिए पेटेंट आवेदन दाखिल करना	एप्लिकेशन में ट्रांसमिटिंग डिवाइस जी हर्ट्ज़ के उत्सर्जक के समान था, प्राप्त करने वाला डिवाइस रिसीवर ए.एस. के समान था। पोपोवा	मार्कोनी को 1897 में एक पेटेंट प्राप्त हुआ। यह उभरती रेडियो प्रौद्योगिकी के व्यावहारिक महत्व की मान्यता का प्रमाण था
एल. एस. पोपोव (रूस), 1900, फरवरी	प्रथम व्यावहारिक रेडियो संचार लाइन का संगठन	सोटका शहर और गोगलैंड द्वीप के बीच रेडियो संचार सुनिश्चित किया गया था, जहां युद्धपोत एडमिरल जनरल अप्राक्सिन को पत्थरों से हटाने का काम चल रहा था। रेडियो लाइन की लंबाई 44 किमी थी	व्यावहारिक रेडियो संचार रेडियो इंजीनियरिंग की शुरुआत		इस संचार लाइन के संचालन के दौरान ए.एस. पोपोव ने बर्फ पर बहे मछुआरों को बचाने के कार्य (सफलतापूर्वक और समय पर पूरा) के साथ आइसब्रेकर एर्मक पर एक रेडियोग्राम भेजा।
ली डे फ़ॉरेस्ट (यूएसए), 1906	एक एम्प्लीफाइंग इलेक्ट्रिक वैक्यूम डिवाइस का आविष्कार - एक ट्यूब ट्रायोड	एनोड और कैथोड के बीच वैक्यूम डायोड में एक तीसरे इलेक्ट्रोड का परिचय - एक नियंत्रण ग्रिड, जिसने कमजोर रेडियो संकेतों को बढ़ाना संभव बना दिया	"सक्रिय" रेडियो प्रौद्योगिकी के युग की शुरुआत। कमजोर संकेतों को प्रवर्धित करने की व्यापक संभावनाएं खुल रही हैं
मीस्नर (जर्मनी), 1913	विद्युत दोलनों के एक ट्यूब जनरेटर का आविष्कार	एक बंद दोलन प्रणाली का निर्माण जिसमें विद्युत दोलनों और उनके मोड की ऊर्जा हानि की भरपाई एक ट्यूब ट्रायोड का उपयोग करके सुनिश्चित की गई थी	ट्यूब ट्रांसमीटरों का निर्माण, उनकी शक्ति बढ़ाना। हेटेरोडाइन रेडियो रिसेप्शन विधि की शुरूआत की शुरुआत
एम. ए. बोंच-ब्रूविच एट अल (यूएसएसआर), 1934	दुनिया के पहले रडार स्टेशन (रडार) का विकास	एम.ए. के नेतृत्व में इंजीनियरों की एक टीम बॉंच-ब्रूविच ने निरंतर मोड में काम करने वाला पहला रडार बनाया	राडार के सिद्धांतों और तकनीकों के विकास पर व्यावहारिक कार्य की शुरुआत		1937-1938 की अवधि के दौरान। पल्स रडार संयुक्त राज्य अमेरिका, इंग्लैंड और यूएसएसआर में बनाए गए थे
जे. बार्डीन, यू ब्रैटन (यूएसए), 1948	ट्रांजिस्टर का आविष्कार	एक पी-एन-पी या एन-पी-पी संरचना में इलेक्ट्रॉन पी- और "छेद" पी-अर्धचालकता के साथ जर्मेनियम क्रिस्टल के कनेक्शन ने कमजोर धाराओं आर का उपयोग करके अपेक्षाकृत शक्तिशाली सर्किट में विद्युत धाराओं को नियंत्रित करने के लिए सर्किट बनाना संभव बना दिया।	अनुप्रयोगों की सीमाओं का विस्तार, रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता और दक्षता में वृद्धि, इसके आयामों को काफी कम करना

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

राज्य शिक्षण संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

"पेन्ज़ा स्टेट यूनिवर्सिटी"

________________________________________________________________

पी. जी. एंड्रीव, आई. यू

इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन की बुनियादी बातें

ट्यूटोरियल

पब्लिशिंग हाउस

पेन्ज़ा राज्य

विश्वविद्यालय

यूडीसी 621.396.6.001.2

समीक्षक:

सूचना प्रौद्योगिकी और प्रणाली विभाग

GOUVPO "पेन्ज़ा राज्य प्रौद्योगिकी अकादमी"

तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, संघीय राज्य एकात्मक उद्यम "इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल उपकरणों के अनुसंधान संस्थान" के सामान्य निदेशक

वी. जी. नेदोरेज़ोव

ए65 एंड्रीव, पी. जी.

इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के मूल सिद्धांत: पाठ्यपुस्तक। भत्ता / पी. जी. एंड्रीव, आई. यू. - पेन्ज़ा: पेन्ज़ पब्लिशिंग हाउस। राज्य यूनिवर्सिटी, 2009. - 147 पी।

डिज़ाइन प्रक्रिया को परिभाषित करने के लिए मुख्य दृष्टिकोण रेखांकित किए गए हैं, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिज़ाइन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण पर विचार किया गया है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन को प्रभावित करने वाले कारकों, परिचालन की स्थिति, बुनियादी लोड-असर संरचनाओं का विवरण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन में संश्लेषण और विश्लेषण की समस्याओं पर अधिक ध्यान दिया जाता है। प्रयोग योजना के मुख्य उद्देश्यों का पर्याप्त विस्तार से वर्णन किया गया है।

पाठ्यपुस्तक "रेडियो उपकरण के डिजाइन और उत्पादन" विभाग में तैयार की गई थी और यह रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में विशेषज्ञता वाले छात्रों के लिए है।

यूडीसी 621.396.6.001.2

© एंड्रीव पी.जी., नौमोवा आई.यू., 2009

© पेन्ज़ा पब्लिशिंग हाउस

राज्य विश्वविद्यालय, 2009

परिचय

अनुशासन का अध्ययन करने का उद्देश्य"इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन करने के बुनियादी सिद्धांत (ईएस)" का उद्देश्य छात्रों को ईएस डिजाइन करने के लिए तैयार करना है: उनके विकास के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण से परिचित कराना। यह अनुशासन कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) सिस्टम के व्यापक उपयोग के साथ विद्युत प्रणालियों को डिजाइन करने की पद्धति की समझ प्रदान करता है।

अनुशासन अध्ययन का विषय- एक डिज़ाइन पद्धति ("रणनीति") जो डिज़ाइन को एक प्रक्रिया और एक उत्पाद के रूप में परिभाषित करती है।

अनुशासन का अध्ययन करने के उद्देश्य:एक बड़ी तकनीकी प्रणाली के रूप में ईएस का अध्ययन करते हुए, सिस्टम रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (आरईएस) की संरचनाओं और प्रौद्योगिकियों के डिजाइन, डिजाइन, मानकों, दस्तावेज़ प्रवाह, मौलिक और डिजाइन आधार के लिए नियामक ढांचे के लिए एक पद्धतिगत आधार के रूप में दृष्टिकोण करता है।

लक्ष्य: नियामक दस्तावेजों के प्रभाव, स्थापना वस्तु के प्रभाव, आंतरिक और बाहरी अस्थिर करने वाले कारकों को ध्यान में रखते हुए, स्वचालित प्रणालियों पर आधारित विद्युत प्रणालियों को डिजाइन करने के क्षेत्र में स्वतंत्र कार्य के लिए छात्रों को तैयार करना।

उपरोक्त को चित्र 1 में दर्शाया जा सकता है।

चित्र 1 - अनुशासन का अध्ययन करने का विषय, उद्देश्य और उद्देश्य

प्रशिक्षण प्रणाली में कंप्यूटर का उपयोग कर डिजाइन पद्धति, इंजीनियरिंग डिजाइन का अध्ययन सबसे महत्वपूर्ण है अभियंता "रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन और प्रौद्योगिकी" में प्रमुखता।

पाठ्यपुस्तक में "इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन के बुनियादी सिद्धांत" अनुशासन के मुख्य मुद्दों पर अनुभाग शामिल हैं। अनुभागों में ऐसे अध्याय शामिल हैं जो डिज़ाइन मुद्दे का विस्तृत विवरण प्रदान करते हैं।

पाठ्यपुस्तक उन व्याख्यानों के आधार पर लिखी गई है जो लेखक "इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के बुनियादी सिद्धांत" विषय पर कई वर्षों से दे रहे हैं।

धारा 1 ईएस डिज़ाइन के सामान्य मुद्दे

अध्याय 1बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

ईएस की अवधारणा. डिज़ाइन प्रक्रिया की परिभाषा. ईएस के ऐतिहासिक विकास की मुख्य दिशाएँ। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग के क्षेत्र। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों के साथ रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का संचार।

ईएस की परिभाषा

एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण एक उत्पाद और उसके घटक हैं, जिनकी कार्यप्रणाली विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के रूपांतरण के सिद्धांतों पर आधारित है।

शब्द "इलेक्ट्रॉनिक उपकरण" का अर्थ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक तत्व आधार का उपयोग करके निर्मित किसी भी प्रकार के रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग और नियंत्रण उपकरण से है।

आधुनिक शैक्षिक और वैज्ञानिक-तकनीकी साहित्य में, शब्द "रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (आरईए)", "कंप्यूटर", "इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग मशीन - कंप्यूटर", "इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग उपकरण - ईवीए", "इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग उपकरण - ईवीएस", " रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक साधन - आरईएस", "बायोमेडिकल उपकरण", आदि। डिजाइन और तकनीकी डिजाइन के दृष्टिकोण से इन शब्दों के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं हैं। इसलिए हम इस शब्द का उपयोग कर सकते हैं "इलेक्ट्रॉनिक साधन - ईएस"।

इलेक्ट्रॉनिक साधनों में रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक साधन और रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण दोनों शामिल हैं।

आरईएस एक उत्पाद और उसके घटक हैं, जिनके कामकाज का आधार रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स (GOST 26632-85) के सिद्धांत हैं। आरईएस के उदाहरण: रेडियो रिसीवर, टीवी, टेप रिकॉर्डर, रेडियो ट्रांसमीटर, रडार स्टेशन, रेडियो मापने के उपकरण।

आरईए तकनीकी साधनों का एक सेट है जिसका उपयोग विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा (GOST R 52907-2008) का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने, प्राप्त करने और (या) परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

साइबरनेटिक दृष्टिकोण से, ईएस (आरईएस) को "ब्लैक बॉक्स" (चित्रा 2) के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसमें है - आउटपुट पैरामीटर (उदाहरण के लिए, एक रिसीवर के लिए ये आउटपुट पावर, आवृत्ति रेंज, संवेदनशीलता, वजन, समग्र आयाम, लागत, विश्वसनीयता संकेतक हैं), सामान्य तौर पर, ये आरईएस के मुख्य गुण हैं; - प्राथमिक पैरामीटर (आरईएस तत्वों के पैरामीटर: प्रतिरोधी प्रतिरोध मान, ट्रांजिस्टर, माइक्रोप्रोसेसर, कैपेसिटर के पैरामीटर, विद्युत रेडियो तत्वों का द्रव्यमान - ईआर, उनके समग्र आयाम), आउटपुट पैरामीटर को प्रभावित करते हैं; - इनपुट पैरामीटर (उदाहरण के लिए, इनपुट सिग्नल स्तर, आपूर्ति वोल्टेज); - बाहरी प्रभावों के पैरामीटर (तापमान, आर्द्रता, यांत्रिक प्रभावों के पैरामीटर, नेटवर्क में वोल्टेज में उतार-चढ़ाव)।

चित्र 2 - ईएस "ब्लैक बॉक्स" का साइबरनेटिक मॉडल

ईएस का यह प्रतिनिधित्व आउटपुट और इनपुट मापदंडों, "संचार फ़ंक्शन" के रूप में बाहरी प्रभावों के बीच संबंध स्थापित करना संभव बनाता है:

, (1.1)

कहाँ जे= 1, 2, ..., एन;मैं = 1, 2, ..., एम, एफ= 1, 2, ..., एल, एच = 1, 2, ..., क.

डिज़ाइन प्रक्रिया

समीकरण (1) के प्रकार को खोजने की समस्या की जटिलता ईएस के डिजाइन के लिए कई विशेष दृष्टिकोण की ओर ले जाती है।

डिज़ाइन क्या है? यह:

- "समस्याओं को हल करने के लिए उद्देश्यपूर्ण गतिविधि" (एल. बी. आर्चर);

- "अनिश्चितता की स्थिति में निर्णय लेना जिसके त्रुटि होने पर गंभीर परिणाम होंगे!" (ए. अज़ीमोव);

- "कुछ शर्तों के तहत सच्ची जरूरतों के योग की इष्टतम संतुष्टि" (ई. मैचेट);

- "वर्तमान के तथ्यों से भविष्य की संभावनाओं की ओर एक प्रेरित छलांग" (जे.के. पेज)।

ऐसा लगता है कि जितने लेखक प्रक्रिया का वर्णन कर रहे हैं, उतनी ही अलग-अलग डिज़ाइन प्रक्रियाएँ भी हैं।

हालाँकि, डिज़ाइन प्रक्रिया समान है, चाहे हम कुछ भी डिज़ाइन करें (हवाई जहाज, टैंक, बिजली संयंत्र)। और डिज़ाइन की प्रकृति परिस्थितियों (चित्रों का विकास, डिज़ाइन विचारों का पोषण) के आधार पर बदलती है।

डिज़ाइन की सामान्य परिभाषा डिज़ाइन के परिणामों के आधार पर जे.के. जोन्स द्वारा दी गई है।

"डिज़ाइन का उद्देश्य मनुष्यों के आसपास निर्मित वातावरण में बदलाव शुरू करना है।" परिणामस्वरूप, एक RES बनता है - एक जटिल वस्तु जो मौजूदा वातावरण से जुड़ी होती है, उस पर निर्भर करती है और उसे प्रभावित करती है (चित्र 3)।

चित्र 3 - डिज़ाइन लक्ष्य

ईएस डिज़ाइन पर दो पहलुओं में विचार किया जाना चाहिए: भविष्य के उत्पाद का विवरण तैयार करने की प्रक्रिया के रूप में और अंतिम उत्पाद (उत्पाद) के रूप में (चित्र 4)।

चित्र 4 - डिज़ाइन दृष्टिकोण

पहला दृष्टिकोण भविष्य के उत्पाद का विवरण तैयार करने की प्रक्रिया के रूप में डिजाइन है, यानी, डिजाइनरों द्वारा किए गए कार्यों का एक सेट (डिजाइनरों की गतिविधियां जैसे)। इस मामले में, डिज़ाइन का परिणाम स्वयं भौतिक वस्तु नहीं है, बल्कि उसका मॉडल है। किसी वस्तु का यह व्यावहारिक मॉडल बताता है कि किसी भौतिक तकनीकी वस्तु को प्राप्त करने के लिए वास्तव में क्या, किस मात्रा में, किस क्रम में और किस तरीके से लिया और बनाया जाना चाहिए।

दूसरा दृष्टिकोण इन क्रियाओं के उत्पाद के रूप में डिज़ाइन करना है, अर्थात, एक भौतिक तकनीकी वस्तु को या तो एक परियोजना के रूप में, या मॉक-अप, नमूने या तैयार उत्पाद के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

ईएस के ऐतिहासिक विकास की मुख्य दिशाएँ

आरईएस के डिजाइन का इतिहास 1895 में शुरू होता है, इसमें नौ मुख्य चरण शामिल हैं और यह डिजाइन डिजाइन की मुख्य समस्याओं के उद्भव से जुड़ा है: लागत कम करना, विश्वसनीयता बढ़ाना और आरईएस का व्यापक सूक्ष्म लघुकरण। आरईएस डिजाइन के विकास के इतिहास का विश्लेषण न केवल डिजाइन की जटिलता और नई संपत्तियों के उद्भव के आधार पर किया जाना चाहिए, बल्कि आरईएस के डिजाइन और सर्किट डिजाइन, प्रौद्योगिकी और संचालन के बीच संबंधों पर भी किया जाना चाहिए।

आरईएस का डिज़ाइन रेडियो इंजीनियरिंग के विकास के साथ-साथ शुरू हुआ।

7 मई, 1895 को सेंट पीटर्सबर्ग में, रूसी फिजिकल एंड केमिकल सोसाइटी की एक बैठक में, प्रोफेसर ए.एस. पोपोव ने विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्राप्त करने के लिए एक उपकरण के संचालन का प्रदर्शन किया। विद्युत घंटी के साथ रिसीवर की उपस्थिति और ए.एस. पोपोव के रिसीवर के सर्किट आरेख को चित्र 5 में दिखाया गया है।

चित्र 5 - रिसीवर ए.एस. पोपोव:

ए) विद्युत घंटी के साथ रिसीवर की उपस्थिति, बी) रिसीवर का सर्किट आरेख

1906 में, अमेरिकी इंजीनियर ली डे फॉरेस्ट ने तीन-इलेक्ट्रोड लैंप (ट्रायोड) का आविष्कार किया, जिससे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण की वैज्ञानिक नींव और सिद्धांतों के विकास की शुरुआत हुई (चित्र 6)।

चित्र 6 - ली डे फ़ॉरेस्ट ग्रिड के साथ पहली वैक्यूम ट्यूब

1907 में, विश्व प्रसिद्ध मार्कोनी प्रयोगशाला में काम करने वाले अंग्रेज इंजीनियर एच. डी. राउंड ने गलती से देखा कि एक कार्यशील डिटेक्टर के बिंदु संपर्क के आसपास एक चमक दिखाई देती है, जिसने एलईडी के विकास और निर्माण की शुरुआत को चिह्नित किया।

1922 में, अपनी रात की रेडियो घड़ियों के दौरान, 18 वर्षीय रेडियो शौकिया ओलेग व्लादिमीरोविच लोसेव ने एक क्रिस्टल डिटेक्टर की चमक की खोज की, खुद को तथ्य बताने तक सीमित नहीं रखा, इसके लिए एक व्यावहारिक अनुप्रयोग खोजने की कोशिश की और मूल प्रयोगों की ओर बढ़ गए। . चमकदार डिटेक्टर का उपयोग प्रकाश रिले के रूप में एक जड़त्वीय प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है।

पहली औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण एलईडी पिछली शताब्दी के 60 के दशक में बनाई गई थीं। एल ई डी में सुधार के क्षेत्र में भौतिक प्रक्रियाओं के अध्ययन में एक बड़ा योगदान रूसी वैज्ञानिक जे. आई. अल्फेरोव (1970) द्वारा किया गया था, जिन्हें 2000 में नोबेल पुरस्कार मिला था।

बीसवीं सदी की शुरुआत का रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण। यह एक लकड़ी का बक्सा था (चित्र 5 ए), जिसकी दीवारों पर बाहर की तरफ मुख्य भाग स्थित थे: लैंप, इंडक्टर्स, वायर-वाउंड रेसिस्टर्स, और अंदर की तरफ नंगे तार की स्थापना की गई थी। कनेक्शन थ्रेडेड भागों (बोल्ट, नट) के साथ बनाया गया था।

प्रथम चरणआरईए डिजाइन का इतिहास 20 के दशक में एक नए डिजाइन समाधान के उद्भव से जुड़ा हुआ है: एक बॉक्स में एक क्षैतिज लकड़ी का बोर्ड स्थापित किया गया था - एक लोड-असर पैनल, उस पर भागों को रखा गया था, और केवल नियंत्रण घुंडी इबोनाइट पर स्थित थे सामने का हिस्सा। यह निर्णय इस तथ्य के कारण था कि यह इस अवधि के दौरान था कि आरईए एक पेशेवर इंजीनियर और रेडियो शौकिया के अध्ययन की वस्तु से बड़े पैमाने पर उपयोग की वस्तु में बदल गया। उपभोक्ता को चालू करने, वांछित स्टेशन पर ट्यूनिंग करने, रिसीवर को बंद करने और उसके स्वरूप में रुचि थी।

पहले से ही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन के इतिहास के पहले चरण में, डिजाइन समाधान (संरचना) और "मानव ऑपरेटर" के बीच संबंध उभरा और परिचालन आवश्यकताओं को ध्यान में रखने की आवश्यकता पैदा हुई: उपयोग में आसानी और सौंदर्य संबंधी आवश्यकताएं।

इस अवधि के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उत्पादन बेहद सरल था: किसी भी आकार, आकार और प्रकार के कई हिस्सों को एक-दूसरे से जोड़ा गया था, बिजली से जोड़ा गया था और तब तक समायोजित किया गया था जब तक कि वे सामान्य रूप से काम करना शुरू नहीं कर देते थे।

डिज़ाइन का अनुभव टेलीग्राफ और विद्युत उपकरण की परंपराओं पर आधारित था।

दूसरा ऐतिहासिक चरण 1924 में एक स्क्रीनिंग ग्रिड के साथ एक लैंप और 1928 में एक तीन-ग्रिड लैंप - एक पेंटोड की उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ है। उपकरण की कार्यात्मक जटिलता (वृद्धि हुई लाभ, चरणों की संख्या में वृद्धि) के कारण परिरक्षण की आवश्यकता हुई। प्रारंभ में, लकड़ी के हिस्सों को कीलों और गोंद का उपयोग करके धातु की पन्नी से ढक दिया गया था, और बाद में, शीट पीतल चेसिस और इंटरस्टेज परिरक्षण का उपयोग संरचनात्मक और परिरक्षण आवश्यकताओं को संयोजित करने के लिए किया गया था। बाद में, पीतल को तांबे और एल्यूमीनियम से बदल दिया गया और उच्च और मध्यवर्ती आवृत्ति प्रवर्धन चरणों के प्रेरकों का परिरक्षण शुरू किया गया, जिसका उपयोग आज भी किया जाता है।

इस स्तर पर आरईए एक धातु बॉक्स के आकार की चेसिस (बाद में संक्षारण संरक्षण के साथ स्टील) थी जिसमें नीचे की ओर माउंटिंग और एक धातु फ्रंट पैनल था।

आरईए डिजाइन के इतिहास में तीसरा चरण 30 के दशक में मानक पैनलों की शुरूआत से जुड़े, 482 मिमी चौड़े और ऊंचाई में 43 मिमी के गुणक, जिसने अनुमति दी मानक की लागत कम करेंफ्रेम-रैक, अलमारियाँ, उनके लिए विशेष हिस्से। यह रेडियो उपकरण निर्माण में मानकीकरण की शुरूआत की शुरुआत थी, जिसने डिजाइन समाधान और उत्पादन प्रक्रिया के बीच संबंध स्थापित किया। एक नई तकनीकी प्रक्रिया की शुरूआत के कारण बढ़ते तत्वों के थ्रेडेड कनेक्शन को सोल्डरिंग द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। संपर्क असेंबली के आयाम कम हो गए हैं, तत्वों को करीब रखना संभव हो गया है, लेकिन आरईए के अंदर अवांछित विद्युत और विद्युत चुम्बकीय कनेक्शन बढ़ गए हैं, और आरईए के प्रदर्शन पर आरईए के ज्यामितीय आयामों के प्रभाव के बारे में सवाल उठा। उपकरण।

आरईए डिजाइन के इतिहास में चौथा चरण 30 के दशक के अंत में, आरईए के उपयोग के क्षेत्रों के विस्तार की विशेषता है। इसका उपयोग क्षेत्र की स्थितियों (चित्रा 7) में किया जाता है, इसे विमान पर, जहाजों पर और कारों में स्थापित किया जाता है।

क्षेत्रीय परिस्थितियों में आरईए के उपयोग ने नमी संरक्षण और जलवायु प्रभावों के प्रभाव से सुरक्षा का कार्य प्रस्तुत किया, और कारों, हवाई जहाजों, जहाजों पर आरईए के उपयोग ने यांत्रिक प्रभावों से सुरक्षा का कार्य प्रस्तुत किया। आरईए को सील करने के मुद्दे ने गर्मी हटाने को सुनिश्चित करने की चुनौती बढ़ा दी है।

चित्र 7 - क्षेत्र में आरईए

लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह थी कि उपकरण की विश्वसनीयता सर्वोपरि थी। उपकरण को संस्थापन वस्तु के संबंध में विकसित किया जाने लगा। डिज़ाइन समाधान परिचालन स्थितियों और "मानव ऑपरेटर" की विशेषताओं पर निर्भर होने लगा।

डिज़ाइन इतिहास का पाँचवाँ चरण 40 के दशक में मुद्रित वायरिंग और स्वचालित असेंबली विधियों के आगमन से जुड़ा हुआ है। मुद्रित स्थापना ने उत्पाद के आकार को नाटकीय रूप से कम कर दिया है, छोटे आकार के मानक भागों का प्रभावी ढंग से उपयोग करना और स्वचालित सोल्डरिंग का उपयोग करना संभव बना दिया है। हालाँकि, जैसे-जैसे स्थापना घनत्व बढ़ता गया, गर्मी अपव्यय की समस्या उत्पन्न हुई। उच्च-शक्ति लैंप का उपयोग करते समय लघु निष्क्रिय तत्वों का उपयोग लघुकरण के विचार को नकार देता है।

आरईए में, 40 के दशक के अंत तक, इलेक्ट्रॉन वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग एक सक्रिय तत्व के रूप में किया जाता था। यह उपकरण का है पहली पीढ़ी"जनरेशन" शब्द कंप्यूटर के लिए पेश किया गया था, लेकिन बाद में इसे सभी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमों तक बढ़ा दिया गया।

आरईए डिज़ाइन के विकास का छठा चरण 1948 में ट्रांजिस्टर के आगमन के साथ शुरू होता है, जिसे अमेरिकी भौतिकविदों वी. शॉक्ले, डब्ल्यू. ब्रैटन, जे. बार्डीन द्वारा विकसित किया गया था। ट्रांजिस्टर के उपयोग ने आरईए की कुछ विशेषताओं में उल्लेखनीय सुधार करना संभव बना दिया है, विशेष रूप से विश्वसनीयता, बिजली की खपत और समग्र आयामों के संदर्भ में। 50 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का तेजी से विकास शुरू हुआ।

इस अवधि के उपकरण पुराने समय के हैं दूसरी पीढ़ी. दूसरी पीढ़ी के आरईए के लिए, मुख्य संरचनात्मक इकाई मॉड्यूल है। उपयोग किए गए मॉड्यूल मुद्रित सर्किट बोर्डों पर पैक किए गए ट्रांजिस्टर और अलग-अलग घुड़सवार तत्वों के साथ-साथ शेल्फ-प्रकार (चित्र 8) और फ्लैट-प्रकार के माइक्रोमॉड्यूल से असेंबली हैं। ब्लॉक अभी भी हार्नेस, केबल, पिन और प्लग कनेक्टर द्वारा जुड़े हुए हैं।

चित्र 8 - स्टैक्ड माइक्रोमॉड्यूल असेंबलियों के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड

आरईए डिजाइन के इतिहास में सातवां चरणमहत्वपूर्ण पर्यावरणीय परिस्थितियों को झेलने में सक्षम उपकरणों के विकास की विशेषता। 60 के दशक के उत्तरार्ध का REA रॉकेट, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह (AES), निर्देशित मिसाइलों और अंतरिक्ष यान पर स्थापित किया गया है। एक ओर, उपकरणों द्वारा किए जाने वाले कार्यों की जटिलता के कारण उपकरणों की जटिलता तेजी से बढ़ रही है, दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग के क्षेत्रों के विस्तार से वजन, समग्र आयाम, विश्वसनीयता की आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं। और लागत. इन विरोधाभासों के कारण ऐसी समस्याएं सामने आईं जिन्हें जटिल सूक्ष्म लघुकरण की समस्या कहा गया।

1958 में एकीकृत सर्किट की उपस्थिति के बाद, आरईए का विकास शुरू हुआ तीसरी पीढ़ी. तीसरी पीढ़ी के आरईए की नींव एकीकृत सर्किट (आईसी) हैं। उनमें 10 - 40 समतुल्य तत्व होते हैं और एक व्यक्तिगत आवास में स्थित एक कार्यात्मक इकाई (ट्रिगर, सिग्नल कंडीशनर, एम्पलीफायर, आदि) का प्रतिनिधित्व करते हैं। IC को एक सामान्य मुद्रित सर्किट बोर्ड (सिंगल-लेयर या मल्टीलेयर) पर रखा गया है (चित्र 9)।

चित्र 9 - माइक्रो सर्किट के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड

यह अवधि संरचनाओं के निर्माण में मूलभूत परिवर्तनों की विशेषता है। नवीनतम तकनीक के उपयोग पर आधारित नई डिज़ाइन विधियों का उपयोग किया जाने लगा। कार्यात्मक नोड्स और ब्लॉकों के आकार के एकीकरण के साथ कार्यात्मक-नोड डिजाइन विधि व्यापक हो गई है (चित्रा 10)।

चित्र 10 - कार्यात्मक इकाई

1960 में लेजर की उपस्थिति (सोवियत वैज्ञानिकों बसोव और प्रोखोरोव की खोज) ने ऑप्टिकल संचार के विकास को जन्म दिया।

आरईए डिज़ाइन के विकास का आठवां चरण(पिछली सदी का 70 का दशक) आरईए की जटिलता की विशेषता है। उपकरण चतुर्थ पीढ़ीइसमें बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट (एलएसआई), बड़े पैमाने पर हाइब्रिड आईसी (एलएचसी) शामिल हैं। इस स्तर पर, छोटे आकार के विद्युत रेडियो तत्वों (ईआरई) के विकास से जुड़ी जटिल सूक्ष्म लघुकरण की समस्या गंभीर है।

आरईएस की आगे की जटिलता मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों (विशेष रूप से, बायोमेडिकल उपकरणों के विकास) में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स की शुरूआत से जुड़ी है।

नौवां चरण(80 के दशक के मध्य) - वितरण नेटवर्क का विकास वी पीढ़ी, जिसमें कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण वितरित मापदंडों के साथ मीडिया पर बनाए जाते हैं। ऐसे वातावरण में, सही समय पर, नियंत्रण संकेत के प्रभाव में, गतिशील विषमताएँ उत्पन्न होती हैं। ये विषमताएँ सिग्नल के पारित होने को नियंत्रित करती हैं। कार्यात्मक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग पारंपरिक आईसी की तुलना में एकीकरण की डिग्री में तेज वृद्धि के बराबर है।

कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, पीज़ोसेरेमिक फिल्टर, बेलनाकार चुंबकीय डोमेन पर भंडारण उपकरण और माइक्रोप्रोसेसर।

रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग क्षेत्र

वर्तमान में, आरईएस का उपयोग रेडियो संचार, रेडियो प्रसारण, टेलीविजन, रडार, रेडियो नेविगेशन, रेडियो नियंत्रण, रेडियो टेलीमेट्री, रेडियो माप, रेडियो खगोल विज्ञान, रेडियो मौसम विज्ञान और रेडियो टोही के लिए किया जाता है। आरईएस का उपयोग उद्योग, चिकित्सा, वैज्ञानिक प्रयोगशालाओं, परिवहन और रोजमर्रा की जिंदगी में भी किया जाता है।

रेडियो, ऑप्टिकल और वायर्ड संचार- रेडियो, ऑप्टिकल या वायर्ड संचार लाइनों के माध्यम से एक ग्राहक से दूसरे ग्राहक तक रेडियो सिग्नल का स्वागत और प्रसारण।

उपकरण को मल्टी-चैनल, खोज-मुक्त संचार और शोर प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करनी चाहिए।

प्रसारण और टेलीविजन- लोगों के बड़े समूहों तक भाषण, संगीत या मनोरंजन संदेश प्रसारित करना।

उपकरण को पर्याप्त रेंज, चैनलों की आवश्यक संख्या और उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल पुनरुत्पादन (ध्वनिक के लिए मोनो, स्टीरियो या क्वाड्राफ़ोनिक, दृश्य के लिए काले और सफेद, रंग और सराउंड) प्रदान करना चाहिए।

रेडियो नेविगेशन- रेडियो साधनों का उपयोग करके विमान और जहाज (अंतरिक्ष यान सहित) चलाना।

उपकरण को उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है।

राडार- विभिन्न चलती और स्थिर वस्तुओं के निर्देशांक और आंदोलन मापदंडों का पता लगाना, पहचानना और निर्धारण करना।

हस्तक्षेप की उपस्थिति में उपकरण को सटीकता और विश्वसनीयता प्रदान करनी चाहिए।

रेडियो नियंत्रण- रेडियो संकेतों का उपयोग करके विभिन्न वस्तुओं और प्रक्रियाओं का नियंत्रण।

उपकरण को नियंत्रण की सरलता, सटीकता और गोपनीयता सुनिश्चित करनी चाहिए।

रेडियोलोकेशन और रेडियो नियंत्रण रेडियो नेविगेशन के विशेष मामले हो सकते हैं।

रेडियोटेलीमेट्री- रेडियो संचार का एक विशेष मामला - टेलीमेट्रिक सूचना का प्रसारण, यानी, प्राप्त स्थल (हवाई जहाज, रॉकेट, अंतरिक्ष यान) से दूरस्थ वस्तुओं पर होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं और घटनाओं के बारे में जानकारी।

उपकरण को सटीकता, गति प्रदान करनी चाहिए और अक्सर छोटे आकार और किफायती होना चाहिए।

रेडियो खगोल विज्ञान– अंतरिक्ष वस्तुओं के बारे में जानकारी प्राप्त करना।

उपकरण को उच्चतम संवेदनशीलता और बैंडविड्थ प्रदान करनी चाहिए, क्योंकि वे प्राप्त जानकारी की मात्रा निर्धारित करते हैं। रडार का उपयोग खगोल विज्ञान में भी किया जाता है।

रेडियो मौसम विज्ञान- पृथ्वी पर विभिन्न स्थानों में मौसम की स्थिति के बारे में जानकारी प्राप्त करना।

उपकरण को मौसम डेटा प्राप्त करने की सटीकता और समयबद्धता सुनिश्चित करनी चाहिए।

रेडियो खुफिया- रेडियो साधनों का उपयोग करके सैन्य टोही, विशेष रूप से दुश्मन के रेडियो उपकरणों पर डेटा की टोही (उनके स्थानों और उत्सर्जित संकेतों के मापदंडों के बारे में)।

भूवैज्ञानिक अन्वेषण- रेडियो साधनों का उपयोग करके खनिज भंडारों की खोज।

रेडियो प्रतिउपाय- दुश्मन के रेडियो उपकरणों के सामान्य कामकाज में हस्तक्षेप करने के लिए रेडियो उपकरणों का उपयोग।

रेडियो माप- रेडियो सिग्नल (क्षेत्र शक्ति, शक्ति, आवृत्ति, चरण, मॉड्यूलेशन गहराई) के रेडियो तकनीकी मापदंडों के रेडियो उपकरण का उपयोग करके माप।

उपकरण को नियंत्रित मूल्य पैरामीटर पर न्यूनतम प्रभाव के साथ आवश्यक सटीकता, स्थिरता, स्तर और गति प्रदान करनी चाहिए।

औद्योगिक रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स- उद्योग और परिवहन में ईएस का अनुप्रयोग। इसमें कारखानों और रेलवे स्टेशनों पर प्रेषण सेवा के लिए टेलीविजन का उपयोग, साथ ही उन घटनाओं और प्रक्रियाओं की निगरानी करना शामिल है जो मनुष्यों के लिए पहुंच में मुश्किल हैं (उदाहरण के लिए, उच्च तापमान या बड़ी गहराई पर होने वाली प्रक्रियाएं), उच्च का उपयोग- स्टील को सख्त करने और लकड़ी को सुखाने के लिए आवृत्ति विकिरण, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में डेटा प्रोसेसिंग उपकरण, स्वचालित कार्यशाला।

उपकरण को आवश्यक गुणवत्ता और नियंत्रण में आसानी, उच्च विश्वसनीयता और शांत संचालन प्रदान करना चाहिए।

मेडिकल रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स- विकिरण बनाने के लिए रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के तरीकों और साधनों का उपयोग जिसमें रोगों के उपचार में उपचार गुण होते हैं, रेडियो का उपयोग करके विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्राप्त करना, "निर्बाध सर्जरी"।

उपकरण को शरीर पर न्यूनतम अवांछनीय प्रभाव के साथ उच्च दक्षता प्रदान करनी चाहिए, रखरखाव में आसान होना चाहिए, और अक्सर सूक्ष्म होना चाहिए।

वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स- अंतरिक्ष अन्वेषण, इंट्रान्यूक्लियर और आणविक प्रक्रियाओं, जैविक अनुसंधान के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए रेडियो का उपयोग; सामग्री, अध्ययन के तहत वस्तुओं, रिकॉर्डिंग और पुनरुत्पादन संकेतों के लिए उपकरणों को प्रभावित करने के लिए विकिरण का निर्माण: विभिन्न मीडिया पर ध्वनिक, दृश्य।

उपकरण को अपने इच्छित उद्देश्य के अनुसार चयनात्मक ऊर्जा प्रभाव प्रदान करना चाहिए और लघु होना चाहिए।

सम्बंधित जानकारी।

"रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स" की अवधारणा "रेडियो इंजीनियरिंग" और "इलेक्ट्रॉनिक्स" की अवधारणाओं के संयोजन के परिणामस्वरूप बनाई गई थी।

रेडियो इंजीनियरिंग विज्ञान का एक क्षेत्र है जो लंबी दूरी पर सूचना प्रसारित करने के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज में विद्युत चुम्बकीय दोलनों का उपयोग करता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जो निर्वात, गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में होने वाले विद्युत आवेश वाहकों की गति की घटनाओं का उपयोग करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक मौलिक आधार बनाना संभव बना दिया है।

नतीजतन, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय दोलनों और तरंगों के उपयोग के आधार पर सूचना के प्रसारण और परिवर्तन से संबंधित विज्ञान और प्रौद्योगिकी के कई क्षेत्रों का सामूहिक नाम है; इनमें से मुख्य हैं रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स। आधुनिक प्रौद्योगिकी और विज्ञान के अधिकांश क्षेत्रों में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के तरीकों और साधनों का उपयोग किया जाता है।

रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में मुख्य चरण

रेडियो का जन्मदिन 7 मई 1895 को माना जाता है, जब ए.एस. पोपोव ने "विद्युत कंपन का पता लगाने और रिकॉर्ड करने के लिए एक उपकरण" का प्रदर्शन किया। पोपोव से स्वतंत्र रूप से, लेकिन उनसे बाद में, मार्कोनी ने 1895 के अंत में रेडियोटेलीग्राफी पर पोपोव के प्रयोगों को दोहराया।

रेडियो का आविष्कार विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास का एक तार्किक परिणाम था। 1831 में, एम. फैराडे ने 1860-1865 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की; जे.सी. मैक्सवेल ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का सिद्धांत बनाया और इलेक्ट्रोडायनामिक्स समीकरणों की एक प्रणाली प्रस्तावित की जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के व्यवहार का वर्णन करती है। 1888 में जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. हर्ट्ज़ विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अस्तित्व की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि करने वाले पहले व्यक्ति थे और उन्हें उत्तेजित करने और उनका पता लगाने का एक तरीका खोजा था। 1873 में डब्ल्यू. स्मिथ द्वारा आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज और 1887 में जी. हर्ट्ज़ द्वारा बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज ने फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों के तकनीकी विकास के आधार के रूप में कार्य किया। इन वैज्ञानिकों की खोजों को कई अन्य लोगों ने तैयार किया था।

उसी समय, इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी विकसित हो रही थी। 1884 में, टी. एडिसन ने थर्मिओनिक उत्सर्जन की खोज की, और जब रिचर्डसन 1901 में इस घटना का अध्ययन कर रहे थे, कैथोड किरण ट्यूब पहले ही बनाई जा चुकी थीं। थर्मिओनिक कैथोड - एक डायोड - वाला पहला इलेक्ट्रिक वैक्यूम डिवाइस डी.ए. द्वारा विकसित किया गया था। 1904 में फ्लेमिंग यूके में और इसका उपयोग रेडियो रिसीवर में उच्च-आवृत्ति दोलनों को ठीक करने के लिए किया जाता है। 1905 में, हेल ने गैस्ट्रोन का आविष्कार किया, 1906-1907। संयुक्त राज्य अमेरिका में डी. फ़ॉरेस्ट द्वारा तीन-इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रिक वैक्यूम डिवाइस के निर्माण को चिह्नित किया गया, जिसे "ट्रायोड" कहा जाता है। ट्रायोड की कार्यक्षमता अत्यंत व्यापक निकली। इसका उपयोग आवृत्तियों, आवृत्ति कनवर्टर्स आदि की एक विस्तृत श्रृंखला में विद्युत दोलनों के एम्पलीफायरों और जेनरेटर में किया जा सकता है। पहला घरेलू ट्रायोड 1914-1916 में निर्मित किया गया था। चाहे एन.डी. पापलेक्सी और एम.ए. बॉन्च-ब्रूविच। 1919 में, वी. शोट्की ने एक चार-इलेक्ट्रोड वैक्यूम डिवाइस - एक टेट्रोड विकसित किया, जिसका व्यापक व्यावहारिक उपयोग 1924-1929 की अवधि में शुरू हुआ। आई. लैंगमुइर के काम से पांच-इलेक्ट्रोड उपकरण - एक पेंटोड का निर्माण हुआ। बाद में, अधिक जटिल और संयुक्त इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सामने आए। इलेक्ट्रॉनिक्स और रेडियो इंजीनियरिंग का रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में विलय हो गया।

1950-1955 तक मिलीमीटर तरंग रेंज तक की आवृत्तियों पर काम करने में सक्षम कई इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरण बनाए गए और बड़े पैमाने पर उत्पादन में लगाए गए। इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों के विकास और उत्पादन में प्रगति ने बीसवीं शताब्दी के चालीसवें दशक में पहले से ही काफी जटिल रेडियो सिस्टम बनाना संभव बना दिया।

रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों द्वारा हल की गई समस्याओं की निरंतर जटिलता के कारण उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों की संख्या में वृद्धि की आवश्यकता हुई। अर्धचालक उपकरणों का विकास कुछ समय बाद शुरू हुआ। 1922 में ओ.वी. लोसेव ने अर्धचालक डायोड के साथ एक सर्किट में विद्युत दोलन उत्पन्न करने की संभावना की खोज की। प्रारंभिक चरण में अर्धचालक के सिद्धांत में एक बड़ा योगदान सोवियत वैज्ञानिकों ए.एफ. द्वारा किया गया था। इओफ़े, बी.पी. डेविडोव, वी.ई. लोकशारेव.

1948-1952 के बाद अर्धचालक उपकरणों में रुचि तेजी से बढ़ी। डब्ल्यू.बी. के निर्देशन में बेल-टेलीफोन कंपनी की प्रयोगशाला में। शॉक्ले ने ट्रांजिस्टर बनाया। अभूतपूर्व रूप से कम समय में, सभी औद्योगिक देशों में ट्रांजिस्टर का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हो गया।

50 के दशक के आखिर से - 60 के दशक की शुरुआत तक। रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स मुख्यतः अर्धचालक बन जाता है। असतत अर्धचालक उपकरणों से एकीकृत सर्किट में संक्रमण, जिसमें सब्सट्रेट क्षेत्र के एक वर्ग सेंटीमीटर पर दसियों से सैकड़ों हजारों ट्रांजिस्टर होते हैं और पूर्ण कार्यात्मक इकाइयां होती हैं, ने जटिल रेडियो इंजीनियरिंग परिसरों के तकनीकी कार्यान्वयन में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स की क्षमताओं का और विस्तार किया है। . इस प्रकार, तत्व आधार के सुधार से वैज्ञानिक अनुसंधान, इंजीनियरिंग, प्रौद्योगिकी आदि के क्षेत्र में वस्तुतः किसी भी समस्या को हल करने में सक्षम उपकरण बनाने की संभावना पैदा हुई है। .

आधुनिक मनुष्य के जीवन में रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का महत्व

संचार प्रौद्योगिकी में रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स एक महत्वपूर्ण उपकरण है। आधुनिक समाज का जीवन सूचना के आदान-प्रदान के बिना अकल्पनीय है, जो आधुनिक रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके किया जाता है। इसका उपयोग रेडियो संचार प्रणालियों, रेडियो प्रसारण और टेलीविजन, रडार और रेडियो नेविगेशन, रेडियो नियंत्रण और रेडियो टेलीमेट्री, चिकित्सा और जीव विज्ञान में, उद्योग और अंतरिक्ष परियोजनाओं में किया जाता है। आधुनिक दुनिया में, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना टेलीविजन, रेडियो, कंप्यूटर, अंतरिक्ष यान और सुपरसोनिक विमान अकल्पनीय हैं।

वायुमंडल, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष, सौर मंडल के ग्रहों, निकट और गहरे अंतरिक्ष के अध्ययन में रेडियो इंजीनियरिंग की विशाल भूमिका पर ध्यान दिया जाना चाहिए। सौर मंडल, ग्रहों और उनके उपग्रहों की खोज में हाल की उपलब्धियाँ इसकी स्पष्ट पुष्टि हैं।