Radioelektronikani qo'llash sohalari. Penza davlat universiteti elektronikani qo'llash sohalari

1-sonli ma’ruza

1.Kirish. Radioelektronikaning predmeti va asosiy tushunchalari.

2. Axborotni uzatish va qabul qilishning asosiy tamoyillari.

Kirish. Radioelektronikaning predmeti va asosiy tushunchalari.

Radioelektronika - bu radiochastota diapazonidagi elektromagnit tebranishlardan foydalangan holda ma'lumotni uzatish, qabul qilish va o'zgartirish muammolari bilan bog'liq fan va texnikaning keng ko'lamli majmuasining umumiy nomi. Radioelektronika qoplamalari radiotexnika, radiofizika va elektronika, shuningdek, ularning rivojlanishi va farqlanishi natijasida paydo bo'lgan bir qator yangi sohalar. Asosan, radioelektronika radiotexnika taraqqiyotining muvaffaqiyatiga "majburiy".

Radiotexnika (lotincha radiodan - nurlar chiqaradi; yunoncha techne - san'at, mahorat) radioelektronikaning asosiy asosidir va shuning uchun "radioelektronika" atamasi ko'pincha radiotexnika sifatida tushuniladi. Texnik jihatdan radiotexnika elektromagnit to'lqinlar (shu jumladan optik) yordamida ma'lumotlarni uzatish va qabul qilish uchun mo'ljallangan turli xil tizimlarni ishlab chiqish bilan bog'liq.

Radio tizimlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Ovoz va televidenie eshittirish tizimlari;

Global kosmik (sun'iy yo'ldosh) radioaloqa, televizion eshittirish va radionavigatsiya tizimlari;

Er usti vositalaridan foydalangan holda mobil radioaloqa tizimlari - uyali,

professional (tranking), peyjing va simsiz aloqa;

Havo va harakatlanuvchi yer ob'ektlari bilan aloqa tizimlari,

dengiz usti va suv osti kemalari va boshqa turdagi radioaloqa;

Radio boshqaruv tizimlari, biotemetriya va radiotelemetriya

turli ob'ektlarni boshqarish;

radar, havo mudofaasi va raketaga qarshi mudofaa komplekslarining radiotexnika tizimlari;

Meteorologik va axborot-o'lchov tizimlari va turli xil monitoring tizimlari, shu jumladan kosmik;

Multimedia va boshqa tizimlar.

Radiotexnika, shuningdek, radioastronomiya, rentgenografiya, radio ko'rish, radio razvedka va radio qarshi choralar, sanoat elektronika va

radiotexnika, tibbiy radiotexnika va boshqalar.

Radiofizika - fizikaning radiotexnikaning fizik asoslari o'rganiladigan bo'limi. Radiofizikaning eng muhim muammolari elektr signallari va interferensiyalarning qo'zg'alishi va o'zgarishini, shuningdek, elektromagnit tebranishlarning nurlanishi va tarqalishini o'rganishdir.

Radiotexnikaning rivojlanishi elementar bazani yaratish bilan, xususan, elektromagnit tebranishlar yordamida masofaga ma'lumot uzatish tizimlari uchun elektron qurilmalarni ishlab chiqish bilan bevosita bog'liq. Radiotexnikaning yanada rivojlanishi doimiy ravishda yangi elektron elementlar va komponentlarni yaratish va joriy etish vazifalarini qo'ydi, bu esa fanning mustaqil tarmog'i - elektronikaning paydo bo'lishiga olib keldi.

Elektronika - zaryadlangan zarrachalarning (elektron, ion) elektromagnit maydonlar bilan o'zaro ta'siri va asosan ma'lumotlarni uzatish, saqlash va qayta ishlash uchun ishlatiladigan elektron asboblar va qurilmalarni yaratish usullari haqidagi fan 20-asr boshlarida paydo bo'lgan. Vakuumli elektronika dastlab ishlab chiqilgan; Uning asosida elektr vakuum qurilmalari yaratilgan. elektronika aniq energiya yoki quvvat elektronikasiga (kuchli rektifikatorlar, invertorlar va boshqalar) va mikroelektronikaga bo'linadi. Mikroelektronika- integral mikrosxemalar yaratish bilan bog'liq elektronika bo'limi - signallarni aylantirish va qayta ishlash uchun o'ziga xos funktsiyalarni bajaradigan va yuqori qadoqlash zichligiga ega bo'linmaydigan mahsulotlar

elektr bilan bog'langan elementlar.

Axborotni uzatish va qabul qilishning asosiy tamoyillari.

Radioelektronika va aloqa texnikasida axborotni fazoda uzatish elektromagnit tebranishlar (to'lqinlar) yordamida amalga oshiriladi. K. Shennon ta'rifiga ko'ra: "Axborot noaniqlikni kamaytiradigan xabardir" va u ma'lum qonunlarga bo'ysunadi. Ulardan eng muhimi axborotning saqlanish qonunidir: “Axborot tashuvchisi, xotirasi oʻzgarmas ekan, maʼlumot oʻz maʼnosini oʻzgarmay qoladi”. Axborotni aks ettiruvchi (tashuvchi) belgilar (belgilar) to'plami deyiladi xabar. Xabar telegramma matni, telefon, radio, televidenie va boshqa turdagi radioaloqa orqali uzatiladigan ma'lumotlar, magnit tashuvchilarda - disklarda, flesh-xotirada saqlanadigan elektron ma'lumotlar to'plami (inglizcha Flash dan -) shaklida taqdim etilishi mumkin. kompyuterlarda qo'llaniladigan "flesh"; Axborotning oxirgi turi deyiladi elektron. Ular moddiy vosita yordamida xabarni etkazishadi. Misol uchun, pochta orqali xabar yuborilganda, vosita qog'ozdir. Radiotexnika va radioaloqada turli signallar tashuvchi sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, ma'lumotni uzatish uchun ma'lum signallar qo'llaniladi - parametr qiymatlari uzatilgan xabarlarni aks ettiradigan jismoniy jarayonlar. Signal sifatida uzatilayotgan xabarga mos ravishda o'zgarib turadigan har qanday jismoniy jarayondan foydalanish mumkin. Signal- kuzatish ob'ektining holati to'g'risida ma'lumot olib boruvchi fizik jarayon (yoki hodisa). Oʻzining fizik tabiatiga koʻra radiotexnika signallari elektr, elektromagnit, optik, akustik, magnitostatik va boshqalar boʻlib, radiotexnika, radioelektronika va aloqa tizimlarida asosan elektr (soʻnggi yillarda ham optik) signallardan foydalaniladi. Elektr signalini tavsiflovchi jismoniy miqdor kuchlanish va kamroq tarqalgan oqim (ba'zan quvvat).

Elektr signali u (t) vaqtga nisbatan kuchlanishni ifodalaydi. Axborotni aks ettiruvchi signallar signal konvertorlari va kuchaytirgichlarga ta'sir qilishi mumkin. Signal konvertorlari ikki sinfga bo'linadi. Bir toifadagi konvertorlarga bir xil tabiatdagi jismoniy jarayon (masalan, audio signal) ta'sir qiladi va chiqish boshqa tabiatdagi signaldir (xususan, mikrofon, televizor kamerasi va boshqalar chiqishidagi elektr signali). .). Boshqa sinfdagi konvertorlarda (va kuchaytirgichlarda), qoida tariqasida, elektr signallarini konvertatsiya qilish (va kuchaytirish) ularning jismoniy tabiatini o'zgartirmasdan amalga oshiriladi. uzatiladi (bundan keyin tez-tez foydali) signallar uzatilayotgan xabarga mos ravishda jismoniy muhitning ma'lum parametrlarini o'zgartirish orqali hosil bo'ladi. Radiotexnika va aloqada xabar tashuvchining parametrlarini o'zgartirish jarayoni modulyatsiya deb ataladi. Uzatilgan signalning uzatilishi nuqtai nazaridan asosiy bo'lgan parametrlarini kiritish maqsadga muvofiqdir. Ushbu parametrlar signalning davomiyligi Ts, uning spektral kengligi Fc va dinamik diapazon DC. Tc signalining davomiyligi uning tabiiy parametri bo'lib, bu signal mavjud bo'lgan vaqt oralig'ini belgilaydi. O'tkazilgan Fc signalining spektr kengligi ushbu signalning mavjudligi oralig'idagi o'zgarish tezligi haqida fikr beradi. Uzatilgan signalning spektri, qoida tariqasida, cheksiz bo'lishi mumkin. Biroq, har qanday signal uchun siz uning asosiy energiyasi (90% gacha) jamlangan chastota diapazonini belgilashingiz mumkin. Bu diapazon foydali signalning spektr kengligini aniqlaydi.

Xabar manbai (axborot manbai) analog yoki diskret bo'lishi mumkin. Analog manbaning chiqishi amplitudalarning uzluksiz diapazonidan har qanday qiymat bo'lishi mumkin, diskret axborot manbasining chiqishi esa cheklangan amplitudalar to'plamidan qiymatlar bo'lishi mumkin.

Ikkala holatda ham xabarni uzatish uchun tashuvchi to'lqin ishlatiladi. Tashuvchi ikkita muammoni hal qilish uchun kerak:

a) antennalar hajmini kamaytirish (h=l/4; l=3*10 8 / f );

b) ko'p sonli stansiyalarni efirga joylashtirish.

Tashuvchining tebranishlarining bir yoki bir nechta parametrlari uzatilgan xabar qonuniga muvofiq o'zgarishiga olib keladigan jarayon deyiladi. modulyatsiya. Modulyatsiyalangan yuqori chastotali tebranish ikkilamchi signal sifatida tasniflanadi va radio signal deb ataladi.

Guruch. Amplitudali modulyatsiya jarayoni uchun vaqt diagrammasi:

a - modulyatsiya qiluvchi signal; b - tashuvchining tebranishi; c - AM signali

Tashuvchi uchun kuchlanishning vaqtga bog'liqligi ifoda bilan beriladi

Bu erda U H - amplituda (sinusoidning maksimal balandligi; signalning amplitudasi uning noldan eng katta og'ish moduli ekanligini unutmang, shuning uchun amplituda har doim ijobiy bo'ladi) modulyatsiya bo'lmaganda (tashuvchining tebranish amplitudasi). );<ω 0 - угловая (круговая) частота; φ 0 - начальная фаза; Ψ= ω 0 t + φ 0 - полная (текущая или мгновенная) фаза.

Aylana chastotasi ō 0, tebranish davri T 0 va tsiklik chastota f 0 = 1/T 0

munosabat bilan o‘zaro bog‘langan

Amplituda modulyatsiyasi bilan amplitudali modulyatsiyalangan signalning (AM signali) U H (t) konverti modulyatsiya qiluvchi signalga mos keladi, shuning uchun ifoda quyidagi shaklni oladi:

Bu erda k A - o'lchamsiz proportsionallik koeffitsienti, U H (t) ≥ 0.

Analog radio aloqa tizimlari. Tashuvchi to'lqinning amplitudali modulyatsiyasi (AM; ingliz tilidan - amplituda modulyatsiyasi, AM) deb ataladigan analog (uzluksiz signallar bilan) radioaloqa tizimi (radiokanal) kanalining soddalashtirilgan blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.

Guruch. Analog radioaloqa tizimi kanalining soddalashtirilgan blok diagrammasi

IN
Umuman olganda, dastlabki xabar s = s (t) elektr emas, u har qanday fizik tabiatga ega bo'lishi mumkin (harakatlanuvchi tasvir, tovush tebranishi va boshqalar) va shuning uchun uni elektr (birlamchi) signalga aylantirish kerak y (t) . elektrofizik signal konvertori (SFSC) yordamida, ko'pincha kodlash moslamasi - kodlovchi bilan birlashtirilgan signal konvertoridan oddiyroq. Telefon uzatishda xabarning manbai karnaydir; televizor uchun - uzatiladigan tasvir va boshqalar. Nutq va musiqani uzatishda mikrofon signalni o'zgartiruvchi va kodlovchi sifatida xizmat qiladi; tasvirlarni uzatishda - televizion naychalarni yoki maxsus matritsalarni uzatish. Telegrafiyada signalni o'zgartirishda telegraf apparati yordamida yozma xabar (harflar) elementlari ketma-ketligi bir vaqtning o'zida to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlikka aylantiriladigan kod belgilari (0, 1 yoki nuqta, tire) bilan almashtiriladi. har xil davomiylikdagi, qutblilikdagi va hokazolarning joriy elektr impulslari.

Raqamli (diskret) radioaloqa tizimlari (DCS). Bular uzatiladigan va qabul qilingan signallar diskret belgilar ketma-ketligi bo'lgan tizimlardir. Bunday tizimning tipik misoli telegraf bo'lib, unda xabar ham, signal ham nuqtalar, chiziqlar va ular orasidagi bo'shliqlar ketma-ketligidir. Raqamli (diskret, impulsli) axborot uzatish tizimlarida foydali signalning energiyasi doimiy ravishda (sinusoidal tashuvchida - garmonik tashuvchida) emas, balki qisqa impulslar shaklida chiqariladi. Bu uzluksiz tashuvchi bilan bir xil umumiy radiatsiya energiyasi bilan mos keladigan impulsdagi eng yuqori (maksimal) quvvatni oshirishga va shu bilan qabul qilishning shovqin immunitetini oshirishga imkon beradi. Raqamli aloqa tizimlarida qabul qiluvchining vazifasi uzatilgan signalni aniq takrorlash emas, balki shovqin bilan buzilgan signalga asoslanib, oxirgi to'plamdan qaysi signal uzatuvchi tomonidan yuborilganligini aniqlashdir. Raqamli radioaloqa tizimlarida birlamchi signal e(t) ning tashuvchisi sifatida video va radio impulslarning davriy ketma-ketligi qo'llaniladi.

Raqamli aloqa tizimining radiokanalining soddalashtirilgan blok diagrammasi

Guruch. Turli xil tushish burchaklarida to'lqinlarning tarqalish traektoriyalari

Guruch. Hop metr elektromagnit tebranishlar, fazoviy nurlar bilan to'lqin tarqalishi

Guruch. Metr to'lqinlarining tarqalishi

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

E'lon qilingan http:// www. eng yaxshisi. ru/

Rossiya Federatsiyasi Mudofaa vazirligi

P.S nomidagi Qizil Yulduz ordeni Qora dengiz oliy dengiz maktabi. Naximova

Radiotexnika va axborotni muhofaza qilish fakulteti

Radiotexnika tizimlari kafedrasi

“Radiotexnikaga kirish” o‘quv fanidan

“Radiotexnika va elektronikaning rivojlanish bosqichlari” mavzusida

Amalga oshirildi

Puzankova S.O.

Tekshirildi

Krasnov L.M.

Sevastopol 2016 yil

KIRISH

1. RADIOTEHNIKANING TARIXI VA RIVOJLANISHI

2. ELEKTRONIKANING RIVOJLANISH TARIXI

3. ELEKTRONIKA RIVOJLANISH BOSQIQCHILARI

4. RADIOENERIKA VA ELEKTRONIKA.YANGI ISHLAB CHIQISH

5. RADIOINJENERING VA ELEKTRONIKA HAQIDA ZAMONAVIY TUSHUNCHA

FOYDALANILGAN KITOBLAR

KIRISH

Elektronika fan va texnikaning jadal rivojlanayotgan tarmog‘idir. U turli elektron qurilmalarning fizikasi va amaliy qo'llanilishini o'rganadi. Fizik elektronikaga quyidagilar kiradi: gazlar va o'tkazgichlardagi elektron va ion jarayonlari. Vakuum va gaz, qattiq va suyuq jismlar orasidagi chegarada. Texnik elektronika elektron qurilmalarning konstruksiyasi va ularni qoʻllashni oʻrganishni oʻz ichiga oladi. Sanoatda elektron qurilmalardan foydalanishga bag'ishlangan soha sanoat elektroniği deb ataladi.

Elektronika sohasidagi yutuqlar asosan radiotexnikaning rivojlanishi bilan rag'batlantirildi. Elektronika va radiotexnika shu qadar chambarchas bog'liqki, ular 50-yillarda birlashtirildi va texnologiyaning bu sohasi Radioelektronika deb nomlandi. Bugungi kunda radioelektronika - bu radio va optik chastota diapazonidagi elektron/magnit tebranishlar va to'lqinlar yordamida ma'lumotlarni uzatish, qabul qilish va o'zgartirish muammosi bilan bog'liq fan va texnika sohalari majmuasidir. Elektron qurilmalar radiotexnika qurilmalarining asosiy elementlari bo'lib xizmat qiladi va radiotexnikaning eng muhim ko'rsatkichlarini belgilaydi. Boshqa tomondan, radiotexnikadagi ko'plab muammolar yangi elektron qurilmalarning ixtiro qilinishiga va mavjud elektron qurilmalarning takomillashtirilishiga olib keldi. Ushbu qurilmalar radioaloqa, televidenie, ovoz yozish va ijro etish, radar, radionavigatsiya, radiotelenazorat, radio o'lchovlari va radiotexnikaning boshqa sohalarida qo'llaniladi.

Texnologiyani rivojlantirishning hozirgi bosqichi elektronikaning odamlar hayoti va faoliyatining barcha sohalariga tobora ortib borayotgan kirib borishi bilan tavsiflanadi. Amerika statistik ma'lumotlariga ko'ra, butun sanoatning 80% gacha elektronika bilan band. Elektronika sohasidagi yutuqlar eng murakkab ilmiy-texnikaviy muammolarni muvaffaqiyatli hal etishga yordam beradi. Ilmiy tadqiqotlar samaradorligini oshirish, yangi turdagi mashina va uskunalarni yaratish. Samarali texnologiyalar va boshqaruv tizimlarini ishlab chiqish: noyob xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarni olish, ma'lumotlarni yig'ish va qayta ishlash jarayonlarini takomillashtirish. Ilmiy-texnikaviy va ishlab chiqarish muammolarining keng doirasini qamrab olgan elektronika bilimlarning turli sohalaridagi yutuqlarga asoslanadi. Shu bilan birga, elektronika, bir tomondan, boshqa fanlar va ishlab chiqarishlar oldiga qiyinchilik tug'dirsa, ularning keyingi rivojlanishini rag'batlantirsa, ikkinchi tomondan, ularni sifat jihatidan yangi texnik vositalar va tadqiqot usullari bilan jihozlaydi.

1. RADIOTEHNIKNING TARIXI VA RIVOJLANISHI

Elektron muhandislik fanining predmeti - xalq xo'jaligining turli sohalari uchun qurilmalar, tizimlar va qurilmalarda elektron, ionli va yarim o'tkazgichli qurilmalardan foydalanish nazariyasi va amaliyoti. Elektron jihozlarning moslashuvchanligi, yuqori tezligi, aniqligi va sezgirligi fan va texnikaning ko'plab sohalarida yangi imkoniyatlar ochadi.

Radio (lotincha "radiare" dan - nurlar chiqaradi, chiqaradi) -

1).Xabarlarni elektromagnit to'lqinlar (radioto'lqinlar) yordamida masofaga simsiz uzatish usuli, rus olimi A.S. Popov 1895 yilda;

2).Ushbu usul asosidagi fizik hodisalarni oʻrganish va uni aloqa, radioeshittirish, televideniya, joylashuv va hokazolarda qoʻllash bilan bogʻliq fan va texnika sohasi.

Radio, yuqorida aytib o'tilganidek, buyuk rus olimi Aleksandr Stepanovich Popov tomonidan kashf etilgan. Radioning ixtiro qilingan sanasi 1895 yil 7 may deb hisoblanadi, A.S. Popov Sankt-Peterburgdagi Rossiya fizika-kimyo jamiyati fizika bo'limi yig'ilishida o'zining radio qabul qilgichining ishlashi haqida ommaviy ma'ruza qildi va namoyish etdi.

Radio ixtiro qilingandan keyin elektronikaning rivojlanishini uch bosqichga bo'lish mumkin:

· radiotelegraf,

· radiotexnika

· elektronika.

Birinchi davrda (taxminan 30 yil) radiotelegrafiya rivojlandi va radiotexnikaning ilmiy asoslari shakllandi. Radio qabul qiluvchining dizaynini soddalashtirish va uning sezgirligini oshirish uchun turli mamlakatlarda yuqori chastotali tebranishlarning oddiy va ishonchli detektorlari - detektorlar bo'yicha intensiv ishlab chiqish va tadqiqotlar olib borildi.

1904 yilda birinchi ikki elektrodli chiroq (diod) qurilgan bo'lib, u hali ham yuqori chastotali tebranishlar detektori va texnik chastotali oqimlarning rektifikatori sifatida ishlatiladi va 1906 yilda karborund detektori paydo bo'ldi.

1907-yilda uch elektrodli chiroq (triod) taklif qilingan.1913-yilda chiroqni qayta tiklovchi qabul qiluvchi uchun sxema ishlab chiqilgan va triod yordamida uzluksiz elektr tebranishlari olingan. Yangi elektron generatorlar uchqunli va yoyli radiostansiyalarni trubkalarga almashtirish imkonini berdi, bu esa radiotelefoniya muammosini amalda hal qildi. Vakuum naychalarining radiotexnikaga kiritilishiga Birinchi jahon urushi yordam berdi. 1913 yildan 1920 yilgacha radiotexnika quvur texnologiyasiga aylandi.

Rossiyada birinchi radio naychalari N.D. Papaleksi 1914 yilda Sankt-Peterburgda. Mukammal nasos yo'qligi sababli ular vakuum emas, balki gaz bilan to'ldirilgan (simob bilan). Birinchi vakuumni qabul qiluvchi va kuchaytiruvchi quvurlar 1916 yilda M.A. Bonch-Bruevich. Bonch-Bruevich 1918 yilda Nijniy Novgorod radio laboratoriyasida mahalliy kuchaytirgichlar va generator radio trubalarini ishlab chiqishga rahbarlik qildi. So‘ngra respublikada keng ko‘lamli harakat dasturiga ega birinchi ilmiy-radiotexnika instituti tashkil etilib, ko‘plab iqtidorli olimlar va yosh radiotexnika ishqibozlari radio sohasida ishlashga jalb etildi. Nijniy Novgorod laboratoriyasi radiotexnikaning ko'plab yo'nalishlari bo'lib, keyinchalik radioelektronikaning mustaqil bo'limlariga aylandi.

1919 yil mart oyida RP-1 elektron trubkasini seriyali ishlab chiqarish boshlandi. 1920 yilda Bonch-Bruevich mis anodli va 1 kVtgacha, 1923 yilda esa 25 kVtgacha bo'lgan suvni sovutish bilan dunyodagi birinchi generator lampalarini ishlab chiqishni yakunladi. Nijniy Novgorod radiolaboratoriyasida O.V. Losev 1922 yilda yarimo'tkazgichli qurilmalar yordamida radio signallarni yaratish va kuchaytirish imkoniyatini kashf etdi. U quvursiz qabul qiluvchi - Kristadinni yaratdi. Biroq, o'sha yillarda yarim o'tkazgich materiallarni ishlab chiqarish usullari ishlab chiqilmagan va uning ixtirosi keng tarqalmagan.

Ikkinchi davrda (taxminan 20 yil) radiotelegrafiya rivojlanishi davom etdi. Shu bilan birga radiotelefoniya va radioeshittirish keng rivojlandi va foydalanildi, radionavigatsiya va radiolokatsiya yaratildi. Radiotelefoniyadan elektromagnit to'lqinlarni qo'llashning boshqa sohalariga o'tish turli xil elektron va ion qurilmalarini ishlab chiqarishni o'zlashtirgan elektrovakuum texnologiyasining yutuqlari tufayli mumkin bo'ldi.

Uzoq to'lqinlardan qisqa va o'rta to'lqinlarga o'tish, shuningdek, superheterodin sxemasining ixtirosi trioddan ko'ra ilg'or lampalardan foydalanishni talab qildi.

1924 yilda ikkita panjara (tetrode) bilan himoyalangan chiroq ishlab chiqildi va 1930 - 1931 yillarda. - pentod (uchta panjarali chiroq). Elektron quvurlar bilvosita isitiladigan katodlar bilan ishlab chiqarila boshlandi. Radio qabul qilishning maxsus usullarini ishlab chiqish multigrid lampalarning yangi turlarini (1934 - 1935 yillarda aralashtirish va chastotani o'zgartirish) yaratishni talab qildi. Zanjirdagi lampalar sonini kamaytirish va uskunaning samaradorligini oshirish istagi estrodiol lampalarning rivojlanishiga olib keldi.

Ultraqisqa to'lqinlarning rivojlanishi va qo'llanilishi ma'lum bo'lgan elektron naychalarning yaxshilanishiga olib keldi (akorn tipidagi quvurlar, metall-keramika triodlari va mayoq naychalari paydo bo'ldi), shuningdek, elektron oqimini boshqarishning yangi printsipi - ko'p bo'shliqli magnetronlar bilan elektrovakuum qurilmalarining rivojlanishiga olib keldi. , klistronlar, harakatlanuvchi to'lqin naychalari. Elektrovakuum texnologiyasining ushbu yutuqlari radar, radionavigatsiya, impulsli ko'p kanalli radioaloqa, televizor va boshqalarni rivojlanishiga olib keldi.

Shu bilan birga, gazda elektron razryadni ishlatadigan ion qurilmalari ishlab chiqildi. 1908 yilda ixtiro qilingan simob klapan sezilarli darajada yaxshilandi. Gastron (1928-1929), tiratron (1931), zener diodi, neon lampalar va boshqalar paydo bo'ldi.

Tasvirlarni uzatish va o'lchash uskunalari usullarini ishlab chiqish turli xil fotoelektrik qurilmalar (fotosellar, fotoko'paytirgichlar, uzatuvchi televizion naychalar) va osiloskoplar, radar va televidenie uchun elektron difraksion qurilmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish bilan birga bo'ldi.

Bu yillarda radiotexnika mustaqil muhandislik faniga aylandi. Elektrovakuum va radio sanoati jadal rivojlandi. Radio sxemalarini hisoblashning muhandislik usullari ishlab chiqildi, keng ko'lamli ilmiy tadqiqotlar, nazariy va eksperimental ishlar olib borildi.

Va oxirgi davr (60-70-yillar) yarimo'tkazgich texnologiyasi va elektronikaning o'zi davri. Elektronika fan, texnika va xalq xo‘jaligining barcha tarmoqlariga joriy etilmoqda. Fanlar majmuasi boʻlgan elektronika radiofizika, radar, radionavigatsiya, radioastronomiya, radiometeorologiya, radiospektroskopiya, elektron hisoblash va boshqarish texnikasi, masofadan radioboshqarish, telemetriya, kvant radioelektronika va boshqalar bilan chambarchas bogʻliq.

Bu davrda elektr vakuum qurilmalarini yanada takomillashtirish davom ettirildi. Ularning mustahkamligi, ishonchliligi va chidamliligini oshirishga katta e'tibor beriladi. Asossiz (barmoq turi) va subminiatyurali lampalar ishlab chiqildi, bu esa ko'p sonli radio lampalarni o'z ichiga olgan o'rnatishlarning o'lchamlarini kamaytirish imkonini beradi.

Qattiq jismlar fizikasi va yarim o'tkazgichlar nazariyasi sohasida jadal ishlar davom ettirilib, yarim o'tkazgichlarning monokristallarini olish usullari, ularni tozalash va aralashmalarni kiritish usullari ishlab chiqildi. Akademik A.F.Ioffening sovet maktabi yarim o‘tkazgichlar fizikasining rivojlanishiga katta hissa qo‘shdi.

Yarimo'tkazgichli qurilmalar 50-70-yillarda xalq xo'jaligining barcha sohalariga tez va keng tarqaldi. 1926 yilda kuprok oksiddan tayyorlangan yarim o'tkazgichli AC rektifikatori taklif qilindi. Keyinchalik selen va mis sulfiddan tayyorlangan rektifikatorlar paydo bo'ldi. Ikkinchi jahon urushi yillarida radiotexnikaning (ayniqsa, radarning) jadal rivojlanishi yarimo‘tkazgichlar sohasidagi tadqiqotlarga yangi turtki berdi. Kremniy va germaniy asosidagi mikroto'lqinli o'zgaruvchan tok nuqtali rektifikatorlar ishlab chiqildi va keyinchalik planar germaniy diodlari paydo bo'ldi. 1948 yilda amerikalik olimlar Bardin va Brattain elektr tebranishlarini kuchaytirish va hosil qilish uchun mos bo'lgan germaniy nuqta-nuqta triodini (tranzistor) yaratdilar. Keyinchalik kremniy nuqta triodi ishlab chiqildi. 70-yillarning boshlarida nuqta-nuqtali tranzistorlar amalda qoʻllanilmadi va tranzistorning asosiy turi birinchi marta 1951 yilda ishlab chiqarilgan planar tranzistor boʻldi. 1952-yil oxiriga kelib planar yuqori chastotali tetrod, dala effektli tranzistor va boshqalar. yarimo'tkazgichli qurilmalarning turlari taklif qilindi. 1953 yilda drift tranzistori ishlab chiqildi. Bu yillarda yarimo'tkazgichli materiallarni qayta ishlashning yangi texnologik jarayonlari, p-n o'tkazgichlar va yarim o'tkazgich qurilmalarning o'zini ishlab chiqarish usullari keng ishlab chiqildi va o'rganildi. 70-yillarning boshlarida planar va drift germaniy va kremniy tranzistorlaridan tashqari, yarimo'tkazgich materiallarining xususiyatlaridan foydalanadigan boshqa qurilmalar keng qo'llanilgan: tunnel diodlari, boshqariladigan va boshqarilmaydigan to'rt qavatli kommutatsiya qurilmalari, fotodiodlar va fototransistorlar, varikaplar, termistorlar va boshqalar.

Yarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish ish chastotalarining ortishi va ruxsat etilgan quvvatning oshishi bilan tavsiflanadi. Birinchi tranzistorlar cheklangan imkoniyatlarga ega edi (yuzlab kilogerts tartibidagi maksimal ish chastotalari va 100-200 mVt tartibdagi tarqalish quvvatlari) va faqat vakuum naychalarining ba'zi funktsiyalarini bajarishi mumkin edi. Xuddi shu chastota diapazoni uchun o'nlab vatt quvvatga ega tranzistorlar yaratilgan. Keyinchalik 5 MGts gacha bo'lgan chastotalarda ishlashga qodir va 5 Vt quvvatni tarqatish qobiliyatiga ega bo'lgan tranzistorlar yaratildi va 1972 yilda 20 - 70 MGts chastotalar uchun tarqatish quvvati 100 Vt ga yetadigan tranzistorlar namunalari yaratildi. yoki undan ko'p. Kam quvvatli tranzistorlar (0,5 - 0,7 Vt gacha) 500 MGts dan yuqori chastotalarda ishlashi mumkin. Keyinchalik taxminan 1000 MGts chastotalarda ishlaydigan tranzistorlar paydo bo'ldi. Shu bilan birga, ish harorati oralig'ini kengaytirish bo'yicha ishlar olib borildi. Germaniy asosida ishlab chiqarilgan tranzistorlar dastlab +55 - 70 ° C dan yuqori bo'lmagan ish haroratiga ega, silikon asosida esa - +100 - 120 ° C dan yuqori bo'lmagan. Keyinchalik yaratilgan galyum arsenidli tranzistorlarning namunalari +250 ° C gacha bo'lgan haroratlarda ishlaydi va ularning ish chastotalari oxir-oqibat 1000 MGts ga ko'tarildi. 350 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan karbid tranzistorlar mavjud. Transistorlar va yarimo'tkazgichli diodlar 70-yillarda ko'p jihatdan vakuum naychalaridan ustun edi va oxir-oqibat ularni elektronika sohasidan butunlay almashtirdi.

O'n minglab faol va passiv komponentlarni o'z ichiga olgan murakkab elektron tizimlar dizaynerlari oldida elektron qurilmalarning o'lchamlari, og'irligi, quvvat sarfi va narxini pasaytirish, ularning ishlash ko'rsatkichlarini yaxshilash va eng muhimi, yuqori operatsion ishonchlilikka erishish vazifasi turibdi. Ushbu muammolarni mikroelektronika muvaffaqiyatli hal qiladi - diskret komponentlarni to'liq yoki qisman yo'q qilish hisobiga mikrominiatyura dizaynida elektron jihozlarni loyihalash va ishlab chiqarish bilan bog'liq keng ko'lamli muammolar va usullarni qamrab oluvchi elektronika tarmog'i.

Mikrominiaturizatsiyaning asosiy tendentsiyasi elektron sxemalarning "integratsiyasi" dir, ya'ni. bir vaqtning o'zida bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan elektron sxemalarning ko'p sonli elementlari va komponentlarini ishlab chiqarish istagi. Shuning uchun mikroelektronikaning turli sohalari orasida zamonaviy elektron texnikaning asosiy yo'nalishlaridan biri bo'lgan integral mikroelektronika eng samarali bo'lib chiqdi. Hozirgi vaqtda o'ta yirik integral mikrosxemalar keng qo'llaniladi, ularda barcha zamonaviy elektron uskunalar, xususan, kompyuterlar va boshqalar quriladi.

2. ELEKTRONIKA RIVOJLANISH TARIXI

Elektronika sohasidagi yutuqlar asosan radiotexnikaning rivojlanishi bilan rag'batlantirildi. Elektronika va radiotexnika shu qadar chambarchas bog'liqki, ular 50-yillarda birlashtirildi va texnologiyaning bu sohasi Radioelektronika deb nomlandi. Bugungi kunda radioelektronika - bu radio va optik chastota diapazonidagi elektron/magnit tebranishlar va to'lqinlar yordamida ma'lumotlarni uzatish, qabul qilish va o'zgartirish muammosi bilan bog'liq fan va texnika sohalari majmuasidir. Elektron qurilmalar radiotexnika qurilmalarining asosiy elementlari bo'lib xizmat qiladi va radiotexnikaning eng muhim ko'rsatkichlarini belgilaydi. Boshqa tomondan, radiotexnikadagi ko'plab muammolar yangi elektron qurilmalarning ixtiro qilinishiga va mavjud elektron qurilmalarning takomillashtirilishiga olib keldi. Ushbu qurilmalar radioaloqa, televidenie, ovoz yozish va ijro etish, radio qoplama, radionavigatsiya, radioteleboshqaruv, radio o'lchovlari va radiotexnikaning boshqa sohalarida qo'llaniladi.

Texnologik rivojlanishning hozirgi bosqichi elektronikaning odamlar hayoti va faoliyatining barcha sohalariga tobora ortib borayotgan kirib borishi bilan tavsiflanadi. Amerika statistik ma'lumotlariga ko'ra, butun sanoatning 80% gacha elektronika bilan band. Elektronika sohasidagi yutuqlar eng murakkab ilmiy-texnikaviy muammolarni muvaffaqiyatli hal etishga yordam beradi. Ilmiy tadqiqotlar samaradorligini oshirish, yangi turdagi mashina va uskunalarni yaratish. Samarali texnologiyalar va boshqaruv tizimlarini ishlab chiqish: noyob xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarni olish, ma'lumotlarni yig'ish va qayta ishlash jarayonlarini takomillashtirish. Ilmiy-texnikaviy va ishlab chiqarish muammolarining keng doirasini qamrab olgan elektronika bilimlarning turli sohalaridagi yutuqlarga asoslanadi. Shu bilan birga, elektronika, bir tomondan, boshqa fanlar va ishlab chiqarishlar oldiga qiyinchilik tug'dirsa, ularning keyingi rivojlanishini rag'batlantirsa, ikkinchi tomondan, ularni sifat jihatidan yangi texnik vositalar va tadqiqot usullari bilan jihozlaydi. Elektronikada ilmiy tadqiqot ob'ektlari quyidagilardan iborat:

1. Elektronlar va boshqa zaryadlangan zarrachalarning elektr/magnit maydonlari bilan o'zaro ta'sir qilish qonuniyatlarini o'rganish.

Ushbu o'zaro ta'sir axborotni uzatish, qayta ishlash va saqlash, ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish, energiya qurilmalarini yaratish, nazorat-o'lchash uskunalarini, ilmiy tajriba vositalarini yaratish va boshqa maqsadlar uchun energiyani aylantirish uchun ishlatiladigan elektron qurilmalarni yaratish usullarini ishlab chiqish.

Elektronning juda past inertsiyasi elektronlarning qurilma ichidagi makromaydonlar bilan ham, atom, molekula va kristall panjara ichidagi mikromaydonlar bilan o'zaro ta'siridan, chastotali elektr/magnit tebranishlarni konvertatsiya qilish va qabul qilish uchun samarali foydalanish imkonini beradi. 1000 gigagertsgacha. Shuningdek, infraqizil, ko'rinadigan, rentgen va gamma nurlanishi. Elektr/magnit tebranishlar spektrini izchil amaliy o'zlashtirish elektronika rivojlanishining o'ziga xos xususiyati hisoblanadi.

2. Elektronikani rivojlantirish uchun asos

18-19-asrlarda fiziklarning ishlari elektronika asosini qoʻygan. Havodagi elektr razryadlarini dunyoda birinchi bo'lib o'rganish Rossiyada akademiklar Lomonosov va Richman va ulardan mustaqil ravishda amerikalik olim Frankel tomonidan amalga oshirilgan. 1743 yilda Lomonosov o'zining "Xudoning buyukligi haqida kechki mulohazalar" nomli asarida chaqmoq va shimoliy chiroqlarning elektr tabiati haqidagi g'oyani bayon qildi. 1752 yilda Frankel va Lomonosov "momaqaldiroq mashinasi" yordamida momaqaldiroq va chaqmoq havodagi kuchli elektr zaryadlari ekanligini eksperimental ravishda ko'rsatdilar. Lomonosov shuningdek, momaqaldiroq bo'lmaganda ham havoda elektr razryadlari mavjudligini aniqladi, chunki va bu holda "momaqaldiroq mashinasi" dan uchqunlarni olish mumkin edi. "Momaqaldiroq mashinasi" yashash xonasiga o'rnatilgan Leyden bankasi edi. Plitalaridan biri hovlidagi ustunga o'rnatilgan metall taroq yoki nuqtaga sim orqali ulangan.

1753 yilda, tajribalar paytida, tadqiqot olib borayotgan professor Richman, qutbga urilgan chaqmoq tufayli halok bo'ldi. Lomonosov shuningdek, momaqaldiroq hodisalarining umumiy nazariyasini yaratdi, bu momaqaldiroq haqidagi zamonaviy nazariyaning prototipi. Lomonosov, shuningdek, ishqalanishli mashina ta'sirida siyraklashtirilgan havoning porlashini ham tekshirdi.

1802 yilda Sankt-Peterburg Tibbiyot va jarrohlik akademiyasining fizika professori Vasiliy Vladimirovich Petrov birinchi marta ingliz fizigi Davydan bir necha yil oldin ikkita uglerod elektrodlari orasidagi havoda elektr yoyi hodisasini kashf etdi va tasvirlab berdi. . Ushbu fundamental kashfiyotga qo'shimcha ravishda, Petrov elektr toki o'tganda kam uchraydigan havoning har xil turlarini tasvirlash uchun javobgardir. Petrov o'z kashfiyotini quyidagicha ta'riflaydi: "Agar shisha plitka yoki shisha oyoqli skameykaga 2 yoki 3 ta ko'mir qo'yilsa va ulkan akkumulyatorning ikkala qutbiga ulangan metall izolyatsiyalangan yo'riqnomalar bir-biriga bir masofada yaqinlashtirilsa. uch qatorgacha, keyin ular orasida juda yorqin oq yorug'lik yoki alanga paydo bo'ladi, undan bu ko'mirlar tezroq yoki sekinroq yonadi va undan qorong'u tinchlik yoritilishi mumkin." Petrovning asarlari faqat rus tilida talqin qilingan; ularga kirish imkoni yo'q edi. xorijiy olimlarga. Rossiyada asarlarning ahamiyati tushunilmagan va ular unutilgan. Shuning uchun, yoy zaryadining kashfiyoti ingliz fizigi Deyviga tegishli edi.

Turli jismlarning yutilish va emissiya spektrlarini o'rganishning boshlanishi nemis olimi Plyukkerni Geusler naychalarini yaratishga olib keldi. 1857 yilda Plyukker Xyusler trubasining kapillyarga cho'zilgan va spektroskop yorig'i oldiga qo'yilgan spektri undagi gazning tabiatini bir ma'noda tavsiflashini aniqladi va vodorodning Balmer spektral seriyasining dastlabki uchta chizig'ini kashf etdi. . Plyukkerning shogirdi Xittorf porlash razryadlarini o'rgandi va 1869 yilda gazlarning elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha bir qator tadqiqotlarni nashr etdi. Plyukker bilan birga u ingliz Kruks tomonidan davom ettirilgan katod nurlarining birinchi tadqiqotlariga mas'ul edi.

Gaz ajralish hodisasini tushunishda sezilarli siljish elektron va ionlarning mavjudligini kashf etgan ingliz olimi Tomsonning ishi sabab bo'ldi. Tomson Kavendish laboratoriyasini yaratdi, undan bir qancha fiziklar gazlarning elektr zaryadlarini o'rganish uchun chiqdilar (Taunsen, Aston, Ruterford, Kruks, Richardson). Keyinchalik bu maktab elektronika rivojiga katta hissa qo'shdi. Yoyni o'rganish va uni yoritishda amaliy qo'llash ustida ishlagan rus fiziklaridan: Yablochkov (1847-1894), Chikolev (1845-1898), Slavyanov (payvandlash, metalllarni yoy bilan eritish), Bernardos (bir yoydan foydalanish). yoritish uchun yoy). Biroz vaqt o'tgach, Lachinov va Mitkevich yoyni o'rganishdi. 1905 yilda Mitkevich katoddagi yoy radiusidagi jarayonlarning tabiatini aniqladi. Stoletov (1881-1891) mustaqil havo chiqarish bilan shug'ullanmadi. Moskva universitetida fotoelektr effektini klassik o'rganish jarayonida Stoletov eksperimental ravishda havoda ikkita elektrodli "havo elementi" (A.E.) qurdi va faqat katod tashqaridan yoritilganda kontaktlarning zanglashiga olib kirmasdan elektr tokini berdi. Stoletov bu ta'sirni aktinoelektrik deb atadi. U bu ta'sirni yuqori va past atmosfera bosimida ham o'rgangan. Stoletov tomonidan maxsus qurilgan uskunalar 0,002 mm gacha pasaytirilgan bosimni yaratishga imkon berdi. Hg ustun Bunday sharoitda aktinoelektrik effekt nafaqat fototok, balki mustaqil gaz razryadi bilan kuchaygan fototok ham edi. Stoletov ushbu effektning kashfiyoti haqidagi maqolasini quyidagicha yakunladi: "Aktinoelektrik razryadlarning tushuntirishini nihoyat qanday shakllantirish kerak bo'lmasin, bu hodisalar va uzoq vaqtdan beri tanish bo'lgan, ammo hali ham yaxshi tushunilmagan ba'zi o'ziga xos o'xshashliklarni tan olish mumkin emas. Heusler va Crookes trubalarining zaryadsizlanishi, mening to'r kondensatorim bilan ifodalangan hodisalar orasida harakat qilish bo'yicha birinchi tajribamda, men o'zimga beixtiyor aytdimki, bu erda havoni kamaytirmasdan harakat qila oladi va u erda elektr hodisalari yorug'lik hodisalari bilan chambarchas bog'liq bo'lib, u erda va u erda, aftidan, aktinoelektrik razryadlarni o'rganish, umuman olganda, elektr energiyasining tarqalish jarayonlarini yoritishga va'da beradi. "Stoletovning bu so'zlari to'liq oqlandi.

1905 yilda Eynshteyn yorug'lik kvantlari bilan bog'liq fotoelektr effektini izohladi va uning nomi bilan atalgan qonunni o'rnatdi. Shunday qilib, Stoletov tomonidan kashf etilgan fotoelektr effekti quyidagi qonunlar bilan tavsiflanadi:

Stoletov qonuni - vaqt birligida simulyatsiya qilingan elektronlar soni, boshqa narsalar katod yuzasiga tushgan yorug'lik intensivligiga mutanosibdir. Bu erda teng sharoitlarni katod sirtining bir xil to'lqin uzunligidagi monoxromatik yorug'lik bilan yoritilishi tushunilishi kerak. Yoki bir xil spektral kompozitsiyaning yorug'ligi. elektron radio chiroqni o'lchash

Maksimal elektronlarning sirtdan chiqish tezligi katod da tashqi fotoelektrik effekt munosabat bilan belgilanadi:

Katod yuzasiga tushgan monoxromatik nurlanishning energiya kvantining kattaligi.

Metalldan chiqib ketayotgan elektronning ish funksiyasi.

Fotoelektronlarning katod yuzasidan chiqib ketish tezligi katodga tushgan nurlanishning intensivligiga bog‘liq emas.

Tashqi fotoelektr effekti birinchi marta nemis fizigi Gerts (1887) tomonidan kashf etilgan. U kashf etgan elektromagnit maydon bilan tajriba o'tkazdi. Hertz, qabul qiluvchi zanjirning uchqun bo'shlig'ida, elektr tebranishlarining mavjudligini aniqlaydigan uchqun, generator pallasida uchqun radiatsiyasidan yorug'lik uchqun bo'shlig'iga tushsa, boshqa narsalar teng bo'lsa, osonroq sakrashini payqadi.

1881 yilda Edison birinchi marta termion emissiya hodisasini kashf etdi. Uglerodli cho'g'lanma lampalar bilan turli tajribalar o'tkazib, u uglerod filamentiga qo'shimcha ravishda vakuumda o'z ichiga olgan chiroqni qurdi, undan A o'tkazgich P o'tkazgichning musbat uchiga ulangan bo'lsa filament, keyin galvanometr orqali oqim oqadi, agar ulangan bo'lsa salbiy , keyin oqim aniqlanmaydi. Bu hodisa Edison effekti deb nomlandi. Vakuum yoki gazda issiq metallar va boshqa jismlardan elektron chiqarish hodisasi termion emissiya deb ataladi.

3. ELEKTRONIKA RIVOJLANISH BOSQICHLARI

1-bosqich. Birinchi bosqich 1809 yilda rus muhandisi Ladygin tomonidan cho'g'lanma lampaning ixtirosini o'z ichiga oladi.

1874 yilda nemis olimi Braun tomonidan metall-yarimo'tkazgichli kontaktlarning rektifikatsion ta'sirining kashfiyoti. Rossiyalik ixtirochi Popov tomonidan radio signallarni aniqlash uchun ushbu effektdan foydalanish unga birinchi radio qabul qilgichni yaratishga imkon berdi. Radioning ixtiro qilingan sanasi 1895 yil 7 may, Popovning Sankt-Peterburgdagi Rossiya fizika-kimyo jamiyati fizika bo'limi yig'ilishida ma'ruza va ko'rgazmali chiqishlari deb hisoblanadi. Va 1896 yil 24 martda Popov birinchi radioxabarni 350 m masofaga uzatdi. Ushbu rivojlanish davrida elektronikaning muvaffaqiyatlari radiotelegrafiyaning rivojlanishiga yordam berdi. Shu bilan birga, radioqabul qiluvchining konstruksiyasini soddalashtirish va sezgirligini oshirish maqsadida radiotexnikaning ilmiy asoslari ishlab chiqildi. Turli mamlakatlarda yuqori chastotali tebranishlarning oddiy va ishonchli detektorlari - detektorlarning har xil turlarini ishlab chiqish va tadqiqotlar olib borildi.

2. Elektronika rivojlanishining ikkinchi bosqichi 1904 yilda ingliz olimi Fleming elektr vakuum diodini loyihalashtirgandan keyin boshlandi. Diyotning asosiy qismlari (2-rasm) vakuumda joylashgan ikkita elektroddir. Metall anod (A) va metall katod (K) elektr toki bilan termion emissiya sodir bo'ladigan haroratgacha qizdiriladi.

Yuqori vakuumda elektrodlar orasidagi gazning chiqishi shunday bo'ladiki, elektronlarning o'rtacha erkin yo'li elektrodlar orasidagi masofadan sezilarli darajada oshadi, shuning uchun anoddagi kuchlanish Va katodga nisbatan musbat bo'lsa, elektronlar tomon harakatlanadi. anod, anod pallasida Ia oqimini keltirib chiqaradi. Anod kuchlanishi Va salbiy bo'lsa, chiqarilgan elektronlar katodga qaytadi va anod zanjiridagi oqim nolga teng bo'ladi. Shunday qilib, vakuum diodasi bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega, u o'zgaruvchan tokni to'g'rilashda ishlatiladi. 1907 yilda amerikalik muhandis Li de Forest katod (K) va anod (A) orasiga metall to'rni (c) qo'yish va unga Vc kuchlanishni qo'llash orqali anod oqimi Ia ni amalda inertsiyasiz va boshqarilishi mumkinligini aniqladi. kam energiya iste'moli. Shunday qilib, birinchi elektron kuchaytiruvchi trubka paydo bo'ldi - triod (3-rasm). Uning yuqori chastotali tebranishlarni kuchaytiruvchi va hosil qiluvchi qurilma sifatidagi xossalari radioaloqaning jadal rivojlanishiga olib keldi. Agar tsilindrni to'ldiruvchi gazning zichligi shunchalik yuqori bo'lsa, elektronlarning o'rtacha erkin yo'li elektrodlar orasidagi masofadan kichik bo'lsa, u holda elektrodlararo masofadan o'tadigan elektron oqimi gaz muhiti bilan o'zaro ta'sir qiladi, buning natijasida. muhitning xossalari keskin o'zgaradi. Gaz muhiti ionlanadi va yuqori elektr o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadigan plazma holatiga aylanadi. Plazmaning bu xususiyati amerikalik olim Hell tomonidan 1905 yilda ishlab chiqilgan gastronda - gaz bilan to'ldirilgan kuchli rektifikator diodida ishlatilgan. Gastronning ixtirosi gaz-razryadli elektr vakuum qurilmalarining rivojlanishining boshlanishi edi. Turli mamlakatlarda vakuumli quvurlar ishlab chiqarish jadal rivojlana boshladi. Ushbu rivojlanish, ayniqsa, radio aloqalarining harbiy ahamiyati bilan kuchli turtki bo'ldi. Shuning uchun 1913 - 1919 yillar elektron texnikaning jadal rivojlanishi davri bo'ldi. 1913 yilda nemis muhandisi Meysner trubkani qayta tiklovchi qabul qiluvchining sxemasini ishlab chiqdi va triod yordamida so'nmagan garmonik tebranishlarni oldi. Yangi elektron generatorlar uchqunli va yoyli radiostansiyalarni trubkalarga almashtirish imkonini berdi, bu esa radiotelefoniya muammosini amalda hal qildi. O'shandan beri radio texnologiyasi quvur texnologiyasiga aylandi. Rossiyada birinchi radio trubkalar 1914 yilda Sankt-Peterburgda Rossiya simsiz telegrafiya jamiyati maslahatchisi, SSSR Fanlar akademiyasining bo'lajak akademigi Nikolay Dmitrievich Papaleksi tomonidan ishlab chiqarilgan. Papaleksi Strasburg universitetini tamomlagan va u erda Braun qo'l ostida ishlagan. Birinchi Papaleksi radio quvurlari, mukammal nasosning yo'qligi sababli, vakuum emas, balki gaz bilan to'ldirilgan (simob) edi. 1914-1916 yillarda Papaleksi radiotelegrafiyada tajribalar o'tkazdi. Suv osti kemalari bilan radioaloqa sohasida ishlagan. U mahalliy radio naychalarining birinchi namunalarini ishlab chiqishga rahbarlik qildi. 1923-1935 yillarda Mandelstam bilan birgalikda u Leningraddagi markaziy radiolaboratoriya ilmiy bo'limini boshqargan. 1935 yildan SSSR Fanlar akademiyasida radiofizika va radiotexnika bo'yicha ilmiy kengash raisi bo'lib ishlagan.

Rossiyada birinchi elektr vakuumni qabul qiluvchi va kuchaytiruvchi radio trubkalar Bonch-Bruevich tomonidan ishlab chiqarilgan. Orel shahrida tug‘ilgan (1888). 1909 yilda Sankt-Peterburgdagi muhandislik maktabini tamomlagan. 1914 yilda ofitser elektrotexnika maktabini tamomlagan. 1916-1918 yillarda u elektron naychalar yaratish bilan shug'ullangan va ularni ishlab chiqarishni tashkil qilgan. 1918 yilda u o'sha davrning eng yaxshi radio mutaxassislarini (Ostryakov, Pistolkors, Shorin, Losev) birlashtirgan Nijniy Novgorod radiolaboratoriyasini boshqargan. 1919 yil mart oyida Nijniy Novgorod radiolaboratoriyasida RP-1 elektr vakuum trubkasini seriyali ishlab chiqarish boshlandi. 1920 yilda Bonch-Bruevich mis anodli va suvni sovutadigan, quvvati 1 kVtgacha bo'lgan dunyodagi birinchi generator lampalarini ishlab chiqishni yakunladi. Taniqli nemis olimlari Nijniy Novgorod laboratoriyasining yutuqlari bilan tanishib, Rossiyaning kuchli generator lampalarini yaratishda ustuvorligini tan oldilar. Petrogradda elektr vakuum qurilmalarini yaratish bo'yicha keng ko'lamli ishlar boshlandi. Bu yerda Chernishev, Bogoslovskiy, Vekshinskiy, Obolenskiy, Shaposhnikov, Zusmanovskiy, Aleksandrov ishlagan. Elektr vakuum texnologiyasini rivojlantirish uchun qizdirilgan katodning ixtirosi muhim ahamiyatga ega edi. 1922 yilda Petrogradda Svetlana elektr lampalar zavodi bilan birlashtirilgan elektr vakuum zavodi yaratildi. Ushbu zavodning ilmiy laboratoriyasida Vekshinskiy elektron qurilmalarning fizikasi va texnologiyasi (katodlarning emissiya xususiyatlari, metall va shishaning gaz evolyutsiyasi va boshqalar) sohasida ko'p qirrali tadqiqotlar olib bordi.

Uzoq to'lqinlardan qisqa va o'rta to'lqinlarga o'tish, superheterodinning ixtirosi va radioeshittirishning rivojlanishi triodlardan ko'ra ko'proq ilg'or naychalarni ishlab chiqishni talab qildi. 1924 yilda ishlab chiqilgan va 1926 yilda Amerika jahannami tomonidan takomillashtirilgan ikkita panjarali ekranlangan chiroq (tetrod) va 1930 yilda u tomonidan taklif qilingan uchta panjarali elektr vakuumli chiroq (pentod) radioning ish chastotalarini oshirish muammosini hal qildi. eshittirish. Pentodlar eng keng tarqalgan radio naychalarga aylandi. Radioqabul qilishning maxsus usullarini ishlab chiqish 1934-1935 yillarda ko'p tarmoqli chastotani o'zgartiruvchi radionaylarning yangi turlarining paydo bo'lishiga olib keldi. Turli xil kombinatsiyalangan radio trubkalar ham paydo bo'ldi, ulardan foydalanish qabul qilgichdagi radio trubkalar sonini sezilarli darajada kamaytirishga imkon berdi. Elektrovakuum va radiotexnika o'rtasidagi munosabatlar, ayniqsa, radiotexnika VHF diapazonini ishlab chiqish va ishlatishga o'tgan davrda (o'ta qisqa to'lqinlar - metr, dekimetr, santimetr va millimetr diapazonlari) aniq bo'ldi. Shu maqsadda, birinchi navbatda, allaqachon ma'lum bo'lgan radio quvurlari sezilarli darajada yaxshilandi. Ikkinchidan, elektron oqimlarini boshqarishning yangi tamoyillari bilan elektr vakuum qurilmalari ishlab chiqildi. Bularga ko'p kavitali magnetronlar (1938), klistronlar (1942), orqaga to'lqinli BWO lampalar (1953) kiradi. Bunday qurilmalar juda yuqori chastotali tebranishlarni, shu jumladan millimetr to'lqin diapazonini yaratishi va kuchaytirishi mumkin. Elektrovakuum texnologiyasidagi bu yutuqlar radionavigatsiya, radio qoplama va impulsli ko'p kanalli aloqa kabi tarmoqlarning rivojlanishiga olib keldi.

1932 yilda sovet radiofiziki Rojanskiy elektron oqimini tezlikda modulyatsiya qiluvchi qurilmalarni yaratishni taklif qildi. Uning g'oyasiga asoslanib, Arsenyev va Heil 1939 yilda mikroto'lqinli tebranishlarni (ultra yuqori chastotalar) kuchaytiruvchi va hosil qiluvchi birinchi qurilmalarni qurdilar. Desimetrli to'lqinlar texnologiyasi uchun 1938 - 1941 yillarda tekis diskli elektrodlar bilan triodlarni ishlab chiqqan Devyatkov, Xoxlov, Gurevichning ishlari katta ahamiyatga ega edi. Xuddi shu printsipdan foydalanib, metall-keramika lampalar Germaniyada, mayoq lampalari esa AQShda ishlab chiqarilgan.

1943 yilda yaratilgan Compfnerning harakatlanuvchi to'lqin naychalari (TWTs) mikroto'lqinli radiorele aloqa tizimlarining yanada rivojlanishini ta'minladi. Kuchli mikroto'lqinli tebranishlarni yaratish uchun 1921 yilda Do'zax tomonidan magnetron taklif qilingan. Magnetron bo'yicha tadqiqotlar rossiyalik olimlar - Slutskiy, Grexova, Steinberg, Kalinin, Zusmanovskiy, Braude, Yaponiyada - Yagi, Okabe tomonidan amalga oshirildi. Zamonaviy magnetronlar 1936-1937 yillarda, Bonch-Bruevich g'oyasiga asoslanib, uning hamkorlari Alekseev va Molyarov ko'p bo'shliqli magnetronlarni ishlab chiqishgan.

1934 yilda markaziy radiolaboratoriya xodimlari Korovin va Rumyantsev radiolokatsiyadan foydalanish va uchuvchi samolyotni aniqlash bo'yicha birinchi tajribani o'tkazdilar. 1935 yilda Leningrad fizika-texnika institutida Kobzarev tomonidan radiolaktatsiyaning nazariy asoslari ishlab chiqilgan. Vakuumli elektr qurilmalarni ishlab chiqish bilan bir vaqtda, elektronikani rivojlantirishning ikkinchi bosqichida gaz razryadli qurilmalar yaratildi va takomillashtirildi.

1918 yilda doktor Shröterning tadqiqot ishlari natijasida Germaniyaning Pintsch kompaniyasi 220 V kuchlanishli birinchi sanoat nurli lampalarni ishlab chiqardi. 1921 yildan boshlab Gollandiyaning Philips kompaniyasi 110 V kuchlanishli birinchi neon nurli lampalarni ishlab chiqardi. AQShda. , birinchi miniatyura neon lampalar 1929 yilda paydo bo'lgan

4. RADIOINJENERING VA ELEKTRONIKA.YANGI ISHLAB CHIQISH

Urushdan keyingi yillarda elektron televideniye tarmogʻini yaratish va ommaviy foydalanish uchun televizion qabul qiluvchilar ishlab chiqarish, xalq xoʻjaligining turli sohalarida, transportda, geologiya-qidiruvda, qurilishda radioaloqa yoʻlga qoʻyildi. Yerning sun’iy yo‘ldoshlari uchun ko‘p kanalli telemetriya vositalari yaratilmoqda, ular bilan turli quruqlik va Jahon okeanidan radio kuzatish va aloqa o‘rnatilmoqda.

Bu davrga kelib, elektron quvurlar davri tugaydi va yarimo'tkazgich texnologiyasi davri boshlanadi. Bu esa mutaxassislar tayyorlash tizimini, radiosanoat mahsulotlarini loyihalashtirish va ishlab chiqarishni yangi tamoyillar va elementar asoslar asosida qayta qurishni taqozo etadi. Yetmishinchi yillarning boshi integral mikrosxemalar, mikroprotsessor texnologiyasi, o‘ta uzoq masofali kosmik radioaloqa, koinot qa’ridan radio signallarni qabul qila oladigan ulkan radioteleskoplarning paydo bo‘lishi bilan boshlanadi. Raketa texnologiyasi va radiotelemetriya yutuqlari tufayli astronomlar Quyosh tizimi sayyoralari haqida ushbu fanning ko'p asrlik tarixiga qaraganda ko'proq ma'lumotga ega bo'lishdi.

Zamonaviy radiotexnika fan va texnikaning ilg'or sohalaridan biri bo'lib, turli sohalarda elektr tebranish jarayonlarining yangi qo'llanilishini izlash, radiotexnika vositalarini ishlab chiqish, uni ishlab chiqarish va amaliyotga tatbiq etish bilan shug'ullanadi. Ko'p minglab mahalliy va xorijiy olimlar va dizaynerlarning sa'y-harakatlari tufayli elektronika va mikroelektronika yutuqlari asosida radiotexnika yaqinda o'zining barcha yo'nalishlarida yana bir sifat sakrashini boshdan kechirdi.

Qo'llashning an'anaviy yo'nalishlari - radioeshittirish, televidenie, radar, radio yo'nalishini aniqlash, radiotelemetriya, radiorele aloqalarini rivojlantirishni davom ettirgan holda, mutaxassislar radiotexnikaning barcha sifat ko'rsatkichlarida sezilarli yaxshilanishga erishdilar, bu esa uni yanada zamonaviy va foydalanish uchun qulay qilishdi. Radiotexnikani qo'llash doirasi ham kengaydi: tibbiyotda - o'ta yuqori chastotali toklar bilan kasalliklarni davolashda, biologiyada - hayvonlar, baliqlar va qushlarning xatti-harakatlari va migratsiyasini radio yo'nalishlarini aniqlash usullari yordamida o'rganish uchun, mashinasozlikda - uchun. metall qismlarning yuqori chastotali qattiqlashishi.

Zamonaviy radiotexnika ham ulkan radiotexnika sanoati bo'lib, u millionlab oq-qora va rangli televizorlar, turli marka va toifadagi qabul qiluvchilar, ilmiy tadqiqotlar uchun maxsus jihozlar, ko'p maqsadli radiostantsiyalarni ishlab chiqaradi. mobil ko'chma va portativ uchun eshittirish.

Radiotexnika korxonalari, shuningdek, radiotexnika komponentlarining katta qismini ishlab chiqaruvchilardir: halqa bobinlari, turli maqsadlar uchun transformatorlar, tarmoqli kalitlar, turli xil mahkamlagichlar va zamonaviy asbob-uskunalar uchun zarur bo'lgan boshqa ko'p narsalar. Shuning uchun ular ishchi kasblarning keng doirasi bilan ajralib turadi, ularning aksariyati kasbiy ta'lim tizimida o'qitishni talab qiladi. Masalan, metall buyumlar va plastmassalardan tayyorlangan shtamplar. Ushbu kasblar asboblar korpuslari, konstruktiv qismlar va murakkab konfiguratsiya qismlarini ishlab chiqarish uchun juda zarurdir. Aslida, bu ish sur'atini, material va ish qismlarini etkazib berish tezligini tartibga soluvchi ishchi organlarni boshqaradigan maxsus presslarning operatorlari.

Kompyuterlar tezligini oshirish zarurati mutaxassislarni mikrosxemalarni ishlab chiqarish texnologiyasini takomillashtirish, ularning arxitektura tuzilishini va raqamli va mantiqiy ma'lumotlarni qayta ishlashning fizik tamoyillarini optimallashtirish uchun tobora ko'proq yangi vositalarni izlashga majbur qiladi. Er usti va kosmik elektronika, televizor, telefoniya va telemetriyaning allaqachon ma'lum bo'lgan vositalari sezilarli darajada o'zgarib bormoqda.

Signalni qayta ishlashning raqamli usullari, ultra yuqori chastotalarga o'tish, sun'iy yo'ldosh tizimlaridan ko'p dasturli televizion takrorlagichlar, o'ta aniq navigatsiya tizimlari sifatida keng foydalanish, dengizda halokatga uchraganlarga tezkor yordam ko'rsatish, ob-havo ma'lumotlari xizmatlari va tabiiy resurslarni o'rganish elektron texnologiyaning ushbu sohalariga tobora ko'proq kiritilmoqda.

Mikroelektronika sohasidagi ko'plab yutuqlar turli xil uskunalarda qo'llaniladigan barcha komponentlar - rezistorlar va kondensatorlar, yarimo'tkazgich elementlari va ulagichlari, telemexanika va avtomatlashtirish qismlari uchun belgilangan standartlarni qayta ko'rib chiqish zarurligini keltirib chiqardi. Tegishli mahsulotlarning elektr parametrlari va mexanik xususiyatlarining aniqligiga bo'lgan talab ham tubdan o'zgarib bormoqda. Masalan, ommaviy ishlab chiqarilgan maishiy texnika - pleerlar, magnitafonlar, videomagnitafonlar - hozirgi vaqtda juda aniq qurilmalar, aslida murakkab elektronika va yuqori sifatli mexanikaning qotishmasi.

Agar mikrosxemalar ishlab chiqarishda qo'llaniladigan maxsus jihozlar, dastgohlar, nozik uskunalar, zamonaviy robotlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda ularning aniqligiga qo'yiladigan talablar yanada yuqori bo'ladi. Shu sababli, mikroskoplar va video kuzatuv tizimlari yordamida zamonaviy elektron mahsulotlarning ko'p turlari ishlab chiqariladi, ular katta televizor ekranida ishlab chiqarilgan qismlarning yuqori sifatli tasvirini beradi.

Yarimo'tkazgich texnologiyasi va elektronikada boshqa ko'plab komponentlar maxsus o'ta sof materiallar: kremniy, sapfir, galliy arsenid, noyob tuproq elementlari, qimmatbaho metallar va ularning qotishmalari asosida ishlab chiqariladi. Yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarni ishlab chiqarishdagi eng muhim texnologik operatsiyalar har qanday tashqi ifloslanish manbasini istisno qilish uchun steril toza, doimiy harorat va ortiqcha havo bosimi bo'lgan xonalarda amalga oshiriladi. Bunday ishlab chiqarishlarda barcha ishchilar maxsus kostyumlar va tegishli poyabzal kiyishadi. Ular mutlaqo yaxshi ko'rishga muhtoj va qo'llarning titrashi (silkitish) kontrendikedir.

Elektron sanoatni miniatyuralashtirish va avtomatlashtirish, hatto ushbu bosqichda ham, ma'lum turdagi elektronika mahsulotlarining bevosita inson ishtirokisiz ishlab chiqarilganda uchuvchisiz texnologiya elementlaridan foydalanishga imkon beradi: xom ashyo ishlab chiqarish liniyasi yoki uchastkasiga kirish, ishlab chiqarishda esa tayyor mahsulot olinadi. Ammo mahsulotlarning aksariyat turlari hali ham inson ishtirokida ishlab chiqariladi, shuning uchun ishchi kasblar ro'yxati juda katta. Mahsulot ishlab chiqarishning ortib borayotgan murakkabligi odatda majburiy texnologik operatsiyalar va ularning o'ziga xosligini oshirish bilan bog'liq. Bu ishchilarning murakkab sanoat asbob-uskunalarini o'zlashtirishda professional ixtisoslashuvi va ushbu texnologik operatsiyaning asosini tashkil etuvchi barcha narsalarni, shuningdek ishlab chiqarilgan mahsulot sifatiga ta'sir qiluvchi barcha omillarni bilish zarurligini anglatadi.

Eng keng tarqalgan va zarur kasblar - vakuum-purkash jarayonlari operatori, diffuziya jarayonlari operatori, qismlar va qurilmalarni sozlagichi, qismlar va qurilmalarni sinovchisi va boshqalar.

Mikroelektronika mahsulotlari har yili ortib bormoqda va bu tendentsiya yaqin kelajakda o'zgarmasdir. Aynan milliy iqtisodiyotimizning tobora ortib borayotgan ehtiyojlarini qondira oladigan yuqori darajadagi integratsiyaga ega mikrosxemalarni ishlab chiqarishdir. Bu elektronika sanoatini rivojlantirish istiqbolidir.

5. RADIOENJENERING VA ELEKTRONIKA HAQIDA ZAMONAVIY TUSHUNCHA

Zamonaviy dunyoda bizga dunyoning narigi tomonida yashovchi kerakli odamni bir zumda topish, kursimizdan turmasdan kerakli ma'lumotlarni topish va o'tmish yoki kelajakning maftunkor olamiga sho'ng'ish imkoniyati berilgan. Barcha muntazam va ko'p mehnat talab qiladigan ishlar uzoq vaqtdan beri robotlar va mashinalarga ishonib topshirilgan. Mavjudlik avvalgidek oddiy va tushunarli bo'lib qolmadi, lekin, albatta, yanada qiziqarli va ma'rifiy.

Bizning hayotimiz radiotexnika va elektronika bilan to'la, u cheksiz simlar va kabel aloqalari bilan o'tadi, bizga elektr signallari va elektromagnit nurlanish ta'sir qiladi. Bu elektronika va radiotexnikaning jadal rivojlanishi natijasidir. Mobil aloqa barcha fazoviy va vaqtinchalik chegaralarni o'chirib tashladi, onlayn-do'konning kurerlik yetkazib berish xizmati bizni qiyin va zerikarli xarid qilish sayohatlari va navbatlaridan mahrum qildi. Bularning barchasi bizning hayotimizga shu qadar mustahkam o'rin oldiki, odamlar asrlar davomida ularsiz qanday qilib yashaganligini tasavvur qilish qiyin. Radiotexnika va elektronikaning rivojlanishi mikroprotsessorli kompyuterlarni hayotga joriy etishga, ishlab chiqarishning ayrim turlarini to'liq avtomatlashtirishga va axborot almashinuvini amalga oshirish uchun mo'ljallangan eng qiyin nuqtalar bilan aloqa o'rnatishga yordam berdi.

Har kuni dunyo elektron va radiotexnika innovatsiyalaridan xabardor bo'ladi. Umuman olganda, ular haqiqiy innovatsiyalarga aylanmasa ham, chunki faqat miqdoriy xususiyatlar o'zgaradi, ular ko'proq elementlarni belgilangan maydon birligiga joylashtirish orqali erishiladi va g'oyaning o'zi bir yil yoki undan ko'proq vaqt oldin bo'lishi mumkin. Taraqqiyot, shubhasiz, ko'pchilikni qiziqtiradi, shuning uchun har bir qiziquvchi birlashishi, kuzatishlari va kashfiyotlari bilan bo'lishishi, butun dunyo bo'ylab odamlarning turmush darajasini oshirishga qaratilgan chinakam yangi va mashhur ixtirolarni yaratishi va amalga oshirishi juda muhimdir.

Kundalik hayotda turli xil asbob-uskunalar va apparatlardan foydalangan holda biz radiotexnika va elektronika kabi tushunchalarni tez-tez eshitamiz. Muayyan elementning tuzilishi yoki ishlashini tushunish uchun biz Internet, turli ixtisoslashtirilgan jurnallar va kitoblar yordamiga murojaat qilishimiz kerak.

Radiotexnika fanining rivojlanishi qisqa radioto'lqinlarda ishlaydigan birinchi radiostansiyalar paydo bo'lishi bilan boshlandi. Vaqt o'tishi bilan radioaloqa uzoqroq radioto'lqinlarga o'tish va transmitterlarning yaxshilanishi tufayli yaxshilandi.

Televizion yoki radiotizimlarning ishlashini sanoat va kosmik sohalarda, masofadan boshqarishda, radar va radionavigatsiyada qo'llaniladigan radiotexnika qurilmalarisiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Bundan tashqari, radiotexnika asboblari hatto biologiya va tibbiyotda ham qo'llaniladi. Planshetlar, audio va video pleerlar, noutbuklar va telefonlar - bu biz har kuni duch keladigan radio qurilmalarning to'liq bo'lmagan ro'yxati. Har qanday mamlakat iqtisodiyotining muhim elementi sarmoyani boshqarishdir. Radiotexnika sanoati, elektronika kabi, doimiy ravishda rivojlanmoqda, eski modellar takomillashtirilmoqda va mutlaqo yangi qurilmalar paydo bo'lmoqda.

Shuni ta'kidlash kerakki, barcha turdagi radiotexnika va elektronika qurilmalari hayotimizni osonlashtiradi, uni yanada qiziqarli va boy qiladi. Bugungi kunda radiotexnika va elektronikani yaxshi bilish istagida bo‘lgan ko‘plab yoshlar turli oliy va o‘rta ta’lim muassasalariga tegishli fakultetlarga o‘qishga kirayotganidan quvonmay bo‘lmaydi. Bu esa kelajakda fan va texnikaning ushbu sohalari bir joyda to‘xtab qolmasligidan, aksincha, takomillashib, hayotimizni yanada qiziqarli qurilmalar va qurilmalar bilan to‘ldirishdan dalolat beradi.

FOYDALANILGAN KITOBLAR

1. Xorijiy so‘zlar lug‘ati. 9-nashr. "Rus tili" nashriyoti 1979 yil, rev. - M.: "Rus tili", 1982 - 608 b.

2. Vinogradov Yu.V. "Elektron va yarimo'tkazgichlar texnologiyasi asoslari". Ed. 2, qo'shing. M., "Energiya", 1972 - 536 b.

3. Radiojurnal, 1978 yil, 12-son

4. Radiotexnika va elektronika haqidagi jurnallardan zamonaviy maqolalar.

Allbest.ru saytida e'lon qilingan

...

Shunga o'xshash hujjatlar

Elektronika kontseptsiyasi, sohalari, asosiy bo'limlari va rivojlanish yo'nalishlari. Kvant, qattiq jismli va vakuumli elektronikaning umumiy tavsiflari, ularning rivojlanish yo'nalishlari va zamonaviy jamiyatda qo'llanilishi. Plazma elektronikaning afzalliklari va kamchiliklari.

referat, 02/08/2013 qo'shilgan

Qattiq jismli elektronikaning kelib chiqishi va rivojlanish bosqichlarini o'rganish. Maykl Faraday, Ferdinand Braunning ilmiy kashfiyotlari (simsiz telegrafni yaratish). Picardning "mushukning mo'ylovi" kristalli detektori. Detektor-generatorni ishlab chiqish O.V. Losev.

referat, 2010-yil 12-09-da qo‘shilgan

Radioaloqa kosmosda simlarsiz tarqaladigan radioto'lqinlar yordamida axborotni uzatish va qabul qilish sifatida, uning turlari va bugungi kunda amaliy qo'llanilishi. Tasvirlarni televizion uzatishning jismoniy asoslari. Radioning ixtiro tarixi.

taqdimot, 23/04/2013 qo'shilgan

Qurilmani loyihalashning asosiy bosqichlari. Rossiyaning milliy texnologik tizimida radioelektron sanoatining roli va o'rni. Shartnoma ishlab chiqish bozorini shakllantirish. Yarimo'tkazgichli qurilmalar va integral mikrosxemalar ishlab chiqarish texnologiyasi.

kurs ishi, 22.11.2010 qo'shilgan

Elektrotexnika sohasidagi tabiiy ilmiy kashfiyotlar. Birinchi simsiz aloqa qurilmalari. Radiotexnikaning ilmiy asoslarini shakllantirish. Simsiz aloqaning boshlanishi. Radiostansiyalarni ommaviy ishlab chiqarishga joriy etish. Radio va "simsiz telegrafiya" tarixi.

referat, 06/10/2015 qo'shilgan

Zamonaviy telekommunikatsiya tarmoqlarida o'lchash uskunalari. O'lchov uskunalari bozorining rivojlanish holati. Tizimli va operatsion o'lchash uskunalari. Birlamchi tarmoqning odatiy kanallari va yo'llari. Zamonaviy optik uzatish tizimlari.

dissertatsiya, 06/01/2012 qo'shilgan

Axborot elektronikasining rivojlanish bosqichlari. Elektr signal kuchaytirgichlari. Yarimo'tkazgichli axborot texnologiyalarining rivojlanishi. Integratsiyalashgan mantiqiy va analog mikrosxemalar. Xotiraga ega elektron mashinalar. Mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar.

referat, 27.10.2011 qo'shilgan

Elektrotexnika paydo bo'lishining dastlabki shartlari. Elektr bilan birinchi tajribalar. Ochiq hodisalarni tavsiflashda matematik apparatlarning qo'llanilishi. Elektr dvigateli va telegrafni yaratish. Rus olimi A.S.ning radio qabul qilgichning ommaviy namoyishi. Popov 1895 yil may oyida

referat, 08/09/2015 qo'shilgan

Mikroelektronikaning rivojlanish bosqichlari va tendentsiyalari. Texnik va yashash tizimlarining materiallari sifatida silikon va uglerod. Qattiq jismlar xossalarining fizik tabiati. Ion va elektron yarim o'tkazgichlar. Elektronika uchun istiqbolli materiallar: kulrang qalay, simob telluridi.

referat, 23.06.2010 qo'shilgan

Kamera ixtirosi va rivojlanishi tarixi. O'rnatilgan, ixcham va SLR raqamli kameralarning asosiy funktsiyalari, afzalliklari va kamchiliklarini o'rganish. Raqamli axborot vositalarida tasvirlarni yozib olish usullarini ko'rib chiqish. Rasmga tushirish rejimini tanlash jarayonining xususiyatlari.

157kb.16.07.2007 15:04 784 Kb.24.07.2007 12:37 306 kb.24.07.2007 13:43 131kb.23.07.2007 17:03 83kb.23.07.2007 17:14 90kb.23.07.2007 17:04 1012 kb.15.07.2007 03:27 318 Kb.15.07.2007 00:08 70kb.09.02.2011 16:41

1.doc

KIRISH

Radiotexnika, uning fan, fan, texnika va texnika taraqqiyotidagi roli.

Rivojlanish istiqbollari va radiotexnikani takomillashtirish yo'llari.

Radiotexnika - elektromagnit tebranishlar haqidagi fan va bu tebranishlar qabul qilingan signallardagi ma'lumotlarni uzatish, qabul qilish va olish uchun ishlatiladigan texnologiya bo'limidir..

Radio (lotincha "radiare" dan - nurlar chiqaradi, chiqaradi) -

1). Elektromagnit to'lqinlar (radio to'lqinlar) yordamida masofaga simsiz xabarlarni uzatish usuli, rus olimi A.S. Popov 1895 yilda;

2). Fan va texnika sohasi bu usul asosida yotgan fizik hodisalarni o'rganish va uni aloqa, radioeshittirish, televidenie, joylashuv va boshqalarda qo'llash bilan bog'liq.

Yaratilganidan beri radiotexnologiya sezilarli sakrashni boshdan kechirdi va turli xil texnik qurilmalar ko'rinishida hamma joyda odamlarga hamroh bo'ldi. Radiotexnika qo'llaniladigan sohalarga quyidagilar kiradi:

radioaloqa - radioto'lqinlar orqali amalga oshiriladigan elektr aloqasi. Xabarlarni (signallarni) uzatish radiouzatuvchi va uzatuvchi antenna yordamida, qabul qilish esa qabul qiluvchi antenna va radio qabul qilgich yordamida amalga oshiriladi;

radiotelefon aloqasi - radioto'lqinlar orqali telefon (ovozli) xabarlari uzatiladigan elektr aloqasi;

radiotelegraf aloqasi - elektr aloqasi, unda diskret xabarlar radioto'lqinlar orqali uzatiladi - alifbo, raqamli, ramziy;

eshittirish - ommaviy axborot vositalaridan biri;

radar - turli ob'ektlarni (nishonlarni) radiotexnika usullari bilan kuzatish;

radio astronomiya - samoviy jismlarni radioteleskoplar yordamida ularning radio emissiyasi orqali o'rganish;

rentgenografiya - ob'ekt moddasi orqali o'tgan radioaktiv izotopning nurlanish ta'siridan foydalanib, turli ob'ektlarni (mahsulotlar, minerallar, organizmlar va boshqalar) o'rganish;

televizor - harakatlanuvchi ob'ektlarning yorug'lik tasvirlarini uzatish;

radio ko'rish - yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan narsalarni aks ettiruvchi yoki chiqaradigan radioto'lqinlar yordamida vizual kuzatish;

radiotemetriya - signallarni uzoq ob'ektlarga uzatish va avtomatik o'lchovlar paytida olingan ma'lumotlarni qabul qilish;

radio razvedka va radio qarshi choralar - dushman radiotexnikasi to'g'risidagi ma'lumotlarni olish va ularga xalaqit yaratish;

radio navigatsiya - kemalar, samolyotlar va boshqa harakatlanuvchi ob'ektlarni boshqarishda radiotexnika usullari va vositalaridan foydalanish;

sanoat radioelektronika - sanoat va transportda ishlatiladigan radioelektron qurilmalar.

So'nggi yillar radioaloqaning jadal rivojlanishi va radiotexnologiyalarga qiziqishning qayta tiklanishi bilan tavsiflanadi. Globallashuv va shaxsiylashtirish istagi, iste'molchilarning istalgan joyda, istalgan vaqtda va sayyoramizning istalgan odami bilan aloqaga ega bo'lish istagi mobil ob'ektlar bilan uyali radio aloqaning paydo bo'lishiga olib keldi va sxemalar narxining yaxshilanishi va kamayishi uni iqtisodiy jihatdan foydali qildi. radiodan foydalanish yoki ular aytganidek, radiotexnologiyalarga asoslangan "oxirgi mil" muammosini hal qilish.

Televidenie, radioeshittirish, radiorele aloqasi kabi an'anaviy radiotexnologiyalarni rivojlantirishda ham sezilarli sakrash qayd etildi. Masalan, yuqori aniqlikdagi televideniye (HDTV), axborot televideniyesi va boshqalar tamoyillari ishlab chiqilgan.

Radiotexnologiyalar sohasidagi yutuqlar adabiyotlarda keng yoritilgan - maqolalar maxsus jurnallarda va monografiyalarda nashr etiladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, hozirgi vaqtda faqat simli yoki aksincha, simsiz aloqa bo'yicha mutaxassislar uchun amaliy faoliyat uchun zarur bo'lgan bilim sohalarini aniqlash juda qiyin. Bu, ayniqsa, nazariy masalalarga tegishli.

Shunday qilib, radiotexnika asboblari fan va texnikaning turli sohalarida keng qo'llaniladi. Bu qurilmalarning barchasi birlashtiradi ularning har birida sodir bo'ladigan narsalar bilan bog'liq bitta umumiy xususiyat uzatish orqali axborot bilan ishlash; elektr energiyasini qabul qilish va qayta ishlash signallar, ya'ni elektromagnit to'lqinlar.

Radio ixtiro qilingandan keyin elektronikaning rivojlanishini uch bosqichga bo'lish mumkin: radiotelegraf, radiotexnika va elektronikaning o'zi.

Birinchi davrda (taxminan 30 yil) radiotelegrafiya rivojlandi va radiotexnikaning ilmiy asoslari shakllandi. Radio qabul qilgichning dizaynini soddalashtirish va uning sezgirligini oshirish uchun turli mamlakatlarda yuqori chastotali tebranishlarning oddiy va ishonchli detektorlari - detektorlar bo'yicha intensiv ishlab chiqish va tadqiqotlar olib borildi.

Rossiyada birinchi radio naychalari N.D. Papaleksi 1914 yilda Sankt-Peterburgda. Mukammal nasos yo'qligi sababli ular vakuum emas, balki gaz bilan to'ldirilgan (simob bilan). Birinchi vakuumni qabul qiluvchi va kuchaytiruvchi quvurlar 1916 yilda M.A. Bonch-Bruevich. Bonch-Bruevich 1918 yilda Nijniy Novgorod radio laboratoriyasida mahalliy kuchaytirgichlar va generator radio trubalarini ishlab chiqishga rahbarlik qildi. So‘ngra respublikada keng ko‘lamli harakat dasturiga ega birinchi ilmiy-radiotexnika instituti tashkil etilib, ko‘plab iqtidorli olimlar va yosh radiotexnika ishqibozlari radio sohasida ishlashga jalb etildi. Nijniy Novgorod laboratoriyasi radiotexnikaning haqiqiy ustaxonasiga aylandi, keyinchalik u radioelektronikaning mustaqil tarmoqlariga aylandi.

1919 yil mart oyida RP-1 elektron trubkasini seriyali ishlab chiqarish boshlandi. 1920 yilda Bonch-Bruevich dunyodagi birinchi mis anodli va 1 quvvatga ega suv sovutadigan generator lampalarini ishlab chiqishni yakunladi. kVt, va 1923 yilda - 25 tagacha quvvatga ega kVt. Nijniy Novgorod radiolaboratoriyasida O.V. Losev 1922 yilda yarimo'tkazgichli qurilmalar yordamida radio signallarni yaratish va kuchaytirish imkoniyatini kashf etdi. U quvursiz qabul qiluvchi - Kristadinni yaratdi. Biroq, o'sha yillarda yarim o'tkazgich materiallarni ishlab chiqarish usullari ishlab chiqilmagan va uning ixtirosi keng tarqalmagan.

Uzoq to'lqinlardan qisqa va o'rta to'lqinlarga o'tish, shuningdek, superheterodin sxemasining ixtirosi trioddan ko'ra ilg'or lampalardan foydalanishni talab qildi.

1924 yilda ikkita panjara (tetro) bilan himoyalangan chiroq ishlab chiqildi va 1930 - 1931 yillarda. - pentod (uchta panjarali chiroq). Elektron quvurlar bilvosita isitiladigan katodlar bilan ishlab chiqarila boshlandi. Radio qabul qilishning maxsus usullarini ishlab chiqish multigrid lampalarning yangi turlarini (1934 - 1935 yillarda aralashtirish va chastotani o'zgartirish) yaratishni talab qildi. Zanjirdagi lampalar sonini kamaytirish va uskunaning samaradorligini oshirish istagi estrodiol lampalarning rivojlanishiga olib keldi.

^ Tasvirlarni uzatish usullari va o'lchash uskunalarini ishlab chiqish turli xil fotoelektrik qurilmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish bilan birga keldi. (fotosellar, fotoko'paytirgichlar, uzatuvchi televizion naychalar) va osiloskoplar, radar va televizor uchun elektron diffraktsiya asboblari.

Bu davrda elektr vakuum qurilmalarini yanada takomillashtirish davom ettirildi. Ko'p e'tibor beriladi ularning mustahkamligi, ishonchliligi va chidamliligini oshirish. Asossiz (barmoq turi) va subminiatyura lampalari ishlab chiqildi, bu ko'p sonli radio lampalarni o'z ichiga olgan qurilmalarning o'lchamlarini kamaytirishga imkon beradi.

Davomi qattiq jismlar fizikasi sohasida intensiv ishlar va yarim o'tkazgichlar nazariyasi, yarim o'tkazgichlarning monokristallarini olish usullari, ularni tozalash va aralashmalarni kiritish usullari ishlab chiqildi. Sovet Ittifoqi yarim o'tkazgichlar fizikasining rivojlanishiga katta hissa qo'shdi. akademik A.F.Ioffe maktabi

70-yillarning boshlarida nuqta-nuqtali tranzistorlar amalda qoʻllanilmadi va tranzistorning asosiy turi birinchi marta 1951 yilda ishlab chiqarilgan planar tranzistor boʻldi. 1952-yil oxiriga kelib planar yuqori chastotali tetrod, dala effektli tranzistor va boshqalar. yarimo'tkazgichli qurilmalarning turlari taklif qilindi. 1953 yilda drift tranzistori ishlab chiqildi. Shu yillar davomida yarimo‘tkazgichli materiallarni qayta ishlashning yangi texnologik jarayonlari, ishlab chiqarish usullari keng ishlab chiqildi va o‘rganildi.p-n- o'tish va yarimo'tkazgich qurilmalarining o'zlari. 70-yillarning boshlarida planar va drift germaniy va kremniy tranzistorlaridan tashqari, yarimo'tkazgich materiallarining xususiyatlaridan foydalanadigan boshqa qurilmalar keng qo'llanilgan: tunnel diodlari, boshqariladigan va boshqarilmaydigan to'rt qavatli kommutatsiya qurilmalari, fotodiodlar va fototransistorlar, varikaplar, termistorlar va boshqalar.

Yarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish ish chastotalarining ortishi va ruxsat etilgan quvvatning oshishi bilan tavsiflanadi. Birinchi tranzistorlar cheklangan imkoniyatlarga ega edi (maksimal ish chastotalari yuzlab kilogerts va tarqalish quvvatlari 100-200 gacha). mw) va vakuum naychalarining faqat ba'zi funktsiyalarini bajarishi mumkin edi. Xuddi shu chastota diapazoni uchun o'nlab vatt quvvatga ega tranzistorlar yaratilgan. Keyinchalik 5 gacha chastotalarda ishlashga qodir tranzistorlar yaratildi MGts va 5 tartibli quvvatni tarqatish Seshanba, va allaqachon 1972 yilda 20 - 70 ish chastotalari uchun tranzistorlar namunalari yaratilgan. MGts tarqatish quvvati 100 ga etadi Seshanba va boshqalar. Kam quvvatli tranzistorlar (0,5 - 0,7 gacha). Seshanba) 500 dan yuqori chastotalarda ishlashi mumkin MGts. Keyinchalik 1000 ga yaqin chastotalarda ishlaydigan tranzistorlar paydo bo'ldi MGts. Shu bilan birga, ish harorati oralig'ini kengaytirish bo'yicha ishlar olib borildi. Germaniy asosida ishlab chiqarilgan tranzistorlar dastlab +55 ¸ 70 ° C dan yuqori bo'lmagan ish haroratiga ega, kremniyga asoslanganlari esa +100 ¸ 120 ° C dan yuqori bo'lmagan. Keyinchalik yaratilgan galiy arsenid tranzistorlarining namunalari ishlayotgan bo'lib chiqdi. +250 ° C gacha bo'lgan haroratlarda va ularning ish chastotalari oxir-oqibat 1000 ga ko'tarildi. MGts. 350 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan karbid tranzistorlar mavjud. Transistorlar va yarimo'tkazgichli diodlar 70-yillarda ko'p jihatdan vakuum naychalaridan ustun edi va oxir-oqibat ularni elektronika sohasidan butunlay almashtirdi.

O'n minglab faol va passiv komponentlarni o'z ichiga olgan murakkab elektron tizimlar dizaynerlari yuz elektron qurilmalarning o'lchamlarini, og'irligini, quvvat sarfini va narxini kamaytirish, ularning ishlash xususiyatlarini yaxshilash vazifasi va, eng muhimi, yuqori operatsion ishonchliligiga erishish . Ushbu muammolar mikroelektronika tomonidan muvaffaqiyatli hal qilinadi - diskret komponentlarni to'liq yoki qisman yo'q qilish hisobiga mikrominiatyura dizaynida elektron jihozlarni loyihalash va ishlab chiqarish bilan bog'liq keng ko'lamli muammolar va usullarni qamrab oluvchi elektronika tarmog'i.

Asosiy mikrominiatizatsiya tendentsiyasi hisoblanadi elektron sxemalarning "integratsiyasi", bular. bir vaqtning o'zida bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan elektron sxemalarning ko'p sonli elementlari va komponentlarini ishlab chiqarish istagi. Shuning uchun mikroelektronikaning turli sohalari orasida zamonaviy elektron texnikaning asosiy yo'nalishlaridan biri bo'lgan integral mikroelektronika eng samarali bo'lib chiqdi. Hozirgi vaqtda o'ta yirik integral mikrosxemalar keng qo'llaniladi, ularda barcha zamonaviy elektron uskunalar, xususan, kompyuterlar va boshqalar qurilgan.

Jadval 1. Radiotexnika rivojlanishining eng muhim bosqichlari

Muallif (tashkilotchi). Vaqt	Tadbir					Eslatma
	qisqacha bayonot	mohiyati		ahamiyati
G. Xertz (Germaniya), 1886-1889 yillar	Radiatsiya ehtimoli va erkin tarqaladigan elektromagnit maydon mavjudligining eksperimental isboti	Elektromagnit to'lqinlarni chiqarish va qabul qilish uchun eng oddiy vibrator tizimlari qurilgan. Qabul qiluvchi va uzatuvchi elektr emitentlarning dizayni ochiq tebranish sxemasining birinchi amalga oshirilishini ifodaladi.		Maksvellning elektromagnit maydon nazariyasini eksperimental tasdiqlash. Birinchi radio qurilmalarining yaratilishi		G. Xertz o'z tajribalarini amaliy ahamiyatga ega bo'lmagan sof ilmiy tadqiqot deb hisobladi
E. Brandi (Frantsiya) 1890 yil	Elektromagnit maydon paydo bo'lishining maxsus ko'rsatkichini eksperimental qurilmaga kiritish	Qabul qiluvchi antennaning elementlari orasidagi uchqun bo'shlig'i o'rniga Hertz rezonans tizimiga koherer kiritildi - metall kukunli trubka, antennada EMF paydo bo'lganda, ulangan batareyadan oqimga qarshilik keskin kamaydi. tashqi elektromagnit maydon		Elektromagnit to'lqinlar bilan fizik tajribalar texnikasini takomillashtirish. Elektromagnit maydon indikatorining sezgirligini oshirish		1894 yilda ingliz fizigi O. Lodj shunga o'xshash o'rnatishda kohererni davriy silkitishdan foydalangan, bu esa dala ko'rsatkichini davriy jarayonga aylantirish imkonini berdi.
AC. Popov (Rossiya), 1895 yil	Amaliy maqsadlar uchun birinchi radio qabul qilgichni yaratish	Koherer sxemasi kuchli signal qo'ng'irog'i pallasini yopadigan sezgir o'rni o'rashini o'z ichiga oladi, bu esa qabul qiluvchining sezgirligini sezilarli darajada oshiradi. Qabul qiluvchi qurilma elektromagnit maydon ta'sirida koherer zanjirida tokni oshirish, releni ishga tushirish, qo'ng'iroqni yoqish, kohererni silkitish davriy jarayoni davom etdi.		Elektromagnit to'lqinlardan xabarlarni uzatish va boshqa amaliy maqsadlarda foydalanish imkoniyatini isbotlash		Keyinchalik o'sha 1895 yilda bo'ron belgisi A.S. Vertikal antennani joriy qilish orqali takomillashtirilgan Popov Nijniy Novgorod elektr stantsiyasida momaqaldiroqdan ogohlantirish uchun ishlatila boshlandi. Uning masofasi 30 km edi
A.S. Popov (Rossiya), 1896 yil, mart	Simsiz aloqa imkoniyatini eksperimental tasdiqlash	Qabul qiluvchi qurilma bilan birgalikda telegraf apparatidan foydalanib, A.S. Popov qabul qilingan signallarni telegraf lentasiga yozib olish imkoniyatini berdi. Dunyodagi birinchi radiogramma "Genrix Gerts" so'zlaridan tuzilgan.		Simsiz telegraf aloqasini texnik qo'llab-quvvatlash imkoniyatini isbotlash		1889 yilda yordamchi A.S. Po-pova P.N. Rybkin radioni quloq orqali qabul qilish imkoniyatini kashf etdi, bu aloqa diapazonini keskin oshirdi
Muallif (tashkilotchi). Vaqt	Tadbir				Eslatma
	qisqacha bayonot	mohiyati	ahamiyati
G. Markoni (Italiya), 1896 yil, iyul - avgust	Simsiz telegraf qurilmasi uchun patentga ariza berish	Ilovadagi uzatish moslamasi G. Gertsning emitentiga o'xshash edi, qabul qiluvchi qurilma qabul qiluvchi A.S. bilan bir xil edi. Popova	Markoni 1897 yilda patent oldi. Bu yangi paydo bo'lgan radiotexnologiyaning amaliy ahamiyatini e'tirof etishning dalili edi.
L. S. Popov (Rossiya), 1900 yil, fevral	Birinchi amaliy radio aloqa liniyasini tashkil etish	Sotka shahri va Gogland oroli o'rtasida radio aloqasi ta'minlandi, u erda "Admiral general Apraksin" jangovar kemasini toshlardan olib tashlash bo'yicha ishlar olib borildi. Radio liniyasining uzunligi 44 km edi	Amaliy radioaloqa radiotexnikasining boshlanishi		Ushbu aloqa liniyasining ishlashi davomida A.S. Popov "Ermak" muzqaymoq kemasi bortiga muz qatlamida olib ketilgan baliqchilarni qutqarish vazifasini (muvaffaqiyatli va o'z vaqtida bajarilgan) radiogramma yubordi.
Li de Forest (AQSh), 1906 yil	Kuchaytiruvchi elektr vakuum qurilmasi - trubkali triod ixtirosi	Anod va katod o'rtasidagi vakuum diodiga uchinchi elektrodni kiritish - zaif radio signallarini kuchaytirishga imkon beradigan boshqaruv tarmog'i	"Faol" radio texnologiyasi davrining boshlanishi. Zaif signallarni kuchaytirish uchun keng imkoniyatlarni ochish
Meissner (Germaniya), 1913 yil	Elektr tebranishlarining quvur generatori ixtirosi	Yopiq tebranish tizimini qurish, bunda elektr tebranishlarining energiya yo'qotishlarini va ularning rejimini quvurli triod yordamida to'ldirish ta'minlanadi.	Quvurli uzatgichlarni yaratish, ularning kuchini oshirish. Heterodin radio qabul qilish usulini joriy etishning boshlanishi
M. A. Bonch-Bruevich va boshqalar (SSSR), 1934 yil	Dunyodagi birinchi radar stantsiyasining (radar) rivojlanishi	M.A boshchiligidagi muhandislar jamoasi. Bonch-Bruevich uzluksiz rejimda ishlaydigan birinchi radarni yaratdi	Radar tamoyillari va texnikasini ishlab chiqish bo'yicha amaliy ishlarning boshlanishi		1937-1938 yillarda. Pulse radarlari AQSh, Angliya va SSSRda yaratilgan
J. Bardin, U Brattain (AQSh), 1948 yil	Tranzistor ixtirosi	Germaniy kristallarining elektron p- va "teshik" p-yarim o'tkazuvchanligi bilan p-n-p yoki n-p-p tuzilishiga ulanishi kuchsiz R oqimlari yordamida nisbatan kuchli zanjirlarda elektr toklarini boshqarish sxemalarini yaratishga imkon berdi.	Ilovalar chegaralarini kengaytirish, radioelektron qurilmalarning ishonchliligi va samaradorligini oshirish, uning o'lchamlarini sezilarli darajada kamaytirish

FEDERAL TA'LIM AGENTLIGI

Davlat ta'lim muassasasi

Oliy kasbiy ta'lim

"Penza davlat universiteti"

________________________________________________________________

P. G. Andreev, I. Yu

Elektron dizayn asoslari

Qo'llanma

Nashriyot uyi

Penza shtati

universitet

UDC 621.396.6.001.2

SHARX QILGANLAR:

Axborot texnologiyalari va tizimlari kafedrasi

GOUVPO "Penza davlat texnologik akademiyasi"

Texnika fanlari doktori, "Elektron va mexanik qurilmalar ilmiy-tadqiqot instituti" Federal davlat unitar korxonasi bosh direktori

V. G. Nedorezov

A65 Andreev, P. G.

Elektron dizayn asoslari: darslik. nafaqa / P. G. Andreev, I. Yu. - Penza: Penz nashriyoti. davlat Univ., 2009. – 147 b.

Loyihalash jarayonini aniqlashning asosiy yondashuvlari ko'rsatilgan va elektron qurilmalarni loyihalashda tizimli yondashuv ko'rib chiqiladi. Elektron qurilmalarni loyihalashda elektron qurilmalarning dizayniga ta'sir qiluvchi omillarga, ish sharoitlariga, asosiy yuk ko'taruvchi tuzilmalarning tavsifiga va sintez va tahlil muammolariga katta e'tibor beriladi. Eksperimentni rejalashtirishning asosiy maqsadlari etarlicha batafsil tavsiflangan.

O‘quv qo‘llanma “Radiotexnikalarni loyihalash va ishlab chiqarish” kafedrasida tayyorlangan bo‘lib, radioelektronika faniga ixtisoslashgan talabalar uchun mo‘ljallangan.

UDC 621.396.6.001.2

Davlat universiteti, 2009 yil

Kirish

Fanni o'rganishdan maqsad“Elektron qurilmalarni loyihalash asoslari (ES)” talabalarni ESni loyihalashga tayyorlash: ularni ishlab chiqishga tizimli yondashuv bilan tanishtirish. Ushbu fan kompyuter yordamida loyihalash (SAPR) tizimlarini keng qo'llash bilan elektr tizimlarini loyihalash metodologiyasi haqida tushuncha beradi.

Fanni o'rganish mavzusi- dizaynni jarayon va mahsulot sifatida belgilaydigan dizayn metodologiyasi ("strategiya").

Fanni o'rganishning maqsadlari: ESni yirik texnik tizim sifatida o'rganish, tizimli yondashuvni radioelektron uskunalar (RET) tuzilmalari va texnologiyalarini loyihalashning uslubiy asosi sifatida, loyihalash uchun me'yoriy-huquqiy baza, standartlar, hujjat aylanishi, elementar va dizayn bazasi.

Maqsad: me'yoriy hujjatlarning ta'sirini, o'rnatish ob'ektining ta'sirini, ichki va tashqi beqarorlashtiruvchi omillarni hisobga olgan holda avtomatlashtirilgan tizimlar asosida elektr tizimlarini loyihalash sohasida talabalarni mustaqil ishlarga tayyorlash.

Yuqoridagilarni 1-rasmda ko'rsatish mumkin.

1-rasm - Fanni o'rganishning predmeti, vazifalari va maqsadi

Ta'lim tizimida loyihalash metodologiyasini, kompyuter yordamida muhandislik dizaynini o'rganish eng muhim hisoblanadi MUHANDIS “Radioelektron uskunalarni loyihalash va texnologiyasi” mutaxassisligi.

Darslikda “Elektron qurilmalarni loyihalash asoslari” fanining asosiy masalalari bo‘yicha bo‘limlar mavjud. Bo'limlar dizayn masalasini batafsil tavsiflovchi boblardan iborat.

Darslik “Elektron dizayn asoslari” fanidan mualliflarning bir necha yillardan buyon o‘qigan ma’ruzalari asosida yozilgan.

1-bo'lim ES loyihalashning umumiy masalalari

1-bob Asosiy tushunchalar va ta'riflar

ES tushunchasi. Dizayn jarayonining ta'rifi. ES tarixiy rivojlanishining asosiy yo'nalishlari. Radioelektronikani qo'llash sohalari. Radioelektronikaning fan va texnikaning boshqa sohalari bilan aloqasi.

ES ta'rifi

Elektron qurilma - bu mahsulot va uning tarkibiy qismlari bo'lib, uning ishlashi elektromagnit energiyani aylantirish tamoyillariga asoslanadi.

"Elektron uskunalar" atamasi mikroelektron elementlar bazasidan foydalangan holda qurilgan har qanday turdagi radioelektron, elektron hisoblash va boshqarish uskunalarini anglatadi.

Zamonaviy o‘quv va ilmiy-texnik adabiyotlarda “radioelektron uskunalar (REA)”, “kompyuter”, “elektron hisoblash mashinasi – KOMPYUTER”, “elektron hisoblash texnikasi – EVA”, “elektron hisoblash texnikasi – EVS”, “ radioelektron vositalar - RES, "biologik tibbiy asbob-uskunalar" va boshqalar. Ushbu atamalar o'rtasida dizayn va texnologik loyihalash nuqtai nazaridan fundamental farqlar yo'q. Shuning uchun biz atamani ishlatishimiz mumkin "elektron vositalar - ES".

Elektron vositalarga ham radioelektron vositalar, ham radioelektron uskunalar kiradi.

RES - bu mahsulot va uning tarkibiy qismlari bo'lib, uning ishlashi uchun asos radiotexnika va elektronika tamoyillari (GOST 26632-85). RES ga misollar: radio qabul qiluvchi, televizor, magnitafon, radiouzatuvchi, radiolokatsion stansiya, radio o‘lchash asboblari.

REA - elektromagnit energiyadan foydalangan holda ma'lumotlarni uzatish, qabul qilish va (yoki) o'zgartirish uchun ishlatiladigan texnik vositalar to'plami (GOST R 52907-2008).

Kibernetik nuqtai nazardan, ES (RES) "qora quti" sifatida taqdim etilishi mumkin (2-rasm), unda - chiqish parametrlari (masalan, qabul qiluvchi uchun bu chiqish quvvati, chastota diapazoni, sezgirlik, og'irlik, umumiy o'lchamlar, narx, ishonchlilik ko'rsatkichlari), umuman olganda, bular RES ning asosiy xususiyatlari; – chiqish parametrlariga ta’sir qiluvchi birlamchi parametrlar (RES elementlarining parametrlari: rezistor qarshilik qiymatlari, tranzistorlar, mikroprotsessorlar, kondansatörler parametrlari, radioelektrik elementlarning massasi – ER, ularning umumiy o‘lchamlari); – kirish parametrlari (masalan, kirish signali darajasi, ta’minot kuchlanishi); – tashqi ta’sir parametrlari (harorat, namlik, mexanik ta’sirlar parametrlari, tarmoqdagi kuchlanishning o‘zgarishi).

2-rasm - ES "qora quti" ning kibernetik modeli

ESning ushbu ko'rinishi chiqish va kirish parametrlari, tashqi ta'sirlar o'rtasida "aloqa funktsiyasi" ko'rinishidagi aloqani o'rnatish imkonini beradi:

, (1.1)

Qayerda j= 1, 2, ..., n;i = 1, 2, ..., m, f= 1, 2, ..., l, h = 1, 2, ..., k.

Dizayn jarayoni

Tenglama turini topish muammosining murakkabligi (1) ESni loyihalashda ko'plab o'ziga xos yondashuvlarga olib keladi.

Dizayn nima? Bu:

- "muammolarni hal qilish uchun maqsadli faoliyat" (L. B. Archer);

- "noaniqlik sharoitida qaror qabul qilish xato bo'lsa jiddiy oqibatlarga olib keladi!" (A. Azimov);

– “muayyan sharoitlarda haqiqiy ehtiyojlar yig‘indisini optimal qondirish” (E. Matchett);

- "hozirgi faktlardan kelajak imkoniyatlariga ilhomlangan sakrash" (J. K. Page).

Ko'rinishidan, jarayonni tavsiflovchi mualliflar qancha turli xil dizayn jarayonlari mavjud.

Biroq, loyihalash jarayoni qanday bo'lishidan qat'iy nazar, bir xil bo'ladi (samolyot, tank, elektr stantsiyasi). Va dizaynning tabiati vaziyatga qarab o'zgaradi (chizmalarni ishlab chiqish, dizayn g'oyalarini tarbiyalash).

Dizaynning umumiy ta'rifi dizayn natijalariga asoslanib, J. K. Jons tomonidan berilgan.

"Dizaynning maqsadi odamlar atrofida qurilgan muhitda o'zgarishlarni boshlashdir." Natijada mavjud muhit bilan bog'langan, unga bog'liq bo'lgan va unga ta'sir qiluvchi murakkab ob'ekt - RES yaratiladi (3-rasm).

3-rasm – Dizayn maqsadi

ES dizayni ikki jihatdan ko'rib chiqilishi kerak: kelajakdagi mahsulot tavsifini tuzish jarayoni va yakuniy mahsulot (mahsulot) sifatida (4-rasm).

4-rasm - Dizayn yondashuvlari

Birinchi yondashuv - bu kelajakdagi mahsulotning tavsifini tuzish jarayoni, ya'ni dizaynerlar tomonidan amalga oshiriladigan harakatlar to'plami (dizaynerlarning faoliyati). Bunday holda, dizayn natijasi moddiy ob'ektning o'zi emas, balki uning modelidir. Ob'ektning ushbu amaliy modeli moddiy texnikaviy ob'ektni olish uchun aniq nimani, qanday miqdorda, qanday ketma-ketlikda va qanday usulda olish va yasash kerakligini ko'rsatadi.

Ikkinchi yondashuv - dizayn ushbu harakatlar mahsuloti sifatida, ya'ni loyiha shaklida yoki maketlar, namunalar yoki tayyor mahsulot ko'rinishida taqdim etilgan moddiy-texnik ob'ekt.

ES tarixiy rivojlanishining asosiy yo'nalishlari

RES loyihalash tarixi 1895 yilda boshlanadi, to'qqiz asosiy bosqichdan iborat bo'lib, dizaynni loyihalashning asosiy muammolarining paydo bo'lishi bilan bog'liq: xarajatlarni pasaytirish, ishonchlilikni oshirish va RES ning har tomonlama mikrominiatizatsiyasi. RES konstruksiyalarining rivojlanish tarixi nafaqat konstruksiyalarning murakkablashuvi va yangi xossalarning paydo bo‘lishi, balki RES konstruksiyalari bilan sxemalar, texnologiya va ekspluatatsiya o‘rtasidagi bog‘liqlik asosida ham tahlil qilinishi kerak.

RES dizayni radiotexnika rivojlanishi bilan bir vaqtda boshlandi.

1895 yil 7 mayda Sankt-Peterburgda Rossiya fizika-kimyo jamiyatining yig'ilishida professor A. S. Popov elektromagnit to'lqinlarni qabul qiluvchi qurilmaning ishlashini ko'rsatdi. Elektr qo'ng'irog'i bilan qabul qilgichning ko'rinishi va A. S. Popov qabul qilgichining sxemasi 5-rasmda ko'rsatilgan.

5-rasm – Qabul qiluvchi A. S. Popov:

a) qabul qiluvchining elektr qo'ng'irog'i bilan ko'rinishi, b) qabul qilgichning sxemasi

1906 yilda amerikalik muhandis Li De Forest uch elektrodli chiroqni (triod) ixtiro qildi, bu elektron qurilmalarni qurishning ilmiy asoslari va tamoyillarining rivojlanishining boshlanishini belgilab berdi (6-rasm).

6-rasm - Li de Forest panjarasi bo'lgan birinchi vakuum quvurlari

1907 yilda dunyoga mashhur Markoni laboratoriyasida ishlaydigan ingliz muhandisi H. D. Round tasodifan ishlaydigan detektorning nuqta kontakti atrofida yorug'lik paydo bo'lganini payqadi, bu LEDlarning rivojlanishi va yaratilishining boshlanishini ko'rsatdi.

1922 yilda tungi radio soatlari paytida 18 yoshli radio havaskor Oleg Vladimirovich Losev kristall detektorning porlashini topdi, bu faktni aytish bilan cheklanmadi, uning amaliy qo'llanilishini topishga harakat qildi va original tajribalarga o'tdi. . Yorug'lik detektori inertial yorug'lik manbai sifatida yorug'lik rölesi sifatida ishlatilishi mumkin.

Birinchi sanoat muhim LEDlar o'tgan asrning 60-yillarida yaratilgan. LEDlarni takomillashtirish sohasidagi fizik jarayonlarni o'rganish bo'yicha ishlarga 2000 yilda Nobel mukofotini olgan rus olimi J. I. Alferov (1970) katta hissa qo'shdi.

Yigirmanchi asr boshidagi radioelektron qurilma. Bu yog'och quti edi (5-rasm a), uning devorlarida asosiy qismlar tashqi tomondan joylashgan: lampalar, induktorlar, simli o'ralgan rezistorlar va ichki tomondan o'rnatish yalang'och sim bilan amalga oshirildi. Ulanish tishli qismlar (murvat, gayka) bilan amalga oshirildi.

Birinchi bosqich REA dizayni tarixi 20-yillarda yangi dizayn echimining paydo bo'lishi bilan bog'liq: qutiga gorizontal yog'och taxta o'rnatilgan - yuk ko'taruvchi panel, uning ustiga qismlar joylashtirilgan va ebonitda faqat boshqaruv tugmalari joylashgan. old panel. Ushbu qaror aynan shu davrda REA professional muhandis va radio havaskorning o'rganish ob'ektidan ommaviy foydalanish ob'ektiga aylanganligi bilan bog'liq edi. Iste'molchini yoqish, kerakli stantsiyani sozlash, qabul qilgichni va uning ko'rinishini o'chirish qiziqtirdi.

Elektron asbob-uskunalarni loyihalash tarixining birinchi bosqichida dizayn echimi (tuzilmasi) va "inson operatori" o'rtasidagi munosabatlar paydo bo'ldi va operatsion talablarni hisobga olish zarurati paydo bo'ldi: foydalanish qulayligi va estetik talablar.

Bu davrdagi elektron qurilmalarni ishlab chiqarish juda oddiy edi: har qanday o'lchamdagi, shakldagi va turdagi bir nechta qismlar bir-biriga ulangan, quvvatga ulangan va normal ishlay boshlagunga qadar sozlangan.

Dizayn tajribasi telegraf va elektr jihozlari an'analariga asoslangan edi.

Ikkinchi tarixiy bosqich 1924 yilda skrining panjarali chiroq paydo bo'lishi bilan bog'liq va 1928 yilda uch panjarali chiroq - pentod. Uskunaning funktsional murakkabligi (ortib borishi, bosqichlar sonining ko'payishi) ekranlash zarurligiga olib keldi. Dastlab, yog'och qismlar tirnoq va elim yordamida metall folga bilan qoplangan, keyinchalik strukturaviy va ekranlash talablarini birlashtirish uchun lavha guruch shassisi va bosqichlararo ekranlash ishlatilgan. Keyinchalik, guruch mis va alyuminiy bilan almashtirildi va yuqori va oraliq chastotali kuchaytirish bosqichlarining induktorlarini ekranlash joriy etildi, u bugungi kunda ham qo'llaniladi.

Ushbu bosqichda REA metall quti shaklidagi shassi (keyinchalik korroziyadan himoyalangan po'lat) edi, o'rnatish pastki qismida va metall old panelda joylashgan.

REA dizayni tarixidagi uchinchi bosqich 30-yillarda kengligi 482 mm va balandligi 43 mm bo'lgan standart panellarning joriy etilishi bilan bog'liq bo'lib, bu standart narxini pasaytirish ramkalar-raftlar, shkaflar, ular uchun maxsus qismlar. Bu radiotexnika ishlab chiqarishda standartlashtirishni joriy etishning boshlanishi bo'lib, dizayn yechimi va ishlab chiqarish jarayoni o'rtasidagi munosabatlarni o'rnatdi. Yangi texnologik jarayonning joriy etilishi o'rnatish elementlarining tishli ulanishlarini lehim bilan almashtirishga olib keldi. Kontakt birikmasining o'lchamlari kamaydi, elementlarni yaqinroq joylashtirish mumkin bo'ldi, lekin REA ichidagi kiruvchi elektr va elektromagnit ulanishlar ko'paydi va REA geometrik o'lchamlarining ishlashga ta'siri haqida savol tug'ildi. qurilma.

REA dizayni tarixidagi to'rtinchi bosqich, 30-yillarning oxiri, REA dan foydalanish sohalarining kengayishi bilan tavsiflanadi. U dala sharoitida qo'llaniladi (7-rasm), u samolyot bortida, kemalarda va avtomobillarda o'rnatiladi.

Dala sharoitida REA dan foydalanish namlikdan himoya qilish va iqlim ta'siridan himoya qilish vazifasini qo'ydi va REAni avtomobillarda, samolyotlarda, kemalarda - mexanik ta'sirlardan himoya qilish vazifasini qo'ydi. REAni muhrlash masalasi issiqlikni olib tashlashni ta'minlash muammosini ko'tardi.

7-rasm – daladagi REA

Lekin eng muhimi, uskunaning ishonchliligi eng muhimi edi. Uskunalar o'rnatish ob'ektiga nisbatan ishlab chiqila boshlandi. Dizayn echimi ish sharoitlari va "inson operatori" xususiyatlariga bog'liq bo'la boshladi.

Dizayn tarixining beshinchi bosqichi 40-yillarda bosilgan simlar va avtomatik yig'ish usullarining paydo bo'lishi bilan bog'liq. Chop etilgan o'rnatish mahsulot hajmini keskin qisqartirdi, kichik o'lchamdagi standart qismlardan samarali foydalanish va avtomatlashtirilgan lehimlashni qo'llash imkonini berdi. Biroq, o'rnatish zichligi oshgani sayin, issiqlik tarqalishi muammosi paydo bo'ldi. Yuqori quvvatli lampalardan foydalanganda miniatyura passiv elementlardan foydalanish miniatyura g'oyasini inkor etadi.

REAda 40-yillarning oxirigacha faol element sifatida elektron vakuum naychalari ishlatilgan. Ushbu uskuna tegishli 1-avlod.“avlod” atamasi kompyuterlar uchun kiritilgan, ammo keyinchalik elektron tizimlarning barcha turlarini qamrab olgan.

REA loyihalarini ishlab chiqishning oltinchi bosqichi 1948 yilda amerikalik fiziklar V. Shokli, V. Bratten, J. Bardin tomonidan ishlab chiqilgan tranzistorning paydo bo'lishi bilan boshlanadi. Transistorlardan foydalanish REA ning ba'zi xususiyatlarini, ayniqsa ishonchliligi, quvvat sarfi va umumiy o'lchamlari bo'yicha sezilarli darajada yaxshilash imkonini berdi. 50-yillarda elektron hisoblash texnikasining jadal rivojlanishi boshlandi.

Ushbu davrdagi uskunalar o'z davriga to'g'ri keladi 2-avlod. Ikkinchi avlod REA uchun asosiy tarkibiy birlik modul hisoblanadi. Amaldagi modullar qadoqlangan tranzistorlar va diskret o'rnatilgan elementlarga ega bo'lgan bosilgan elektron platalardagi yig'ilishlar, shuningdek, raf tipidagi (8-rasm) va tekis turdagi mikromodullardan yig'ilishlardir. Bloklar hali ham jabduqlar, kabellar, pinlar va vilka konnektorlari bilan bog'langan.

8-rasm - Yig'ilgan mikromodulli birikmalar bilan bosilgan elektron plata

REA dizayni tarixidagi ettinchi bosqich tanqidiy ekologik sharoitlarga bardosh bera oladigan uskunalarni ishlab chiqish bilan tavsiflanadi. 60-yillarning oxiridagi REA raketalarga, sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlariga (AES), boshqariladigan raketalarga va kosmik kemalarga o'rnatilgan. Uskunalar tomonidan bajariladigan funktsiyalarning murakkabligi tufayli qurilmalarning murakkabligi keskin oshib bormoqda, boshqa tomondan, elektron jihozlardan foydalanish sohalarining kengayishi og'irlik, umumiy o'lchamlar, ishonchlilik, talablarni oshiradi. va xarajat. Bu qarama-qarshiliklar murakkab mikrominiatizatsiya muammosi deb atalgan muammolarning paydo bo'lishiga olib keldi.

1958 yilda integral mikrosxemalar paydo bo'lgandan keyin REA ishlab chiqila boshlandi III avlod. Uchinchi avlod REA asoslari integral mikrosxemalar (IC) hisoblanadi. Ular 10 - 40 tagacha ekvivalent elementlarni o'z ichiga oladi va individual korpusda joylashgan funktsional birlikni (tetik, signal konditsioneri, kuchaytirgich va boshqalar) ifodalaydi. IC umumiy bosilgan elektron plataga (bir qatlamli yoki ko'p qatlamli) joylashtiriladi (9-rasm).

9-rasm - Mikrosxemalar bilan bosilgan elektron plata

Bu davr inshootlarni qurishda tub o'zgarishlar bilan tavsiflanadi. Eng yangi texnologiyalardan foydalanishga asoslangan yangi dizayn usullari qo'llanila boshlandi. Funktsional tugunlar va bloklarning o'lchamlarini birlashtirish bilan funktsional tugunni loyihalash usuli keng tarqaldi (10-rasm).

10-rasm – Funktsional birlik

1960 yilda lazerning paydo bo'lishi (sovet olimlari Basov va Proxorovning kashfiyoti) optik aloqaning rivojlanishiga olib keldi.

REA loyihalarini ishlab chiqishning sakkizinchi bosqichi(o'tgan asrning 70-yillari) REA ning murakkabligi bilan tavsiflanadi. Uskunalar IV avlod keng miqyosli integral mikrosxemalar (LSI), yirik gibrid IC (LHC) ni o'z ichiga oladi. Ushbu bosqichda kichik o'lchamli elektr radio elementlarini (ERE) ishlab chiqish bilan bog'liq murakkab mikrominiatizatsiya muammosi keskin.

RES ning keyingi murakkablashishi radioelektronikani inson faoliyatining turli sohalariga (xususan, biotibbiyot uskunalarini rivojlantirish) joriy etish bilan bog'liq.

To'qqizinchi bosqich(80-yillarning o'rtalari) - tarqatish tarmoqlarining rivojlanishi V avlod, qaysi funktsional elektron qurilmalar ishlatiladi.

Funktsional elektronika qurilmalari taqsimlangan parametrlarga ega bo'lgan tashuvchilarda ishlab chiqariladi. Bunday muhitda, to'g'ri vaqtda, nazorat signali ta'sirida, dinamik bir xillik paydo bo'ladi. Ushbu nomaqbulliklar signalning o'tishini nazorat qiladi. Funktsional mikroelektronika qurilmalaridan foydalanish an'anaviy IClar bilan solishtirganda integratsiya darajasining keskin o'sishiga teng.

Funktsional elektronika qurilmalariga, masalan, pyezokeramik filtrlar, silindrsimon magnit domenlardagi saqlash qurilmalari va mikroprotsessorlar kiradi.

Radioelektronikani qo'llash sohalari

Hozirgi vaqtda RES radioaloqa, radioeshittirish, televidenie, radar, radionavigatsiya, radionazorat, radiotelemetriya, radioo'lchovlar, radioastronomiya, radiometeorologiya va radio razvedkada qo'llaniladi. RES sanoat, tibbiyot, ilmiy laboratoriyalar, transport va kundalik hayotda ham qo'llaniladi.

Radio, optik va simli aloqa– radio, optik yoki simli aloqa liniyalari orqali bir abonentdan boshqasiga radio signallarni qabul qilish va uzatish.

Uskunalar ko'p kanalli, qidiruvsiz aloqa va shovqin immunitetini ta'minlashi kerak.

Radioeshittirish va televidenie- odamlarning katta guruhlariga nutq, musiqa yoki ko'ngilochar xabarlarni uzatish.

Uskunalar etarli diapazonni, kerakli kanallar sonini va yuqori sifatli signalni qayta ishlab chiqarishni ta'minlashi kerak (akustik uchun mono, stereo yoki kvadrafonik, oq-qora, rangli va ko'rish uchun surround).

Radio navigatsiya– havo kemalari va kemalarni (shu jumladan kosmik kemalarni) radiotexnik vositalardan foydalangan holda boshqarish.

Uskunalar yuqori aniqlikni talab qiladi.

Radar– turli harakatlanuvchi va harakatsiz jismlarning koordinatalari va harakat parametrlarini aniqlash, aniqlash va aniqlash.

Uskunalar shovqin mavjudligida aniqlik va ishonchlilikni ta'minlashi kerak.

Radio nazorati- radio signallari yordamida turli ob'ektlar va jarayonlarni boshqarish.

Uskunalar nazoratning soddaligi, aniqligi va maxfiyligini ta'minlashi kerak.

Radiolokatsiya va radio boshqaruvi radionavigatsiyaning alohida holatlari bo'lishi mumkin.

Radiotemetriya- radioaloqaning alohida holati - telemetrik ma'lumotlarni uzatish, ya'ni qabul qilish joyidan uzoqda joylashgan ob'ektlarda (samolyotlar, raketalar, kosmik kemalar) sodir bo'ladigan turli jarayonlar va hodisalar to'g'risidagi ma'lumotlar.

Uskunalar aniqlik, tezlikni ta'minlashi kerak va ko'pincha kichik o'lchamli va tejamkor bo'lishi kerak.

Radio astronomiya- kosmik ob'ektlar haqida ma'lumot olish.

Uskunalar eng yuqori sezgirlik va o'tkazish qobiliyatini ta'minlashi kerak, chunki ular olingan ma'lumotlar miqdorini aniqlaydi. Radardan astronomiyada ham foydalaniladi.

Radiometeorologiya- Yerning turli joylaridagi ob-havo sharoiti haqida ma'lumot olish.

Uskunalar ob-havo ma'lumotlarini qabul qilishning aniqligi va o'z vaqtida bajarilishini ta'minlashi kerak.

Radio razvedkasi- radiotexnika vositalaridan foydalangan holda harbiy razvedka, xususan, dushman radiotexnikasi ma'lumotlarini (ularning joylashuvi va chiqarilgan signallarning parametrlari to'g'risida) o'rganish.

Geologik qidiruv- radioaloqa vositalaridan foydalangan holda foydali qazilmalar konlarini qidirish.

Radioga qarshi choralar- dushman radiotexnikasining normal ishlashiga xalaqit beradigan radiotexnika vositalaridan foydalanish.

Radio o'lchovi– radiotexnika yordamida radiosignallarning radiotexnik parametrlarini (maydon kuchi, quvvati, chastotasi, fazasi, modulyatsiya chuqurligi) o‘lchash.

Uskunalar nazorat qilinadigan narx parametriga minimal ta'sir ko'rsatadigan talab qilinadigan aniqlik, barqarorlik, daraja va tezlikni ta'minlashi kerak.

Sanoat radioelektronika- sanoat va transportda ESni qo'llash. Bunga zavod va temir yo'l stantsiyalarida dispetcherlik xizmati ko'rsatish, shuningdek, odamlar kirishi qiyin bo'lgan hodisalar va jarayonlarni (masalan, yuqori haroratlarda yoki katta chuqurliklarda sodir bo'ladigan jarayonlar) kuzatish uchun televizordan foydalanish kiradi. po'latni qattiqlashtirish va yog'ochni quritish uchun chastotali nurlanish, avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlarida ma'lumotlarni qayta ishlash qurilmalari, avtomatik ustaxona.

Uskunalar talab qilinadigan sifat va nazorat qilish qulayligini, yuqori ishonchliligini va jim ishlashini ta'minlashi kerak.

Tibbiy radioelektronika– kasalliklarni davolashda shifobaxsh xususiyatga ega bo‘lgan nurlanishni yaratish uchun radioelektronikaning usul va vositalaridan foydalanish, radio vositalar yordamida turli biologik jarayonlar haqida ma’lumot olish, “choksiz jarrohlik”.

Uskunalar tanaga minimal kiruvchi ta'sirlar bilan yuqori samaradorlikni ta'minlashi, parvarish qilish oson va ko'pincha kichik bo'lishi kerak.

Ilmiy tadqiqotlar uchun radioelektronika– texnologik jarayonlar to‘g‘risida ma’lumot olish, koinotni tadqiq qilish, yadro ichidagi va molekulyar jarayonlar, biologik tadqiqotlar uchun radiotexnika vositalaridan foydalanish; materiallarga, o'rganilayotgan ob'ektlarga, signallarni yozib olish va ko'paytirish qurilmalariga ta'sir qilish uchun radiatsiya yaratish: akustik, turli xil vositalarda ingl.

Uskunalar o'z maqsadiga muvofiq selektiv energiya effektlarini ta'minlashi va miniatyura bo'lishi kerak.

Tegishli ma'lumotlar.

"Radioelektronika" tushunchasi "radiotexnika" va "elektronika" tushunchalarini birlashtirish natijasida shakllangan.

Radiotexnika - uzoq masofalarga axborot uzatish uchun radiochastota diapazonidagi elektromagnit tebranishlardan foydalanadigan fan sohasi.

Elektronika - bu vakuumda, gazlarda, suyuqliklarda va qattiq jismlarda sodir bo'ladigan elektr zaryad tashuvchilarning harakatlanish hodisalaridan foydalanadigan fan va texnika sohasi. Elektronikaning rivojlanishi radioelektronika uchun elementar bazani yaratishga imkon berdi.

Binobarin, radioelektronika - radiochastota elektromagnit tebranishlari va to'lqinlaridan foydalanish asosida axborotni uzatish va o'zgartirish bilan bog'liq fan va texnikaning bir qator sohalarining umumiy nomi; asosiylari radiotexnika va elektronikadir. Radioelektronikaning usullari va vositalari zamonaviy texnika va fanning aksariyat sohalarida qo'llaniladi.

Radioelektronika rivojlanishining asosiy bosqichlari

Radioning tug'ilgan kuni 1895 yil 7 may deb hisoblanadi, A.S. Popov "elektr tebranishlarini aniqlash va qayd etish uchun qurilma" ni namoyish etdi. Popovdan mustaqil, lekin undan keyinroq Markoni 1895 yil oxirida Popovning radiotelegrafiyada o'tkazgan tajribalarini takrorladi.

Radioning ixtiro qilinishi fan va texnika taraqqiyotining mantiqiy natijasi bo'ldi. 1831 yilda M. Faraday 1860-1865 yillarda elektromagnit induksiya hodisasini ochdi; J.C.Maksvell elektromagnit maydon nazariyasini yaratdi va elektromagnit maydonning harakatini tavsiflovchi elektrodinamik tenglamalar tizimini taklif qildi. Nemis fizigi G. Gerts 1888 yilda birinchi bo'lib elektromagnit to'lqinlarning mavjudligini eksperimental ravishda tasdiqladi va ularni qo'zg'atish va aniqlash usulini topdi. 1873-yilda V.Smit tomonidan ichki fotoeffektning, 1887-yilda G.Gersning tashqi fotoeffektning kashf etilishi fotoelektrik qurilmalarning texnik rivojlanishiga asos boʻlib xizmat qildi. Bu olimlarning kashfiyotlarini ko'plab boshqalar tayyorlagan.

Shu bilan birga, elektron texnologiya rivojlandi. 1884 yilda T. Edison termion emissiyani ochdi va 1901 yilda Richardson bu hodisani o'rganayotganda allaqachon katod nurlari naychalari yaratilgan. Termionik katodli birinchi elektr vakuum qurilmasi - diod D.A. Fleming 1904 yil Buyuk Britaniyada va radio qabul qilgichdagi yuqori chastotali tebranishlarni tuzatish uchun ishlatiladi. 1905 yilda do'zax 1906-1907 yillarda gastronni ixtiro qildi. AQShda D. Forest tomonidan "triod" deb nomlangan uch elektrodli elektr vakuum qurilmasining yaratilishi bilan belgilandi. Triodning funksionalligi juda keng bo'lib chiqdi. U keng chastota diapazonidagi elektr tebranishlarini kuchaytirgichlar va generatorlarda, chastota konvertorlarida va hokazolarda qo'llanilishi mumkin. Birinchi mahalliy triodlar 1914-1916 yillarda ishlab chiqarilgan. qat'iy nazar N.D. Papaleksi va M.A.Bonch-Bruevich. 1919 yilda V. Shottki to'rt elektrodli vakuum qurilmasi - tetrodni yaratdi, undan keng tarqalgan amaliy foydalanish 1924-1929 yillarda boshlangan. I.Langmyurning ishi besh elektrodli qurilma - pentodani yaratishga olib keldi. Keyinchalik murakkab va birlashtirilgan elektron qurilmalar paydo bo'ldi. Elektronika va radiotexnika radioelektronikaga birlashtirildi.

1950-1955 yillarda Millimetr to'lqin diapazonigacha bo'lgan chastotalarda ishlashga qodir bo'lgan bir qator elektrovakuum qurilmalari yaratildi va ommaviy ishlab chiqarishga kiritildi. Elektr vakuum qurilmalarini ishlab chiqish va ishlab chiqarishdagi yutuqlar XX asrning 40-yillarida juda murakkab radio tizimlarini yaratishga imkon berdi.

Radioelektron tizimlar tomonidan hal qilinadigan muammolarning doimiy murakkablashishi uskunada ishlatiladigan elektr vakuum qurilmalari sonini ko'paytirishni talab qildi. Yarimo'tkazgichli qurilmalarning rivojlanishi biroz keyinroq boshlandi. 1922 yilda O.V. Losev yarimo'tkazgichli diodli zanjirda elektr tebranishlarini hosil qilish imkoniyatini kashf etdi. Dastlabki bosqichda yarim o'tkazgichlar nazariyasiga katta hissa sovet olimlari A.F. Ioffe, B.P. Davydov, V.E. Lokshaev.

1948-1952 yillarda yarimo'tkazgichli qurilmalarga qiziqish keskin ortdi. “Bell-Telephone” kompaniyasining laboratoriyasida V.B. Shokli tranzistorni yaratdi. Misli ko'rilmagan qisqa vaqt ichida barcha sanoati rivojlangan mamlakatlarda tranzistorlarni ommaviy ishlab chiqarish boshlandi.

50-yillarning oxiri - 60-yillarning boshlaridan. radioelektronika asosan yarimo'tkazgichga aylanadi. Diskret yarimo'tkazgichli qurilmalardan substrat maydonining bir kvadrat santimetrida o'nlab-yuz minglab tranzistorlarni o'z ichiga olgan va to'liq funktsional birliklar bo'lgan integral mikrosxemalarga o'tish murakkab radiotexnika majmualarini texnik amalga oshirishda radioelektronikaning imkoniyatlarini yanada kengaytirdi. . Shunday qilib, elementar bazani takomillashtirish ilmiy tadqiqotlar, muhandislik, texnologiya va boshqalar sohasidagi deyarli har qanday muammolarni hal qilishga qodir uskunalarni yaratish imkoniyatiga olib keldi. .

Zamonaviy inson hayotida radioelektronikaning ahamiyati

Radioelektronika aloqa texnologiyasida muhim vositadir. Zamonaviy jamiyat hayotini zamonaviy radioelektronika yordamida amalga oshiriladigan axborot almashinuvisiz tasavvur qilib bo'lmaydi. U radioaloqa tizimlarida, radioeshittirish va televideniyeda, radar va radionavigatsiyada, radionazorat va radiotelemetriyada, tibbiyot va biologiyada, sanoat va kosmik loyihalarda qo'llaniladi. Zamonaviy dunyoda televizorlar, radiolar, kompyuterlar, kosmik kemalar va tovushdan tez uchadigan samolyotlarni radioelektronikasiz tasavvur qilib bo'lmaydi.

Atmosferani, Yerga yaqin fazoni, Quyosh sistemasining sayyoralarini, yaqin va chuqur fazoni o'rganishda radiotexnikaning ulkan rolini ta'kidlash kerak. Quyosh tizimi, sayyoralar va ularning sun'iy yo'ldoshlarini o'rganish bo'yicha so'nggi yutuqlar aniq tasdig'idir.