Электронных генераторов

Длина слова з Эниаке составляла 11 десятичных разрядов. Как АУ, так и ОЗУ состояли из кольцевых электронных счетчиков. Каждый разряд числа отображался одним кольцом. Схемы колец вырабатывали сигнал переноса при переходе с 9 на 0 и соединялись между собой, образуя 10-разрядные регистры. Применение электронных ламп вместо реле обусловило качественный скачок в быстродействии ЭВМ. Так, для Эниака время сложения двух 10-разрядных чисел составляло 200 мкс, умножение — 2,8 мс, а деление — 6 мс. Однако программа работы Эниака была по-прежнему «жесткой», только вводилась для получения большего быстродействия не с перфоленты, а со специальных коммутационных досок с ручным набором штеккеров. Эниак имел за счет применения электронных элементов вместо релейных быстродействие сразу на 3 порядка (!) выше, чем Марк-1, -2. Но все же и Марк, и Эниак были скорее техническими, чем логическими и архитектурными решениями новых ЦВМ. Долгое время считалось, что Эниак был первой ЭВМ. Однако в последние годы появились свидетельства и документы, опровергающие это.

В справочнике содержатся сведения по электронике, необходимые при разработке, монтаже, проверке и обслуживании электронных устройств. Описаны пассивные и активные компоненты электронных цепей, особенности электронных схем. Представлены свойства биполярных и полевых транзисторов, интегральных схем. Приведены примеры использования электронных элементов в усилителях, стабилизаторах, таймерах. Таблицы параметров электронных компонентов дополнены аналогичными элементами отечественного производства.

Широкое распространение в ВИЭП получили RC-и LC-фильтры нижних частот (см. 1.5, а и 1.6,6), а также активные сглаживающие фильтры, использующие в своем составе активные элементы (обычно, транзисторы). Следует также отметить, что выполнение стабилизаторов и ряда других узлов ВИЭП обычно требует использования активных электронных элементов.

Интегральная схема—-это конструкция, которая содержит в одном корпусе много электронных элементов с соответствующими связями между ними, причем она осуществляется единым комплексом технологических процессов. Монолитные полупроводниковые ИС изготовляют на основе кремния. В кремниевых ИС используют обычно транзисторы типа п — р — п, так как в кремнии хорошо растворяется фосфор, который является одной из лучших донорных примесей. Кроме того, у кремния подвижность электронов в два раза выше, чем подвижность дырок, поэтому транзистор типа п — р — п имеет большее быстродействие, чем транзистор типа р — п — р.

Качественным скачком в развитии электроники было создание в последние два десятилетия микросхем с последовательно и быстро увеличивающейся степенью интеграции электронных элементов: ИС, БИС, СБИС.

Благодаря применению электронных элементов в схеме стабилизатора он практически безынерционен и сглаживает не только медленные, но и быстрые изменения входного напряжения. Наличие электронного усилителя делает стабилизатор весьма чувствительным к изменениям входного напряжения.

которого сформированы области, эквивалентные элементам электрической схемы, изоляции и межсоединения. В качестве полупроводника обычно используют кремний, он является несущей частью конструкции и называется подложкой. Пример структуры полупроводниковой ИМС с омическими контактами 1—5 и ее эквивалентная схема показаны на 17.33, а, б. Изготовляют полупроводниковые ИМС групповым методом, при котором одновременно создается большое число микросхем. Так, на одной пластине диаметром 76 мм можно разместить до 5000 электронных микросхем, каждая из которых может содержать от 10 до 20000 электронных элементов. В перспективе диаметр пластин предполагают увеличить до 100 мм и более и разместить на них до нескольких миллионов элементов.

Как правило, при изготовлении ИМС технологи встречаются с задачами создания диффузионных профилей, соответствующих обоим типам граничных условий, обсуждавшихся выше, т. е. как из конечного, так и из бесконечного источника. При этом решающими технологическими факторами, определяющими успех процесса, являются: время диффузии, температура, растворимость примеси, свойства источника диффузанта, условия на поверхности подложки, степень совершенства монокристаллической подложки и др. Естественно, что точность, с какой могут поддерживаться эти параметры в технологическом процессе, во многом определяет стабильность качества диффузионных структур, следовательно, и соответствующих электронных элементов ИМС.

Наиболее целесообразно в основу изучения технических средств электроники положить принцип типичности. Сущность этого принципа состоит в том, что вместо изучения всех разновидностей электронных приборов и схем определенного класса рассматриваются лишь типичные, в которых детально раскрываются характерные и наиболее устойчивые признаки всего класса. Одновременно уделяется внимание и тем теоретическим положениям, которые лежат в основе работы тех или иных электронных элементов и схем. Такой подход позволяет рассчитывать на сознательное и творческое усвоение закономерностей технической электроники с возможностью их реализации в изменившихся условиях.

Работа электронных приборов и интегральных микросхем основана на управлении концентрацией, скоростью и направлением движения заряженных частиц в различных средах с помощью электрических и магнитных полей. Изучение свойств этих частиц и их поведения в различных условиях является необходимой предпосылкой для понимания работы разнообразных электронных элементов. В связи с этим возникает ряд вопросов:

Микроэлектроника является новым направлением электроники, позволяющим с помощью сложного комплекса физико-химических, технологических, конструктивных и схемотехнических методов решить проблему создания высоконадежных и экономичных электронных элементов и устройств.

Во многих электротехнических устройствах и особенно часто в устройствах промышленной электроники переходные процессы являются основными процессами работы, а не свидетельством аварийного режима. Так, переходные процессы, связанные с зарядом и разрядом конденсаторов, лежат в основе работы некоторых типов электронных генераторов.

которое достаточно хорошо описывает работу некоторых типов электронных генераторов.

В установках для нагрева диэлектриков нагреваемый материал (дерево, пластмасса и т. п.) помещается в электрическое поле конденсатора и нагрев происходит за счет токов смещения. Установки этого типа широко применяются для сушки и клейки древесины, нагрева пластических масс, стерилизации продуктов и т. п. Установки диэлектрического нагрева питаются током частотой 20—40 МГц и выше (от электронных генераторов). Электрические печи со смешанным нагревом разделяются на руднотермические (РТП) и печи электрошлакового переплава (ЭШП).

Огромную роль в разработке как электромашинных, так и электронных генераторов сыграла Нижегородская радиолаборатория, созданная по указу В. И. Ленина в декабре 1918 г. В этой лаборатории под руководством видного радиотехника, а в дальнейшем пионера высокочастотной электротермии проф. В. П. Вологдина был создан ряд мощных высокочастотных электромашинных генераторов, предназначавшихся тогда для радиостанций дальней связи, а под руководством проф- М. А. Бонч-Бруевича разработаны мощные генераторные лампы. На основе этих работ завод «Электрик» в Ленинграде с начала 30-х годов начал выпускать промышленные тигельные печи емкостью от 10 до 600 кг, мощностью до 600 кВт, питаемые током с частотой от 10 000 до 500 Гц соответственно, разработанные в лаборатории проф. В. П. Вологдина в ЛЭТИ имени В. И. Ульянова (Ленина).

Особенностью электронных генераторов с самовозбуждением является резкая зависимость их режима от колебания величины нагрузки. Поэтому генераторы для питания измерительных цепей обычно состоят из двух узлов: маломощного генератора с самовозбуждением, который обычно называют задающим генератором, и выходного усилителя мощности — буферного усилителя (каскада), от которого и питается измерительная цепь. Благодаря этому непосредственное воздействие нагрузки на задающий генератор исключается.

Методы стабилизации напряжения электронных генераторов. Одним из способов стабилизации напряжения генераторов является стабилизация напряжения питания всех его цепей. В ламповых генераторах на практике, как правило, осуществляют раздельную стабилизацию накальных и анодных цепей. Для стабилизации цепей накала применяют феррорезонансные стабилизаторы или стабилизаторы на бареттерах, а для стабилизации коллекторных, анодных и сеточных цепей — стабилизаторы на стабилитронах, стабиловоль-тах и электронные следящие стабилизаторы.

Работа электронных генераторов здесь не рассматривается. Процессам, происходящим в резонансных цепях, будет посвящена гл. 5. Принцип действия электронных генераторов будет разобран во второй части курса. Приведенная выше схема электронных генераторов служит примером получения синусоидальных колебаний высокой частоты.

Работа электронных генераторов здесь не рассматривается. Процессам, происходящим в резонансных цепях, посвящена гл. 5. Принцип действия электронных генераторов

В тракт передачи обычно входят: линия связи генератора и приемника, находящихся часто на значительных расстояниях друг от друга; усилители, в которых увеличивается мощность или, как говорят, уровень сигналов; аттенюаторы (ослабители) для снижения уровня сигналов; фильтры для разделения сигналов; корректирующие контуры, включаемые для устранения искажений сигналов; трансформаторы, при помощи которых изменяются сопротивления отдельных участков тракта передачи информации и устраняется гальваническая связь между этими участками. К четырехполюсникам относятся также цепи обратной связи электронных генераторов и усилителей, участки линий передачи электрической (электромагнитной) энергии, цепи регулирования различных •параметров машин (скорости, .давления, напряжения) и т. д.

Большую роль в развитии ламповой техники сыграли русские и советские ученые первой половины XX в. Так, еще в 1914 г. под руководством Н. Д. Папалекси были созданы электронные лампы для усиления и генерирования электрических колебаний, а в 1921. г. М. А. Бонч-Бруевич впервые в мире разработал и поставил на производство мощные генераторные лампы с медными анодами, охлаждаемыми водой. Одновременно разрабатывалась теория мощных электронных генераторов и радиопередатчиков, не утратившая своего значения и сегодня. Особые заслуги в этих работах принадлежат М. В. Шулейкину и А. И. Бергу.

Техническая реализация аппаратуры, применяемой для получения необходимых рабочих частот в передатчиках частотных систем, основана на использовании электронных генераторов. Промежуточная величина с выхода первичного датчика подается на элемент управления (сопротивление, емкость, индуктивность) генератора и изменяет его частоту. Генератор может быть RC-или LC-типа