Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Історія і розвиток радіотехніки





Скачати 11.85 Kb.
Дата конвертації13.10.2019
Розмір11.85 Kb.
Типреферат

Предметом електронної техніки є теорія і практика застосування електронних, іонних і напівпровідникових приладів в пристроях, системах і установках для різних галузей народного господарства. Гнучкість електронної апаратури, високі швидкодії, точність і чутливість відкривають нові можливості в багатьох галузях науки і техніки.

Радіо (від латинського "radiare" - випромінювати, випускати промені) -

1). Спосіб бездротової передачі повідомлень на відстань за допомогою електромагнітних хвиль (радіохвиль), винайдений російським ученим А.С. Поповим в 1895 р;

2). Область науки і техніки, пов'язана з вивченням фізичних явищ, що лежать в основі цього способу, і з його використанням в зв'язку, мовлення, телебаченні, локації і т.д.

Радіо, як уже було сказано вище, відкрив великий російський вчений Олександр Степанович Попов. Датою винаходу радіо прийнято вважати 7 травня 1895 р коли А.С. Попов виступив з публічною доповіддю і демонстрацією роботи свого радіоприймача на засіданні Фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі.

Розвиток електроніки після винаходу радіо можна розділити на три етапи: радіотелеграфний, радіотехнічний і етап власне електроніки.

У перший період (близько 30 років) розвивалася радиотелеграфия і розроблялися наукові основи радіотехніки. З метою спрощення пристрою радіоприймача і підвищення його чутливості в різних країнах велися інтенсивні розробки і дослідження різних типів простих і надійних обнаружителей високочастотних коливань - детекторів.

У 1904 р була побудована перша двохелектродна лампа (діод), яка до сих пір використовується в якості детектора високочастотних коливань і випрямляча струмів технічної частоти, а в 1906 р з'явився карборундовий детектор.

Трёхелектродная лампа (тріод) була запропонована в 1907 р У 1913 р була розроблена схема лампового регенеративного приймача і за допомогою тріода були отримані незгасаючі електричні коливання. Нові електронні генератори дозволили замінити іскрові і дугові радіостанції ламповими, що практично вирішило проблему радіотелефонії. Впровадження електронних ламп в радіотехніку сприяла перша світова війна. З 1913 р по 1920 р радіотехніка стає лампової.

Перші радіолампи в Росії були виготовлені Н.Д. Папалексі в 1914 р в Петербурзі. Через відсутність досконалої відкачування вони були не вакуумними, а газонаповненими (з ртуттю). Перші вакуумні приймально - підсилювальні лампи були виготовлені в 1916 р М.А. Бонч-Бруєвич. Бонч-Бруєвич в 1918 р очолив розробку вітчизняних підсилювачів і генераторних радіоламп в Нижегородської радіолабораторії. Тоді був створений в країні перший науково - радіотехнічний інститут з широкою програмою дій, що привернув до робіт в області радіо багатьох талановитих вчених, молодих ентузіастів радіотехніки. Нижегородська лабораторія стала справжньою кузнею кадрів радиоспециалистов, в ній зародилося багато напрямків радіотехніки, в подальшому стали самостійними розділами радіоелектроніки.

У березні 1919 року почався серійний випуск електронної лампи РП-1. У 1920 р Бонч-Бруєвич закінчив розробку перших у світі генераторних ламп з мідним анодом і водяним охолодженням потужністю до 1 кВт, а в 1923 р - потужністю до 25 кВт. У Нижньогородській радіолабораторії О.В. Лосєвим в 1922 р була відкрита можливість генерувати і підсилювати радіосигнали з допомогою напівпровідникових приладів. Їм був створений безламповий приймач - кристадин. Однак в ті роки не були розроблені способи отримання напівпровідникових матеріалів, і його винахід не набуло поширення.

У другій період (близько 20 років) продовжувало розвиватися радіотелеграфірованіе. Одночасно широкий розвиток і застосування отримали радіотелефонірованія і радіомовлення, були створені радіонавігації і радіолокація. Перехід від радіотелефонірованія до інших областей застосування електромагнітних хвиль став можливий завдяки досягненням електровакуумної техніки, яка освоїла випуск різноманітних електронних і іонних приладів.

Перехід від довгих хвиль до коротких і середнім, а також винахід схеми супергетеродина зажадали застосування ламп більш досконалих, ніж тріод.

У 1924 р була розроблена екранована лампа з двома сітками (тетрод), а в 1930 - 1931 р.р. - пентод (лампа з трьома сітками). Електронні лампи стали виготовляти з катодами непрямого підігріву. Розвиток спеціальних методів радіоприйому зажадало створення нових типів многосеточних ламп (змішувальних і частотно - перетворювальних в 1934 - 1935 р.р.). Прагнення зменшити число ламп в схемі і підвищити економічність апаратури призвело до розробки комбінованих ламп.

Освоєння і використання ультракоротких хвиль дала змогу вдосконалити відомих електронних ламп (з'явилися лампи типу "жолудь", металокерамічні тріоди і маячкові лампи), а також розробці електровакуумних приладів з новим принципом керування електронним потоком - багаторезонаторних магнетронів, клистронов, ламп біжучої хвилі. Ці досягнення електровакуумної техніки зумовили розвиток радіолокації, радіонавігації, імпульсної багатоканальної радіозв'язку, телебачення та ін.

Одночасно йшов розвиток іонних приладів, в яких використовується електричний розряд в газі. Був значно вдосконалений винайдений ще в 1908 р ртутний вентиль. З'явилися газотрон (1928-1929 р.р.), тиратрон (1931 р), стабілітрон, неонові лампи і т.д.

Розвиток способів передачі зображень і вимірювальної техніки супроводжувалося розробкою і вдосконаленням різних фотоелектричних приладів (фотоелементи, фотоелектронні помножувачі, передавальні телевізійні трубки) і електронографіческіх приладів для осцилографів, радіолокації і телебачення.

У ці роки радіотехніка перетворилася в самостійну інженерну науку. Інтенсивно розвивалися електровакуумна промисловість і радіопромисловості. Були розроблені інженерні методи розрахунку радіотехнічних схем, проведені найширші наукові дослідження, теоретичні та експериментальні роботи.

І останній період (60-е-70-ті роки) становить епоху напівпровідникової техніки і власне електроніки. Електроніка впроваджується в усі галузі науки, техніки і народного господарства. Будучи комплексом наук, електроніка тісно пов'язана з радіофізикою, радіолокації, радіонавігацією, радіоастрономії, радіометеорологія, Радіоспектроскопія, електронної обчислювальної і керуючої технікою, радіоуправлінням на відстані, телевимірювань, квантової радіоелектронікою і т.д.

У цей період тривало подальше вдосконалення електровакуумних приладів. Велика увага приділяється підвищенню їх міцності, надійності, довговічності. Розроблялися бесцокольние (пальчикові) і надмініатюрні лампи, що дає можливість знизити габарити установок, які налічують велику кількість радіоламп.

Тривали інтенсивні роботи в галузі фізики твердого тіла і теорії напівпровідників, розроблялися способи отримання монокристалів напівпровідників, методи їх очищення та введення домішок. Великий внесок у розвиток фізики напівпровідників внесла радянська школа академіка А. Ф. Іоффе.

Напівпровідникові прилади швидко і широко поширилися за 50-е-70-ті роки в усі галузі народного господарства. У 1926 р був запропонований напівпровідниковий випрямляч змінного струму з закису міді. Пізніше з'явилися випрямлячі з селену і сірчистої міді. Бурхливий розвиток радіотехніки (особливо радіолокації) в період другої світової війни дало новий поштовх до досліджень в області напівпровідників. Були розроблені точкові випрямлячі змінних струмів НВЧ на основі кремнію і германію, а пізніше з'явилися площинні германівие діоди. У 1948 р американські вчені Бардін і Браттейн створили германієвий точковий тріод (транзистор), придатний для посилення і генерування електричних коливань. Пізніше був розроблений кремнієвий точковий тріод. На початку 70-х років точкові транзистори практично не застосовувалися, а основним типом транзистора був площинний, вперше виготовлений в 1951 р До кінця 1952 були запропоновані площинний високочастотний тетрод, польовий транзистор і інші типи напівпровідникових приладів. У 1953 році було розроблено дрейфовий транзистор. У ці роки широко розроблялися і досліджувалися нові технологічні процеси обробки напівпровідникових матеріалів, способи виготовлення pn - переходів і самих напівпровідникових приладів. На початку 70-х років, крім площинних і дрейфовий германієвих і кремнієвих транзисторів, знаходили широке поширення і інші прилади, що використовують властивості напівпровідникових матеріалів: тунельні діоди, керовані і некеровані чотиришарові переключають прилади, фотодіоди і фототранзистори, варикапи, терморезистори і т.д.

Розвиток і вдосконалення напівпровідникових приладів характеризується підвищенням робочих частот і збільшенням допустимої потужності. Перші транзистори володіли обмеженими можливостями (граничні робочі частоти близько сотні кілогерц і потужності розсіювання близько 100 - 200 мВт) і могли виконувати лише деякі функції електронних ламп. Для того ж діапазону частот були створені транзистори з потужністю в десятки ватт. Пізніше були створені транзистори, здатні працювати на частотах до 5 МГц і розсіювати потужність близько 5 вт, а вже в 1972 р були створені зразки транзисторів на робочі частоти 20 - 70 МГц з потужностями розсіювання, що досягають 100 Вт і більше. Малопотужні ж транзистори (до 0,5 - 0,7 Вт) можуть працювати на частотах понад 500 МГц. Пізніше з'явилися транзистори, що працюють на частотах близько 1000 МГц. Одночасно велися роботи по розширенню діапазону робочих температур. Транзистори, виготовлені на основі германію, мали спочатку робочі температури не вище +55 е 70 ° С, а на основі кремнію - не вище +100 е 120 ° С. Створені пізніше зразки транзисторів на арсеніеде галію виявилися працездатними при температурах до +250 ° С , і їх робочі частоти в результаті довели до 1000 МГц. Є транзистори на карбіду, що працюють при температурах до 350 ° С. Транзистори і напівпровідникові діоди за багатьма показниками в 70-і роки перевершували електронні лампи і в підсумку повністю витіснили їх з областей електроніки.

Перед проектувальниками складних електронних систем, які налічують десятки тисяч активних і пасивних компонентів, стоять завдання зменшення габаритів, ваги, споживаної потужності і вартості електронних пристроїв, поліпшення їх робочих характеристик і, що найголовніше, досягнення високої надійності роботи. Ці завдання успішно вирішує мікроелектроніка - напрямок електроніки, що охоплює широкий комплекс проблем і методів, пов'язаних з проектуванням та виготовленням електронної апаратури в мікромініатюрном виконанні за рахунок повного або часткового виключення дискретних компонентів.

Основною тенденцією мікромініатюризації є "інтеграція" електронних схем, тобто прагнення до одночасного виготовлення великої кількості елементів і вузлів електронних схем, нерозривно пов'язаних між собою. Тому з різних областей мікроелектроніки найефективнішою виявилася інтегральна мікроелектроніка, яка є одним з головних напрямків сучасної електронної техніки. Зараз широко використовуються понад великі інтегральні схеми, на них побудоване все сучасне електронне обладнання, зокрема ЕОМ і т.д.


Використовувана література :


1. Словник іншомовних слів. 9-е изд. Видавництво "Російська мова" 1979 р испр. - М.: "Російська мова", 1982 г. - 608 с.

2.Виноградов Ю.В. "Основи електронної та напівпровідникової техніки". Вид. 2-е, доп. М., "Енергія", 1972 г. - 536 с.

3. Журнал "Радіо", номер 12, 1978 г.


Московський Енергетичний Інститут


реферат

по курсу

"Основи Системного Аналізу"


студента групи Р-4-96


Коптєва Іллі В'ячеславовича


Тема:

"Історія і розвиток радіотехніки"


Москва, 1996 г.