1. Elektronika rivojlanishining dastlabki bosqichlari Elektron qurilmalar radiotexnika qurilmalari

Ф LI,
bu erda F - magnit oqimi; L - indüktans; Men - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim. Indüktansın AC qarshiligi: XL = 2π f L. Induktorlarning parallel yoki ketma -ket ulanishi

va kondansatör tebranish sxemasini hosil qiladi (8.5 -rasm).

Rasm. 8.5. Parallel tebranish davr

XC = XL tenglikka erishish chastotasi tebranuvchi zanjirning rezonans chastotasi deyiladi. Rezonans chastotada parallel tebranuvchi zanjirning qarshiligi X qarshiligidan Q marta katta, bu erda Q = X / Rpot - tebranuvchi zanjirning sifat omili. Bu erda Rpot - bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zararlar faol qarshiligi. Bu odatda induktor simining shahar qarshiligi.

Sifat omili o'nlab va yuzlab birliklarga yetishi mumkin, shuning uchun rezonans chastotasida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshilik kondansatör yoki indüktans qarshiligidan o'nlab va yuzlab marta katta bo'lishi mumkin. Bu signalni shovqinlardan ajratish uchun salınımlı sxemadan foydalanish uchun asosdir. Seriyali sxemada, aksincha, rezonatordagi qarshilik

nans chastotasi kondansatör qarshiligidan yoki indüktansdan Q marta kam. Bundan tashqari, signalni tanlash uchun ham foydalanish mumkin:


1
Q _{R C}  _R^L.

Rezonans chastotasi Tompson formulasi bilan belgilanadi: Томпсона: f₀ _2π ¹_LC.

Magnit maydon bilan o'zaro bog'langan ikki yoki undan ortiq indüktans transformator hosil qiladi (8.6 -rasm).

a b -rasm. 8.6. Transformator:

a - dizayn varianti; b - diagrammadagi rasm

Signal transformatorlari va kuch transformatorlari o'rtasida farq bor. Signal transformatorlari signallarni minimal buzilish bilan uzatish uchun mo'ljallangan. Odatda, signal transformatorlari sxemalarni galvanik izolyatsiyalash uchun ishlatiladi.

10.1.2. Elektronika rivojlanishining ikkinchi bosqichi: vakuumli quvurlar

"Vakuum quvurlari davri" 20 -asrning boshlarida boshlangan. 1904 yilda ingliz olimi J.E. Fleming ixtiro qilganidan so'ng, u radiotelegraf qabul qilgichlarida elektromagnit tebranishlarni aniqlash uchun ishlatgan.

rasm. 8.7 diodning oqim kuchlanish xususiyatlarini o'lchash diagrammasini ko'rsatadi - diod orqali oqimning uning elektrodlaridagi kuchlanishga bog'liqligi. Agar A diodining anodiga musbat kuchlanish qo'llanilsa, u holda

oqim Ia katodning T harorati va Ua anodidagi kuchlanishni aniqlaydigan In filamanidagi oqimga bog'liq.

Bu tokning sababi - lampochkaning akkor filamanidan elektronlar emissiyasi (termion emissiya hodisasi). Filament Ti harorati qiymatlarining har biri In to'yinganlik oqimining o'ziga xos qiymatiga

to'g'ri keladi, bu qanchalik baland bo'lsa, K katodi shunchalik qiziydi.

Rasm. 8.7. Vakuumli diodning joriy kuchlanish xarakteristikalari

Hozirgi vaqtda vakuumli diodlar deyarli qo'llanilmaydi. Ularning o'rniga yarimo'tkazgichli diodlar o'rnatildi, ular filament quvvat manbai talab qilmaydi va shuning uchun elektron sxemalarning passiv elementlari hisoblanadi.

Yarimo'tkazgichli diodlarning ba'zi asosiy parametrlari: - ruxsat etilgan maksimal old oqim, A;

- ruxsat etilgan maksimal teskari kuchlanish, V;

- diodning to'g'ridan -to'g'ri ulanishdagi statik qarshiligi, Ohm;

- teskari aloqada diodning statik qarshiligi, MOhm; - to'g'ridan -to'g'ri ulanishda diodning dinamik qarshiligi, Ohm;

- o'zgaruvchan tokning ruxsat etilgan maksimal chastotasi, Hz.

Eng sodda yarim sxemasi davr diodli rektifikator va uning ishlash sxemalari rasmda ko'rsatilgan. 8.8.

Rasm. 8.8. Yarimo'tkazgichli dioddagi yarim to'lqinli rektifikator va uning ishlash sxemalari

1906 yilda amerikalik muhandis Li de Forest uch elektrodli vakuumli naychani - triodni ("Forest's audion") ixtiro qildi, u birinchi bo'lib elektr signallarini konvertatsiya qilish va kuchaytirish uchun faol element bo'ldi (8.9 -rasm).

Rasm. 8.9. Vakuum triodining rasmi elektr davri va uning dizayni

Triodda anod oqimining kattaligi uning yonida joylashgan to'r elektrodiga qo'llaniladigan signal kuchlanishi bilan boshqariladi.

katod (8.10 -rasm). Triodning chiqish quvvati nazorat signalining kirish kuchidan ancha yuqori. Shunday qilib, kuchaytirish effektiga erishiladi. Vakuumli triodning joriy kuchlanish xarakteristikalari faqat diodning yuqoridagi xususiyatlariga o'xshaydi

anod tokining qiymatiga ta'sir etuvchi parametr - bu katod harorati emas, balki katod haroratidan farqli o'laroq, deyarli inertial o'zgarishi mumkin bo'lgan tarmoqdagi kuchlanishdir, bu signallarni juda yuqori chastotali, yuzlab megagertsgacha ishlov berishga imkon beradi. Bunday holda, katod harorati bir xilda saqlanadi.

Rasm. 8.10. Vakuumli triodli kuchaytirgich davri

Biroq, yuqori sezgir radio qabul qilish moslamalarini yaratish muammosini hal qilishda birinchi elektron naychalar - triodlar kuchsiz edi.

daromad Samarali kuchaytirgich yaratish uchun ko'proq tadqiqotlar o'tkazish kerak edi.

1912 yilda amerikalik radio -muhandis E. X. Armstrong triodga asoslangan regenerativ kuchaytirgichni taklif qildi, bunda ijobiy teskari aloqa tufayli daromadning sezilarli o'sishiga erishildi (8.11 -rasm). Armstrongning regenerativ sxemasi tezda ishlab chiqarishga kiritildi. 1915 yilda Nyu-York va San-Frantsisko o'rtasida regenerativ repetitorlar yordamida transkontinental telefon aloqasi o'rnatildi.

Rasm. 8.11. Armstrong regenerativ kuchaytirgich sxemasi

Keyinchalik daromadni ko'paytirish muammosi ko'p elektrodli lampalar - tetrod va pentodlarni yaratish yo'li bilan hal qilindi (8.12 -rasm).a b

Rasm. 8.12. Pentod:

a - qurilish; b - diagrammadagi rasm
1918-1925 yillarda. Mixail Aleksandrovich Bonch-Bruevich, 1919 yilda radio quvurlar nazariyasi va hisobining asoslarini nashr etgan, birinchi sovet radiotexnika tadqiqot markazida "Nijegorodskaya laboratoriyasi" da samarali ishlagan. 1921 yilda u hamkasblari bilan birgalikda uzoq masofali radioaloqa va eshittirish tizimlarida ishlatiladigan radio uzatgichlar uchun kuchli osilator lampalarini ishlab chiqdi. U dunyoda birinchi marta suv bilan sovutilgan platina va qizil-mis anodlardan foydalangan va 100 kVtgacha quvvatga ega generator lampalar ishlab chiqarishni o'zlashtirgan.

O'sha vaqtdan boshlab elektron quvurlar asosiy elementlar bazasiga aylandi. Ular generatorlar, transmitterlar, kuchaytirgichlar, to'g'rilagichlar, radio qabul qiluvchilar va nihoyat 40-yillarning o'rtalarida birinchi kompyuterlarni yaratish uchun ishlatiladi.

Elektron qurilmalarning funktsional murakkabligi ko'p sonli elementlarning (lampalar, rezistorlar, kondansatkichlar va boshqalar) ishlatilishiga olib keldi, ularning vazni va o'lchamlarini keskin oshirdi va ishonchliligini pasaytirdi. Masalan, BESM tipidagi kompyuterlarda har biri 5-6 ming lampa bor edi va kompyuterning ish vaqti 5-10 soatni tashkil etdi.

Rus fizigi Nikolay Dmitrievich Papa-lexi (1880-1947) qabul qiluvchi-kuchaytiruvchi va tebranuvchi lampalarning rivojlanishida katta rol o'ynadi. 1911 yilda u elektronikada konvertorli davrlar nazariyasining asosini qo'ydi. 1914-1916 yillarda. ND Papaleksi mahalliy radio naychalarning birinchi namunalarini ishlab chiqishni nazorat qilgan. 1916 yilda M.A.Bonch-Bruevichning faol ishtirokida Rossiya elektron quvurlar ishlab chiqarishni boshladi.

Akademik N.D. Papaleksi mudofaa maqsadlari uchun mo'ljallangan quvur qabul qilgichlar. U radiotelefon aloqasini yaxshilash ustida ishlagan. U chiziqli bo'lmagan tebranishlar nazariyasiga katta hissa qo'shdi, parametrik generatorlar yaratdi.

Papaleksi telemexanika uskunalarini ishlab chiqishga rahbarlik qildi va samolyotlar va suv osti kemalarini masofadan boshqarishda tajribalar uyushtirdi. Shu bilan birga, u radiotexnika nazariyasi bilan shug'ullangan. O'sha paytda uning qalam ostidan radio naychalari yordamida tebranish avlodi nazariyasiga bag'ishlangan katta ilmiy ish chiqdi.

1925 yilda Mandelstam va Papaleksi boshchiligida Markaziy radio laboratoriya kvartsli filtrli qabul qilgich sxemasini ishlab chiqdi, keyinchalik bu turdagi barcha qabul qiluvchilar uchun asos bo'ldi.

Elektron quvurlar bugungi kunda ham ishlatilmoqda. Birinchidan, ularni qo'llash sohasi - radio uzatuvchi qurilmalarning kuchli kuchaytirgichlari. Ovozni yuqori sifatli qayta ishlab chiqarishning ba'zi muxlislari tranzistorli kuchaytirgichlardan ko'ra kolba kuchaytirgichlarining ovozini afzal ko'rishadi. Vakuumli integral mikrosxemalar kabi yangi yo'nalish ham mavjud, bu erda faol elementlar o'lchovlari yarimo'tkazgichli tranzistorlarga yaqin bo'lgan vakuumli quvurlardir. Elektron tezligi yuqori bo'lganligi sababli (106-1 07 m / s), ular silikon tranzistorlarga qaraganda yaxshiroq chastotali xususiyatlarga ega, yuqori nurlanish qarshiligi bilan ajralib turadi, bu ochiq kosmik sharoitlar va nurlanish ob'ektlarida qo'llanilish uchun juda muhim afzallik.

Nazorat savollari

1. Elektronika rivojlanishining dastlabki bosqichlari

2. Elektron qurilmalar radiotexnika qurilmalari

3. Rus fizigi Nikolay Dmitrievich Papa-lexi Rus fizigi Nikolay Dmitrievich Papa-lexi tajribasi.

4. Axborot uzatishda elektronikning roli