Matematik modellashtirish optimal boshqarish parametrlarini aniqlashda samarali qurol hisoblanadi, ayniqsa, fizikaviy va kimyoviy jarayoniarning qonuniyatlari yetarlicha o‘rganilgan holatlarida

1.2 Elektron qurilmalarning rejimlari,
Elektron qurilmaning holatini yoki ishlashini aniqlaydigan shartlar to'plami odatda deyiladi elektron qurilma rejimi, va ushbu rejimni tavsiflovchi har qanday qiymat (masalan, oqim yoki kuchlanish), - rejim parametrlari. Ular kuchaytirish, impuls, chastota, shovqin, harorat va mexanik xususiyatlar, ishonchlilik va boshqalar haqida gapirishadi. Ushbu xususiyatlar haqida miqdoriy ma'lumotlar deyiladi qurilma parametrlari. Bularga, masalan, joriy uzatish koeffitsientlari, xarakterli chastotalar, shovqin ko'rsatkichi, ishlamay qolish darajasi, zarba qarshiligi va boshqalar kiradi.
Birinchidan, qurilmalarning statik va dinamik rejimlari tushunchalariga to'xtalib o'tamiz. statik qurilma elektrodlarda doimiy ("statik") kuchlanishlarda ishlaganda rejim deb ataladi. Ushbu rejimda elektrod davrlaridagi oqimlar vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydi va qurilmadagi zaryad va oqimlarning taqsimlanishi ham vaqt bo'yicha doimiydir. Boshqacha qilib aytganda, statik rejimda barcha rejim parametrlari vaqt ichida o'zgarmaydi. Biroq, agar rejim parametrlaridan kamida bittasi, masalan, biron bir elektroddagi kuchlanish vaqt o'tishi bilan o'zgarsa, rejim deyiladi. dinamik.
Dinamik rejimda qurilmaning xatti-harakati sezilarli darajada ta'sirning o'zgarishi tezligiga yoki chastotasiga (masalan, kuchlanish) bog'liq.
Aksariyat qurilmalar uchun bu bog'liqlik qurilmadagi fizik jarayonlarning inertsiyasi bilan izohlanadi, masalan, zaryad tashuvchilarning ish maydoni bo'ylab parvozining chekli vaqti yoki tashuvchilarning cheklangan umri. Parvoz vaqtining chekliligi shuni olib keladiki, tashuvchilar harakatlanadigan elektrod oqimining bir lahzali qiymati tanlangan vaqt momentida nafaqat elektroddagi kuchlanish qiymati bilan belgilanadi. moment, lekin, tabiiyki, tarixdan oldingi, ya'ni qurilmada harakat boshlangan paytdan boshlab zaryad tashuvchisi ko'rib chiqilayotgan elektrodga kelgunga qadar barcha kuchlanish qiymatlari. Shuning uchun dinamik rejimda oqim va kuchlanishning oniy qiymatlarining ulanishi statik rejimda oqim va kuchlanishning doimiy qiymatlarini ulashdan farq qilishi kerak. Biroq, agar parvoz vaqti o'zgaruvchan kuchlanishning o'zgarishi davridan sezilarli darajada kam bo'lsa, u holda munosabatlardagi bu farq ahamiyatsiz bo'ladi, ya'ni. lahzali qiymatlarning munosabati statik rejimdagi doimiy qiymatlar bilan deyarli bir xil bo'ladi. Bunday dinamik rejim deyiladi kvazistatik rejim("kvasi" "go'yo" yoki "go'yo" degan ma'noni anglatadi).
19-asrda bir qator fizik hodisalar kashf qilindi, ularning tabiati erkin elektronlarning elektromagnit maydon va materiya bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq. Bunday hodisalar elektromagnit deb ataladi. Bularga quyidagilar kiradi:
– qizdirilgan jism tomonidan elektronlar emissiyasi – termion emissiya;
– fotonlar ta’sirida moddaning elektronlar chiqishi (fotoelektr effekti);
– elektronlar ta’sirida moddaning fotonlarni chiqarishi (luminesans);
– vakuum bo‘shlig‘i bilan ajratilgan qizdirilgan va isitilmaydigan elektrodlardan tashkil topgan kontaktlarning zanglashiga olib elektron o‘tkazuvchanligining oqim yo‘nalishiga bog‘liqligi;
– muhitning elektr o‘tkazuvchanligining keskin oshishi bilan birga tez harakatlanuvchi elektronlar oqimining o‘tishida kam uchraydigan gazning ionlanishi;
-
u yoki bu turdagi zaryad tashuvchilarning (elektron yoki teshik) ustunligiga qarab, ikki turdagi yarimo'tkazgich elektr o'tkazuvchanligi (elektron va teshik) mavjudligi;

Sanab o'tilgan va boshqa ko'plab elektron hodisalar yaxshi o'rganilgan va mavjud amaliy foydalanish. Vakuum, gaz yoki qattiq holatda elektr zaryadlangan zarrachalarning harakati bilan bog'liq jismoniy hodisalarga asoslangan qurilmalar elektron deb ataladi. Elektron qurilmalar va qurilmalarni o'rganish va ishlab chiqish bilan shug'ullanadigan fan va texnika sohasi elektronika deb ataladi.

Eng keng tarqalgan tasniflash xususiyati qurilmadagi asosiy jismoniy jarayonlar sodir bo'ladigan ish muhitidir. Shunday qilib, elektrovakuum, ion (gaz-razryad) va yarim o'tkazgichli qurilmalar mavjud.
Elektrovakuum qurilmalarida ish joyi atrof-muhitdan gaz o'tkazmaydigan qobiq - shar bilan ajratilgan. Ushbu qurilmalardagi elektr jarayonlari taxminan 10-6 mm Hg bosimli juda kam uchraydigan gaz muhitida davom etadi. Art. Elektrovakuum qurilmalariga vakuum naychalari, katod-nur, fotoelektron va mikroto'lqinli qurilmalar kiradi.
Tsilindrlari inert gazlar (argon, neon, kripton va boshqalar), ularning aralashmasi, vodorod yoki simob bug'lari bilan to'ldirilgan qurilmalarga ionli (gaz-razryadli) qurilmalar deyiladi. Tsilindagi gaz bosimi yuqori emas: 10-10-5 mm Hg. Art. Gaz bilan to'ldirish moslamalari ular orqali bir xil quvvat sarfiga ega bo'lgan elektrovakuum qurilmasiga qaraganda ancha kattaroq oqimni o'tkazishga imkon beradi, bu qurilmaning past ichki qarshiligi va shunga mos ravishda gaz o'rtasidagi kuchlanishning kichik pasayishi bilan izohlanadi. anod va katod.
Ion qurilmalarining dizayni va maqsadi juda xilma-xildir. Ularning aksariyat turlari tekislash uchun ishlatiladi o'zgaruvchan tok(gazotronlar, ignitronlar, tiristorlar, simob klapanlari va boshqalar). Ular barqarorlashtirish uchun ham ishlatiladi doimiy kuchlanish(zener diodlari), elektron o'rni sifatida, kommutatsiya qurilmalari (ion to'xtatuvchilari).
Elektron qurilmalar tomonidan bajariladigan eng keng tarqalgan funktsiyalar axborot signallari yoki energiyani aylantirishdir.
"Elektron qurilmalar" nomining o'zi signal va energiyani aylantirishning barcha jarayonlari elektronlar harakati tufayli yoki ularning bevosita ishtirokida sodir bo'lishini ko'rsatadi. Elektron qurilmaning axborot signallarini o'zgartiruvchisi sifatidagi asosiy vazifalari quyidagilardan iborat: signallarni kuchaytirish, yaratish, uzatish, to'plash va saqlash, shuningdek ularni shovqin fonida tanlash.
Elektron qurilmalarni maqsadi, fizik xususiyatlari, asosiy elektr parametrlari, strukturaviy va texnologik xususiyatlari, ish muhitining turi va boshqalarga ko'ra tasniflash mumkin.
Signallar turiga va axborotni qayta ishlash usuliga qarab barcha mavjud elektron qurilmalar elektrokonvertatsiya qiluvchi, elektr yorug'lik, fotoelektrik, termoelektrik, akustoelektrik va mexanoelektriklarga bo'linadi.
Elektr konvertorlari eng kattasini ifodalaydi
elektron qurilmalar guruhi. Bularga har xil turdagi diodlar va tranzistorlar, tiristorlar, gaz razryadlari, elektr vakuum qurilmalari kiradi.
Electrolight qurilmalari orasida LEDlar, lyuminestsent kondansatörler, lazerlar, katod nurlari quvurlari mavjud.
Fotovoltaiklarga - fotodiodlar, fototransistorlar, fototiristorlar, quyosh panellari.
Termoelektriklarga - yarimo'tkazgichli diodlar, tranzistorlar, termistorlar.
Akustoelektrik kuchaytirgichlar, osilatorlar, filtrlar, sirtdagi kechikish chiziqlari akustik to'lqinlar akustik qurilmalarga murojaat qiling. So'nggi paytlarda elektronika va optikaning kesishmasida texnologiyaning yangi sohasi - optika va signallarni shakllantirish, saqlash va qayta ishlash muammolarini hal qilish uchun elektronika va optika usullarini o'z ichiga olgan optoelektronika shakllandi.
Amalga oshirilgan vazifalari va maqsadiga ko'ra elektron qurilmalar rektifikatorlar, kuchaytirgichlar, generatorlar, kommutatsiya, indikator va boshqalarga bo'linadi.
C
hastota diapazoni bo'yicha - past chastotali, yuqori chastotali, o'ta yuqori chastotali; quvvat bilan - kam quvvat, o'rta quvvat va kuchli.
Elektron qurilmaning rejimi tushunchasi uning ishlashini belgilaydigan shartlar to'plamini o'z ichiga oladi. Har qanday rejim bir qator parametrlar bilan belgilanadi. Elektr, mexanik, iqlimiy rejimlar mavjud. Ushbu rejimlarning har biri o'z parametrlari bilan tavsiflanadi. Ishlash, sinovdan o'tkazish yoki uning parametrlarini o'lchash vaqtida qurilmaning optimal ish sharoitlari nominal rejim bilan belgilanadi.