Лекция Электр қондырғылары және қауіпсіздік техникасы жөніндегі жалпы мағлұматтар. Электротехникалық материалдар, бұйымдар және олармен жұмыс. Жоспар Электр қондырғыларын түрге бөлу
Электрондық құрылғылардың даму тарихы
жүктеу/скачать 4,55 Mb.
|
| Электрондық құрылғылардың даму тарихы.Электрондық приборларлар техникада белгілі бір процестерді бақылауға, автоматтандыруға, басқару мақсатында кеңінен қолданылады. Технологиялық процестерді басқару үшін оның әрбір жылжу сатысының қалып-күйі туралы мәлімет, ақпарат қажет. Ақпараттық сигналдар аналогтық, сандық(цифрлық) және импульстік болып бөлінеді. Сигналдардың айырмашылығын суреттен қараңыз (Сурет-1). Суретте байқап отырғаныңыздай: аналогтық сигналдар үздіксіз өзгереді, ақпарат ретінде U, I немесе басқа параметр мәндері оқылады; сандық сигнал – U1 мәнінде логикалық «0»-ге тең, U2 мәнінде логикалық «1»-ге тең деп оқылады (логикалық 0 мен 1 тізбегінен байт жиналады, сондықтан «сандық» деп аталады); ал импульстік сигналдардағы ақпарат тек резонанстық жиілікте ғана оқылады (көбіне радиоқұрылғыларда қолданылады).
Электрониканың 100жылдан аса ғұмыры бастапқыда электрондық (вакуумдық) лампаларды, одан соң иондық приборларды зерттеуден басталған. Бұл приборлар негізінен электрлік басқару жүйелерінде қолданылды. Электрлік басқару жүйелерін дамыту, жетілдіру адамзаттың барлық технологиялық процестерді автоматтандыруға талпынған мақсатының бір бөлігі. 1950 жылдары әскери самолеттердің лампылық приборлармен жабдықталған электрондық басқару жүйесіндегі элементтер саны 100000-нан асып, ал салмағы 1000 кг асып кетті. Мұндай массаны әуеге көтеру үшін қандай қуатты қозғалтқыш, қанша отын керек екенін айтпаса да белгілі. Осы жылдан бастап самолеттің басқару жүйесіндегі электрондық лампаларды жартылайөткізгіштен жасалған транзистормен жаппай алмастыру нәтижесінде самолеттің басқару жүйесіндегі элементтер саны оданда көбейіп, күрделеніп, жетілдіріле түсті, ал салмағы азайды. Себебі жартылайөткізгіштен жасалған аспаптардың көлемі әлдеқайда кіші, салмағы жеңіл, сенімділігі жоғары, энергияны аз жұмсайды және арзан. Электрондық приборлардың негізгі көрсеткіші – салмағының жеңілдігі, көлемінің шағындығы, 1 см3 көлеміндегі элементтер тығыздығының жоғарылығы. Электрондық лампадан құралған басқару құрылғыларында 1см3 көлеміндегі элементтер тығыздығы 0,3 эл/см3 болса, 40-жылдардан бастап жаңа принциппен жасалған (жартылайөткізгіш элемент -диод пен транзистордан тұратын) модульдік электрондық аппаратура құрылымындағы элементтер тығыздығы – 2,5 эл/см3 жетті. Бұл басқару жүйелерінде технологиялық процестерді аз қуатты аналогтық сигналдар көмегімен басқаруға мүмкіндік берді. Жартылайөткізгіш аспаптардың одан ары өлшемін кішірейту бағытындағы зерттеулер нәтижесінде 70 жылдары микромодульдер пайда бола бастады. Микромодульдегі элементтер тығыздығы –10 эл/см3 жетті. Микромодульдер электроникадағы бірнеше онжылдыққа созылған транзисторлар дәуірін аяқтап, интегральдық микросхема немесе микроэлектроника дәуірін бастады. Ал ол өз кезегінде басқару жүйелеріндегі процестерді сандық (цифрлық) сигналдармен басқаруға мүмкіндік ашты. Техникалық сұлба (немесе схема) тұрғысынан транзисторлық және интегральдық электрониканың айырмашылығы жоқ, себебі интегральдық схемада құрылғының принципиальдық схемасындағыдай барлық элементтерін ажыратып қарауға болады. Тек бір айырмашылығы – интегральдық микросхемалардың барлық элементтері тұтас бір корпуста жасалып, өлшемі микронмен өлшенетіндігінде. Интегральдық микросхемаларды дайындау технологиясының дамуы ондағы элементтердің тығыздығын күрт өсіріп, 1см3 көлеміндегі элементтер тығыздығын 106 жеткізді, тіпті оданда асырып жіберді. Енді осының барлығына рет-ретімен және толығырақ тоқталайық. а)
б)
в)
Сурет-1. а) – аналогтық сигналдар; б) – сандық сигналдар; в)- импульстік сигналдар. жүктеу/скачать 4,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|