Радио и телевидение?.. Это очень просто!
Радио и телевидение?.. Это очень просто!
ОглавлениеПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА БЕСЕДА ПЕРВАЯ. ТЕЛЕГРАФИЯ БЕЗ ПРОВОДОВ — РАДИО-ЭЛЕКТРОНИКА Покорение Вселенной Всемогущество электроники Рождение телеграфии без проводов Эпоха радио Быстрое развитие электроники КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА БЕСЕДА ВТОРАЯ. ЭЛЕКТРОНЫ НА ПРОГУЛКЕ КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Применение закона Ома Электрическая мощность БЕСЕДА ТРЕТЬЯ. Рождение магнетизма Соленоид. Электромагнит Рождение электрического тока КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ИНДУКЦИЯ И ИНДУКТИВНОСТЬ Самоиндукция Устройство гальванометра Измерительные приборы БЕСЕДА ЧЕТВЕРТАЯ. ЕМКОСТЬ И ЕМКОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Заряд конденсатора Рождение конденсатора Заряд и разряд Величина емкости Конденсаторы постоянной, переменной емкости и подстроечные Прохождение переменного тока Емкостное сопротивление конденсатора КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ СОЕДИНЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ Явление резонанса БЕСЕДА ПЯТАЯ. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ Поддержание колебаний Радиоволны Прием радиоволн РАДИОПЕРЕДАТЧИКИ И РАДИОПРИЕМНИКИ БЕСЕДА ШЕСТАЯ. ОТ РАМОЧНОЙ АНТЕННЫ К ЭЛЕКТРОВАКУУМНОМУ ДИОДУ Рамочные антенны Радиопеленгация Рамочные антенны с ферромагнитными сердечниками Эмиссия электронов Выпрямление тока и детектирование КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ОТ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ДИОДА К ТРИОДУ Характеристики триода Использование триода для усиления БЕСЕДА СЕДЬМАЯ. УСИЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ НЧ Детектирование с одновременным усилением Усиление колебаний НЧ Резистивно-емкостная связь Двухтактная схема Катодный повторитель КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ. РАДИОПЕРЕДАЧА. МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ Явление интерференции Модуляция и радиопередача Тетрод Вторичная эмиссия. Пентод Комбинированные лампы. Гептоды. Октоды БЕСЕДА ВОСЬМАЯ. СУПЕРГЕТЕРОДИН КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ Как получают напряжение накала и анодное напряжение Фильтрация высокого напряжения Электролитические конденсаторы Полупроводниковые выпрямители БЕСЕДА ДЕВЯТАЯ. ЗАМИРАНИЕ И АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ Распространение радиоволн Принцип действия системы автоматической регулировки усиления Ручная регулировка громкости звука КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ Полупроводниковый диод БЕСЕДА ДЕСЯТАЯ. ТРАНЗИСТОР Транзистор p-n-p Транзистор n-p-n Аналогия транзистор — триод Условные обозначения Усилительный каскад Входное и выходное сопротивления КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ БЕСЕДА ОДИННАДЦАТАЯ. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Крутизна характеристики транзистора Напряжение смещения затвора Радиоприемник на транзисторах Основные схемы включения триода БЕСЕДА ДВЕНАДЦАТАЯ. СВЯЗЬ ВЫХОД — ВХОД. ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ Согласование между источником и нагрузкой Схемы с отрицательной обратной связью КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ СХЕМЫ СВЯЗИ БЕСЕДА ТРИНАДЦАТАЯ. СУПЕРГЕТЕРОДИН НА ТРАНЗИСТОРАХ КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ПЕЧАТНЫЕ И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ БЕСЕДА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ. ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ Сколько передатчиков может работать в каждом диапазоне волн? Ширина боковых полос при ЧМ Дальность распространения метровых волн Принцип и преимущества ЧМ Как модулируют частоту? КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ПРИЕМ ПЕРЕДАЧ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ БЕСЕДА ПЯТНАДЦАТАЯ. Полоса видеочастот Чересстрочное разложение изображения Основные принципы телевидения КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА БЕСЕДА ШЕСТНАДЦАТАЯ. ГЕНЕРАТОРЫ РАЗВЕРТОК Блокинг-генератор на транзисторе КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ПЕРЕДАЮЩИЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ТРУБКИ БЕСЕДА СЕМНАДЦАТАЯ. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПЕРЕДАТЧИКИ И ПРИЕМНИКИ Амплитуда видеосигналов Форма сигналов синхронизации Волны, модулированные сигналами изображения и звука Устройство телевизионных передатчиков Устройство телевизионных приемников Спектр цветов Физиология зрения Восприятие цветов Передача цветов в телевидении КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ Яркость — сумма цветов Сигналы, передаваемые в цветном телевидении Цветная передающая телевизионная камера Системы NTSC, SECAM, PAL БЕСЕДА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ. ЦВЕТНЫЕ ТЕЛЕВИЗОРЫ Системы NTSC и PAL Принцип системы SECAM Линии задержки КОММЕНТАРИЙ ПРОФЕССОРА РАДИОЛЯ ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЗВУКА И ИЗОБРАЖЕНИЯ БЕСЕДА ДВАДЦАТАЯ И ПОСЛЕДНЯЯ. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ |
Транзистор: из чего состоит, где используется, принцип работы
Транзистор – это, простыми словами, – радиоэлектронный компонент с тремя выводами, который ещё называют полупроводниковым триодом. Путём подачи слабого сигнала на дополнительный электрод он позволяет управлять током на выходе. Ни одна сложная схема не обходится без транзисторов, размеры которых уменьшаются с каждым годом. Параллельно снижается энергопотребления и тепловыделение – повышается КПД. В публикации расскажем, что такое транзистор, как он работает, где применяется.
Строение компонента
Конструктивно триод – это корпус с тремя ножками. Корпуса делают из сплавов металлов, полимерных материалов (пластмасса), керамики, металлокерамики, металлостекла. Корпус – защита радиоэлектронного компонента от воздействия внешней среды, в том числе электромагнитного поля. Внутри расположены три соединённых последовательно контакта, в мощных элементах встречается белый порошок, улучшающий теплообмен.
Различают два вида триодов: биполярные и полевые. Электроды биполярных называются:
- Эмиттером (Э) – вход.
- Коллектором (К) – вывод.
- Базой (Б) – имеет отличный от К и Э тип проводимости. В зависимости от мощности подаваемого сигнала, электрод усиливает коллекторный ток.
Выводы биполярного компонента схем называются иначе:
- Исток – вход, аналог эмиттера.
- Сток – выход.
- Затвор – электрод с управляющим напряжением.
Биполярные триоды делят на две группы, исходя из типа Б. Если это:
- Канал n-типа – элемент имеет p-n-p структуру – прямая проводимость.
- Канал типа p – относят к типу n-p-n – обратная проводимость.
Полевые делят на транзисторы с изолированным затвором и затвором в виде электронно-дырочного перехода.
Области применения
Все электронные приборы построены на транзисторах, позволяющих управлять входящим током, усиливать его. Группа триодов представляет собой логическое устройство, на основе которого создаются микропроцессоры. Триоды в усилительном режиме применяются для построения усилителей сигналов, могут работать как генераторы. Используются в следующих устройствах:
- Процессоры, триггеры – основа вычислительной электроники.
- Усилительные каскады: слуховые аппараты, громкоговорители.
- Генераторы.
- Электронные ключи или регенераторы.
- Преобразователи, например, ЦАП, АЦП.
- Сглаживающие фильтры.
Мощные транзисторы – основа для силовых инверторных преобразователей: сварочных инверторов, нагревателей индукционного типа.
На основе полупроводниковых триодов делают пары Дарлингтона – объединение двух или более биполярных транзисторов в одном корпусе. Такие конструкции называют IGBT, применяют для улучшения электрических характеристик низкочастотных схем (в сварочных инверторах). Всё ещё выпускаемый в России транзистор КТ808А используется для сборки усилителей слабых сигналов, электронных ключей.
Как работает полупроводниковый триод
Принцип работы транзистора прост. На эмиттер подаётся управляемый ток, который протекает в направлении коллектора. В состоянии «закрыто» этого не происходит из-за сопротивления эмиттерного перехода. Для перевода радиокомпонента в состояние «открыто» на базу подают незначительное напряжение, сопротивление между Э и К снижается, между ними начинает протекать ток. Изменяя напряжение Б, можно управлять коэффициентом усиления транзистора, включать или отключать его. При подаче на базу аналогового сигнала изменяется амплитуда выходящего тока, причём его частота остаётся прежней.
Благодаря возможности управления проводимостью и коэффициентом усиления полупроводникового триода он может работать как электронный ключ или усилитель.
Присоединяйтесь! Наш канал в Telegram.Как делают микроскопические транзисторы на микросхемах?
Микрочипы изготавливаются с использованием самых разнообразных технологических операций. В основном, каждый шаг состоит из двух основных компонентов: маскирование областей, над которыми нужно работать, и последующее выполнение какой-либо операции с этими областями. Шаг маскирования может быть выполнен несколькими различными методами. Наиболее распространена фотолитография. В этом процессе пластина покрывается очень тонким слоем светочувствительного химического вещества. Затем этот слой экспонируется в виде очень сложного узора, который проецируется на маску коротковолновым светом. Набор используемых масок определяет дизайн чипа, они являются конечным продуктом процесса проектирования чипа. Размер элемента, который можно проецировать на фоторезистивное покрытие пластины, определяется длиной волны используемого света. После экспонирования фоторезиста его проявляют, чтобы обнажить основную поверхность. Открытые области могут быть обработаны другими процессами, например. травление, ионная имплантация и т. д. Если фотолитография не имеет достаточного разрешения, то есть другой метод, использующий сфокусированные электронные лучи для того же самого. Преимущество заключается в том, что маски не требуются, поскольку геометрия просто запрограммирована в машине, однако это происходит намного медленнее, поскольку луч (или несколько лучей) должен отслеживать каждый отдельный элемент.
Сами транзисторы состоят из нескольких слоев. Большинство чипов в наши дни являются CMOS, поэтому я кратко опишу, как собрать MOSFET-транзистор. Этот метод называется методом «самовыравнивающегося затвора», поскольку затвор укладывается перед истоком и стоком, так что любое смещение затвора будет компенсировано. Первым делом необходимо заложить колодцы, в которых размещены транзисторы. Лунки преобразуют кремний в нужный тип для создания транзистора (вам необходимо построить N-канальный MOSFET на кремнии P-типа и P-канальный MOSFET на кремнии N-типа). Это делается путем нанесения слоя фоторезиста, а затем с помощью ионной имплантации для принудительного проникновения ионов в пластину в открытых областях. Затем оксид затвора выращивается поверх пластины. В кремниевых чипах в качестве оксида обычно используется диоксид кремния — стекло. Это делается путем запекания чипа в духовке с кислородом при высокой температуре. Затем поверх оксида наносится слой поликремния или металла. Этот слой сформирует ворота после травления. Далее наносится и экспонируется слой фоторезиста. Открытые участки стравливаются, оставляя затворы транзисторов. Затем используется еще один этап фотолитографии, чтобы замаскировать области транзисторных истоков и стоков. Ионная имплантация используется для создания электродов истока и стока на открытых участках. Сам электрод затвора действует как маска для канала транзистора, обеспечивая легирование истока и стока точно по краю электрода затвора. Затем пластина запекается, так что имплантированные ионы немного проходят под электродом затвора. После этого транзисторы готовы, и слои разводки наращиваются один за другим.
Я откопал пару приличных видео, которые на самом деле образовательные, а не PR-ролики:
http://www.youtube.com/ watch?v=z47Gv2cdFtA
От транзисторов к микропроцессорам — 101 Компьютеры
Опубликовано Администратор Опубликовано в A Level Concepts, Computer Science, Computing Concepts
Вакуумные лампы — предшественники транзисторов
Вакуумные лампы и транзисторы:
Многие считают транзистор одним из самых важных изобретений всех времен.
Хотя предшественники транзистора были изобретены в 1907 году (в то время они еще не были транзисторами, это были электронных ламп , называемых вентилями), вскоре они были заменены более мелкими компонентами, называемыми транзисторами . Они по-прежнему являются ключевыми компонентами современных компьютеров.
Так что же такое транзистор?
Транзистор представляет собой электронный компонент с тремя контактами. По сути, транзистор — это переключатель (между двумя контактами: коллектор и эмиттер ), который управляется небольшим током в третьем контакте, называемом основанием .
Используйте флажки под этим транзистором, чтобы понять, как подача напряжения на базу транзистора эквивалентна включению ключа.
Транзистор действует как переключатель, приводимый в действие подачей небольшого тока на базу.
Транзисторы бывают разных форм и размеров
Логические вентили?
Логические вентили состоят из транзисторов. Они позволяют применять логику к малым токам, которые либо включены, либо выключены, и представляют двоичную информацию внутри компьютера . Компьютеры создаются путем объединения логических вентилей.
Используйте вкладки ниже, чтобы увидеть, как некоторые из ключевых логических элементов построены с использованием транзисторов:
И GateOR GATENOT GATENAND GATEN
Интегральные схемы?
Интегральная схема (также называемая чипом или микрочипом) представляет собой набор электронных схем на одном маленьком плоском элементе (или «чипе») полупроводникового материала, обычно кремния. Интеграция большого количества крошечных транзисторов в небольшой чип приводит к тому, что схемы меньше, дешевле и быстрее, чем схемы, состоящие из дискретных электронных компонентов.
Интегральная схема 7408: счетверенный логический элемент И с двумя входами
Более сложные интегральные схемы включают двоичные сумматоры ( полусумматор , полный сумматор , используемый для выполнения двоичного сложения) и триггерные схемы , используемые для реализации энергозависимой памяти.
Список интегральных схем серии 7400:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_7400_series_integrated_circuits
Микропроцессоры?
Микропроцессор — это компьютерный процессор, который объединяет функции центрального процессора компьютера (ЦП) на одной интегральной схеме (или, самое большее, на нескольких интегральных схемах). Микропроцессор представляет собой многоцелевую, управляемую часами, основанную на регистрах, цифровую интегральную схему, которая принимает двоичные данные в качестве входных данных, обрабатывает их в соответствии с инструкциями, хранящимися в его памяти, и предоставляет результаты в качестве выходных данных.
5 поколений компьютеров
Используемые компьютеры 1-го поколения Вакуумные лампы
Вакуумные трубки
Еще в 1950-х годах компьютеры состояли из электронных ламп, из которых назывались вентилями (предшественники транзисторов). Эти лампы были довольно громоздкими, как электрические лампочки, и производили много тепла. Установки часто взрывались.
В качестве устройств ввода и вывода использовались перфокарты, бумажная лента и магнитная лента . Компьютеры 1-го поколения были запрограммированы с использованием машинного кода .
Компьютеры 1-го поколения были очень дорогими, и только крупные организации могли их себе позволить.
Используемые компьютеры 2-го поколения Транзисторы
Компьютеры 2-го поколения: Транзисторы
В начале 1960-х годов компьютеры 2-го поколения использовали транзисторов для замены электронных ламп компьютеров 1-го поколения. Поэтому компьютеры 2-го поколения были дешевле, потребляли меньше энергии и были более компактными. Они также были более надежными и быстрыми. Для создания более сложных компьютеров можно было бы использовать больше транзисторов.
Магнитная лента и магнитные диски использовались в качестве вторичных запоминающих устройств, а перфоленты использовались до сих пор.
Компьютеры 2-го поколения были запрограммированы с использованием языка ассемблера и языков программирования высокого уровня , таких как FORTRAN или COBOL.
В компьютерах третьего поколения использовались интегральные схемы.
Компьютеры 3-го поколения: интегральные схемы
Во второй половине 1960-х годов было выпущено интегральных схем9.0027 использовались компьютерами 3-го поколения. Интегральная схема состоит из множества транзисторов, резисторов и конденсаторов, а также связанных с ними схем. Эта разработка сделала компьютеры меньше по размеру, более надежными и эффективными.
Компьютеры 3-го поколения были запрограммированы с использованием языков высокого уровня (FORTRAN, COBOL, PASCAL, BASIC, ALGOL-68 и т.д.).
Atari 7800 — материнская плата
В компьютерах 4-го и 5-го поколения используются микропроцессорные микросхемы.
Компьютеры 4-го поколения: микропроцессоры
В 1970-х годах в компьютерах 4-го поколения использовались схемы сверхбольшой интегральной схемы (СБИС). Схемы СБИС, содержащие около 5000 транзисторов на одном кристалле, называемом микропроцессором .
Компьютеры четвертого поколения стали более мощными, компактными, надежными и доступными. Они начали революцию в области персональных компьютеров (ПК).
Компьютеры 5-го поколения: сегодня
Период пятого поколения 19 лет.80-наст. В пятом поколении технология VLSI стала технологией ULSI (Ultra Large Scale Integration), что привело к производству микропроцессорных микросхем с десятью миллионами электронных компонентов.