60 лет транзистору

Б. М. Малашевич

Трудно найти такую отрасль науки и техники, которая так же стремительно развивалась и оказала такое–же огромное влияние на все стороны жизнедеятельности человека, каждого отдельного и общества в целом, как электроника.

Как самостоятельное направление науки и техники электроника сформировалась благодаря электронной лампе. Сначала появились радиосвязь, радиовещание, радиолокация, телевидение, затем электронные системы управления, вычислительная техника и т.п. Но электронная лампа имеет неустранимые недостатки: большие габариты, высокое энергопотребление, большое время вхождения в рабочий режим, низкую надежность. В результате через 2-3 десятка лет существования ламповая электроника во многих применениях подошла к пределу своих возможностей. Электронной лампе требовалась более компактная, экономичная и надежная замена. И она нашлась в виде полупроводникового транзистора. Его создание справедливо считают одним из величайших достижений научно-технической мысли двадцатого столетия, коренным образом изменившим мир. Оно было отмечено Нобелевской премией по физике, присужденной в 1956 г. американцам Джону Бардину, Уолтеру Браттейну и Уильяму Шокли. Но у нобелевской тройки в разных странах были предшественники .

И это понятно. Появление транзисторов – результат многолетней работы многих выдающихся ученых и специалистов, которые в течении предшествующих десятилетий развивали науку о полупроводниках. Советские ученые внесли в это общее дело огромный вклад. Очень много было сделано школой физики полупроводников академика А.Ф. Иоффе – пионера мировых исследований по физике полупроводников. Еще в 1931 году он опубликовал статью с пророческим названием: «Полупроводники – новые материалы электроники». Немалую заслугу в исследование полупроводников внесли Б.В. Курчатов и В.П. Жузе. В своей работе – «К вопросу об электропроводности закиси меди» в 1932 году они показали, что величина и тип электрической проводимости определяется концентрацией и природой примеси. Советский физик Я.Н. Френкель создал теорию возбуждения в полупроводниках парных носителей заряда: электронов и дырок. В 1931 г. англичанину Уилсону удалось создать т еоретическую модель полупроводника, сформулировав при этом основы «зонной теории полупроводников». В 1938 г. Мотт в Англии, Б.Давыдов в СССР, Вальтер Шоттки в Германии независимо друг от друга предложили теорию выпрямляющего действия контакта металл-полупроводник. В 1939 году Б.Давыдов опубликовал работу «Диффузионная теория выпрямления в полупроводниках». В 1941 г. В. Е. Лашкарев опубликовал статью «Исследование запирающих слоев методом термозонда» и в соавторстве с К. М. Косоноговой – статью «Влияние примесей на вентильный фотоэффект в закиси меди». Он описал физику «запорного слоя» на границе раздела «медь – закись меди», впоследствии названного «p-n» переходом. В 1946 г. В. Лошкарев открыл биполярную диффузию неравновесных носителей тока в полупроводниках. Им же был раскрыт механизм инжекции – важнейшего явления, на основе которого действуют полупроводниковые диоды и транзисторы. Большой вклад в исследование свойств полупроводников внесли И. В.Курчатов, Ю.М.Кушнир, Л.Д.Ландау, В.М.Тучкевича, Ж.И.Алферов и др. Таким образом, к концу сороковых годов двадцатого века основы теоретической базы для создания транзисторов были проработаны достаточно глубоко, чтобы приступать к практическим работам.

Рис. Транзитрон Г.Матаре и Г.Велкера

Первой известной попыткой создания кристаллического усилителя в США предпринял немецкий физик Юлиус Лилиенфельд, запатентовавший в 1930, 1932 и 1933 гг. три варианта усилителя на основе сульфида меди. В 1935 г. немецкий у ченый Оскар Хейл получил британский патент на усилитель на основе пятиокиси ванадия. В 1938 г. немецкий физик Поль создал действующий образец кристаллического усилителя на нагретом кристалле бромида калия. В довоенные годы в Германии и Англии было выдано еще несколько аналогичных патентов. Эти усилители можно считать прообразом современных полевых транзисторов. Однако построить устойчиво работающие приборы не удавалось, т.к. в то время еще не было достаточно чистых материалов и технологий их обработки. В первой половине тридцатых годов точечные триоды изготовили двое радиолюбителей – канадец Ларри Кайзер и тринадцатилетний новозеландский школьник Роберт Адамс. В июне 1948 г. (до обнародования транзистора) изготовили свой вариант точечного германиевого триода, названный ими транзитроном, жившие тогда во Франции немецкие физики Роберт Поль и Рудольф Хилш. В начале 1949 г. было организовано производство транзитронов, применялись они в телефонном оборудовании, причем работали лучше и дольше американских транзисторов. В России в 20-х годах в Нижнем Новгороде О.В.Лосев наблюдал транзисторный эффект в системе из трех – четырех контактов на поверхности кремния и корборунда. В середине 1939 г. он писал: «…с полупроводниками может быть построена трехэлектродная система, аналогичная триоду», но увлекся открытым им светодиодным эффектом и не реализовал эту идею. К транзистору вело множество дорог.

Первый транзистор

Слава направо: Уильям Шокли,
Джон Бардин (сидит), Уолтер Бреттейн.
Фото из http://gete.ru/page_140.html

Выше описанные примеры проектов и образцов транзисторов были результатами локальных всплесков мысли талантливых или удачливых людей, не подкрепленные достаточной экономической и организационной поддержкой и не сыгравшие серьезной роли в развитии электроники. Дж. Бардин, У. Браттейн и У. Шокли оказались в лучших условиях. Они работали по единственной в мире целенаправленной долговременной (более 5 лет) программе с достаточным финансовым и материальным обеспечением в фирме Bell Telephone Laboratories, тогда одной из самых мощных и наукоемких в США. Их работы были начаты еще во второй половине тридцатых годов, работу возглавил Джозеф Бекер, который привлек к ней высококлассного теоретика У. Шокли и блестящего экспериментатора У. Браттейна. В 1939 г. Шокли выдвинул идею изменять проводимость тонкой пластины полупроводника (оксида меди), воздействуя на нее внешним электрическим полем. Это было нечто, напоминающее и патент Ю. Лилиенфельда, и позже сделанный и ставший массовым полевой транзистор. В 1940 г. Шокли и Браттейн приняли удачное решение ограничить исследования только простыми элементами – германием и кремнием. Однако все попытки построить твердотельный усилитель ни к чему не привели, и после Пирл-Харбора (практическое начало Второй мировой войны для США) были положены в долгий ящик. Шоккли и Браттейн были направлены в исследовательский центр, работавший над созданием радаров. В 1945 г. оба возвратились в Bell Labs. Там под руководством Шокли была создана сильная команда из физиков, химиков и инженеров для работы над твердотельными приборами. В нее вошли У. Браттейн и физик-теоретик Дж. Бардин. Шокли сориентировал группу на реализацию своей довоенной идеи. Но устройство упорно отказывалось работать, и Шокли, поручив Бардину и Браттейну довести его до ума, сам практически устранился от этой темы.

Два года упорного труда принесли лишь отрицательные результаты. Бардин предположил, что избыточные электроны прочно оседали в приповерхностных областях и экранировали внешнее поле. Эта гипотеза подсказала дальнейшие действия. Плоский управляющий электрод заменили острием, пытаясь локально воздействовать на тонкий приповерхностный слой полупроводника.

Первый транзистор У. Браттейна и Дж. Бардина

Однажды Браттейн нечаянно почти вплотную сблизил два игольчатых электрода на поверхности германия, да еще перепутал полярность напряжений питания, и вдруг заметил влияние тока одного электрода на ток другого. Бардин мгновенно оценил ошибку. А 16 декабря 1947 г. у них заработал твердотельный усилитель, который и считают первым в мире транзистором. Устроен он был очень просто – на металлической подложке-электроде лежала пластинка германия, в которую упирались два близко расположенных (10-15 мкм) контакта. Оригинально были сделаны эти контакты. Треугольный пластмассовый нож, обернутый золотой фольгой, разрезанной надвое бритвой по вершине треугольника. Треугольник прижимался к германиевой пластинке специальной пружиной, изготовленной из изогнутой канцелярской скрепки. Через неделю, 23 декабря 1947 г. прибор был продемонстрирован руководству фирмы, этот день и считается датой рождения транзистора. Все были рады результатом, кроме Шокли: получилось, что он, раньше всех задумавший полупроводниковый усилитель, руководивший группой специалистов, читавший им лекции по квантовой теории полупроводников – не участвовал в его создании. Да и транзистор получился не такой, как Шокли задумывал: биполярный, а не полевой. Следовательно на соавторство в «звездном» патенте он претендовать не мог.

Прибор работал, но широкой публике эту внешне несуразную конструкцию показывать было нельзя. Изготовили несколько транзисторов в виде металлических цилиндриков диаметром около 13 мм. и собрали на них «безламповый» радиоприемник. 30 июня 1948 г. в Нью-Йорке состоялась официальная презентация нового прибора – транзистора (от англ. Transver Resistor – трансформатор сопротивлений). Но специалисты не сразу оценили его возможности. Эксперты из Пентагона «приговорили» транзистор к использованию лишь в слуховых аппаратах для старичков. Так близорукость военных спасла транзистор от засекречивания. Презентация осталась почти незамеченной, лишь пара абзацев о транзисторе появилась в «Нью-Йорк Тайме» на 46 странице в разделе «Новости радио». Таким было явление миру одного из величайших открытий XX века. Даже изготовители электронных ламп, вложившие многие миллионы в свои заводы, в появлении транзистора угрозы не увидели.

Позже, в июле 1948 года, информация об этом изобретении появилась в журнале «The Physical Review». Но т олько через некоторое в ремя специалисты поняли, что произошло грандиозное событие, определившее дальнейшее развитие прогресса в мире.

Bell Labs сразу оформила патент на это революционное изобретение, но с технологией было масса проблем. Первые транзисторы, поступившие в продажу в 1948 году, не внушали оптимизма – стоило их потрясти, и коэффициент усиления менялся в несколько раз, а при нагревании они и вовсе переставали работать. Но зато им не было равных в миниатюрности. Аппараты для людей с пониженным слухом можно было поместить в оправе очков! Поняв, что вряд ли она сама сможет справиться со всеми технологическими проблемами, Bell Labs решилась на необычный шаг. В начале 1952 года она объявила, что полностью передаст права на изготовление транзистора всем компаниям, готовым выложить довольно скромную сумму в 25 000 долларов вместо регулярных выплат за пользование патентом, и предложила обучающие курсы по транзисторной технологии, помогая распространению технологии по всему миру. Постепенно росла очевидность важности этого миниатюрного устройства. Транзистор оказался привлекательным по следующим причинам: был дешев, миниатюрен, прочен, потреблял мало мощности и мгновенно включался (лампы долго нагревались). В 1953 г. на рынке появилось первое коммерческое транзисторное изделие – слуховой аппарат (пионером в этом деле выступил Джон Килби из ф. Centralab , который через несколько лет сделает первую в мире полупроводниковую микросхему), а в октябре 1954 г. – первый транзисторный радиоприе мник Regency TR1, в нем использовалось всего четыре германиевых транзистора. Немедленно принялась осваивать новые приборы и индустрия вычислительной техники, первой была фирма IBM . Доступность технологии дала свои плоды – мир начал стремительно меняться.

Польза конструктивного честолюбия

У честолюбивого У.Шокли случившееся вызвало вулканический всплеск его творческой энергии. Хотя Дж. Бардин и У.Браттейн нечаянно получили не полевой транзистор, как планировал Шокли, а биполярный, он быстро разобрался в сделанном. Позднее Шокли вспоминал о своей «страстной неделе», в течение которой он создал теорию инжекции, а в новогоднюю ночь изобрел плоскостной биполярный транзистор без экзотических иголочек.

Что бы создать что-то новое, Шокли по-новому взглянул на давно известное – на точечный и плоскостный полупроводниковые диоды, на физику работы плоскостного «p — n» перехода, легко поддающуюся теоретическому анализу. Поскольку точечный транзистор представляет собой два очень сближенные диода, Шокли провел теоретическое исследования пары аналогично сближенных плоскостных диодов и создал основы теории плоскостного биполярного транзистора в кристалле полупроводника, со держащего два «p — n» перехода. Плоскостные транзисторы обладают рядом преимуществ перед точечными: они более доступны теоретическому анализу, обладают более низким уровнем шумов, обеспечивают большую мощность и, главное, более высокие повторяемость параметров и надежность. Но, пожалуй, главным их преимуществом была легко автоматизируемая технология, исключающая сложные операции изготовления, установки и позиционирования подпружиненных иголочек, а также обеспечивавшая дальнейшую миниатюризацию приборов.

30 июня 1948 г. в нью-йоркском офисе Bell Labs изобретение было впервые продемонстрировано руководству компании. Но оказалось, что создать серийноспособный плоскостной транзистор гораздо труднее, чем точечный. Транзистор Браттейна и Бардина – чрезвычайно простое устройство. Его единственным полупроводниковым компонентом был кусочек относительно чистого и вполне тогда доступного германия. А вот техника легирования полупроводников в конце сороковых годов, необходимая для изготовления плоскостного транзистора, еще находилась в младенчестве, поэтому изготовление серийноспособного транзистора «по Шокли» удалось только в 1951 г. В 1954 году Bell Labs разработала процессы окисления, фотолитографии, диффузии, которые на многие годы стали основой производства полупроводниковых приборов.

Первый кремниевый транзистор, 1950 г.

Точечный транзистор Бардина и Браттейна – безусловно огромный прогресс по сравнению с электронными лампами. Но не он стал основой микроэлектроники, век его оказался короток, около 10 лет. Шокли быстро понял сделанное коллегами и создал плоскостной вариант биполярного транзистора, который жив и сегодня и будет жить, пока существует микроэлектроника. Патент на него он получил в 1951 г. А в 1952 г. У. Шокли создал и поле вой транзистор, так же им запатентованный. Так что свое участие в Нобелевской премии он заработал честно.

Число производителей транзисторов росло как снежный ком. Bell Labs, Shockley Semiconductor, Fairchild Semiconductor, Western Electric, GSI (с декабря 1951 г. Texas Instruments), Motorola, Tokyo Cousin (С 1958 г. Sony), NEC и многие другие.

В 1950 г. фирма GSI разработала первый кремниевый транзистор, а с 1954 г., преобразившись в Texas Instruments , начала его серийное производство.

«Холодная война» и ее влияние на электронику

После окончания Второй мировой войны мир раскололся на два враждебных лагеря. В 1950-1953 гг. эта конфронтация вылилась в прямое военное столкновение – Корейскую войну. Фактически это была опосредованная война между США и СССР. В это же время США готовились к прямой войне с СССР. В 1949 г. в США был разработан опубликованный ныне план «Последний выстрел» (Operation Dropshot), фактически план Третье мировой войны, войны термоядерной. План предусматривал прямое нападение на СССР 1 января 1957 г . В течение месяца предполагалось сбросить на наши головы 300 50-килотонных атомных и 200 000 обычных бомб. Для этого план предусматривал разработку специальных баллистических ракет, подводных атомных лодок, авианосцев и многого другого. Так началась развязанная США беспрецедентная гонка вооружений, продолжавшаяся всю вторую половину прошлого века, продолжающаяся, не столь демонстративно, и сейчас.

В этих условиях перед нашей страной, выдержавшей беспрецедентную в моральном и экономическом отношении четырехлетнюю войну и добившейся победы ценой огромных усилий и жертв, возникли новые гигантские проблемы по обеспечению собственной и союзников безопасности. Пришлось срочно, отрывая ресурсы от измученного войной и голодного народа, создавать новейшие виды оружия, содержать в постоянной боеготовности огромную армию. Так были созданы атомные и водородные бомбы, межконтинентальные ракеты, система противоракетной обороны и многое другое. Наши успехи в области обеспечения обороноспособности страны и реальная возможность получения сокрушительного ответного удара вынудили США отказаться от реализации плана «Dropshot» и других ему подобных.

Одним из последствий «холодной войны» была почти полная экономическая и информационная изоляция противостоящих сторон. Экономические и научные связи были весьма слабы, а в области стратегически важных отраслей и новых технологий практически отсутствовали. Важные открытия, изобретения, новые разработки в любой области знаний, которые могли быть использованы в военной технике или способствовать экономическому развитию, засекречивались. Поставки прогрессивных технологий, оборудования, продукции запрещались. В результате советская полупроводниковая наука и промышленность, развивались в условиях почти полной изоляции, фактической блокады от всего того, что делалось в этой области в США, Западной Европе, а затем и Японии.

Следует также отметить, что советская наука и промышленность во многих направлениях тогда занимала лидирующее в мире положение. Наши истребители в корейской войне были лучше американских, наши ракеты были мощнее всех, в космосе в те годы мы были впереди планеты всей, первый в мире компьютер с производительностью выше 1 млн. оп/с был наш, водородную бомбу мы сделали раньше США, баллистическую ракету первой сбила наша система ПРО и т.п. Отстать в электронике означало потянуть назад все остальные отрасли науки и техники.

Значение полупроводниковой техники в СССР понимали прекрасно, но пути и методы ее развития были иными, чем в США. Руководство страны сознавало, что противостояние в холодной войне можно обеспечить путем развития оборонных систем, управляемых надежной, малогабаритной электроникой. В 1959 году были основаны такие заводы полупроводниковых приборов, как Александровский, Брянский, Воронежский, Рижский и др. В январе 1961 г. было принято Постановление ЦК КПСС и СМ СССР «О развитии полупроводниковой промышленности», в котором предусматривалось строительство заводов и НИИ в Киеве, Минске, Ереване, Нальчике и других городах. Причем базой для создания первых предприятий полупроводниковой промышленности стали совершенно не приспособленные для этих целей помещения (здания коммерческого техникума в Риге, Совпартшколы в Новгороде, макаронная фабрика в Брянске, швейная фабрика в Воронеже, ателье в Запорожье и т.д.). Но вернемся к истокам.

Первые советские транзисторы

В годы, предшествующие изобретению транзистора, в СССР были достигнуты значительные успехи в создании германиевых и кремниевых детекторов. В этих работах использовалась оригинальная методика исследования приконтактной области путем введения в нее дополнительной иглы, вследствие чего создавалась конфигурация, в точности повторяющая точечный транзистор. Иногда при измерениях выявлялись и транзисторные характеристики (влияние одного «p — n» перехода на другой близко расположенный), но их отбрасывали как случайные и неинтересные аномалии. Мало в чем наши исследователи уступали американским специалистам, не было у них лишь одного — нацеленности на транзистор, и великое открытие выскользнуло из рук. Начиная с 1947 г. интенсивные работы в области полупроводниковых усилителей велись в ЦНИИ-108 (лаб. С. Г. Калашникова) и в НИИ-160 (НИИ «Исток», Фрязино, лаб. А. В. Красилова). В 1948 г., группа А. В. Красилова, разрабатывавшая германиевые диоды для радиолокационный станций, также получила транзисторный эффект и попыталась объяснить его. Об этом в журнале «Вестник информации» в декабре 1948 ими была опубликована статья «Кристаллический триод» — первая публикация в СССР о транзисторах.

Напомним, что первая публикация о транзисторе в США в журнале «The Physical Review» состоялась в июле 1948 г., т.е. результаты работ группы Красилова были независимы и почти одновременны. Таким образом научная и экспериментальная база в СССР была подготовлена к созданию полупроводникового триода (термин «транзистор» был введен в русский язык в середине 60-х годов) и уже в 1949 г. лабораторией А. В. Красилова были разработаны и переданы в серийное производство первые советские точечные германиевые триоды С1 — С4. В 1950 г. образцы германиевых триодов были разработаны в ФИАНе (Б.М. Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов и др.), в ЛФТИ (В.М. Тучкевич, Д. Н. Наследов) и в ИРЭ АН СССР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин и др.).

Первый советские промышленные транзистор:
точечный С1Г (слева) и плоскостный П1А (справа)

В мае 1953 г. был образован специализированный НИИ (НИИ-35, позже – НИИ «Пульсар»), учрежден Межведомственный Совет по полупроводникам. В 1955 г. началось промышленное производство транзисторов на заводе «Светлана» в Ленинграде, а при заводе создано ОКБ по разработке полупроводниковых приборов.

В 1956 г. московский НИИ-311 с опытным заводом переименован в НИИ «Сапфир» с заводом «Оптрон» и переориентирован на разработку полупроводниковых диодов и тиристоров.

На протяжении 50-х годов в стране были разработаны ряд новых технологий изготовления плоскостных транзисторов: сплавная, сплавно-диффузионная, меза-диффузионная.

Полупроводниковая промышленность СССР развивалась достаточно быстро: в 1955 г. было выпущено 96 тысяч, в 1957 г. – 2,7 млн, а в 1966 г. – более 11 млн. транзисторов. И это было только начало.

Статья помещена в музей 6.01.2008

Изобретение транзисторов и развитие электроники

Ровно 50 лет назад американцам Джону Бардину, Уолтеру Браттейну и Уильяму Шокли (рис. 1) была присуждена Нобелевская премия по физике «За исследования в области полупроводников и открытие транзистора». Тем не менее, анализ истории науки однозначно свидетельствует, что открытие транзистора — это не только заслуженный успех Бардина, Браттейна и Шокли.

Рис. 1. Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1956 год

Первые опыты

Рождение твердотельной электроники можно отнести к 1833 году. Именно тогда Майкл Фарадей (рис. 2), экспериментируя с сульфидом серебра, обнаружил, что проводимость данного вещества (а это был, как мы теперь называем, полупроводник) растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в данном случае уменьшается. Почему так происходит? С чем это связано? На эти вопросы Фарадей ответить не смог.

Рис. 2. Майкл Фарадей и его лаборатория

Следующей вехой в развитии твердотельной электроники стал 1874 год. Немецкий физик Фердинанд Браун (рис. 3), будущий нобелевский лауреат (в 1909 году он получит премию «За выдающийся вклад в создание беспроволочной телеграфии») публикует статью в журнале Analen der Physik und Chemie, в которой на примере «естественных и искусственных серных металлов» описывает важнейшее свойство полупроводников — проводить электрический ток только в одном направлении. Выпрямляющее свойство контакта полупроводника с металлом противоречило закону Ома. Браун (рис. 4) пытается объяснить наблюдаемое явление и проводит дальнейшие исследования, но безрезультатно. Явление есть, объяснения нет. По этой причине современники Брауна не заинтересовались его открытием, и только пять десятилетий спустя выпрямляющие свойства полупроводников были использованы в детекторных приемниках.

Рис. 3. Фердинанд Браун

Рис. 4. Фердинанд Браун в своей лаборатории

Год 1906. Американский инженер Гринлиф Виттер Пикард (рис. 5) получает патент на кристаллический детектор (рис. 6). В своей заявке на получение патента он пишет: «Контакт между тонким металлическим проводником и поверхностью некоторых кристаллических материалов (кремний, галенит, пирит и др.) выпрямляет и демодулирует высокочастотный переменный ток, возникающий в антенне при приеме радиоволн».

Рис. 5. Гринлиф Пикард

Рис. 6. Принципиальная схема кристаллического детектора Пикарда

Тонкий металлический проводник, с помощью которого осуществлялся контакт с поверхностью кристалла, внешне очень напоминал кошачий ус.

Кристаллический детектор Пикарда так и стали называть — «кошачий ус» (cat’s whisker).

Чтобы «вдохнуть жизнь» в детектор Пикарда и заставить его устойчиво работать, требовалось найти наиболее чувствительную точку на поверхности кристалла. Сделать это было непросто. На свет появляется множество хитроумных конструкций «кошачего уса» (рис. 7), облегчающих поиск заветной точки, но стремительный выход на авансцену радиотехники электронных ламп надолго отправляет детектор Пикарда за кулисы.

Рис. 7. Вариант конструкции «кошачий ус»

И все же «кошачий ус» намного проще и меньше вакуумных диодов, к тому же намного эффективнее на высоких частотах. А что если заменить вакуумный триод, на котором была основана вся радиоэлектроника того времени, (рис. 8) на полупроводник? Возможно ли это? В начале ХХ века подобный вопрос не давал покоя многим ученым.

Рис. 8. Вакуумный триод

Лосев

Советская Россия. 1918 год. По личному распоряжению Ленина в Нижнем Новгороде создается радиотехническая лаборатория (рис. 9). Новая власть остро нуждается в «беспроволочной телеграфной» связи. К работе в лаборатории привлекаются лучшие радиоинженеры того времени — М. А. Бонч-Бруевич, В. П. Вологдин, В. К. Лебединский, В. В. Татаринов и многие другие.

Рис. 9. Нижегородская радиолаборатория

Приезжает в Нижний Новгород и Олег Лосев (рис. 10).

Рис. 10. Олег Владимирович Лосев

После окончания Тверского реального училища в 1920 году и неудачного поступления в Московский институт связи Лосев согласен на любую работу, только бы приняли в лабораторию. Его берут посыльным. Общежития посыльным не полагается.

17-летний Лосев готов жить в помещении лаборатории, на лестничной площадке перед чердаком, только бы заниматься любимым делом.

С раннего возраста он страстно увлекался радиосвязью. В годы Первой мировой войны в Твери была построена радиоприемная станция. В ее задачи входило принимать сообщения от союзников России по Антанте и далее по телеграфу передавать их в Петроград. Лосев часто бывал на радиостанции, знал многих сотрудников, помогал им и не мыслил свою дальнейшую жизнь без радиотехники. В Нижнем Новгороде у него не было ни семьи, ни нормального быта, но было главное — возможность общаться со специалистами в области радиосвязи, перенимать их опыт и знания. После выполнения необходимых работ в лаборатории ему разрешали заниматься самостоятельным экспериментированием.

В то время интерес к кристаллическим детекторам практически отсутствовал. В лаборатории никто особо не занимался этой темой. Приоритет в исследованиях был отдан радиолампам. Лосеву очень хотелось работать самостоятельно. Перспектива получить ограниченный участок работы «по лампам» его никак не вдохновляет. Может быть, именно по этой причине он выбирает для своих исследований кристаллический детектор. Его цель — усовершенствовать детектор, сделать его более чувствительным и стабильным в работе. Приступая к экспериментам, Лосев ошибочно предполагал, что «в связи с тем, что некоторые контакты между металлом и кристаллом не подчиняются закону Ома, то вполне вероятно, что в колебательном контуре, подключенном к такому контакту, могут возникнуть незатухающие колебания». В то время уже было известно, что для самовозбуждения одной лишь нелинейности вольтамперной характеристики недостаточно, должен обязательно присутствовать падающий участок. Любой грамотный специалист не стал бы ожидать усиления от детектора. Но вчерашний школьник ничего этого не знает. Он меняет кристаллы, материал иглы, аккуратно фиксирует получаемые результаты и в один прекрасный день обнаруживает искомые активные точки у кристаллов, которые обеспечивают генерацию высокочастотных сигналов.

«Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно, но всегда находится невежда, который этого не знает, он-то и делает открытие», — шутил Эйнштейн.

Свои первые исследования генераторных кристаллов Лосев производил на простейшей схеме, представленной на рис. 11.

Рис. 11. Схема первых опытов Лосева

Испытав большое количество кристаллических детекторов, Лосев выяснил, что лучше всего генерируют колебания кристаллы цинкита, подвергнутые специальной обработке. Для получения качественных материалов он разрабатывает технологию приготовления цинкита методом сплавливания в электрической дуге естественных кристаллов. При паре цинкит — угольное острие, при подаче напряжения в10 В получался радиосигнал с длиной волны 68 м. При снижении генерации реализуется усилительный режим детектора.

Заметим, что «генерирующий» детектор был впервые продемонстрирован еще в 1910 году английским физиком Уильямом Икклзом (рис. 12).

Рис 12. Уильям Генри Икклз

Новое физическое явление не привлекает внимания специалистов, и о нем на какое-то время забывают. Икклз тоже ошибочно объяснял механизм «отрицательного» сопротивления исходя из того, что сопротивление полупроводника падает с увеличением температуры вследствие тепловых эффектов, возникающих на границе «металл–полупроводник».

В 1922 году на страницах научного журнала «Телеграфия и телефония без проводов» появляется первая статья Лосева, посвященная усиливающему и генерирующему детектору. В ней он очень подробно описывает результаты своих экспериментов, причем особое внимание уделяет обязательному присутствию падающего участка вольтамперной характеристики контакта.

В те годы Лосев активно занимается самообразованием. Его непосредственный руководитель профессор В. К. Лебединский помогает ему в изучении радиофизики. Лебединский понимает, что его молодой сотрудник сделал настоящее открытие и тоже пытается дать объяснение наблюдаемому эффекту, но тщетно. Фундаментальная наука того времени еще не знает квантовой механики. Лосев, в свою очередь, выдвигает гипотезу, что при большом токе в зоне контакта возникает некий электрический разряд наподобие вольтовой дуги, но только без разогрева. Этот разряд закорачивает высокое сопротивление контакта, обеспечивая генерацию.

Лишь через тридцать лет сумели понять, что собственно было открыто. Сегодня мы бы сказали, что прибор Лосева — это двухполюсник с N-образной вольтамперной характеристикой, или туннельный диод, за который в 1973 году японский физик Лео Исаки (рис. 13) получил Нобелевскую премию.

Рис. 13. Лео Исаки

Руководство нижегородской лаборатории понимало, что серийно воспроизвести эффект не удастся. Немного поработав, детекторы практически теряли свойства усиления и генерации. Об отказе от ламп не могло быть и речи. Тем не менее практическая значимость открытия Лосева была огромной.

В 1920-е годы во всем мире, в том числе и в Советском Союзе, радиолюбительство принимает характер эпидемии. Советские радиолюбители пользуются простейшими детекторными приемниками, собранными по схеме Шапошникова (рис. 14).

Рис. 14. Детекторный приемник Шапошникова

Для повышения громкости и дальности приема применяются высокие антенны. В городах применять такие антенны было затруднительно из-за промышленных помех. На открытой местности, где практически нет помех, хороший прием радиосигналов не всегда удавался из-за низкого качества детекторов. Введение в антенный контур приемника отрицательного сопротивления детектора с цинкитом, поставленного в режим, близкий к самовозбуждению, значительно усиливало принимаемые сигналы. Радиолюбителям удавалось услышать самые отдаленные станции. Заметно повышалась избирательность приема. И это без использования электронных ламп!

Лампы были не дешевы, причем к ним требовался специальный источник питания, а детектор Лосева мог работать от обычных батареек для карманного фонарика.

В итоге оказалось, что простые приемники конструкции Шапошникова с генерирующими кристаллами предоставляют возможность осуществлять гетеродинный прием, являвшийся в то время последним словом радиоприемной техники. В последующих статьях Лосев описывает методику быстрого поиска активных точек на поверхности цинкита и заменяет угольное острие металлическим. Он дает рекомендации, как следует обрабатывать кристаллы и приводит несколько практических схем для самостоятельной сборки радиоприемников (рис. 15).

Рис. 15. Принципиальная схема кристадина О. В. Лосева

Устройство Лосева позволяет не только принимать сигналы на больших расстояниях, но и передавать их. Радиолюбители в массовом порядке, на основе детекторов-генераторов, изготавливают радиопередатчики, поддерживающие связь в радиусе нескольких километров. Вскоре издается брошюра Лосева (рис. 16). Она расходится миллионными тиражами. Восторженные радиолюбители писали в различные научно-популярные журналы, что «при помощи цинкитного детектора в Томске, например, можно услышать Москву, Нижний и даже заграничные станции».

Рис. 16. Брошюра Лосева, издание 1924 года

На все свои технические решения Лосев получает патенты, начиная с «Детекторного приемника-гетеродина», заявленного в декабре 1923 года.

Статьи Лосева печатаются в таких журналах, как «ЖЭТФ», «Доклады АН СССР», Radio Revue, Philosophical Magazine, Physikalische Zeitschrift.

Лосев становится знаменитостью, а ведь ему еще не исполнилось и двадцати лет!

Например, в редакторском предисловии к статье Лосева «Осциллирующие кристаллы» в американском журнале The Wireless World and Radio Review за октябрь 1924 года говорится: «Автор этой статьи, господин Олег Лосев из России, за сравнительно короткий промежуток времени приобрел мировую известность в связи с его открытием осциллирующих свойств у некоторых кристаллов».

Другой американский журнал — Radio News — примерно в то же время публикует статью под заголовком «Сенсационное изобретение», в которой отмечается: «Нет необходимости доказывать, что это — революционное радиоизобретение. В скором времени мы будем говорить о схеме с тремя или шестью кристаллами, как мы говорим сейчас о схеме с тремя или шестью усилительными лампами. Потребуется несколько лет, чтобы генерирующий кристалл усовершенствовался настолько, чтобы стать лучше вакуумной лампы, но мы предсказываем, что такое время наступит».

Автор этой статьи Хьюго Гернсбек называет твердотельный приемник Лосева — кристадином (кристалл + гетеродин). Причем не только называет, но и предусмотрительно регистрирует название, как торговую марку (рис. 17). Спрос на кристадины огромен.

Рис. 17. Кристаллический детектор Лосева. Изготовлен в Radio News Laboratories. США, 1924 год

Интересно, что когда в нижегородскую лабораторию приезжают немецкие радиотехники, чтобы лично познакомиться с Лосевым, они не верят своим глазам. Они поражаются таланту и юному возрасту изобретателя. В письмах из-за границы Лосева величали не иначе как профессором. Никто и представить не мог, что профессор еще только постигает азы науки. Впрочем, очень скоро Лосев станет блестящим физиком-экспериментатором и еще раз заставит мир заговорить о себе.

В лаборатории с должности рассыльного его переводят в лаборанты, предоставляют жилье. В Нижнем Новгороде Лосев женится (правда, неудачно, как оказалось впоследствии), обустраивает свой быт и продолжает заниматься кристаллами.

В 1928 году, по решению правительства, тематика нижегородской радиолаборатории вместе с сотрудниками передается в Центральную радиолабораторию в Ленинграде, которая, в свою очередь, тоже постоянно реорганизуется. На новом месте Лосев продолжает заниматься полупроводниками, но вскоре Центральную радиолабораторию преобразовывают в Институт радиовещательного приема и акустик. В новом институте своя программа исследований, тематика работ сужается. Лаборанту Лосеву удается устроиться по совместительству в Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ), где у него появляется возможность продолжить исследования новых физических эффектов в полупроводниках. В конце 1920-х годов у Лосева появилась идея создать твердотельный аналог трехэлектродной вакуумной радиолампы.

В 1929–1933 гг., по предложению А. Ф. Иоффе, Лосев проводит исследования полупроводникового устройства, полностью повторяющего конструкцию точечного транзистора. Как известно, принцип действия этого прибора заключается в управлении током, текущим между двумя электродами, с помощью дополнительного электрода. Лосев действительно наблюдал данный эффект, но, к сожалению, общий коэффициент такого управления не позволял получить усиление сигнала. Для этой цели Лосев использовал только кристалл карборунда (SiC), а не кристалл цинкита (ZnO), имевшего значительно лучшие характеристики в кристаллическом усилителе (Что странно! Ему ли не знать о свойствах этого кристалла.) До недавнего времени считалось, что после вынужденного ухода из ЛФТИ Лосев не возвращался к идее полупроводниковых усилителей. Однако существует довольно любопытный документ, написанный самим Лосевым. Он датирован 12 июля 1939 года и в настоящее время хранится в Политехническом музее. В этом документе, озаглавленном «Жизнеописание Олега Владимировича Лосева», кроме интересных фактов его жизни содержится и перечень научных результатов. Особый интерес вызывают следующие строки: «Установлено, что с полупроводниками может быть построена трехэлектродная система, аналогичная триоду, как и триод, дающая характеристики, показывающие отрицательное сопротивление. Эти работы в настоящее время подготавливаются мною к печати…».

К сожалению, пока не установлена судьба этих работ, которые могли бы полностью изменить представление об истории открытия транзистора — самого революционного изобретения XX века.

Рассказывая о выдающемся вкладе Олега Владимировича Лосева в развитие современной электроники, просто невозможно не упомянуть о его открытии светоизлучающего диода.

Масштаб этого открытия нам еще только предстоит понять. Пройдет не так много времени, и в каждом доме вместо привычной лампы накаливания будут гореть «электронные генераторы света», как назвал светодиоды Лосев.

Еще в 1923 году, экспериментируя с кристадинами, Лосев обратил внимание на свечение кристаллов при пропускании через них электрического тока. Особенно ярко светились карборундовые детекторы. В 1920-е годы на Западе явление электролюминесценции одно время даже называли «свет Лосева» (Losev light, Lossew Licht). Лосев занялся изучением и объяснением полученной электролюминесценции. Он первым оценил огромные перспективы таких источников света, особо подчеркивая их высокую яркость и быстродействие. Лосев стал обладателем первого патента на изобретение светового релеприбора с электролюминесцентным источником света.

В 70-х годах ХХ века, когда светодиоды стали широко применяться, в журнале Electronic World за 1907 год была обнаружена статья англичанина Генри Роунда, в которой автор, будучи сотрудником лаборатории Маркони, сообщал, что видел свечение в контакте карборундового детектора при подаче на него внешнего электрического поля. Никаких соображений, объясняющих физику этого явления, не приводилось. Данная заметка не оказала никакого влияния на последующие исследования в области электролюминесценции, тем не менее, автор статьи сегодня официально считается первооткрывателем светодиода.

Лосев независимо открыл явление электролюминесценции и провел ряд исследований на примере кристалла карборунда. Он выделил два физически различных явления, которые наблюдаются при разной полярности напряжения на контактах. Его несомненной заслугой является обнаружение эффекта предпробойной электролюминесценции, названной им «свечение номер один», и инжекционной электролюминесценции — «свечение номер два». В наши дни эффект предпробойной люминесценции широко применяется при создании электролюминесцентных дисплеев, а инжекционная электролюминесценция является основой светодиодов и полупроводниковых лазеров. Лосеву удалось существенно продвинуться в понимании физики этих явлений задолго до создания зонной теории полупроводников. Впоследствии, в 1936 году, свечение номер один было заново обнаружено французским физиком Жоржем Дестрио. В научной литературе оно известно под названием «эффект Дестрио», хотя сам Дестрио приоритет в открытии этого явления отдавал Олегу Лосеву. Наверное, было бы несправедливо оспаривать приоритет Роунда в открытии светодиода. И все же нельзя забывать, что изобретателями радио по праву считаются Маркони и Попов, хотя всем известно, что радиоволны первым наблюдал Герц. И таких примеров в истории науки множество.

В своей статье Subhistory of Light Emitting Diode известный американский ученый в области электролюминесценции Игон Лобнер пишет о Лосеве: «Своими пионерскими исследованиями в области светодиодов и фотодетекторов он внес вклад в будущий прогресс оптической связи. Его исследования были так точны и его публикации так ясны, что без труда можно представить сейчас, что тогда происходило в его лаборатории. Его интуитивный выбор и искусство эксперимента просто изумляют».

Сегодня мы понимаем, что без квантовой теории строения полупроводников представить развитие твердотельной электроники невозможно. Поэтому талант Лосева поражает воображение. Он с самого начала видел единую физическую природу кристадина и явления инжекционной люминесценции и в этом значительно опередил свое время.

После него исследования детекторов и электролюминесценции проводились отдельно друг от друга, как самостоятельные направления. Анализ результатов показывает, что на протяжении почти двадцати лет после появления работ Лосева не было сделано ничего нового с точки зрения понимания физики этого явления. Только в 1951 году американский физик Курт Леховец (рис. 18) установил, что детектирование и электролюминесценция имеют единую природу, связанную с поведением носителей тока в p-n-переходах.

Рис. 18. Курт Леховец

Следует отметить, что в своей работе Леховец приводит в первую очередь ссылки на работы Лосева, посвященные электролюминесценции.

В 1930–31 гг. Лосев выполнил на высоком экспериментальном уровне серию опытов с косыми шлифами, растягивающими исследуемую область, и системой электродов, включаемых в компенсационную измерительную схему, для измерения потенциалов в разных точках поперечного сечения слоистой структуры. Перемещая металлический «кошачий ус» поперек шлифа, он показал с точностью до микрона, что приповерхностная часть кристалла имеет сложное строение. Он выявил активный слой толщиной приблизительно в десять микрон, в котором наблюдалось явление инжекционной люминесценции. По результатам проведенных экспериментов Лосев сделал предположение, что причиной униполярной проводимости является различие условий движения электрона по обе стороны активного слоя (или, как бы мы сказали сегодня, — разные типы проводимости). Впоследствии, экспериментируя с тремя и более зондами-электродами, расположенными в данных областях, он действительно подтвердил свое предположение. Эти исследования являются еще одним значительным достижением Лосева как ученого-физика.

В 1935 году, в результате очередной реорганизации радиовещательного института и непростых отношений с руководством, Лосев остается без работы. Лаборанту Лосеву дозволялось делать открытия, но не греться в лучах славы. И это при том, что его имя было хорошо известно сильным мира сего. В письме, датируемом 16 мая 1930 года, академик А. Ф. Иоффе пишет своему коллеге Паулю Эренфесту: «В научном отношении у меня ряд успехов. Так, Лосев получил в карборунде и других кристаллах свечение под действием электронов в 2–6 вольт. Граница свечения в спектре ограничена…».

В ЛФТИ у Лосева долгое время было свое рабочее место, но в институт его не берут, слишком независимый он человек. Все работы выполнял самостоятельно — ни в одной из них нет соавторов.

При помощи друзей Лосев устраивается ассистентом на кафедру физики Первого медицинского института. На новом месте ему намного сложнее заниматься научной работой, поскольку нет необходимого оборудования. Тем не менее, задавшись целью выбрать материал для изготовления фотоэлементов и фотосопротивлений, Лосев продолжает исследования фотоэлектрических свойств кристаллов. Он изучает более 90 веществ и особо выделяет кремний с его заметной фоточувствительностью.

В то время не было достаточно чистых материалов, чтобы добиться точного воспроизведения полученных результатов, но Лосев (в который раз!) чисто интуитивно понимает, что этому материалу принадлежит будущее. В начале 1941 года он приступает к работе над новой темой — «Метод электролитных фотосопротивлений, фоточувствительность некоторых сплавов кремния». Когда началась Великая Отечественная война, Лосев не уезжает в эвакуацию, желая завершить статью, в которой излагал результаты своих исследований по кремнию. По всей видимости, ему удалось закончить работу, так как статья была отослана в редакцию «ЖЭТФ». К тому времени редакция уже была эвакуирована из Ленинграда. К сожалению, после войны не удалось найти следы этой статьи, и теперь можно лишь догадываться о ее содержании.

22 января 1942 года Олег Владимирович Лосев умер от голода в блокадном Ленинграде. Ему было 38 лет.

В том же 1942 году в США компании Sylvania и Western Electric начали промышленное производство кремниевых (а чуть позже и германиевых) точечных диодов, которые использовались в качестве детекторовсмесителей в радиолокаторах. Смерть Лосева совпала по времени с рождением кремниевых технологий.

Военный трамплин

В 1925 году корпорация American Telephone and Telegraph (AT&T) открывает научный и опытно-конструкторский центр Bell Telephone Laboratories. В 1936 году директор Bell Telephone Laboratories Мервин Келли решает сформировать группу ученых, которая провела бы серию исследований, направленных на замену ламповых усилителей полупроводниковыми. Группу возглавил Джозеф Бекер, привлекший к работе физика-теоретика Уильяма Шокли и блестящего экспериментатора Уолтера Браттейна.

Окончив докторантуру в Массачусетском технологическом институте, знаменитом МТИ, и поступив на работу в Bell Telephone Laboratories, Шокли, будучи исключительно амбициозным и честолюбивым человеком, энергично берется за дело. В 1938 году, в рабочей тетради 26-летнего Шокли появляется первый набросок полупроводникового триода. Идея проста и не отличается оригинальностью: сделать устройство, максимально похожее на электронную лампу, с тем лишь отличием, что электроны в нем будут протекать по тонкому нитевидному полупроводнику, а не пролетать в вакууме между катодом и анодом. Для управления током полупроводника предполагалось ввести дополнительный электрод (аналог сетки) — прикладывая к нему напряжение разной полярности. Таким образом, можно будет либо уменьшать, либо увеличивать количество электронов в нити и, соответственно, изменять ее сопротивление и протекающий ток. Все как в радиолампе, только без вакуума, без громоздкого стеклянного баллона и без подогрева катода. Вытеснение электронов из нити или их приток должен был происходить под влиянием электрического поля, создаваемого между управляющим электродом и нитью, то есть благодаря полевому эффекту. Для этого нить должна быть именно полупроводниковой. В металле слишком много электронов и никакими полями их не вытеснишь, а в диэлектрике свободных электронов практически нет. Шокли приступает к теоретическим расчетам, однако все попытки построить твердотельный усилитель ни к чему не приводят.

В то же время в Европе немецкие физики Роберт Поль и Рудольф Хилш создали на основе бромида калия работающий контактный трехэлектродный кристаллический усилитель. Тем не менее, никакой практической ценности немецкий прибор не представлял. У него была очень низкая рабочая частота. Есть сведения, что в первой половине 1930-х годов трехэлектродные полупроводниковые усилители «собрали» и два радиолюбителяканадец Ларри Кайзер и новозеландский школьник Роберт Адамс. Адамс, в дальнейшем ставший радиоинженером, замечал, что ему никогда не приходило в голову оформить патент на изобретение, так как всю информацию для своего усилителя он почерпнул из радиолюбительских журналов и других открытых источников.

К 1926–1930 гг. относятся работы Юлиуса Лилиенфельда (рис. 19), профессора Лейпцигского университета, который запатентовал конструкцию полупроводникового усилителя, в наше время известного под названием полевой транзистор (рис. 20).

Рис. 19. Юлиус Лилиенфельд

Рис. 20. Патент Ю. Лилиенфельда на полевой транзистор

Лилиенфельд предполагал, что при подаче напряжения на слабо проводящий материал будет меняться его проводимость и в связи с этим возникнет усиление электрических колебаний. Несмотря на получение патента, создать работающий прибор Лилиенфельд не сумел. Причина была самая прозаическая — в 30-х годах ХХ века еще не нашлось необходимого материала, на основе которого можно было бы изготовить работающий транзистор. Именно поэтому усилия большинства ученых того времени были направлены на изобретение более сложного биполярного транзистора. Таким образом, пытались обойти трудности, возникшие при реализации полевого транзистора.

Работы по твердотельному усилителю в Bell Telephone Laboratories прерываются с началом Второй мировой войны. Уильям Шокли и многие его коллеги откомандированы в распоряжение министерства обороны, где работают до конца 1945 года.

Твердотельная электроника не представляла интереса для военных — достижения им представлялись сомнительными. За одним исключением. Детекторы. Они-то как раз и оказались в центре исторических событий.

В небе над Ла-Маншем развернулась грандиозная битва за Британию, достигшая апогея в сентябре 1940 года. После оккупации Западной Европы Англия осталась один на один с армадой немецких бомбардировщиков, разрушающих береговую оборону и подготавливающих высадку морского десанта для захвата страны — операцию «Морской лев». Трудно сказать, что спасло Англию — чудо, решительность премьера Уинстона Черчилля или радиолокационные станции. Появившиеся в конце 30-х годов радары позволяли быстро и точно обнаруживать вражеские самолеты и своевременно организовывать противодействие. Потеряв в небе над Британией более тысячи самолетов, гитлеровская Германия сильно охладела к идее захвата Англии в 1940-м и приступила к подготовке блицкрига на Востоке.

Англии были нужны радары, радарам — кристаллические детекторы, детекторам — чистые германий и кремний. Первым, и в значительных количествах, на заводах и в лабораториях появился германий. С кремнием, из-за высокой температуры его обработки, сначала возникли некоторые трудности, но вскоре проблему решили. После этого предпочтение было отдано кремнию. Кремний был дешев по сравнению с германием. Итак, трамплин для прыжка к транзистору был практически готов.

Вторая мировая стала первой войной, в которой наука, по своей значимости для победы над врагом, выступила на равных с конкретными оружейными технологиями, а в чем-то и опередила их. Вспомним атомный и ракетный проекты. В этот список можно включить и транзисторный проект, предпосылки для которого были в значительной степени заложены развитием военной радиолокации.

Открытие

В послевоенные годы в Bell Telephone Laboratories начинают форсировать работы в области глобальной связи. Аппаратура 1940-х годов использовала для усиления, преобразования и коммутации сигналов в абонентских цепях два основных элемента: электронную лампу и электромеханическое реле. Эти элементы были громоздки, срабатывали медленно, потребляли много энергии и не отличались высокой надежностью. Усовершенствовать их значило вернуться к идее использования полупроводников. В Bell Telephone Laboratories вновь создается исследовательская группа (рис. 21), научным руководителем которой становится вернувшийся «с войны» Уильям Шокли. В команду входят Уолтер Браттейн, Джон Бардин, Джон Пирсон, Берт Мур и Роберт Гибни.

Рис. 21. г. Мюррей Хилл, штат Нью-Джерси, США, Bell Laboratories. Место рождение транзистора.

В самом начале команда принимает важнейшее решение: направить усилия на изучение свойств только двух материалов — кремния и германия, как наиболее перспективных для реализации поставленной задачи. Естественно, группа начала разрабатывать предвоенную идею Шокли — усилителя с эффектом поля. Но электроны внутри полупроводника упрямо игнорировали любые изменения потенциала на управляющем электроде. От высоких напряжений и токов кристаллы взрывались, но не желали изменять свое сопротивление.

Над этим задумался теоретик Джон Бардин. Шокли, не получив быстрого результата, охладел к теме и не принимал активного участия в работе. Бардин предположил, что значительная часть электронов на самом деле не «разгуливает» свободно по кристаллу, а застревает в каких-то ловушках у самой поверхности полупроводника. Заряд этих «застрявших» электронов экранирует прикладываемое извне поле, которое не проникает в объем кристалла. Вот так в 1947 году в физику твердого тела вошла теория поверхностных состояний. Теперь, когда, казалось, причина неудач найдена, группа начала более осмысленно реализовывать идею эффекта поля. Других идей просто не было. Стали различными способами обрабатывать поверхность германия, надеясь устранить ловушки электронов. Перепробовали все — химическое травление, механическую полировку, нанесение на поверхность различных пассиваторов. Кристаллы погружали в различные жидкости, но результата не было. Тогда решили максимально локализовать зону управления, для чего один из токопроводов и управляющий электрод изготовили в виде близко расположенных подпружиненных иголочек. Экспериментатор Браттейн, за плечами которого был 15-летний опыт работы с различными полупроводниками, мог по 25 часов в сутки крутить ручки осциллографа.

Теоретик Бардин всегда был рядом, готовый сутки напролет проверять свои теоретические выкладки. Оба исследователя, как говорится, нашли друг друга. Они практически не выходили из лаборатории, но время шло, а сколько-нибудь существенных результатов по-прежнему не было.

Однажды Браттейн, издерганный от неудач, сдвинул иголки почти вплотную, более того — случайно перепутал полярности прикладываемых к ним потенциалов. Ученый не поверил своим глазам. Он был поражен, но на экране осциллографа было явно видно усиление сигнала. Теоретик Бардин отреагировал молниеносно и безошибочно: эффекта поля никакого нет, и дело не в нем. Усиление сигнала возникает по другой причине. Во всех предыдущих оценках рассматривались только электроны, как основные носители тока в германиевом кристалле, а «дырки», которых было в миллионы раз меньше, естественно игнорировались. Бардин понял, что дело именно в «дырках». Введение «дырок» через один электрод (этот процесс назвали инжекцией) вызывает неизмеримо больший ток в другом электроде. И все это на фоне неизменности состояния огромного количества электронов.

Вот так, непредсказуемым образом, 19 декабря 1947 года на свет появился точечный транзистор (рис. 22).

Рис. 22. Страница рабочей тетради Браттейна. 19 декабря 1947 г.

Сначала новое устройство назвали германиевым триодом. Бардину и Браттейну название не понравилось. Не звучало. Они хотели, чтобы название заканчивалось бы на «тор», по аналогии с резистором или термистором. Здесь им на помощь приходит инженер-электронщик Джон Пирс, который прекрасно владел словом (в дальнейшем он станет известным популяризатором науки и писателем-фантастом под псевдонимом J. J. Coupling). Пирс вспомнил, что одним из параметров вакуумного триода служит крутизна характеристики, по-английски — transconductance. Он предложил назвать аналогичный параметр твердотельного усилителя transresistance, а сам усилитель, а это слово просто вертелось на языке, — транзистором. Название всем понравилось.

Через несколько дней после замечательного открытия, в канун Рождества, 23 декабря 1947 года состоялась презентация транзистора руководству Bell Telephone Laboratories (рис. 23).

Рис. 23. Точечный транзистор Бардина-Браттейна

Уильям Шокли, который проводил отпуск в Европе, срочно возвратился в Америку. Неожиданный успех Бардина и Браттейна глубоко задевает его самолюбие. Он раньше других задумался о полупроводниковом усилителе, возглавил группу, выбрал направление исследований, но на соавторство в «звездном» патенте претендовать не мог. На фоне всеобщего ликования, блеска и звона бокалов с шампанским Шокли выглядел разочарованным и мрачным. И тут происходит нечто, что всегда будет скрыто от нас пеленой времени. За одну неделю, которую впоследствии Шокли назовет своей «страстной неделей», он создает теорию транзистора с p-n-переходами, заменившими экзотические иголочки, и в новогоднюю ночь изобретает плоскостной биполярный транзистор. (Заметим, что реально работающий биполярный транзистор был изготовлен только в 1950 году.)

Предложение принципиальной схемы более эффективного твердотельного усилителя со слоеной структурой уравняло Шокли в правах на открытие транзисторного эффекта с Бардиным и Браттейном.

Через полгода, 30 июня 1948-го, в Нью-Йорке, в штаб-квартире Bell Telephone Laboratories, после улаживания всех необходимых патентных формальностей, прошла открытая презентация транзистора. В то время уже началась холодная война между США и Советским Союзом, поэтому технические новинки прежде всего оценивались военными. К удивлению всех присутствующих, эксперты из Пентагона не заинтересовались транзистором и порекомендовали использовать его в слуховых аппаратах.

Через несколько лет новое устройство стало незаменимым компонентом в системе управления боевыми ракетами, но именно в тот день близорукость военных спасла транзистор от грифа «совершенно секретно».

Журналисты отреагировали на изобретение тоже без особых эмоций. На сорок шестой странице в разделе «Новости радио» в газете «Нью-Йорк Таймс» была напечатана краткая заметка об изобретении нового радиотехнического устройства. И только.

В Bell Telephone Laboratories не ожидали такого развития событий. Военных заказов с их щедрым финансированием не предвиделось даже в отдаленной перспективе. Срочно принимается решение о продаже всем желающим лицензий на транзистор. Сумма сделки — $25 тыс. Организовывается учебный центр, проводятся семинары для специалистов. Результаты не заставляют себя ждать (рис. 24).

Рис. 24. Серийное производство транзисторов. Одно из первых рекламных объявлений. США. Февраль 1953 года

Транзистор быстро находит применение в самых различных устройствах — от военного и компьютерного оборудования до потребительской электроники. Интересно, что первый портативный радиоприемник долгое время так и называли — транзистор.

Европейский аналог

Работы по созданию трехэлектродного полупроводникового усилителя велись и по другую сторону океана, но о них известно намного меньше.

Совсем недавно бельгийский историк Арманд Ван Дормел и профессор Стэнфордского университета Майкл Риордан обнаружили, что в конце 1940-х годов в Европе был изобретен и даже запущен в серию «родной брат транзистора» Бардина-Браттейна.

Европейских изобретателей точечного транзистора звали Герберт Франц Матаре и Генрих Иоганн Велкер (рис. 25). Матаре был физиком-экспериментатором, работал в немецкой фирме Telefunken и занимался микроволновой электроникой и радиолокацией. Велкер больше был теоретиком, долгое время преподавал в Мюнхенском университете, а в военные годы трудился на люфтваффе.

Рис. 25. Изобретатели транзитрона Герберт Матаре и Генрих Велкер

Встретились они в Париже. После разгрома фашистской Германии оба физика были приглашены в европейский филиал американской корпорации Westinghouse.

Еще в 1944 году Матаре, занимаясь полупроводниковыми выпрямителями для радаров, сконструировал прибор, который назвал дуодиодом. Это была пара работающих параллельно точечных выпрямителей, использующих одну и ту же пластинку германия. При правильном подборе параметров устройство подавляло шумы в приемном блоке радара. Тогда Матаре обнаружил, что колебания напряжения на одном электроде могут обернуться изменением силы тока, проходящего через второй электрод. Заметим, что описание подобного эффекта содержалось еще в патенте Лилиенфельда, и не исключено, что Матаре знал об этом. Но как бы там ни было, он заинтересовался наблюдаемым явлением и продолжал исследования.

Велкер пришел к идее транзистора с другой стороны, занимаясь квантовой физикой и зонной теорией твердого тела. В самом начале 1945 года он создает схему твердотельного усилителя, очень похожего на устройство Шокли. В марте Велкер успевает его собрать и испытать, но ему повезло не больше, чем американцам. Устройство не работает.

В Париже Матаре и Велкеру поручают организовать промышленное производство полупроводниковых выпрямителей для французской телефонной сети. В конце 1947 года выпрямители запускаются в серию, и у Матаре с Велкером появляется время для возобновления исследований. Они приступают к дальнейшим экспериментам с дуодиодом. Вдвоем они изготавливают пластинки из гораздо более чистого германия и получают стабильный эффект усиления. Уже в начале июня 1948 года Матаре и Велкер создают стабильно работающий точечный транзистор. Европейский транзистор появляется на полгода позже, чем устройство Бардина и Браттейна, но абсолютно независимо от него. О работе американцев Матаре и Велкер не могли ничего знать. Первое упоминание в прессе о «новом радиотехническом устройстве», вышедшем из Bell Laboratories, появилось только 1 июля.

Дальнейшая судьба европейского изобретения сложилась печально. Матаре и Велкер в августе подготовили патентную заявку на изобретение, но французское бюро патентов очень долго изучало документы. Только в марте 1952 года они получают патент на изобретение транзитрона — такое название выбрали немецкие физики своему полупроводниковому усилителю. К тому времени парижский филиал Westinghouse уже начал серийное производство транзитронов. Основным заказчиком выступало Почтовое министерство. Во Франции строилось много новых телефонных линий. Тем не менее, век транзитронов был недолог. Несмотря на то, что они работали лучше и дольше своего американского «собрата» (за счет более тщательной сборки), завоевать мировой рынок транзитроны не смогли. Впоследствии французские власти вообще отказались субсидировать исследования в области полупроводниковой электроники, переключившись на более масштабные ядерные проекты. Лаборатория Матаре и Велкера приходит в упадок. Ученые принимают решение вернуться на родину. К тому времени в Германии начинается возрождение науки и высокотехнологичной промышленности. Велкер устраивается на работу в лабораторию концерна Siemens, которую впоследствии возглавит, а Матаре переезжает в Дюссельдорф и становится президентом небольшой компании Intermetall, выпускающей полупроводниковые приборы.

Послесловие

Если проследить судьбы американцев, то Джон Бардин ушел из Bell Telephone Labora-tories в 1951 году, занялся теорией сверхпроводимости и в 1972 году вместе с двумя своими учениками был удостоен Нобелевской премии «За разработку теории сверхпроводимости», став, таким образом, единственным в истории ученым, дважды нобелевским лауреатом.

Уолтер Браттейн проработал в Bell Telephone Laboratories до выхода на пенсию в 1967 году, а затем вернулся в свой родной город и занялся преподаванием физики в местном университете.

Судьба Уильяма Шокли сложилась следующим образом.

Он покидает Bell Telephone Laboratories в 1955 году и, при финансовой помощи Арнольда Бекмана, основывает фирму по производству транзисторов — Shockly Transistor Corporation. На работу в новую компанию переходят многое талантливые ученые и инженеры, но через два года большинство из них уходят от Шокли. Заносчивость, высокомерие, нежелание прислушиваться к мнению коллег и навязчивая идея не повторить ошибку, которую он допустил в работе с Бардиным и Браттейном, делают свое дело. Компания разваливается.

Его бывшие сотрудники Гордон Мур и Роберт Нойс при поддержке того же Бекмана основывают фирму Fairchild Semiconductor, а затем, в 1968 году создают собственную компанию — Intel.

Мечта Шокли построить полупроводниковую бизнес-империю была претворена в жизнь другими (рис. 26), а ему опять досталась роль стороннего наблюдателя. Ирония судьбы заключается в том, что еще в 1952 году именно Шокли предложил конструкцию полевого транзистора на основе кремния. Тем не менее, компания Shockly Transistor Corporation не выпустила ни одного полевого транзистора. Сегодня это устройство является основой всей компьютерной индустрии.

Рис. 26. Эволюция транзистора

После неудачи в бизнесе Шокли становится преподавателем в Стэндфордском университете. Он читает блестящие лекции по физике, лично занимается с аспирантами, но ему не хватает былой славы — всего того, что американцы называют емким словом publicity. Шокли включается в общественную жизнь и начинает выступать с докладами по многим социальным и демографическим вопросам. Предлагая решения острых проблем, связанных с перенаселением азиатских стран и национальными различиями, он скатывается к евгенике и расовой нетерпимости. Пресса, телевидение, научные журналы обвиняют его в экстремизме и расизме. Шокли снова «знаменит» и, похоже, испытывает удовлетворение от всего происходящего. Его репутации и карьере ученого приходит конец. Он выходит на пенсию, перестает со всеми общаться, даже с собственными детьми, и доживает жизнь затворником.

Разные люди, разные судьбы, но всех их объединяет причастность к открытию, коренным образом изменившему наш мир.

Дату 19 декабря 1947 года можно по праву считать днем рождения новой эпохи. Начался отсчет нового времени. Мир шагнул в эру цифровых технологий.

Литература

1. William F. Brinkman, Douglas E. Haggan, William W. Troutman. A History of the Invention of the Transistor and Where it will lead us // IEEE Journal of Solid-State Circuits. Vol.32, No.12. December 1997.
2. Hugo Gernsback. A Sensational Radio Invention // Radio News. September 1924.
3. Новиков М. А. Олег Владимирович Лосев — пионер полупроводниковой электроники // Физика твердого тела. 2004. Том 46, вып. 1.
4. Остроумов Б., Шляхтер И. Изобретатель кристадина О. В. Лосев. // Радио. 1952. № 5.
5. Жирнов В., Суэтин Н. Изобретение инженера Лосева // Эксперт. 2004. № 15.
6. Lee T. H., A Nonlinear History of Radio. Cambridge University Press. 1998.
7. Носов Ю. Парадоксы транзистора // Квант. 2006. № 1.
8. Andrew Emmerson. Who really invented Transistor? www. radiobygones.com
9. Michael Riordan. How Europe Missed the Transistor // IEEE Spectrum, Nov. 2005. www.spectrum.ieee.org

Битва за транзистор — Русский Топ

Далеко не все понимают, что в большинстве стран «академии наук» давно уже превратились в сборище бездарных шарлатанов, не имеющих ни малейшего представления о реальности. Тамошние якобы «академики» несут поразительную пургу и ахинею даже тогда, когда говорят о событиях дней минувших, уже ставших историей и хорошо изученных. Посмотрите хотя бы на Жореса Алферова — нобелевского лауреата, кстати. Он, например, на голубом глазу рассказывал дуракам-журналистам, что СССР был впереди всего мира в полупроводниковой технике.

Разумеется, это было совсем не так. Но секретарь парткома физтеха и член бюро ленинградского горкома КПСС ничего другого и не может вам рассказывать — он так долго втирал эту туфту в уши слушателей, что сам в нее поверил.

В реальном мире точечный транзистор, пригодный к производству, был независимо разработан американцами Шокли и Браттейном в Белл Лабс и фашистами Матаре и Велкером в Германии еще во время войны.

Фашисты свалили от наступающих советских войск и осели во французском филиале Westinghouse. В мае 1949 года Матаре и Велкер объявили о начале мелкосерийного выпуска транзистронов для дальней телефонной связи. Уже в 1950 году они продемонстрировали Шокли и Браттейну работу транзисторных усилителей на телефонной линии Франция-Алжир.

Серийное производство транзистора Белл Лабс «тип А» на Western Electric началось в 1951 году и в апреле 1952 года вышло на уровень 8400 транзисторов в месяц.

В СССР транзисторы делали из трофейного немецкого германия по ранней фашистской технологии Матаре и Велкера (чего удалось спереть — то и юзали), причем работавшие над этим А. В. Красилов и С. Г. Мадоян половину этой технологии тупо не поняли — отчего работы буксовали, выход годных кристаллов был мизерный, а сами кристаллы имели жуткий уровень шума. Наши «ученые» просто не понимали, отчего ЭТО работает — и тупо раз за разом повторяли вычитанные в немецких бумагах процессы.

Серийное производство точечных транзисторов (ТС1 — ТС7) началось в СССР в 1953 г.

, плоскостных (П1) — в 1955. Ну как производство — выпуск годных составлял единицы штук в неделю. Американский уровень «8400 транзисторов в месяц» для СССР был недостижим еще довольно долго — хотя еще в 1951 году правительство США потребовало, чтобы AT&T предоставило лицензии на свои технологии всем заинтересованным американским компаниям, соответственно весь техпроцесс был опубликован и благополучно стырен советскими шпионами, но СССР даже это не сильно помогло.

26 июня 1948 года Bell Labs подал патентную заявку на изобретение плоскостного транзистора, но стоявшая за ней теория была оглашена публично только год спустя (16—18 июня 1949 года) — после того, как эксперимент подтвердил теорию.

Публикация сделала Шокли безоговорочным авторитетом в физике полупроводников и привела к конфликту с Бардином, который в 1951 году ушёл из Bell Labs, чтобы сосредоточиться на исследованиях сверхпроводимости. Отношения Шокли и Бардина отчасти нормализовались только после присуждения Бардину, Браттейну и Шокли Нобелевской премии по физике за 1956 год.

А чо делали в это время совеццкие учонахи из академии наук? А ничего. Переписывали американские работы по полупроводникам и выдавали их за свои. В это время в США произошла настоящая технологическая революция — но о ней знали не только лишь все, хе-хе.

В декабре 1949 года Тил, Литтл и Эрни Бюлер построили первую опытную установку для вытягивания монокристаллов — пока ещё совсем небольших, не более 50 мм в длину и 10 мм в ширину. Если при вытягивании кристалла из расплава германия p-типа затравкой служил кристаллик n-типа, то внутри стержня формировался плавный p-n-переход.

12 апреля 1950 года Морган Спаркс вырастил методом Тила-Литтла трёхслойную NPN-структуру. Вначале из расплава вытягивалась низкоомная коллекторная область n-типа. Затем в расплав вбрасывали таблетку акцепторной примеси, растворявшуюся в тонком поверхностном слое расплава, — так формировался слой базы толщиной от 25 до 100 микрон. Сразу после создания базы в расплав вбрасывали таблетку донорной примеси для легирования эмиттера. Полученную трёхслойную NPN-структуру вырезали из кристалла, распиливали на продольные столбики и протравливали в кислоте для устранения поверхностных дефектов. Самой сложной операцией была контактная сварка 50-микронной золотой проволоки с 25-микронным слоем базы — для этого использовались прецизионные микроманипуляторы и специальный сплав золота с галлием. Примесь галлия, внедрявшаяся в кремний при сварке, расширяла приповерхностный p-слой базы, препятствуя короткому замыканию коллектора и эмиттера. Массовое производство германиевых транзисторов на выращенных переходах — первых полноценных биполярных транзисторов «по Шокли» — началось в 1951 году на Western Electric.

Осенью 1951 года Пентагон, воздерживавшийся от приобретения точечных транзисторов, объявил о начале программы транзисторизации, сулившей многократную экономию на массе и объёме бортовой аппаратуры ракет и самолетов. Bell Labs ответила запуском новой производственной программы, нацеленной на ежемесячный выпуск миллиона транзисторов.

Первый выращенный кремниевый транзистор изготовил на Texas Instruments тот же Тил в апреле 1954 года. Тил вспоминал о том, что на конференции Института радиоинженеров в мае 1954 года коллеги один за другим докладывали о непреодолимых трудностях в работе с кремнием — до тех пор, пока сам Тил не продемонстрировал публике работающий кремниевый транзистор!

В 1950 году Холл и Данлоп предложили формировать p-n-переходы сплавлением, а первые практические сплавные транзисторы были выпущены General Electric в 1952 году. В основе типичного сплавного транзистора PNP-типа была тонкая пластина германия n-типа, служившая базой. Эти пластины сплавлялись с индиевыми или мышьяковыми бусинами, а затем отжигались при температуре около 600 °С. При правильном выборе ориентации пластин в них формировались строго параллельные эпитаксиальные слои рекристаллизованного германия n-типа. Толщина базы задавалась временем отжига. Пластина монтировалась на несущую арматуру корпуса в бескислородной среде (азот или аргон), а затем корпус герметично заваривался. Герметизация не могла заменить должной пассивации поверхности p-n-переходов, поэтому параметры сплавных транзисторов были нестабильны во времени.

Дальше пиндосы придумали меза-эпитаксиальный процесс, который позволял получать транзисторы на плоской пластине полупроводника сотнями и тысячами, и не только решил проблему массового выпуска дешевых транзисторов, но и создал интегральные микросхемы. Выпуск транзисторов по этому техпроцессу американцы запустили в 1955 году — но техпроцесс был закрытым, все такие транзисторы уходили военным.

В 1957 году Philips разработал собственную меза-технологию, так называемый процесс «выталкивания базы» (англ. pushed-out base, POB). В этом процессе диффузия и акцепторных (слой базы p-типа), и донорных (слой эмиттера n-типа) примесей производилась из капелек легированного свинца, нанесённых на германиевую таблетку n-типа. Транзисторы этого типа имели граничную частоту усиления до 200 МГц и массово применялись в первых лампово-полупроводниковых телевизорах. Коммерческий успех технологии POB сыграл с Philips злую шутку: компания сосредоточилась на совершенствовании германиевых технологий и сильно отстала и от американцев, и от Siemens в кремниевых.

В августе 1958 года Fairchild Semiconductor (фирма, основанная восемью инженерами, сбежавшими из Shockley Semiconductor Laboratory) представила разработанный Гордоном Муром 2N696 — первый кремниевый меза-транзистор и первый меза-транзистор, продававшийся на открытом рынке США. Технология его производства принципиально отличалась от «таблеточных» процессов Bell Labs и Philips тем, что обработка проводилась целыми, неразрезанными пластинами с применением фотолитографии и мокрого окисления по Фрошу. Непосредственно перед резкой пластины на индивидуальные транзисторы проводилась операция глубокого травления (англ. mesaing) пластины, разделявшая островки-мезы (будущие транзисторы) глубокими канавками.

26 мая 1960 года работавший на Fairchild Джей Ласт создал первую планарную интегральную микросхему по идеям Нойса, а в октябре 1960 года Fairchild анонсировала полный отказ от меза-транзисторов в пользу планарной технологии. С тех пор планарный процесс остаётся основным способом производства транзисторов.

А что же СССР? Что же советские ученые — они-то что-нибудь придумали своё во время «транзисторной гонки»?

А ничего они не придумали. НИ-ЧЕ-ГО. Вклад Академии Наук СССР в разработку первых транзисторов — нулевой. Инженер Александр Викторович Красилов, работая на «Светлане», успешно освоил стыренную у фашистов технологию полупроводниковых СВЧ-детекторов (СВЧ-диодов) для радиолокации, и постепенно эти диоды совершенствовал — но в части транзисторов, после возни с попытками добиться серийного производства фашистского же точечного транзистора (транзистрона Матаре и Велкера) плюнул на теорию и уверенно плелся в хвосте американцев, копируя то, что удавалось спереть советским шпионам и вычитать в открытой печати. Сусанна Гукасовна Мадоян, работавшая вместе с ним над доводкой фашистского точечного транзистора, переключилась на производство полупроводниковых диодов. В 1969 г. оставила полупроводниковую промышленность и занялась преподаванием.

К концу 50-х годов в лаборатории С. Г. Калашникова был получен первый «высокочастотный» германиевый транзистор для частот 1,0 — 1,5 МГц (в это время Philips уже достиг частот в 200 мегагерц).

Вот что С.Г. Мадоян говорит про создание советской полупроводниковой промышленности:

Примерно в 1960-м году началась передача работ на новые заводы. Тогда возникло много полупроводниковых заводов, но каким-то странным образом: в Таллине полупроводниковое производство организовали на бывшей спичечной фабрике, в Брянске – на базе старой макаронной фабрики – новую макаронную построили, а старую отдали под производство полупроводниковых приборов. В Риге под завод полупроводниковых приборов отвели здание физкультурного техникума. Так что, начальные работы везде были тяжёлые, я помню, что в первую командировку в Брянске я искала макаронный завод и попала на новую макаронную фабрику, там мне объяснили, что есть ещё вот старая фабрика, и на старой фабрике я чуть ногу не сломала, оступившись в луже, причём на полу в коридоре, который вёл в кабинет директора. Тогда началось производство самого массового вида приборов – маломощных германиевых транзисторов и в Новгороде Великом, а потом уже стали строить новые заводы. Сначала места для развёртывания производства выбирались так, чтобы была готовая инфраструктура, в городах, в которых людям хотелось жить, туда можно было набирать работников, а потом полупроводниковые заводы стали строить, ну, например, в Запорожье, потому что мы использовали в основном женский труд на всех сборочных участках, а в Запорожье было много безработных женщин. Ну, вот таким образом мы расширялись и продвигались.

Качество спичечно-макаронных транзисторов СССР доставляло — уже в 1957 г. советская промышленность на бумаге выпустила 2,7 млн. транзисторов, но по факту это был сплошной брак. Вот эти транзисторы 1957 года:

Даже в партиях более поздних годов, когда техпроцесс отладили, транзисторы типа П1, П2, П3 годились лишь для генерации белого шума — тут не надо сказок, эти транзисторы есть у меня живьем, и я знаю, о чем говорю — у них адские токи утечки и собственные шумы.

Неудивительно, что в то время как Пентагон еще в 1951 году начал переводить военную электронику на транзисторы — в СССР ракеты летали на лампах, а транзисторы рассматривались лишь как средство усиления звука для слуховых аппаратов и телефонных линий — ни на что другое тогдашние советские транзисторы не годились.

6 июля 1957 года в Ленинграде был выпущен первый в СССР транзисторный радиоприёмник «Фестиваль». Что характерно — уже в следующем году производство этого гемороя было сбагрено из Ленинграда в Воронеж — в связи с чем приемник переименовали в «Воронеж».

Считается, что этот приемник собирали на вот таких транзисторах типа П6 с буквами В и Г:

Но на самом деле это было несколько позже. Партия, собранная в 1957 году к фестивалю молодежи и студентов, была собрана на импортных транзисторах. Почему? А потому, что даже такую убогость, как П6 (с граничной частотой усиления в 465 килогерц — не мегагерц, и с мизерным коэффициентом усиления по току) промышленность СССР в 1957 году еще освоить не смогла.

Вот принципиальная схема этого приемника:

Зачем для приема средних волн накручен такой геморой аж на 9 транзисторах? А потому что транзисторы в СССР были дерьмо. Как, впрочем, и большинство схемотехников.

Regency TR-1 — первый в мире серийный полностью транзисторный радиоприёмник, поступивший в широкую продажу в США 1 ноября 1954 года и сразу производившийся сотнями тысяч штук, а не сотнями штук, как советский показушный «Фестиваль» тремя годами позже — был сделан на ЧЕТЫРЕХ транзисторах, и это при том, что он имеет значительно более широкий частотный диапазон — недостижимый для приемника на транзисторах П6.

У американцев в TR-1 на входе стоит транзирстор TI223, имеющий граничную частоту усиления около 2.5 мегагерц (против 465 кгц у советского транзистора). Это позволяет американцу принимать станции гражданской обороны, вещающие на частоте 1240 кГц.

В 1958 г. американцы уже продавали миниатюрный XR-2A на двух транзисторах. Потому что параметры транзисторов на Западе быстро прогрессировали.

Советский карманный приемник «Фестиваль», он же «Воронеж», он же «Сюрприз» в течении трех лет (1957-1959) был произведен в количестве около 3000 штук. Чистая хрущёвская показуха. Американский Regency TR-1 только в первый год был выпущен более 100 тысяч штук, а дальше производился миллионами. Причем уже в 1955 году появился первый японский серийный карманный приёмник — Sony TR-55, и со следующего года японские приемники заполонили весь мир (что кагбэ намекает на то, что эту технику куда раньше СССР осилила даже разбомбленная в хлам Япония).

Первый карманный приёмник, выпускавшийся большой серией, появился в СССР только в 1960 г. (это «Нева» ленинградских заводов «Радиоприбор» и ТЭМП). Первый в СССР крупносерийный транзисторный приёмник «Атмосфера», выпускавшийся с 1959 года — не является карманным, это вот такой агрегат массой под 1.5 килограмма:

Но зато академики СССР сладко пили и вкусно ели за счет страны, рассказывая всем сказки про «лидерство СССР в полупроводниках» — в то время как в отраслевых книжках по микроэлектронике, проштампованных грифом ДСП и запрещенных к выносу с предприятия, стыдливо писалось об отставании СССР в технологии транзисторов на 5 лет, а в технологии интегральных схем полностью планарной технологии — на 8 лет. Реальное отставание было еще больше. По сути, СССР всю дорогу занимался в полупроводниках копированием чужих готовых решений — зачем для этого нужна Академия Наук, вам не сможет объяснить никто.

PS. На фото в заголовке — советские транзисторы на самом деле были самые большие в мире. Это так называемый П-320. Типичный пример советской показухи:

Да-да — у него внутри просто два кристалла от транзистора П-210, включенные впараллель. Почему нельзя было взять два П-210 и соединить? А потому, что было выдано задание — разработать транзистор такой-то мощности. Кристалл такой мощности разработать не удалось, а отчеты писать надо — ну и вот, припаяли два кристалла впараллель, да и отчитались о выполнении решений партии. Я удивлен, что четыре не припаяли, сделав корпус размером с диск от ППШ.

Как выглядят транзисторы фото

Внешний вид и обозначение транзистора на схемах

На фото справа вы видите первый работающий транзистор, который был создан в 1947 году тремя учёными – Уолтером Браттейном, Джоном Бардином и Уильямом Шокли.

Несмотря на то, что первый транзистор имел не очень презентабельный вид, это не помешало ему произвести революцию в радиоэлектронике.

Трудно предположить, какой бы была нынешняя цивилизация, если бы транзистор не был изобретён.

Транзистор является первым твёрдотельным устройством, способным усиливать, генерировать и преобразовывать электрический сигнал. Он не имеет подверженных вибрации частей, обладает компактными размерами. Это делает его очень привлекательным для применения в электронике.

Это было маленькое вступление, а теперь давайте разберёмся более подробно в том, что же представляет собой транзистор.

Сперва стоит напомнить о том, что транзисторы делятся на два больших класса. К первому относятся так называемые биполярные, а ко второму – полевые (они же униполярные). Основой как полевых, так и биполярных транзисторов является полупроводник. Основной же материал для производства полупроводников — это германий и кремний, а также соединение галлия и мышьяка — арсенид галлия (GaAs).

Стоит отметить, что наибольшее распространение получили транзисторы на основе кремния, хотя и этот факт может вскоре пошатнуться, так как развитие технологий идёт непрерывно.

Так уж случилось, но вначале развития полупроводниковой технологии лидирующее место занял биполярный транзистор. Но не многие знают, что первоначально ставка делалась на создание полевого транзистора. Он был доведён до ума уже позднее. О полевых MOSFET-транзисторах читайте здесь.

Не будем вдаваться в подробное описание устройства транзистора на физическом уровне, а сперва узнаем, как же он обозначается на принципиальных схемах. Для новичков в электронике это очень важно.

Для начала, нужно сказать, что биполярные транзисторы могут быть двух разных структур. Это структура P-N-P и N-P-N. Пока не будем вдаваться в теорию, просто запомните, что биполярный транзистор может иметь либо структуру P-N-P, либо N-P-N.

На принципиальных схемах биполярные транзисторы обозначаются вот так.

Как видим, на рисунке изображены два условных графических обозначения. Если стрелка внутри круга направлена к центральной черте, то это транзистор с P-N-P структурой. Если же стрелка направлена наружу – то он имеет структуру N-P-N.

Маленький совет.

Чтобы не запоминать условное обозначение, и сходу определять тип проводимости (p-n-p или n-p-n) биполярного транзистора, можно применять такую аналогию.

Сначала смотрим, куда указывает стрелка на условном изображении. Далее представляем, что мы идём по направлению стрелки, и, если упираемся в «стенку» – вертикальную черту – то, значит, «Прохода Нет»! «Нет» – значит p-n-p (П-Н-П ).

Ну, а если идём, и не упираемся в «стенку», то на схеме показан транзистор структуры n-p-n. Похожую аналогию можно использовать и в отношении полевых транзисторов при определении типа канала (n или p). Про обозначение разных полевых транзисторов на схеме читайте тут.

Обычно, дискретный, то есть отдельный транзистор имеет три вывода. Раньше его даже называли полупроводниковым триодом. Иногда у него может быть и четыре вывода, но четвёртый служит для подключения металлического корпуса к общему проводу. Он является экранирующим и не связан с другими выводами. Также один из выводов, обычно это коллектор (о нём речь пойдёт далее), может иметь форму фланца для крепления к охлаждающему радиатору или быть частью металлического корпуса.

Вот взгляните. На фото показаны различные транзисторы ещё советского производства, а также начала 90-ых.

А вот это уже современный импорт.

Каждый из выводов транзистора имеет своё назначение и название: база, эмиттер и коллектор. Обычно эти названия сокращают и пишут просто Б (База), Э (Эмиттер), К (Коллектор). На зарубежных схемах вывод коллектора помечают буквой C, это от слова Collector — «сборщик» (глагол Collect — «собирать»). Вывод базы помечают как B, от слова Base (от англ. Base — «основной»). Это управляющий электрод. Ну, а вывод эмиттера обозначают буквой E, от слова Emitter — «эмитент» или «источник выбросов». В данном случае эмиттер служит источником электронов, так сказать, поставщиком.

В электронную схему выводы транзисторов нужно впаивать, строго соблюдая цоколёвку. То есть вывод коллектора запаивается именно в ту часть схемы, куда он должен быть подключен. Нельзя вместо вывода базы впаять вывод коллектора или эмиттера. Иначе не будет работать схема.

Как узнать, где на принципиальной схеме у транзистора коллектор, а где эмиттер? Всё просто. Тот вывод, который со стрелкой – это всегда эмиттер. Тот, что нарисован перпендикулярно (под углом в 90 0 ) к центральной черте – это вывод базы. А тот, что остался – это коллектор.

Также на принципиальных схемах транзистор помечается символом VT или Q. В старых советских книгах по электронике можно встретить обозначение в виде буквы V или T. Далее указывается порядковый номер транзистора в схеме, например, Q505 или VT33. Стоит учитывать, что буквами VT и Q обозначаются не только биполярные транзисторы, но и полевые в том числе.

Далее узнаем, как найти транзисторы на печатной плате электронного прибора.

В реальной электронике транзисторы легко спутать с другими электронными компонентами, например, симисторами, тиристорами, интегральными стабилизаторами, так как те имеют такие же корпуса. Особенно легко запутаться, когда на электронном компоненте нанесена неизвестная маркировка.

В таком случае нужно знать, что на многих печатных платах производится разметка позиционирования и указывается тип элемента. Это так называемая шелкография. Так на печатной плате рядом с деталью может быть написано Q305. Это значит, что этот элемент транзистор и его порядковый номер в принципиальной схеме – 305. Также бывает, что рядом с выводами указывается название электрода транзистора. Так, если рядом с выводом есть буква E, то это эмиттерный электрод транзистора. Таким образом, можно чисто визуально определить, что же установлено на плате – транзистор или совсем другой элемент.

Как уже говорилось, это утверждение справедливо не только для биполярных транзисторов, но и для полевых. Поэтому, после определения типа элемента, необходимо уточнять класс транзистора (биполярный или полевой) по маркировке, нанесённой на его корпус.

Полевой транзистор FR5305 на печатной плате прибора. Рядом указан тип элемента — VT

Любой транзистор имеет свой типономинал или маркировку. Пример маркировки: КТ814. По ней можно узнать все параметры элемента. Как правило, они указаны в даташите (datasheet). Он же справочный лист или техническая документация. Также могут быть транзисторы этой же серии, но чуть с другими электрическими параметрами. Тогда название содержит дополнительные символы в конце, или, реже, в начале маркировки. (например, букву А или Г).

Зачем так заморачиваться со всякими дополнительными обозначениями? Дело в том, что в процессе производства очень сложно достичь одинаковых характеристик у всех транзисторов. Всегда есть определённое, пусть и, небольшое, но отличие в параметрах. Поэтому их делят на группы (или модификации).

Строго говоря, параметры транзисторов разных партий могут довольно существенно различаться. Особенно это было заметно ранее, когда технология их массового производства только оттачивалась.

В этой статье мы разберем, чем же примечателен этот маленький кусочек кремния, называемый транзистором. Транзисторы, как известно, делятся на 2 вида полевые и биполярные. Изготавливаются они из полупроводниковых материалов, в частности германия и кремния. И полевые и биполярные транзисторы имеют по 3 вывода. На приведенном ниже рисунке мы можем видеть устройство советского биполярного низкочастотного транзистора типа МП39-МП42. Транзистор в разрезе На следующем рисунке изображены транзисторы, также выпущенные в советское время, слева небольшой мощности, в центре и справа рассчитанные на среднюю и большую мощность: Внешний вид советских транзисторов Рассмотрим схематическое изображение биполярного транзистора: Структура биполярных транзисторов Транзисторы по своей структуре делятся на два типа, n-p-n и p-n-p. Как нам известно из предыдущей статьи, диод представляет собой полупроводниковый прибор с p-n переходом способным пропускать ток в прямом включении и не пропускающий в обратном. Транзистор же представляет собой, условно говоря, два диода соединенных либо катодами, либо анодами, что мы и можем видеть на рисунке ниже. Транзистор как два диода Кстати, многие отечественные транзисторы в советское время выпускали с некоторым содержанием золота, так что эту деталь можно назвать драгоценной в прямом смысле слова! Подробнее о содержании драгметаллов смотрите тут. Но для радиолюбителей ценность данного радиоэлемента заключается прежде всего в его функциях. Золото в транзисторах СССР Приведу ещё несколько фотографий распространённых транзисторов: Малой мощности На этих фото изображены выводные транзисторы, которые впаивают в отверстия в печатной плате. Но существуют транзисторы и для поверхностного или SMD монтажа, в таком случае отверстия не сверлятся и детали припаиваются со стороны печати, один из таких транзисторов в корпусе sot-23 изображен на фотографии ниже, рядом на рисунке можно видеть его сравнительные размеры: Фото SMD транзистор Какие существуют схемы включения биполярных транзисторов? Прежде всего это схема (к слову сказать самая распространенная) включения с общим эмиттером. Такое включение обеспечивает большое усиление по напряжению и току: Схема включения с общим коллектором, это дает нам усиление только по току: Схема с общим коллектором И схема включения с общей базой, усиление только по напряжению: Схема с общей базой Далее приведен практический пример схемы усилителя на одном транзисторе собранного по схеме с общим эмиттером. Наушники для этого усилителя нужно брать высокоомные Тон–2 с сопротивлением обмотки приблизительно 2 кОм. Пример усилителя по схеме с общим эмиттером Биполярные транзисторы могут использоваться в ключевом и усилительном режимах. Выше на схеме пример работы транзистора в усилительном режиме. На приведенном ниже рисунке изображена схема включения транзистора в ключевом режиме: Схема транзистора в ключевом режиме Существуют транзисторы, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, называются они фототранзисторы. Они могут быть в исполнении как с выводом от базы, так и без него. Его схематическое изображение на рисунке: Схематическое изображение фототранзисторов А так выглядит один из фототранзисторов: Полевые транзисторы Строение полевого транзистора Привожу первый вариант схематического обозначения полевого транзистора: Схематическое изображение полевого транзистора На следующем рисунке изображено современное схематическое изображение (второй вариант) полевых транзисторов с изолированным затвором, слева с каналом n–типа и справа с каналом p-типа. Изображение на схемах полевых транзисторов с изолированным затвором Определяют какого типа канал следующим образом, если стрелка направлена в сторону канала, то такой транзистор с каналом n–типа, если же стрелка направлена в обратную, то p-типа. Транзисторы MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это английское название полевых транзисторов МДП (металл-диэлектрик-полупроводник). Дальше на рисунке приведено обозначение и изображен внешний вид мощного полевого Mosfet транзистора: Схематическое изображение мощного полевого транзистора Полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление. Они находят все большее применение в современной технике, особенно приёмо-передатчиках. Полевые транзисторы широко применяются и в аналоговых, и в цифровых схемах. Выпускаются современные полевые транзисторы, как и биполярные, в SMD исполнении: Фото SMD полевой транзистор Устройства, созданные на основе КМОП транзисторов (полевых транзисторов) очень экономичны и имеют незначительное потребление питания. Привожу схемы включения полевых транзисторов: С общим истоком Применяются полевые транзисторы и в усилителях мощности звука, чаще всего в выходных каскадах. Однопереходные транзисторы Схематическое изображение однопереходных транзисторов Применяются однопереходные транзисторы, в устройствах автоматики и импульсной технике. А также находят применение в измерительных устройствах. Автор статьи — AKV.

В этой статье мы разберем, чем же примечателен этот маленький кусочек кремния, называемый транзистором. Транзисторы, как известно, делятся на 2 вида полевые и биполярные. Изготавливаются они из полупроводниковых материалов, в частности германия и кремния. И полевые и биполярные транзисторы имеют по 3 вывода. На приведенном ниже рисунке мы можем видеть устройство советского биполярного низкочастотного транзистора типа МП39-МП42. Транзистор в разрезе На следующем рисунке изображены транзисторы, также выпущенные в советское время, слева небольшой мощности, в центре и справа рассчитанные на среднюю и большую мощность: Внешний вид советских транзисторов Рассмотрим схематическое изображение биполярного транзистора: Структура биполярных транзисторов Транзисторы по своей структуре делятся на два типа, n-p-n и p-n-p. Как нам известно из предыдущей статьи, диод представляет собой полупроводниковый прибор с p-n переходом способным пропускать ток в прямом включении и не пропускающий в обратном. Транзистор же представляет собой, условно говоря, два диода соединенных либо катодами, либо анодами, что мы и можем видеть на рисунке ниже. Транзистор как два диода Кстати, многие отечественные транзисторы в советское время выпускали с некоторым содержанием золота, так что эту деталь можно назвать драгоценной в прямом смысле слова! Подробнее о содержании драгметаллов смотрите тут. Но для радиолюбителей ценность данного радиоэлемента заключается прежде всего в его функциях. Золото в транзисторах СССР Приведу ещё несколько фотографий распространённых транзисторов: Малой мощности На этих фото изображены выводные транзисторы, которые впаивают в отверстия в печатной плате. Но существуют транзисторы и для поверхностного или SMD монтажа, в таком случае отверстия не сверлятся и детали припаиваются со стороны печати, один из таких транзисторов в корпусе sot-23 изображен на фотографии ниже, рядом на рисунке можно видеть его сравнительные размеры: Фото SMD транзистор Какие существуют схемы включения биполярных транзисторов? Прежде всего это схема (к слову сказать самая распространенная) включения с общим эмиттером. Такое включение обеспечивает большое усиление по напряжению и току: Схема включения с общим коллектором, это дает нам усиление только по току: Схема с общим коллектором И схема включения с общей базой, усиление только по напряжению: Схема с общей базой Далее приведен практический пример схемы усилителя на одном транзисторе собранного по схеме с общим эмиттером. Наушники для этого усилителя нужно брать высокоомные Тон–2 с сопротивлением обмотки приблизительно 2 кОм. Пример усилителя по схеме с общим эмиттером Биполярные транзисторы могут использоваться в ключевом и усилительном режимах. Выше на схеме пример работы транзистора в усилительном режиме. На приведенном ниже рисунке изображена схема включения транзистора в ключевом режиме: Схема транзистора в ключевом режиме Существуют транзисторы, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, называются они фототранзисторы. Они могут быть в исполнении как с выводом от базы, так и без него. Его схематическое изображение на рисунке: Схематическое изображение фототранзисторов А так выглядит один из фототранзисторов: Полевые транзисторы Строение полевого транзистора Привожу первый вариант схематического обозначения полевого транзистора: Схематическое изображение полевого транзистора На следующем рисунке изображено современное схематическое изображение (второй вариант) полевых транзисторов с изолированным затвором, слева с каналом n–типа и справа с каналом p-типа. Изображение на схемах полевых транзисторов с изолированным затвором Определяют какого типа канал следующим образом, если стрелка направлена в сторону канала, то такой транзистор с каналом n–типа, если же стрелка направлена в обратную, то p-типа. Транзисторы MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это английское название полевых транзисторов МДП (металл-диэлектрик-полупроводник). Дальше на рисунке приведено обозначение и изображен внешний вид мощного полевого Mosfet транзистора: Схематическое изображение мощного полевого транзистора Полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление. Они находят все большее применение в современной технике, особенно приёмо-передатчиках. Полевые транзисторы широко применяются и в аналоговых, и в цифровых схемах. Выпускаются современные полевые транзисторы, как и биполярные, в SMD исполнении: Фото SMD полевой транзистор Устройства, созданные на основе КМОП транзисторов (полевых транзисторов) очень экономичны и имеют незначительное потребление питания. Привожу схемы включения полевых транзисторов: С общим истоком Применяются полевые транзисторы и в усилителях мощности звука, чаще всего в выходных каскадах. Однопереходные транзисторы Схематическое изображение однопереходных транзисторов Применяются однопереходные транзисторы, в устройствах автоматики и импульсной технике. А также находят применение в измерительных устройствах. Автор статьи — AKV. Обсудить статью ТРАНЗИСТОРЫ Приведены таблицы с условным обозначением на схемах наиболее распространённых радиодеталей.

ПОДСЛУШИВАЮЩИЙ ЖУЧОК

Пошаговое изготовление простого подслушивающего жучка – подробная фотоинструкция для начинающих.

РАДИОУПРАВЛЕНИЕ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Аппаратура 10-ти командного блока радиоуправления устройствами — схема, фото модулей, прошивка.

Российские заводы микроэлектроники до сих пор производят микросхемы и другие компоненты 1970-х годов

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

  Ранее я не задавался вопросом над тем, выпускаются ли сейчас российскими заводами микроэлектроники радиокомпоненты, выпуск которых был начат еще во времена СССР, в далеких «бородатых» 1970-х годах. Но поломка моего видавшего виды советского осциллографа С1-114 заставила меня задуматься над этим вопросом. Дело в том, что в усилителе вертикального отклонения осциллографа вышла из строя микросхема 134ЛБ1А. У нее банально отгнили некоторые ножки, причем не осталось даже хоть каких-нибудь их остатков, чтобы к ним можно было подпаять проводники и нарастить ножки. Видимо в начале своего жизненного пути осциллограф эксплуатировался и хранился в условиях повышенной влажности. Пришлось на просторах интернета искать такую микросхему. В очередном интернет-магазине электронных компонентов «АНИОН» я нашел необходимую мне микросхему. То, что она есть в продаже, и я ее так быстро нашел это, конечно же, хорошо. Я ее заказал, она пришла, и осциллограф был восстановлен. Кстати говоря, осциллограф С1-114 довольно не плохой, мне он очень нравится. Но на этом история с осциллографом заканчивается и более отношения к статье иметь не будет.

   Вернемся теперь к тому, что я в интернет-магазине «АНИОН» нашел необходимую мне микросхему 134ЛБ1А.

рекомендации

  Все бы ничего, но посмотрите на дату ее изготовления (12-я неделя, 2014 года). Я, честно говоря, ожидал, что магазины будут предлагать только микросхемы производства времен СССР, каких-нибудь 1980-х годов, но никак не 2014 года. Да, конечно же, там продаются и микросхемы 1980-х и 1990-х годов. Но, 2014 годом, я был крайне удивлен, причем неприятно. А вот и еще «свежие» микросхемы 133 и 134 серии этого же интернет-магазина. 

  То есть, произведены они уже в России. А теперь давайте вспомним, когда же было начато их производство в далеком СССР. Вот фотография этой же микросхемы 134ЛБ1А, только произведенной в апреле 1974 года.

  Название ее представлено в несколько ином виде: С1ЛБ341А. Но это одна и та же микросхема. Дело в том, что маркировка микросхем произведенных включительно до 1974 года производилась несколько по-другому. Буквенное обозначение (ЛБ) ставилось сразу после первой цифры серии (1лб34).  Вот еще фотографии микросхем 133 и 134 серии 1970-х годов выпуска. 

  Получается, что если взять, крайние, так сказать задокументированные на фотографиях даты производства, например, все той же микросхемы 134ЛБ1А. То, первая дата производства будет 1974 год, а последняя 2014 год. Итого, разница получается в 40 лет. Вы только вдумайтесь, целых 40 лет (это только по данным найденных мной фотографий) эта микросхема, а вернее все микросхемы, как минимум 133 и 134 серий производились заводами СССР, а теперь производятся и российскими заводами по технологиям 1970-х годов. Это уму непостижимо.

  А выпускаются ли они в России сейчас? Оказывается да, это подтверждает найденный мной в интернете каталог микросхем «ПАО МИКРОН 2020», где на 82-84 странице указан перечень производимых микросхем 133 серии по состоянию на 2020 год.  

  Тогда получается, что они производятся не 40, а целых 48 лет, это почти половина века. Просто немыслимо.

  Ну ладно, наверно эти микросхемы стратегически важны для России. А как дела обстоят с транзисторами. Возьмем, к примеру, распространенный в СССР мощный составной биполярный транзистор 2Т825А-Е, который использовался как в усилительном, так и ключевом режиме работы. Ниже приведена фотография двух транзисторов 1987 года выпуска. 

  А теперь они же, но только 2015 года выпуска. 

  Исходя из крайних дат производства указанных на фотографиях, нетрудно подсчитать, что они как минимум производятся на протяжении 28 лет, живучие они, однако. 

 А если поискать по магазинам то, совсем не долго ища, я наткнулся на ООО «Гранд-Электрон», где продаются транзисторы 2Т825Б 2020-2021 годов выпуска.

  И тогда вовсе оказывается, что они производятся уже на протяжении 35 лет. Не долгий ли период производства этих транзисторов, они же уже морально устарели, ведь они имели актуальные параметры лишь в 1980-х, 1990-х годах. А технологии производства микроэлектроники во всем мире не стоят на месте. Сейчас какой-нибудь китайский паршивенький полевой транзистор средней мощности заткнет его за пояс. 

  Также и многие другие микросхемы, транзисторы и другие дискретные радиокомпоненты, выпускаемые в СССР в 1970-х, 1980-х годах, до сих пор, по сей день выпускаются российскими заводами микроэлектроники. Это, как видите, совершенно не сложно проверить. 

  Для чего же они нужны, и где их используют в России. Ну исходя из того, что в современной российской бытовой технике я их не встречал, правда и делать им там нечего, вся российская бытовая техника производится из иностранных радиокомпонентов, в основном китайских. То очевидно, что используются эти древние микросхемы и транзисторы в военно-промышленном комплексе. До сих пор. И мне после этого «прозрения» стало беспокойно.

  Спасибо за внимание. Пишите в комментариях, как вы думаете, для чего российскими заводами микроэлектроники до сих пор производятся эти доисторические радиокомпоненты. И где они применяются. Может, я чего-нибудь не знаю, и на самом деле не все так плохо, как я думаю. 

 

 

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Марс не стал «советским» из-за плохих транзисторов, считает ученый

Советский «штурм» Марса, предпринятый в 1960-х — начале 1970-х годов, провалился из-за технологического отставания СССР в сфере электроники, что не позволило создать достаточно надежные аппараты и привело к череде болезненных неудач, рассказал РИА Новости академик Михаил Маров, один из разработчиков советских марсианских и венерианских проектов.

 

 

 

 

В августе 2010 года исполнилось 35 лет со дня старта первой успешной посадочной марсианской станции, зонда «Викинг-1» (проект НАСА), проработавшего на Марсе 6 лет и 116 дней. Однако самую первую мягкую посадку на поверхность соседа Земли за пять лет до «Викинга» совершил советский аппарат «Марс-3».

РИА Новости Автоматическая станция «Марс-3» — советская АМС третьего поколения из серии КА «Марс», предназначенная для исследования Марса как с орбиты, так непосредственно с поверхности планеты. Для этого АМС имела в своём составе посадочный модуль. Разработана в НПО им. Лавочкина.

«У нас была посадка, но аппарат проработал лишь 20 секунд. Мы начали даже получать телевизионную развертку, и вдруг все оборвалось», — вспоминает Маров.

Эта и другие предпринятые СССР попытки исследовать Красную планету приводили, в лучшем случае, к частичному успеху. В нынешнем году в России после почти 15-летнего перерыва в подобных исследованиях должна стартовать межпланетная станция «Фобос-Грунт», призванная доставить на Землю вещество со спутника Марса. Такой амбициозный проект в случае успеха может вернуть нашу страну в число лидеров в исследовании космоса.

Заколдованная планета

Марсианская программа, в отличие от успешных проектов по исследованию Венеры и Луны, принесла советским ученым только разочарования.

Аппараты для изучения Марса в СССР начали разрабатывать еще в 1959 году, а первые из них отправились в путь уже в 1960 году, за четыре года до американских зондов. Однако из 17 аппаратов, запущенных с 1960 по 1996 год, частичного успеха достигли лишь пять, а восемь были потеряны еще во время запуска или почти сразу после старта.

Американские ученые также потеряли довольно много зондов: из 20 запущенных к Марсу аппаратов были потеряны шесть. И все-таки на долю США выпало много громких удач, в том числе два успешно работавших на поверхности планеты марсохода и несколько успешно выполнивших программу посадочных модулей.

«На Венеру (лететь) все-таки в определенном смысле было попроще, потому что (там) плотная атмосфера, и можно было в полной мере использовать аэродинамику. А на Марсе все достаточно сложнее. Кстати, американцы сейчас используют в своих аппаратах нашу идею, айрбэги — надувные амортизаторы», — сказал Маров.

Однако главной проблемой для советской программы, по его мнению, стало технологическое отставание.

Вопросы надежности

Фото: Владислав Баскаков Транзистор 2Т312

Маров считает, что в 1960-70-е годы советские инженеры и ученые не обладали настолько развитыми технологиями, какими СССР владел в конце 1980-х годов, во времена создания «Бурана». По его мнению, дело было не только в финансировании, которое в советской программе по исследованию планет было далеко не таким щедрым, как в США.

«Нас губили проблемы с надежностью, в первую очередь, с надежностью электроники. Именно поэтому мы никогда даже не предпринимали попытку слетать к планетам-гигантам — Юпитеру, Сатурну. Наши аппараты просто не могли бы выжить в течение такого времени. Даже наши орбитальные спутники имеют ресурс в три, иногда в пять раз меньше, чем у «басурман», — сказал он.

По его мнению, дело было не столько в технологиях, сколько в самом отношении к работе. «Мы же российские люди, у нас никогда такого не было отношения к качеству, как на Западе. До сих пор в ряде отраслей главный инструмент нашей технологии часто — это кувалда. А электроника — это очень тонкие вещи», — сказал Маров.

В какой-то мере советская программа была обречена на проигрыш, считает ученый.

«Я, конечно, лично огорчен тем, что советская пилотируемая лунная программа не состоялась, но одновременно испытываю и некоторое чувство спокойствия. Я не верю, что мы могли бы успешно слетать. Что-нибудь, но отказало бы», — добавил собеседник агентства.

 

 

Начало

РИА Новости. Александр Моклецов Ракета-носитель с автоматической межпланетной станцией «Марс-1», запущенная к планете Марс 1 ноября 1962 года.

 

Два первых отечественных аппарата для исследования Марса начали разрабатываться под руководством Сергея Королева в ОКБ-1 в 1959 году. Марсианские зонды должны были исследовать межпланетное пространство и изучать Марс на пролетной траектории. В октябре 1960 года эти станции были запущены, однако из-за неполадок с третьей ступенью ракет-носителей ни один из них не смог выйти на траекторию к Красной планете.

Весной 1961 года Королев распорядился начать разработку новой многоцелевой космической станции для исследования Венеры и Марса. Проект, получивший обозначение 2МВ, предусматривал создание не только пролетных аппаратов, но и посадочных модулей. Первый из пары зондов, «Марс-1», был запущен 1 ноября 1962 года. Он успешно вышел на марсианскую траекторию, однако телеметрическая информация, поступавшая с борта, обескураживала: в одном из клапанов топливной системы двигателей ориентации обнаружилась течь, что неминуемо должно было привести к потере аппарата.

В конце концов, 21 марта 1963 года радиоконтакт с зондом был потерян. В этот момент «Марс-1» находился в 108 миллионах километров от Земли и уже успел передать важную информацию о межпланетном пространстве на большом расстоянии от нашей планеты.

Следующий аппарат, «Зонд-2», отправился к Марсу 30 ноября 1964 года, однако потерпел неудачу из-за того, что его солнечные батареи не раскрылись полностью.

 

Космическая гонка

Первые американские аппараты — Mariner 3 и Mariner 4 — были отправлены к Марсу в 1964 году. Второму из них удалось выполнить поставленную задачу — исследовать Красную планету на пролетной траектории. Зонд передал на Землю снимки Марса.

NASA Американский аппарат Mariner

Советским ученым было известно, что американцы во время следующего сближения двух планет предпримут новую попытку отправить зонды к Марсу. В июне 1967 года, всего за 20 месяцев до старта, началась разработка новых аппаратов проекта М-69. Разработка велась в крайне напряженных условиях. Чтобы успеть вовремя, инженеры работали круглосуточно (как и столовая) и спали на раскладушках прямо на рабочем месте. Первый аппарат был запущен 27 марта 1969 года.

За месяц до этого на космодроме произошел взрыв «лунной» ракеты Н-1, в цехах еще не успели вставить выбитые стекла и специалисты работали практически на 30-градусном морозе. А через несколько минут после запуска аппарата произошел взрыв в третьей ступени ракеты. Остатки первого зонда М-69 упали в горах Алтая.

Еще через несколько дней, 2 апреля 1969 года, был запущен его «близнец», однако и эта попытка окончилась катастрофой из-за дефекта одного из двигателей ракеты.

 

Почти успех

Советские ученые не сдавались. В следующее «окно» в 1971 году было решено отправить к Марсу три аппарата, в состав которых должны были войти орбитальные и посадочные модули.

Первоначально планировалось, что запущенные в 1969 году аппараты уточнят параметры орбиты Марса, свойства его атмосферы, чтобы их «последователи» смогли совершить мягкую посадку. Их неудача заставила ученых запланировать на 1971 год запуск не двух, а трех аппаратов, чтобы первый из них достиг Марса несколько раньше «напарников» и помог им точно выйти на цель, играя роль радиомаяка.

РИА Новости. РИА Новости | Купить иллюстрацию Первое четкое цветное изображение планеты Марс, полученное с советских автоматических станций «Марс-2» и «Марс-3».

Много сил ушло на разработку посадочных модулей, которые должны были совершить мягкую посадку на Марс. Пришлось, например, создать специальную катапульту, чтобы смоделировать этот процесс.

«Первопроходец», аппарат «Марс-71С», стартовал 5 мая 1971 года. Однако зонд не вышел на межпланетную орбиту из-за ошибки оператора, выдавшего разгонному блоку ракеты неверную команду. Останавливаться было уже поздно: «Марс-2» стартовал 19 мая, а «Марс-3» — через десять дней после него. Ученым оставалось надеяться, что система навигации на этих аппаратах позволит обойтись без информации с «проводника».

В этот раз все ступени ракет «Протон» и разгонные блоки отработали штатно, и оба аппарата легли на межпланетную траекторию. Однако при подлете к Марсу из-за ошибки бортового компьютера «Марс-2» вышел на неверную орбиту, и его посадочный модуль врезался в поверхность планеты раньше, чем сработала парашютная система.

Зонд «Марс-3» вышел на запланированную орбиту с периодом обращения 25 часов. Его посадочный модуль вошел в атмосферу планеты и совершил посадку. Аппарат начал передавать информацию, но через 20 секунд связь прервалась. По мнению специалистов, не исключено, что электронная начинка модуля была «убита» сильнейшим разрядом статического электричества, которое накапливается в экстремально сухих марсианских условиях.

«Мы садились в условиях очень мощной пылевой бури. Аппарат был рассчитан на то, чтобы устоять и при довольно большой вертикальной составляющей скорости при посадке, и при боковой. Сама посадка прошла достаточно успешно. Но в условиях такой пылевой бури подымается огромное количество пылевых частиц. И, видимо, антенны комплекса были очень сильно электризованы. Статическое электричество — это, видимо, то, что нас погубило», — сказал Маров.

По его словам, мог произойти мощный разряд напряжением сотни вольт, который вывел из строя передатчик.

Маров отметил, что на борту этого посадочного модуля был первый в истории марсоход — аппарат, который был способен перемещаться по поверхности Марса, правда, не на колесах, а «ползком».

«Это было практически одновременно, потому что первый луноход — 1971 год, и первые «Марсы» — 1971. Но луноход — это, конечно, несравненно более сложная машина», — сказал ученый.

 

Последний штурм

РИА Новости. Михаил Филимонов Репродукция картины художника-фантаста Андрея Соколова «На встречу с Марсом».

 

Следующее окно для путешествия на Марс, которое «открывалось» в 1973 году, выглядело значительно «хуже», чем в 1971 году. Расстояние до Марса было больше, соответственно для запуска требовалось больше топлива, меньше можно было взять полезной нагрузки.

Поэтому советское правительство еще до неудачного завершения проекта М-71 приняло решение отправить в 1973 году к Марсу не два, как обычно, а четыре аппарата: два из них должны были стать спутниками Марса, а другая пара — доставить посадочные модули на поверхность.

Это усилие не в последнюю очередь было связано с планами США отправить на Марс посадочные зонды «Викинг».

Однако еще во время тестирования бортовой аппаратуры советских зондов проекта М-73 неожиданно было обнаружено, что электроника выходит из строя. Причиной сбоев, как было установлено, стали транзисторы 2Т-312 производства Воронежского завода полупроводниковых приборов.

«Там были введены некие рацпредложения, которое заключалось в экономии драгметаллов: вводы транзисторов делали не из золота, а из алюминия. Оказалось, что эти вводы окислялись по прошествии примерно полугода», — сказал Маров.

Вся аппаратура зондов, по его словам, была практически начинена такими транзисторами. Их полная замена на «правильные» заняла бы около шести месяцев.

«Мы знали перед запуском, что такая ситуация возникла. И стоял вопрос о том, запускать их или нет. Я очень хорошо помню, как мы обсуждали это на совещании у Келдыша, с участием представителей НПО Лавочкина. В конечном итоге, под давлением руководства, ЦК, Совмина, было принято решение аппараты все-таки пускать «на авось», — вспоминает Маров.

«Вот так получилось, что мы сильно оскандалились в глазах мировой общественности. Два аппарата было потеряно полностью, а два работали частично успешно. Сэкономили копейки на драгметаллах, а в результате погубили колоссальные средства, которые были потрачены на этот проект», — говорит ученый.

«Марс-4» и «Марс-5» были запущены 21 и 25 июня 1973 года, «Марс-6» и «Марс-7» полетели 5 и 9 августа. Спустя два месяца полета прекратилась передача телеметрической информации с «Марса-6», возможно, как раз из-за транзисторов 2Т-312. В течение следующих пяти месяцев аппарат продолжал автономный полет, выполнял коррекцию траектории и даже отправил на Марс посадочный модуль, который во время спуска передавал на Землю информацию и совершил посадку в районе долины Самара.

«Он впервые передал данные прямых измерений параметров атмосферы Марса. На основе этих данных было создана первая модель атмосферы планеты», — вспоминает Маров.

«Марс-4» из-за неполадок с системой торможения не смог выйти на орбиту спутника планеты и пролетел мимо на расстоянии 2,2 тысячи километров, сделав по пути снимки Марса. Посадочный модуль «Марс-7» также из-за неполадок с электроникой не вышел на запланированную траекторию и промахнулся на 1,3 тысячи километров.

Только «Марс-5» сумел выйти на орбиту спутника Марса и выполнить запланированную программу, передав снимки среднего качества.

В 1975 году к Марсу были отправлены американские «Викинг-1» и «Викинг-2», которые работали долго и успешно.

 

Долгий перерыв

NASA Посадочный зонд Викинг

После этого провала советские ученые более десяти лет не пытались отправить к Марсу новые зонды. Впрочем, и США, удовлетворившись успехом «Викингов», не предпринимали попыток вновь штурмовать Красную планету.

Проектировались аппараты по доставке на Землю марсианского грунта (проект 5НМ), марсоходы, однако ни один из проектов не пошел дальше чертежей.

В июле 1988 года в космос были отправлены последние советские межпланетные станции, призванные изучить спутник Марса — «Фобос-1» и «Фобос-2».

«Один аппарат потеряли по глупости, потому что не до конца было выверено матобеспечение, и подали на борт аппарата команду, которая развернула его от Солнца. Не проверили, и, когда через неделю попытались выйти на связь, то аппарат молчал, потому что имел полностью разряженные батареи», — вспоминает Маров.

Второй аппарат, по его словам, должен был приблизиться к Фобосу на расстояние 50 метров.

«Первые этапы были достаточно успешные — сформировалась орбита спутника Марса. Но при сближении с Фобосом, уже на расстоянии 200 километров вышла из строя бортовая машина. И мы аппарат потеряли. Слава Богу, до этого удалось получить несколько изображений, получить некие данные по свойствам поверхности», — говорит ученый.

Первый российский межпланетный аппарат (и последний советский — его разработка началась в 1989 году) «Марс-96» потерпел неудачу при запуске — не сработал штатно разгонный блок, и аппарат упал в океан.

 

«Фобос-грунт»: новая надежда

РИА Новости Снимок поверхности Марса в инфракрасном диапазоне, полученный с борта космического аппарата «Фобос».

В 1990-е годы исследования Марса пережили бурный ренессанс: к планете было запущено 13 исследовательских аппаратов, но из них только два — европейский «Марс-Экспресс» и японская «Планета-Б» — были не американскими. При этом было получено огромное количество информации.

Россия все еще надеется присоединится к исследованию планеты — в 1990-е годы была начата разработка проекта «Фобос-Грунт», аппарата, призванного совершить посадку на Фобос и доставить на Землю образцы его грунта. Его старт много раз переносился, последний такой перенос пришелся на 2009 год (с осени 2009 года запуск перенесли на ноябрь 2011-го из-за необходимости дополнительных проверок и испытаний).

«Я был одним из людей, которые воспрепятствовали его запуску в 2009 году, потому что я очень хорошо знал состояние дел и знаю: запускать его действительно было нельзя, это значило обречь его на неуспех. Сейчас очень многое делается. Сейчас многое удалось поправить», — сказал Маров.

Он констатировал, что проект столкнулся с утратой квалифицированных специалистов, утратой технологий. «За прошедшие 20 лет мы разрушили столько, что сейчас многое приходится создавать заново», — говорит ученый.

«Если нам удастся осуществить «Фобос-Грунт», то мы заполним очень важную нишу, которую мы для себя отыскали. У нас здесь есть хорошие заделы, и я думаю, что если мы «Фобос-Грунт» осуществим, это нас выведет на очень-очень значимые позиции в исследованиях планет», — заключил Маров.

источник: РИА Новости, Илья Ферапонтов

Ошибка 404 —

.

www.vintage-technics.ru

Айва ТП-30 Айва ТП-60Р Энди Гард Рекордер Ответ ATR-102 Асманн ТС 10 Аполек РА-11 Аполлон Конкорд Ф-20 Конкорд Ф-85 Корона CTD-2200 Диктофон Диктофон 4250 Диктофон модель 848 Докордер ПТ-4Н ЭОД модель М-75Б Эдисон Посланник Модель 1 Эмерсон Вандерграм Кодировщик Фанон-Маско FTR-2 Фи-Корд 1А Фи-Корд 101S Фи-Корд 303 Фи-Корд 300А Серый аудиограф D6 Grundig EN3 Люксус Грюндиг ДеЮр Универсал III Грюндиг Стеноретта 2000 Globe-Corder ГТ-101 Диктофон IBM 224 Джульетта LT-44 Ланье VIP/C 8-дорожечный проигрыватель Lloyd’s Мейфэр-1602 Мемокорд K60 Мемокорд мини K177 Мини Минифон Ми51 Минифон Атташе Минифон Атташе-спикер Минифон Hi-F Минифон Лилипут Минифон Протона Специальный Минифон P55 «Плекси» Минифон P55 L (1957) Минифон P55 L (1960) Minifon P55-Динамик Минифон_- Mohawk Midgetape 44 Могавк Midgetape 300 Могавк Midgetape 400 Монакор Национальный RQ-8100 Норелко ЛФХ 0085/54 Норелко ЛФХ 0095 Олимпия ДГ 402 Olympus Pearlcorder L200 Панасоник РК-115 Panasonic RQ-212DKS Панасоник РК-SX56 Panasonic RQ-SX97F Филипс EL 3302 Фоно TRIX 88 Игровая лента 1200 Карманный шнур МС-2 Росс Марк-55 Саньо Микроупаковка 35 Санио М2580К Sony BM-17 Диктатор Сони ТС-55 Звуковая машина «Хоки Игровой автомат Звукописатель СаундСкрибер 200 SoundScriber 200 B Стилман Транзитапе Стенотент TR-711 Стуцци Мемокорд 304 B Тефифон Холидей БК-59 Телефункен 600 Телмар Т-100 Тинико ВИЛМА Д-3 -309 «ОМЕГА» «» -61 — я 5 401 202 52 -401 -402 327 -1 / я-1   Акаи VT-150 Акаи VC-150 Панасоник TR-1030P Сони АВ-3400 Сони АВК-3400 Sony SL-F1E и TT-F1E Sony Watchman FD-30A Sony Watchman FD-40A -501- — -1 -508- -841 1-08   -56 Эмерсон 508 Моторола 56L2 РКА Виктор 54Б2 РКА Виктор БП-10 Стерлинг ЛС-4 Юнайтед Делюкс РН-5   ВИЛМА Д-3 Минифон_- Энди Гард Рекордер Олимпия ДГ 402 202 -61 — Детективный диктограф -2 Моторола М75 Pentacon шесть TL Трубка Испытатель И-177 В/А — -2 -5 —   — «52»

903:50 , , . [email protected] Айва ТП-30   Айва ТП-60Р Энди Гард Регистратор Ответ ATR-102   Аполек РА-11   Аполлон   Асманн ТС 10   Конкорд Ф-20   Конкорд Ф-85   Корона CTD-2200   Эмерсон Вандерграм   Диктофон Dictet   Диктофон модель 848   Диктофон 4250   Докордер ПТ-4Н   ЭОД модель М-75Б   Эдисон Посланник Модель 1   Fi-Cord 1A   Фи-Корд 101S   Фи-Корд 303   Фи-Корд 300А   Энкодер   Фанон-Маско ФТР-2   Серый аудиограф D6   Globe-Corder ГТ-101   Грюндиг Стеноретта 2000   Грюндиг ДеЮр Универсал III   Grundig EN3 Люксус   Игровой автомат   Блок диктовки IBM 224   Джульетта LT-44   Ланье VIP/C   8 трек Ллойда игрок   Мейфэр-1602   Мемокорд K60   Мемокорд мини K177   Минифон Ми51   Минифон P55 «Плекси»   Минифон P55 L (1957)   Минифон P55 L (1960)   Минифон Лилипут   Минифон Протона Специальный   Минифон Атташе   Минифон Hi-Fi   Минифон — Minifon P55-Динамик   Минифон Атташе-спикер   Mohawk Midgetape 44   Могавк Midgetape 300   Могавк Midgetape 400   Монакор   Мини Национальный RQ-8100   Норелко ЛФХ 0095   Норелко ЛФХ 0085/54   Олимпия ДГ 402   Olympus Pearlcorder L200   Панасоник РК-SX56   Панасоник RQ-SX97Ф   Панасоник RQ-115   Panasonic RQ-212DKS   Филипс ЭЛ 3302   Фоно TRIX 88   Игровая лента 1200   Карманный шнур МС-2   Росс Марк-55   Саньо Микроупаковка 35   Санио М2580К   Sony BM-17 Диктатор   Сони ТС-55   Steelman Transitape   SoundScriber 200 B   СаундСкрибер 200   Звукописатель   Стуцци Мемокорд 304 B   Стенотент TR-711   Телефункен 600   Тефифон Холидей БК-59   Тинико   Телмар Т-100   ВИЛМА Д-3 «ОМЕГА»     52   -309   я     -61   5   401   202   -401   -402   327   -1 / я-1   —   -501-   -508-   -841   1-08 Акаи VT-150   Акаи VC-150   Сони АВ-3400   Сони АВК-3400   Sony SL-F1E и TT-F1E Sony Watchman FD-30A   Sony Watchman FD-40A   Панасоник TR-1030P       -56   РКА Виктор 54Б2   РКА Виктор БП-10   Моторола 56L2   Стерлинг ЛС-4   Юнайтед Делюкс РН-5   Эмерсон 508       Олимпия ДГ 402 -61   Энди Гард Регистратор   Минифон —   ВИЛМА Д-3 Детективный диктограф   Pentacon шесть турецких лир -5 — Моторола М75 В/А — Трубка Тестер И-177 -2

Soviet Organ — vintage analog transistor organ for Kontakt

Rated 4. 89 out of 5 based on 9 customer ratings

(9 customer reviews)

€20.00 plus VAT

Damaged transistors from behind the Железный занавес

Играть

Стоп

Далее»

«Предыдущая

СКРЫТЬ СПИСОК ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

• Описание
• Отзывы (9)

Описание

Уникальный звук, сэмплированный из старинного советского российского органа: рваный, поврежденный и опасный! •  Основной динамик для полнодиапазонной теплоты, смешиваемые сломанные динамики Flight Case для дополнительной резкости •  Верхние регистры можно переключать между классическим поведением октавы и гармоническими интервалами квинты и мажорной терции, чтобы представить Vox -стиль тональности звука •  Модернизированный переключаемый регулятор огибающей позволяет создавать звуковую скульптуру, если хотите, или винтажное звучание органа, если нет •  Винтажное тремоло влияет как на высоту, так и на амплитуду для очень органичного изменения звука •  никогда больше нигде не услышите такого тона. Период.

Результат полной импульсивной покупки со стороны Монго (его тянет ко всему постсоветскому, как сорок к блесткам), эта клавиатура оказалась просто одной из самых крутых клавиатур, когда-либо существовавших. в лаборатории: Инструмент полифонический электронный Юност-70 . (Мы просто называем его советским органом .)

Принося с собой очень сильный запах сигар и горячих трансформаторов, это российский электрический орган на основе транзисторов, изготовленный полвека назад — во времена холодной войны. напряжение накалялось (а советские диссиденты бежали от вооруженных людей с собаками). Довольно привлекательный перламутровый корпус был представлен в различных привлекательных цветах — у нас аккуратный лососево-розовый, хотя мы предоставили вам бирюзовую версию в пользовательском интерфейсе — и в нем преобладает ряд роликовых циферблатов без опознавательных знаков, которые делают немного непостижимые вещи: некоторые из них меняют цвет. футажи, кто-то добавляет вибрато, кто-то меняет баланс между сторонами клавиатуры, кто-то сигнализирует Кремлю на коротких волнах, чтобы сообщить о политической несостоятельности и т. д.

Но лучше всего то, что он поставляется в летном кейсе , в который встроены четыре динамика, превращая кейс в грубую, но эффективную портативную звуковую систему для усиления выходного сигнала встроенного в клавиатуру 8-дюймового динамика. Мы колебались, покупать ли кейс, поскольку его нужно было доставлять из бывшего Советского Союза, а весил он целую тонну (как и сама клавиатура в стальном каркасе). Нас , поэтому рады, что побеспокоились. Нательный динамик фантастически теплый, сжатый и слегка перегруженный, но динамики в футляре просто безумны. В основном они явно сломаны — мы предполагаем, что они разорваны слишком большим количеством глиссандо локтей, или, может быть, кто-то просто упал в них в какой-то момент — и звук, который они издают, по словам Монго, «полностью борется». При воспроизведении через встроенный динамик «Юность» звучит узнаваемо как орган (хотя и орган, в котором «количество регистров синтеза октав плавно регулируется пропорцией микширования», как выразился Музей советских синтезаторов). Поиграл в наборе Flightcase, звучит как Армагеддон.

Конечно, нам это очень понравилось, поэтому мы засемплировали оба, используя микрофон с конденсатором с большой диафрагмой для корпуса и конденсатор меньшего размера для кейса, чтобы зафиксировать причудливые высокочастотные искажения, исходящие от этих несчастных замученных конусов. Вы можете смешивать их по своему вкусу с помощью передней панели, которая позволяет вам объединять элементы управления динамиками в полетном кейсе, если хотите, или настраивать их по отдельности. Однако мы твердо убеждены в том, что если вы не наберете этих плохих парней, вы упустите половину удовольствия 🙂

Мы добавили еще несколько полезных элементов управления, наш любимый из которых — простой переключатель для транспонирования двух высоких 4’ и 2’ футажей в гармонические интервалы (квинта и большая терция) вместо их основных октав, что мгновенно придает машине больше тона Voxy. Вы можете получить фантастический звук органа в стиле раннего рока/панка, задействовав его, а затем отрегулировав его по вкусу с помощью ручек Flightcase . Можно использовать правильный ADSR (открывая множество звуковых ландшафтов / пэдов / странных ключевых звуковых территорий), выход может быть еще овердрайв (как будто это было необходимо…) и Tilt EQ дают легкий контроль над общим тоном. Это может быть очень полезно для уменьшения резкости звуков, которые лучше всего подходят для динамиков Flightcase, или для добавления четкости звукам, которые не подходят.

По своей сути Junost 70 был простым инструментом, пытающимся выполнять простую работу, за исключением того, что история дала ему хороший пинок. К счастью, Junost сопротивлялись и победили, что привело к тону, от которого мы не можем оторваться. Для наших ушей эта штука просто звучит подрывно, контркультурно и блестяще – она практически пропускает рок-позицию (вместе со всем этим остаточным никотином).

Если вы ищете звук, который бросает вызов условностям, который надевает сапоги Красной Армии и выбивает семь оттенков из любого другого органа, то это то, что вам нужно.  раскачать, товарищи!

 

---

(Для всех наших инструментов Kontakt требуется полная копия Native Instruments Kontakt v4.2.3 или более поздней версии (включая все версии Kontakt 5). Kontakt Player не поддерживается: инструменты загрузятся, но истечет время ожидания через 15 минут. Дополнительную информацию см. в разделе часто задаваемых вопросов.)

Только зарегистрированные клиенты, которые приобрели этот продукт, могут оставить отзыв.

Вам также может понравиться…

• Прототип EP

  Рейтинг 4,67 из 5

  20,00 € плюс НДС Жесткий, неуклюжий, причудливый прототип восточногерманского EP В корзину

• FadeWheel

  Рейтинг 4,89 из 5

  15,00 € плюс НДС Искаженный временем, потрепанный, неустойчивый орган с колесом тона! В корзину

• Лель

  Рейтинг 4,75 из 5

  6,00 € плюс НДС 8-битная советская драм-машина со встроенными ритмами В корзину

• Искровой разрядник

  Рейтинг 4,76 из 5

  20,00 € плюс НДС Экспериментальный вечный резонатор 1920-х годов, управляемый напряжением В корзину

Знакомство с вакуумным транзистором: устройство, сделанное из ничего

В сентябре 1976 года, , в разгар холодной войны Виктор Иванович Беленко, недовольный советский пилот, отклонился от курса во время тренировочного полета над Сибирью на своем МиГ-25 Foxbat, низко и быстро перелетев Японское море. , и посадил самолет в гражданском аэропорту на Хоккайдо с оставшимся топливом всего на 30 секунд. Его драматическое отступничество стало благом для американских военных аналитиков, которые впервые получили возможность вблизи изучить этот высокоскоростной советский истребитель, который они считали одним из самых боеспособных самолетов в мире. То, что они обнаружили, поразило их.

Во-первых, планер был сделан более грубо, чем у современных американских истребителей, и был сделан в основном из стали, а не из титана. Более того, они обнаружили, что отсеки авионики самолета заполнены оборудованием, основанным на электронных лампах, а не на транзисторах. Очевидный вывод, если оставить в стороне прежние опасения, заключался в том, что даже самые передовые технологии Советского Союза смехотворно отставали от западных.

В конце концов, два десятилетия назад в Соединенных Штатах вакуумные лампы уступили место более компактным и менее энергоемким твердотельным устройствам, вскоре после того, как Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн собрали первый транзистор в Bell Laboratories в 1947. К середине 1970-х единственные электронные лампы, которые можно было найти в западной электронике, были спрятаны в определенных видах специализированного оборудования, не считая вездесущих кинескопов телевизоров. Сегодня даже их нет, и за пределами нескольких ниш электронные лампы являются вымершей технологией. Поэтому может оказаться сюрпризом узнать, что некоторые очень скромные изменения в методах изготовления, используемых в настоящее время для создания интегральных схем, могут все же вдохнуть жизнь в вакуумную электронику.

В Исследовательском центре Эймса НАСА последние несколько лет мы работали над созданием транзисторов с вакуумным каналом. Наше исследование все еще находится на ранней стадии, но созданные нами прототипы показывают, что это новое устройство имеет огромные перспективы. Транзисторы с вакуумным каналом могут работать в 10 раз быстрее, чем обычные кремниевые транзисторы, и, возможно, в конечном итоге смогут работать на терагерцовых частотах, которые долгое время были недоступны для любого твердотельного устройства. И они значительно более устойчивы к теплу и радиации. Чтобы понять почему, полезно немного узнать о конструкции и функционировании старых добрых электронных ламп.

 

Фото: Грегори Максвелл Lightbulb Потомок: Вакуумные лампы были продуктом обычных лампочек, развитие которых стимулировалось исследованиями Томаса Эдисона способности нагретых нитей испускать электроны. Этот пример 1906 года, ранняя лампа Audion, очень похож на лампочку, хотя нить накала в этой конкретной лампе не видна, поскольку она давно перегорела. Эта нить когда-то служила катодом, от которого электроны летели к аноду или пластине, расположенной в центре стеклянной трубки. Поток тока от катода к аноду можно было контролировать, изменяя напряжение, подаваемое на сетку, зигзагообразную проволоку, видимую под пластиной.

Вакуумная лампа s размером с большой палец, которая усиливала сигналы в бесчисленных радиоприемниках и телевизорах в первой половине 20-го века, может показаться совсем не похожей на полевые транзисторы на основе металл-оксид-полупроводник (МОП-транзисторы), которые регулярно поражают нас своей возможности современной цифровой электроники. Но во многом они очень похожи. Во-первых, они оба являются трехконтактными устройствами. Напряжение, подаваемое на одну клемму — сетку для простой триодной электронной лампы и затвор для полевого МОП-транзистора, — управляет величиной тока, протекающего между двумя другими: от катода к аноду в электронной лампе и от истока к стоку в полевом МОП-транзисторе. Именно эта способность позволяет каждому из этих устройств функционировать как усилитель или, при достаточном усилии, как переключатель.

Однако то, как электрический ток течет в вакуумной трубке, сильно отличается от того, как он течет в транзисторе. Вакуумные лампы основаны на процессе, называемом термоэлектронной эмиссией: нагревание катода заставляет его испускать электроны в окружающий вакуум. Ток в транзисторах, с другой стороны, возникает из-за дрейфа и диффузии электронов (или «дыр», мест, где электроны отсутствуют) между истоком и стоком через твердый полупроводниковый материал, который их разделяет.

Почему электронные лампы уступили место твердотельной электронике так много десятилетий назад? Преимущества полупроводников включают более низкую стоимость, гораздо меньшие размеры, превосходный срок службы, эффективность, прочность, надежность и согласованность. Несмотря на эти преимущества, если рассматривать вакуум исключительно как среду для переноса заряда, он выигрывает у полупроводников. Электроны свободно распространяются через ничто в вакууме, тогда как они страдают от столкновений с атомами в твердом теле (процесс, называемый рассеянием на кристаллической решетке). Более того, вакуум не подвержен радиационному повреждению, которое поражает полупроводники, и производит меньше шума и искажений, чем твердотельные материалы.

Недостатки ламп не были такими досадными, когда их требовалось всего несколько штук для работы радио или телевизора. Но они оказались действительно проблематичными с более сложными схемами. Например, компьютер ENIAC 1946 года, в котором использовалось 17 468 электронных ламп, потреблял 150 киловатт энергии, весил более 27 метрических тонн и занимал почти 200 квадратных метров площади. И он все время ломался, трубка выходила из строя каждый день или два.

Чип в бутылке. Простейшей вакуумной лампой, способной к усилению, является триод, названный так потому, что он содержит три электрода: катод, анод и сетку. Как правило, структура имеет цилиндрическую симметрию, при этом катод окружен сеткой, а сетка окружена анодом. Работа аналогична работе полевого транзистора, здесь напряжение, приложенное к сетке, управляет током, протекающим между двумя другими электродами. (Триодные лампы часто имеют пять контактов для подключения двух дополнительных электрических разъемов для нагреваемой нити накала.) Иллюстрация: Джеймс Провост

Транзисторная революция положила конец таким разочарованиям. Но последовавшие кардинальные изменения в электронике произошли не столько из-за внутренних преимуществ полупроводников, сколько потому, что инженеры получили возможность массового производства и объединения транзисторов в интегральные схемы путем химической гравировки или травления кремниевой пластины с соответствующим рисунком. По мере развития технологии изготовления интегральных схем все больше и больше транзисторов можно было втиснуть в микросхемы, что позволяло схемам становиться все более сложными от поколения к поколению. Электроника также стала быстрее без дополнительных затрат.

Это преимущество в скорости было связано с тем, что по мере того, как транзисторы становились меньше, электронам, проходившим через них, приходилось преодолевать все более короткие расстояния между истоком и стоком, что позволяло включать и выключать каждый транзистор быстрее. Вакуумные лампы, с другой стороны, были большими и громоздкими, и их приходилось изготавливать индивидуально путем механической обработки. Несмотря на то, что с годами они улучшались, лампы так и не выиграли от чего-либо, хотя бы отдаленно напоминающего закон Мура.

Но после четырех десятилетий уменьшения размеров транзистора оксидный слой, изолирующий электрод затвора типичного полевого МОП-транзистора, теперь имеет толщину всего несколько нанометров, а его исток и сток разделяют всего несколько десятков нанометров. Обычные транзисторы действительно не могут стать намного меньше. Тем не менее поиск более быстрых и энергоэффективных чипов продолжается. Какой будет следующая транзисторная технология? Интенсивно разрабатываются нанопровода, углеродные нанотрубки и графен. Возможно, один из этих подходов изменит электронную промышленность. Или, может быть, они все сдохнут.

W Мы работали над созданием еще одного кандидата на замену полевого МОП-транзистора, с которым исследователи время от времени возились в течение многих лет: транзистор с вакуумным каналом. Это результат сочетания традиционной технологии электронных ламп и современных технологий изготовления полупроводников. Этот любопытный гибрид сочетает в себе лучшие аспекты электронных ламп и транзисторов и может быть таким же маленьким и дешевым, как любое твердотельное устройство. Действительно, их малые размеры устраняют хорошо известные недостатки электронных ламп.

..»> Транзисторизация вакуумной лампы: Транзистор с вакуумным каналом очень похож на обычный полевой транзистор металл-оксид-полупроводник или МОП-транзистор (слева). В МОП-транзисторах напряжение, подаваемое на затвор, создает электрическое поле в полупроводниковом материале под ним. Это поле, в свою очередь, втягивает носители заряда в канал между областями истока и стока, позволяя току течь. Через затвор, который изолирован от подложки тонким слоем оксида, ток не течет. Транзистор с вакуумным каналом, разработанный авторами (справа), аналогичным образом использует тонкий слой оксида для изоляции затвора от катода и анода, которые заострены для усиления электрического поля на концах. Иллюстрация: Джеймс Провост; Изображение врезки: Исследовательский центр Эймса НАСА

В вакуумной трубке электрическая нить накала, похожая на нить накаливания в лампочке накаливания, используется для нагрева катода, достаточного для испускания электронов. Вот почему вакуумным лампам нужно время, чтобы прогреться, и почему они потребляют так много энергии. По этой же причине они часто перегорают (часто из-за незначительной течи в стеклянной оболочке трубки). Но транзисторам с вакуумным каналом не нужна нить накала или горячий катод. Если устройство сделать достаточно маленьким, электрического поля на нем достаточно, чтобы вытягивать электроны из источника с помощью процесса, известного как автоэлектронная эмиссия. Отсутствие потребляющего энергию нагревательного элемента уменьшает площадь, занимаемую каждым устройством на кристалле, и делает этот новый тип транзистора энергоэффективным.

Еще одним слабым местом ламп является то, что они должны поддерживать высокий вакуум, обычно тысячную или около того атмосферного давления, чтобы избежать столкновений между электронами и молекулами газа. При таком низком давлении электрическое поле заставляет положительные ионы, образующиеся из остаточного газа в трубке, ускоряться и бомбардировать катод, создавая острые выступы нанометрового размера, которые разрушают и, в конечном итоге, разрушают его.

Эти давние проблемы вакуумной электроники не являются непреодолимыми. Что, если бы расстояние между катодом и анодом было меньше среднего расстояния, которое проходит электрон, прежде чем столкнуться с молекулой газа, — расстояния, известного как длина свободного пробега? Тогда вам не придется беспокоиться о столкновениях между электронами и молекулами газа. Например, длина свободного пробега электронов в воздухе при нормальном атмосферном давлении составляет около 200 нанометров, что в масштабах современных транзисторов довольно много. Используйте гелий вместо воздуха, и длина свободного пробега увеличится примерно до 1 микрометра. Это означает, что электрон, пересекающий, скажем, 100-нм зазор, залитый гелием, будет иметь лишь 10-процентную вероятность столкновения с газом. Сделайте зазор еще меньше, и вероятность столкновения еще больше уменьшится.

Но даже при низкой вероятности столкновения многие электроны все равно столкнутся с молекулами газа. Если удар выбьет связанный электрон из молекулы газа, он станет положительно заряженным ионом, а это означает, что электрическое поле отправит его в полет к катоду. Под воздействием всех этих положительных ионов катоды разрушаются. Так что вы действительно хотите избежать этого, насколько это возможно.

К счастью, если поддерживать низкое напряжение, электроны никогда не получат достаточно энергии для ионизации гелия. Таким образом, если размеры вакуумного транзистора существенно меньше длины свободного пробега электронов (что несложно организовать), а рабочее напряжение достаточно низкое (что тоже несложно), устройство вполне может работать при атмосферном давлении. То есть вам, по сути, вообще не нужно поддерживать какой-либо вакуум для того, что номинально является миниатюрной частью «вакуумной» электроники!

Но как включить и выключить этот новый тип транзистора? В триодной электронной лампе вы управляете протекающим через нее током, изменяя напряжение, подаваемое на сетку — сетчатый электрод, расположенный между катодом и анодом. Расположение сетки близко к катоду улучшает электростатический контроль сетки, хотя такое близкое расположение имеет тенденцию увеличивать величину тока, протекающего в сетку. В идеале ток никогда не будет течь в сеть, потому что он тратит энергию и может даже привести к неисправности трубки. Но на практике всегда есть небольшой ток в сети.

Чтобы избежать таких проблем, мы управляем током в нашем транзисторе с вакуумным каналом так же, как это делается в обычных МОП-транзисторах, используя электрод затвора, который имеет изолирующий диэлектрический материал (диоксид кремния), отделяющий его от канала тока. Диэлектрический изолятор передает электрическое поле туда, где это необходимо, предотвращая протекание тока в затвор.

Итак, транзистор с вакуумным каналом совсем не сложен. Действительно, он работает намного проще, чем любой из предшествующих вариантов транзисторов.

Хотя наши исследования все еще находятся на ранней стадии e, мы считаем, что недавние усовершенствования, которые мы внесли в транзистор с вакуумным каналом, однажды могут оказать огромное влияние на электронную промышленность, особенно в приложениях, где важна скорость. главное. Наша самая первая попытка создать прототип позволила создать устройство, способное работать на частоте 460 гигагерц — примерно в 10 раз быстрее, чем может работать лучший кремниевый транзистор. Это делает транзистор с вакуумным каналом очень перспективным для работы в так называемой терагерцовой щели, части электромагнитного спектра выше микроволн и ниже инфракрасного.

Заполнение пробела: Транзисторы с вакуумным каналом обещают работать на частотах выше микроволн и ниже инфракрасного — области спектра, иногда называемой терагерцовым интервалом из-за трудностей, с которыми большинство полупроводниковых устройств работают на этих частотах. частоты. Многообещающие приложения для терагерцового оборудования включают направленную высокоскоростную связь и обнаружение опасных материалов.

Такие частоты в диапазоне примерно от 0,1 до 10 терагерц полезны для обнаружения опасных материалов и для безопасных высокоскоростных телекоммуникаций, и это лишь пара возможных применений. Но терагерцовые волны трудно использовать, потому что обычные полупроводники не способны генерировать или обнаруживать это излучение. Вакуумные транзисторы могли бы, простите за выражение, заполнить эту пустоту. Эти транзисторы могут также найти свое применение в будущих микропроцессорах, поскольку их метод производства полностью совместим с традиционным изготовлением КМОП. Но прежде чем это произойдет, необходимо решить несколько проблем.

Наш прототип вакуумного транзистора работает при напряжении 10 вольт, что на порядок выше, чем в современных микросхемах CMOS. Но исследователи из Университета Питтсбурга смогли создать вакуумные транзисторы, работающие всего от 1 или 2 В, хотя и со значительными компромиссами в гибкости конструкции. Мы уверены, что можем снизить требования к напряжению нашего устройства до аналогичных уровней, уменьшив расстояние между его анодом и катодом. Кроме того, острота этих электродов определяет, насколько они концентрируют электрическое поле, а состав материала катода определяет, насколько велико поле, необходимое для извлечения из него электронов. Таким образом, мы могли бы также уменьшить необходимое напряжение, разработав электроды с более острыми концами или с более выгодным химическим составом, который снижает барьер для электронов, покидающих катод. Это, без сомнения, будет чем-то вроде уравновешивания, потому что изменения, сделанные для снижения рабочего напряжения, могут поставить под угрозу долговременную стабильность электродов и, как следствие, срок службы транзистора.

Следующим важным шагом для нас является встраивание большого количества транзисторов с вакуумными каналами в интегральную схему. Для этого мы должны быть в состоянии использовать многие из существующих инструментов автоматизированного проектирования и программного обеспечения для моделирования, разработанного для построения КМОП-ИС. Однако, прежде чем мы попытаемся это сделать, нам нужно усовершенствовать наши компьютерные модели для этого нового транзистора и разработать подходящие правила проектирования для соединения многих из них вместе. И нам нужно будет разработать надлежащие методы упаковки для этих одноатмосферных, наполненных гелием устройств. Скорее всего, методы, используемые в настоящее время для упаковки различных микроэлектромеханических датчиков, таких как акселерометры и гироскопы, могут быть применены к транзисторам с вакуумным каналом без лишней суеты.

По общему признанию, предстоит еще проделать большую работу, прежде чем мы сможем представить себе появление коммерческих продуктов. Но когда они в конце концов это сделают, это новое поколение вакуумной электроники, несомненно, будет обладать некоторыми удивительными возможностями. Ожидать что. В противном случае вы могли бы в конечном итоге почувствовать себя немного похожими на тех военных аналитиков, которые исследовали тот советский МиГ-25 в Японии еще в 1976 году: позже они поняли, что его авионика на вакуумной основе может выдержать электромагнитный импульс от ядерного взрыва лучше, чем все, что было на Западе. его самолеты. Только тогда они начали ценить маленькое небытие.

Первоначально эта статья появилась в печати под названием «Устройство, сделанное из ничего».

Джин-Ву Хан и Мейя Мейяппан работают в Исследовательском центре Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния, где Хан является научным сотрудником, а Мейяппан — главным научным сотрудником по исследовательским технологиям. Транзисторы с вакуумным каналом, которые они описывают, появились в результате не связанной с этим попытки окислить одну тонкую нанопроволоку. «В итоге получилось два отдельных электрода», — говорит Хан, который затем понял, что неудачный эксперимент можно превратить в транзистор нового типа.

Йорген Стадже, Эзотерическая страница: Советский супертранзистор

Йорген Стадже, Эзотерическая страница: Советский супертранзистор

 

P601 I не лучший в мире транзистор, и он даже не 1973 год, когда он был изготовлен.

Hign Tech на глиняных ножках

Мой друг из Литвы дал мне фантастическую урод полупроводника. Он пришел прямиком из советских полупроводниковых кузниц. Его эксплуатационные характеристики странно, мягко говоря. Его максимальная рабочая температура составляет 60 градусов Цельсия, что указывает на это германиевый транзистор, но его U _BEmax на 0,7 В показывает, что все дело в кремнии.

Спецификация не очень информативно же. Материал полупроводника не указан, как и производитель, и мы также не знаем если это устройство PNP или NPN. Может, это была государственная тайна? Эксперт, с которым я консультировался, подумал, что, возможно, это из селена! (Сталиний?) Я предполагаю, что это германий, но с очень низким уровнем легирования, что приводит к высокое базовое напряжение смещения и огромное напряжение насыщения. У _CEsat — фантастические 2 вольта при токе I _C 0,5 А, что приводит к рассеиванию мощности на уровне целого ватта при насыщении. Максимальная мощность рассеиваемая мощность на кулере составляет целых 3 Вт.

Типичный западный транзистор в банке ТО-3 того же времени, что ближе всего к этой советской банке, должен рассеивать не менее 100 Вт, при U _CEsat не более 0,1 В. Этот управляет полные 25 вольт, но не быстрее 1 МГц, потому что тогда усиление падает до 2. Минимальная рабочая температура — здоровенные -50 градусов по Цельсию, довольно необычно, пока не понимаешь, что Красная Армия должна быть в состоянии работать в Сибири тоже. Хотя и ненадолго…

Не сидите без дела

Максимальный срок хранения 6 лет (и вы специально проинструктированы проверять дату изготовления и начинать отсчет с этой даты), что указывает на то, что они либо не знал, как пассивировать чип, или были какие-то проблемы с герметизацией упаковки. Нет, это не так гарантированная работа более 10 000 часов (1,1 года), а также при отключении транзистора после Через 10 000 часов вас попросили вернуть гарантийный талон и рассказать, как все работает. Так как эта статья была написано в 1999, мой аппарат 1973 года уже сломался бы. Российские продавцы транзисторов должны были действовать быстро.

Если вы не полностью удовлетворены…

В конце находится раздел Жалобы, который вы можете заполнить, если сломался транзистор, чтобы вы могли отправить его вернуться и получить новый; деталь, которую вы точно не найдете ни в одном западном техпаспорте. Либо их вообще не было уверен, что дизайн будет работать, или он был настолько плох, что им пришлось внедрить какую-то рутину для жалоб. Возможно, иначе Красная Армия сошла бы с ума.

Читается с трудом

Первая страница данных лист был улучшен для того, чтобы вы могли его прочитать, но чтобы вы могли ощутить настоящую дрянь, хреновое качество печати и плохая бумага настоящего советского техпаспорта, вторая страница осталась с оригиналом цвета. Обратите внимание, что весь лист данных набран кириллицей, а формулы набраны латинским шрифтом!

Мой, мой, Советский Сецкий не работал более 6 лет.

Основные данные

Параметр	Блок	Значение
Тип		P601 I
Производитель		Не говорит
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер	В	20
Максимальная рассеиваемая мощность	Вт	3
Максимальный ток коллектора	А	1,5
Напряжение насыщения (@ I C = 0,5 А)	В	2
Коэффициент усиления		20 — 250
Диапазон рабочих температур	°С	-50. ..+60
Максимальное время работы	часов	10 000
Максимальное время хранения	лет	6

Вау!

---

Гений первых российских космических технологий

Загрузка

Russian Right Stuff | Космос

Гений первых российских космических технологий

(Изображение предоставлено Sovfoto/Getty Images)

Ричард Холлингем, 16 апреля 2021 г.

не помешать им запрыгнуть в космос впереди американцев. Вот как.

W

Через несколько дней после возвращения на Землю Юрий Гагарин вместе с премьер-министром СССР Никитой Хрущевым стоял на Красной площади в Москве, и десятки тысяч людей приветствовали его успех. Это было ошеломляющее и во многом спонтанное празднование советских достижений.

Но инженера, сделавшего возможным первый полет человека в космос, нигде не было видно. Только после его смерти в 1966 году миру открылось имя Главного конструктора Сергея Павловича Королева. Этот гений в основе российской космической программы был одним из самых тщательно охраняемых секретов Советского Союза.

Уроженец Украины, Королев руководил проектированием огромной ракеты R7, которая запустила на орбиту первый спутник, первую собаку, первого мужчину, первую женщину и первого выходца в открытый космос. Он разработал капсулы, системы управления и строгие проверки, которые гарантировали, что каждый человек, которого он отправил в космос при жизни, вернулся живым. Однако его достижения пришли после многих лет заключения во время сталинских чисток 1930-х годов. Королев провел несколько месяцев в ГУЛАГе в Сибири и несколько лет работал над проектами в специальной тюрьме для интеллигенции.

Одной только пропагандистской ценности его работы было достаточно, чтобы гарантировать статус сверхдержавы Советского Союза. Но, в отличие от его знаменитого американского соперника Вернера фон Брауна, личность «Главного конструктора» считалась слишком ценной, чтобы делиться ею с миром.

Вам также может понравиться:

• Как готовили первых космонавтов
• Юрий Гагарин: космонавт, пришедший с мороза
• Восемь объектов, определяющих советскую космонавтику

«Недостаточно благодарности инженерам и техникам, которые работали над космическим кораблем, потому что именно они сделали это возможным», — говорит Кэтлин Льюис, куратор международных космических программ в Смитсоновском музее авиации и космонавтики в Вашингтоне. ОКРУГ КОЛУМБИЯ. «Требуется невероятное количество энергии и усилий, чтобы сохранить человеческую жизнь в космосе».

Инженеры Королева придумали блестящие инженерные решения проблем пилотируемого космического полета, часто отличные от тех, которые выбрали их американские коллеги. Простота иногда была обусловлена ​​ограничениями советских технологий.

Королев (справа, в форме статуи) был блестящим конструктором ракет, который много сделал для того, чтобы вывести СССР на передний план космической гонки. разработан как межконтинентальная баллистическая ракета. При высоте около 30 метров (110 футов) и четырех ускорителях, привязанных к ее бокам, размер ракеты определялся массой ядерной боеголовки, которую она несла. Поскольку советское ядерное оружие было больше и тяжелее, чем его аналоги в США, ракеты должны были быть более мощными. Это означало, что когда дело доходит до запуска космического корабля с космонавтом на борту, это тоже может быть больше.

«В отличие от американцев, им не нужно было беспокоиться об уменьшении размера или компактности технологии, — говорит Льюис. «Американская авиационная промышленность перешла с электронных ламп на транзисторы, но Советы все еще использовали электронные лампы в своих космических кораблях вплоть до середины 1960-х годов».

Советская капсула «Восток», которая должна была доставить в космос первого мужчину, а затем и первую женщину, определенно имела мало общего с космическим кораблем НАСА «Меркурий». Конусообразный модуль «Меркурий», едва крупнее человека внутри, был набит переключателями и циферблатами, рычагами и кнопками. Это было чудо электроники и миниатюризации.

Восток, с другой стороны, напоминал гигантское выдолбленное пушечное ядро ​​с подкладкой. Там было радио — похожее на автомобильное, с телеграфным ключом для передачи азбуки Морзе в качестве резерва — и единственная приборная панель. Внутри этой коробки был установлен нарисованный земной шар, движение которого контролировалось электромеханическим компьютером, приводимым в движение колесами и шестернями. Это дало пассажиру указание на их положение на орбите.

Отсутствие сложной аппаратуры выявило и еще одно принципиальное различие между двумя народами. Ожидалось, что американские астронавты Меркурия будут пилотировать свои корабли. «Восток» действовал автоматически в заранее определенной последовательности, так что космонавту почти нечего было делать. Единственный способ разблокировать несколько ручных элементов управления — ввести секретный код на клавиатуре. Код был запечатан в конверт под сиденьем, чтобы открыть его в случае отказа автоматических систем. Королев, однако, был среди нескольких человек, которые шептали Гагарину числа перед его полетом.

Конструкция пушечного ядра Востока также упростила вход в атмосферу Земли. Астронавтам Меркурия приходилось тщательно ориентировать свою капсулу, чтобы теплозащитный экран защищал их. Однако «Восток» был полностью покрыт термостойким материалом и просто утяжелен снизу, чтобы смотреть в правильном направлении.

Советские возвращаемые капсулы не нуждались в тщательном маневрировании перед возвращением на Землю, так как были полностью покрыты теплозащитой (Фото: Владимир Гердо/ТАСС/Getty Images)

Но когда дело дошло до посадки, у Советов возникла проблема. США планировали привестись в океан, но советские космонавты вернутся на землю.

«Они не смогли замедлить «Восток» настолько, чтобы люди, хоть кто-нибудь, смог пережить посадку внутри космического корабля, — говорит Льюис. «И именно поэтому Юрий Гагарин катапультировался на высоте 20 000 футов (6 км), а капсула приземлилась отдельно».

Для своего следующего космического корабля «Восход» инженеры Королева разработали систему «мягкой» посадки, которая включала в себя подрессоренные сиденья для космонавтов и ракетную систему, которая запускалась непосредственно перед ударом капсулы о землю. Сегодняшний космический корабль «Союз» использует аналогичную технологию, хотя пассажиры по-прежнему сравнивают возвращение на Землю с автокатастрофой на высокой скорости.

Другим важным нововведением «Восхода» было то, что, несмотря на то, что он был не больше «Востока», чтобы конкурировать с американским космическим кораблем «Джемини», состоящим из двух человек, ему требовалось перевозить более одного космонавта. На самом деле трое… и один из них должен был быть инженером, который помогал его проектировать.

Идея набирать для полетов в космос инженеров, а не только пилотов, была еще одним нововведением Королева. Он не был принят в США до эпохи космических челноков.

Дважды Герой Советского Союза, космонавт Александр Александров начал свою трудовую деятельность с корабля «Восход» в начале 1960-х годов, а позже летал на «Союзах» во время двух полетов на советские космические станции. Когда я встретил его в Москве два года назад, он объяснил ход мыслей Королева.

«Весь смысл подбора космонавтов из инженерных специальностей в том, чтобы эти специалисты могли работать на ракетах, которые они спроектировали и создали», — сказал мне Александров. «Они могли понять, почему и как работает ракета, и получить опыт пилотирования того самого космического корабля, который они разработали».

Космический корабль «Восток» практически не нуждался в помощи космонавта на борту, так как им управляли наземные диспетчеры (Фото: SSPL/Getty Images)

Циники также могут предположить, что то, что инженер, придумавший космический корабль, также летал, творило чудеса с контролем качества. Тем не менее, оба пилотируемых полета на «Восходе» были успешными: Советы отправили в космос трех человек в 1964 году, а первый человек, вышедший в космос, Алексей Леонов, во время полета на «Восходе-2» в 1965 году (хотя это было не совсем без его собственный набор проблем).

Однако, пожалуй, самым живучим изобретением Королева была ракета «Союз». Пусковая установка, используемая сегодня в России, выглядит почти идентичной оригинальной R7 и отличается простотой советского дизайна. Не в последнюю очередь его система зажигания.

Имея пять ракетных двигателей и 20 камер сгорания, а также 12 меньших двигателей, используемых для рулевого управления, очень важно, чтобы все двигатели включались одновременно. В противном случае топливо может вылиться из незажженного двигателя и вызвать потенциально катастрофический взрыв.

Эта синхронность достигается за счет использования гигантских спичек. Когда «Союз» находится на стартовой платформе, инженеры вставляют в сопла ракеты березовые палочки с двумя пиротехническими электрозапалами на концах. Они связаны между собой латунной проволокой.

Непосредственно перед запуском зажигатели срабатывают, и пламя прожигает провод. Когда все провода оборваны, это означает, что внутри каждой форсунки горит пламя, и можно безопасно открывать клапаны пороха. Система гарантирует, что топливо будет выпущено только тогда, когда все эти гигантские спички зажгутся.

Дом Королева в Москве, подаренный ему (тайно) Советским государством в 1959 году, сейчас сохранен как музей. Это место наполнено памятными вещами о космической программе, которой он руководил, — моделями самолетов и ракет, фотографиями космонавтов, техническими книгами и документами.

За пределами его кабинета одна из стен покрыта подробной картой лунной поверхности. Мечты Королева о высадке советского гражданина на Луну так и не осуществились, но его замыслы живут в современных ракетах, космических кораблях и космических станциях. Спустя шестьдесят лет после того, как Юрий Гагарин впервые облетел Землю, инженер, положивший начало космической гонке, заслуживает столь же широкого признания.

—

Присоединяйтесь к миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook или следите за нами в Twitter или Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «The Essential List». Подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, доставляемых на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

СССР Транзисторы, диоды, конденсаторы… | diyAudio

Перейти к последнему

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г., 11:34

#1

• 21 февраля 2022 г. , 11:34
• #1

Продам различные электронные детали СССР. Новое состояние. Доставка из России. Возможна комбинированная доставка. Оплата PayPal.

1) (100 шт) Германиевый транзистор П416А / П416А

Параметры паспорта:
p-n-p
Pc, макс. 100 мВт
Ucb 12 В
Ic, макс. 25 мА
Ft, макс. 80 МГц
h31e для слабого сигнала (Ucb=5 В, Ie=5 мА, f=50–1000 Гц) 60–125

Не тестировалось на реальном усилении

6 Очень низкая утечка. Среднее значение <0,01 мА

Герметичная заводская коробка. Более > 500 шт. в наличии.

16,70 долл. США за коробку.

Стоимость доставки 9 долларов США. Оплата PayPal.

 

Последнее редактирование: 21 февраля 2022 г. 13:34

Корона8219

Участник

21 февраля 2022 г., 11:39

#2

• 21 февраля 2022 г., 11:39
• #2

2) (100 шт) Германиевый транзистор П416А / П416А

Параметры паспорта:
p-n-p
Pc,max 100мВт
Ucb 12В
Ic,max 25мA
Ft=Ue,max 80MHz для сигнала h5V3,e 80MHz 5 мА, f=50–1000 Гц) 20–80

Очень низкая утечка. Среднее <0,01 млн лет

Запечатанная заводская коробка

16,70 $/коробка.

Стоимость доставки 9 долларов США. Оплата PayPal.

 

Последнее редактирование: 21 февраля 2022 г. 12:00

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г., 11:45

#3

• 21 февраля 2022 г., 11:45
• #3

3) (100 шт. ) 1T313B / GT313B Германиевый транзистор

Параметры паспорта:
p-n-p
Pc,макс. 100 мВт
Ucb,макс. 15 В
Ic,макс. 30 мА
Ft,макс. , неиспользованный, в оригинальной запечатанной коробке. Код даты 1992.

27,50 долларов США за коробку.

Стоимость доставки 9 долларов США. Оплата PayPal.

 

Последнее редактирование: 21 февраля 2022 г. 12:00

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г., 11:52

#4

• 21 февраля 2022 г. , 11:52
• #4

4) (150 ПК) MP26A / MP26A ~ ACY17 2N1188 Германия Транзистор

Параметры таблицы данных:
P-N-P
PC, MAX 200MW
UCE, MAX 70V
TJ, MAX 200MW
UCE, MAX 70V
TJ, MAX 200MW
UCE, MAX 70V
TJ, MAX 200MW
UCE, MAX 70V
TJ, MAX 85 C
.
h31e 20-50

Аналогичный код даты 12.1987

Н.У.К., запечатанная заводская упаковка.

23,00 $ / за 3 коробки.

Стоимость доставки 14 долларов США. Оплата PayPal.

 

Последнее редактирование: 21 февраля 2022 г. 11:59

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г. , 11:59

#5

• 21 февраля 2022 г., 11:59
• #5

5) Один (1 шт.) GM5B / GM-5B / 3CX300A1 Ламповый звуковой триод SVETLANA

Пробирки маленькие бывшие в употреблении, от рабочего оборудования.

В наличии 5 шт.

23,00 $ / 1 шт.

Стоимость доставки 11 долларов США. Оплата PayPal.

 

Crown8219

Участник

21-02-2022 12:14

#6

• 21-02-2022 12:14
• #6

6) (20 шт. ) 0,050 мкФ 400 В Бумажные масляные тональные конденсаторы KBG-I PIO

Аналогичные K40Y-9.

Немагнитный керамический корпус.

Новые, в запечатанной заводской упаковке.

Код даты 10-1984.

18,00 $ / за 20 шт.

В наличии больше >100 шт. 100 штук. В продаже есть запечатанные коробки.

Стоимость доставки $9.00/20 шт. Оплата PayPal.


 

Последнее редактирование: 21 февраля 2022 г. 12:27

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г. 13:28

#7

• 21-02-2022 13:28
• #7

7) (200 шт.) Германиевый транзистор GT322A

Параметры паспорта:
N-P-N
Pc, макс. 50 мВт
Ucb, макс. 25 В
Tj, макс. 85 C
Ic, макс. 10 мА
Ft, макс. 80 МГц
h31e 30-100

Не тестировалось на реальном усилении

Н.У.К., запечатанная заводская коробка. Более > 1000 шт. в наличии.

93,00 $ / за 200 шт. коробка. Возможна продажа меньшего количества.

Стоимость доставки 9 долларов США за коробку. Оплата PayPal.

 

Crown8219

Участник

21 февраля 2022 г. 13:34

#8

• 21-02-2022 13:34
• #8

8) (100 шт) Серая краска МП40А / МП40А ~ 2N368, 2N215, OC70, OC75, OC76 Германиевый транзистор

Параметры паспорта:
p-n-p
Pc,max 150mW
Ucb,max 3 Icb,max 30V 30V 90 ,макс. 30 мА
Ft,макс. 1 МГц
h31e 20-40
реальное усиление не тестировалось

Код даты 1981.

Н.У.К., неиспользованные из 1000 шт. заводской упаковки. Более > 500 на складе.

16,50 $ / за 100 шт.

Стоимость доставки $9.00/100 шт. Оплата PayPal.

 

Crown8219

Участник

01.