ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

August 14, 2011 by admin Комментировать »

Изучение электровакуумных и полупроводниковых приборов составляет существенную часть современной науки, которая назы­вается электроникой. Эта наука изучает свойства и законы движения электронов, а также законы преобразования различных видов энер­гии при посредстве электронов. На основе законов движения элек­тронов созданы приборы, используемые широчайшим образом в раз­личных областях науки, техники и в быту, в разнообразных устрой­ствах, аппаратах и машинах. Радиотехника является одной из обла­стей применения электроники и созданных ею приборов — электро­вакуумных, полупроводниковых, молекулярных и квантовых.

Электровакуумные приборы основаны на исполь­зовании движения свободных электронов и ионов в вакууме или в раз­реженных газах под влиянием электрических и магнитных полей. Эти приборы служат базой для создания значительного большинства видов радиэлектронной аппаратуры; особенно велико значение их в раз­работке мощных устройств радиосвязи, телевидения, радиолокации, радионавигации и других средств радиоэлектроники.

В свою очередь электровакуумные приборы делятся на два основ­ных класса: электронные и ионные приборы. Электрон­ные приборы, в которых движение электронов происходит в вакууме с высокой степенью откачки газа (10-7мм рт. ст. и ниже), характерны большими скоростями движения электронов и пригодны для генера­ции и усиления колебаний в широких диапазонах радиочастот. В быту они называются радиолампами. Ионные (иначе — газо­разрядные) приборы содержат газ (при давлении 10-3 мм рт. cm и выше), а потому движущиеся в них электроны с большой вероятно­стью сталкиваются с молекулами газа, производят их ионизацию, и в рабочем процессе принимают участие не только электроны, но и ионы. Такие приборы применяются в электроэнергетике, особенно в преобразователях переменного тока в постоянный (выпрямителях), а также в устройствах автоматики и радиоэлектроники в качестве основы схем автоматического переключения и т. п. Принципы работы электронных и ионных приборов мы будем рассматривать раз­дельно.

Полупроводниковые приборы имеют своей ос­новой перемещение и распределение зарядов под воздействием элек­трических и магнитных полей внутри кристаллов твердого тела. Такие приборы не только способны во многих случаях заменить радиолампы, но открывают и новые возможности применения радиоэлектроники в ряде отраслей народного хозяйства. Особенно важным оказалось применение полупроводниковых приборов в тех установках, которые состоят из десятков тысяч активных элементов (например, электрон­ные вычислительные машины); полупроводниковые приборы позво­ляют уменьшить размеры (миниатюризировать) и повысить сроки надежной работы аппаратуры.

Молекулярная электроника представляет собой
наиболее прогрессивное направление миниатюризации аппаратуры.
Это направление предусматривает создание радиосхем в твердом теле,
т. е. дальнейшее развитие полупроводниковой техники. С помощью
определенных примесей в кристаллическом теле образуются различ­
ные по своим электрическим свойствам зоны, которые выполняют
функции сопротивлений, конденсаторов, полупроводниковых прибо­
ров и др. Совокупность этих зон и образует радиоэлектронную схему
в полупроводниковом кристалле. Устройства, созданные на основе
молекулярной электроники, чрезвычайно малы по размерам и яв­
ляются наивысшим достижением в области микроминиатюризации
радиоэлектронной аппаратуры.                                                       *

Квантовая электроника основана на новейших до­стижениях физики в исследовании квантовых явлений, происходящих внутри атомов и молекул вещества и твердом, газообразном и жид­ком состоянии. Квантовые генераторы разных видов излучают элек­тромагнитные волны в различных диапазонах, в частности, волны могут быть длиной около микрона, т. е. в районе видимого (светового) и инфракрасного спектров. Такие генераторы создают практически па­раллельные световые пучки огромной яркости, что позволяет скон­центрировать колоссальную энергию в малых объемах. Эти генера­торы могут найти себе разнообразное применение, в том числе и в космической технике.

В рамках книги «Основы радиотехники» имеется возможность изложить лишь те разделы электроники, которые непосредственно связаны с задачами генерации, усиления и преобразования колеба­ний радиочастоты и звуковой частоты; специфика электронной вычис­лительной аппаратуры и аппаратуры для излучений волн светового и околосветового диапазонов рассматривается в соответственно спе­циализированных книгах. Поэтому настоящая глава посвящается электровакуумным, полупроводниковым и ионным приборам и лишь кратко знакомит читателя с другими проблемами электроники.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты