Начала электроники: Начала ЭЛЕКТРОНИКИ — скачать бесплатно Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2

Содержание

«Начала электроники» — новая программа для расчёта и проектирования электронных схем

«Начала электроники» — новая программа для расчёта и проектирования электронных схем

«Начала электроники» — новая программа для расчёта и проектирования электронных схем

https://masterkit.ru/info/soft/888

Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

С помощью конструктора можно:

  • изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;
  • изучать законы постоянного тока — закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;
  • изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
  • изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
  • изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;
  • ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
  • изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;
  • изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
  • исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;
  • определять параметры неизвестной детали;
  • исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.

Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:

  • изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как «на самом деле»;
  • при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее «сгорает» и приобретает вид почерневшей детали;
  • лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и «перегорают», если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;
  • при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также «выходит из строя»;
  • при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он «перегорает»;
  • большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.

Программа «Начала электроники» выполнена по заказу мэрии г. Алматы и опубликована в Интернет как дар мэрии всем школьникам и начинающим радиолюбителям.

Работа изготовлена в учебной лаборатории компьютерного моделирования механико-математического факультета НИИ механики и математики Казахского государственного национального университета им. Аль Фараби.

Мы выражаем признательность авторам программы и желаем им дальнейших творческих успехов!

Объём 3.81 Мб. Расширение rar.   Скачать

Обучающая программа НАЛАЧА ЭЛЕКТРОНИКИ

ПРОГРАММА ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ
НАЧАЛА ЭЛЕКТРОНИКИ

   Данная программа появилась у меня уже и не помню откуда, но… Никогда не подумал бы, что придется это сказать, но за эту программу говорю искреннее СПАСИБО меру города Алма-Ата Храпунову Виктору Вячеславовичу, который в 2000 году посодействовал разработке этой программы. Я ни чего не имею против Алма-Аты, просто удивительно, что мерия дало задании НИИ на разработку данного продукта.
    Уникальность этой программы для начинающих заключается в том, что она напоимнает радиоконструктор «Электронные кубикики», однако все происходящее на экране монитра максимально приближено к реальности — перегорают ллампочки, предохранители, можно переключать выключатели, научится уверенно пользоваться мультиметром и осциллографом.
    Программа не нуждается в установке, а запускается из папки в которой находится, работает под WIN ALL, но на «Семерке» может с первого запуска не подгрузиться декоративная обложка окна программы, иногда не бывает звука (прикольного).

    «Начала электроники» позволяет сохранять и загружать собранные схемы, содержит краткий справочник по электротехнике, имеется несколько сценариев проведения лабораторных работ и конечно же подробную инструкцию как ею пользоваться. Ребята о назначении программы сами написали следующее:
   

    Продукт предназначен в помощь учащимся (и преподавателям) средних, а также средних специальных учебных заведений для изучения разделов курса физики «Электричество». Он естественным образом дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории.

    Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

    С помощью конструктора можно:

    • изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;
    • изучать законы постоянного тока — закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;
    • изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
    • изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
    • изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;
    • ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
    • изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;
    • изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
    • исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;
    • определять параметры неизвестной детали;
    • исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

    Конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.

    Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:

    • изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как «на самом деле»;
    • при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее «сгорает» и приобретает вид почерневшей детали;
    • лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и «перегорают», если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;
    • при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также «выходит из строя»;
    • при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он «перегорает»;
    • большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.

    Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

Для пользования программой достаточно начальных навыков работы в системе Windows.

    И это действитель нотак — данная программа для начинающих действительно очень полезна, поскольку дает представление о работе приборов, а так же дает представление о работе более сложных симуляторов, таких как МИКРОКАП и МУЛЬТИСИМ.
    От себя добавлю — это гораздо интересней чем офисные нарды и тетрис 🙂

СКАЧАТЬ НАЧАЛА ЭЛЕКТРОНИКИ


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

КОНСТРУИРУЕМ СВОИМИ РУКАМИ | Развитие интереса к техническому творчеству, ознакомление с простейшими физическими процессами и явлениями

«Истоки способностей и дарования детей — на кончиках их пальцев. От пальцев, образно говоря, идут тончайшие нити-ручейки, которые питают источник творческой мысли. Другими словами, чем больше мастерство в детской руке, тем умнее ваш ребенок»

Сухомлинский В.А. 

     

 1. Установите на компьютере развивающие и обучающие  программы    Такие «виртуальные лаборатории» позволяют имитировать на экране монитора различные технологические и физические процессы, сборку и работу простейших электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальности.

Примеры:

  • «Заработало!»  1. Заработало!
    2. Заработало! (2)
    3. Заработало! Повелитель механизмов
    4. Заработало! Новые Испытания
    5. Заработало! Играет вся семья
    Устанавливаются все игры разом! Скачать Анталогия 5 в 1.

  • «Начала электроники»: Данное мультимедийное приложение представляет из себя электронный конструктор, в котором учащийся может «собирать» различные электрические схемы и наблюдать за установившимся режимом их работы, подключая различные источники постоянного или переменного тока. Скачать.«Начала электроники»
  • «Crocodile Clips«.

   

2. Приобретайте  электронные конструкторы «Знаток» . (Версия «Для школы и дома» — это 21 практическое занятие   и множество схем). Конструктор содержит элементы, которые присутствуют практически во всей окружающей нас технике — компьютерах, телефонах, автомобилях, фото и видеокамерах, телевизорах, музыкальной аппаратуре и т.д.

   

3. Скачивайте и читайте электронные книги.

Примеры: 

 

 

 

 

4.  Применяйте радиолюбительские сайты для начинающих, где в простой и доступной форме вы познакомитесь с электронными компонентами, узнаете, как собирать электронные схемы собственными руками.

Примеры:

   

5. Собирайте схемы из электронных наборов «МАСТЕР КИТ» https://masterkit.ru/shop/children/from6to10. 

Наборы «Мастер Кит» (http://www.masterkit.ru/) предназначены тем, кто готов сделать первые шаги в увлекательный мир  электроники,  научиться самостоятельно собирать электронные устройства, получая удовольствие от работы и практический результат.

               

6. Используйте бросовый материал для проектирования и конструирования творческих работ.

Примеры

  1. Домик изготовлен из палочек от мороженого и оборудован емкостным реле.
  2. В конструкцию из палочек установлены светодиодная лента вместе с зеркалом и тонированной пленкой. Свечение  создает эффект бесконечности.
  3. Элементы в виде объемных форм геометрических фигур послужат дя проектирования многих творческих проектов.

Вверх

Downloads — Обучающие программы — Начала Электроники

Программа Начала Электроники

Начала ЭЛЕКТРОНИКИ — обучающая система для школьников и студентов
младших курсов ВУЗов по курсу электричества.
Данное мультимедийное приложение представляет из себя электронный
конструктор, в котором учащийся может «собирать» различные

электрические схемы и наблюдать за установившимся режимом их работы,
подключая различные источники постоянного или переменного тока.
В процессе своих исследований учащийся может пользоваться
современными измерительными приборами в число
которых входят цифровой мультиметр и двухканальный осциллограф.
При помощи конструктора Начала ЭЛЕКТРОНИКИ учащийся может:
изучать зависимость удельного сопротивления проводников от
материала, длины и поперечного сечения;
изучать законы постоянного тока — закон Ома для участка цепи
и закон Ома для полной цепи;
изучать законы последовательного и параллельного соединения
проводников, конденсаторов и катушек;
изучать принципы использования предохранителей в
электронных схемах;
изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных
и осветительных приборах,
принципы согласования источников тока с нагрузкой;
ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения
в электронных схемах с помощью
современных измерительных приборов (мультиметр, осциллограф),
наблюдать вид переменного тока на  отдельных деталях,
сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений,
их зависимость от частоты генератора
переменного тока и номиналов деталей в цепях переменного тока;
изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
исследовать явление резонанса в цепях с последовательным
и параллельным колебательным контуром;
исследовать принципы построения электрических фильтров
для цепей переменного тока;
конструктор можно также использовать в рамках его возможностей
и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.

 

Руководитель проекта Кашкаров В.В. e-mail: [email protected]
Программист Гаврилов А.Р. http://alga.newmail.ru
e-mail: alexey7gr@mail[*]ru
Программист Малишич К.М. http://www.mkm.newmail.ru
e-mail: [email protected]
Художник Малахов К.А. http://igel13.nm.ru
e-mail: [email protected]
Видеодизайнер Попов Е.В. http://jekas.newmail.ru
e-mail: [email protected]
Справочная система Кашкаров В.В.
Лешин А.А. .
Переводчик (русский-английский) Попова Н.В. e-mail: [email protected]
Программа разработана в Казахстане в г.Алма-Ате.

 

 

 

Данные

Размер 5.74 MB
Скачиваний 49
Язык Русский
Лицензия
Автор
Веб-сайт
Цена
Создан 16.10.2013 22:Окт:th
Создал Sterh
Изменен 17.10.2013 03:Окт:th
Изменил Sterh


Информио

×

Неверный логин или пароль

×

Все поля являются обязательными для заполнения

×

Сервис «Комментарии» — это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.

Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:

  1. Не стоит размещать бессодержательные сообщения, не несущие смысловой нагрузки.
  2. Не разрешается публикация комментариев, написанных полностью или частично в режиме Caps Lock (Заглавными буквами). Запрещается использование нецензурных выражений и ругательств, способных оскорбить честь и достоинство, а также национальные и религиозные чувства людей (на любом языке, в любой кодировке, в любой части сообщения — заголовке, тексте, подписи и пр.)
  3. Запрещается пропаганда употребления наркотиков и спиртных напитков. Например, обсуждать преимущества употребления того или иного вида наркотиков; утверждать, что они якобы безвредны для здоровья.
  4. Запрещается обсуждать способы изготовления, а также места и способы распространения наркотиков, оружия и взрывчатых веществ.
  5. Запрещается размещение сообщений, направленных на разжигание социальной, национальной, половой и религиозной ненависти и нетерпимости в любых формах.
  6. Запрещается размещение сообщений, прямо либо косвенно призывающих к нарушению законодательства РФ. Например: не платить налоги, не служить в армии, саботировать работу городских служб и т.д.
  7. Запрещается использование в качестве аватара фотографии эротического характера, изображения с зарегистрированным товарным знаком и фотоснимки с узнаваемым изображением известных людей. Редакция оставляет за собой право удалять аватары без предупреждения и объяснения причин.
  8. Запрещается публикация комментариев, содержащих личные оскорбления собеседника по форуму, комментатора, чье мнение приводится в статье, а также журналиста.

Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес

×

Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.

×

Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.

Электронный архив РГППУ: Электронный образовательный ресурс «Школа ремонта РЭА

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elar.rsvpu.ru/handle/123456789/11209

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Title: Электронный образовательный ресурс «Школа ремонта РЭА — Начала электроники»
Authors: Киселева, Н. Н.
Бабиенко, Л. Д.
Issue Date: 2008
Publisher: Российский государственный профессионально-педагогический университет
Citation: Киселева, H. H. Электронный образовательный ресурс «Школа ремонта РЭА — Начала электроники» / H. H. Киселева, Л. Д. Бабиенко // Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании : тезисы докладов 15-й Всероссийской научно-практической конференции, 25-27 ноября 2008 г., г. Екатеринбург / Рос. гос. проф.-пед. ун-т. — Екатеринбург, 2008. — С. 74-75.
Abstract: The Electronic educational resource is created on the basis of modular technology with use of the newest means IT technologies. The use of the given resource allows the student to become a technologist of own educational activity that is one of the important requirements to the modern specialist
Keywords: ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ИННОВАЦИИ В ОБРАЗОВАНИИ
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ
Conference name: Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании
Conference date: 25-27.11.2008
Origin: Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании : тезисы докладов 15-й Всероссийской научно-практической конференции. — Екатеринбург, 2008
Appears in Collections:Конференции и семинары

Начало электроники — открытие электрона

АЛЕКСАНДР МИКЕРОВ, д. т. н., проф. каф. систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Предыстория открытия электрона

Электродинамика Максвелла не давала ответа на вопрос, который мучил всех физиков: а что же такое электрический ток? К тому времени уже было установлено, что все вещества состоят из молекул и мельчайших частиц — атомов, но какое отношение они имеют к электрическому току, было неизвестно. Существовали две основные точки зрения [1–4]:

  • Электрический ток — это поток материальных частиц с дискретным зарядом (или электрическая жидкость, как предполагал Бенджамин Франклин), текущий по проводнику. Такой точки зрения придерживались Густав Фехнер (Gustav Fechner) и Вильгельм Вебер (Wilhelm Weber). Последний говорил: «С каждым весомым атомом связан электрический атом».
  • Электрический ток — это электромагнитный поток энергии, который создается зарядами, не связанными с материальными частицами. Так считали Герман Гельмгольц (Hermann Helmholtz), Генрих Герц (Heinrich Hertz), Вильгельм Рентген (Wilhelm Röntgen).

Максвелл обошел этот вопрос, введя параметры диэлектрической постоянной, проводимости и магнитной проницаемости среды без объяснений, почему разные материалы имеют разные характеристики. Косвенным ответом могли служить известные к тому времени физические явления — электролиз, электрический разряд в газах, катодные лучи [1].

Действительно, первый закон электролиза Фарадея прямо указывал на однозначную связь количества вещества, перенесенного в гальванической ванне, с величиной протекающего заряда. Электрический тлеющий разряд в газах также первым изучил великий Фарадей.

Рис. 1. Трубка Крукса

Немецкий физик Генрих Гейслер (Heinrich Geißler) с помощью изобретенного им ртутного вакуумного насоса добился высокого вакуума и создал газоразрядные трубки с ярким свечением (трубки Гейслера) [2]. Очевидно, что свечение молекул газа может вызываться только их бомбардировкой какими-то частицами, которые движутся между катодом и анодом и были названы катодными лучами, а открыл их в 1859 г. немецкий профессор физики университета Бонна Юлиус Плюккер (Julius Plücker) при проведении опытов с трубкой Гейслера [2, 4, 5]. Это устройство, улучшенное в 1875 г. британским ученым Уильямом Круксом (William Crookes), работавшим в собственной лаборатории, показано на рис. 1, где: 1 — вакуумная трубка, 2 — катод, 3 — анод, 4 — фосфоресцирующий экран. При высоком напряжении, порядка 10 тыс. В, в центре экрана возникало светящееся пятно. Было выяснено, что катод испускал какие-то лучи, распространявшиеся прямолинейно и отклонявшиеся мощным электромагнитным полем. Однако, как показал Герц, электрическое поле на эти лучи не влияет. Крукс предположил, что открытые лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. Но такая идея была поначалу опровергнута Герцем, показавшим, что катодные лучи легко проникают через экран из золотой фольги внутри трубки.

Рис. 2. Вильгельм Рентген (1845–1923)

Немецкий физик Вильгельм Рентген (Wilhelm Röntgen, рис. 2), экспериментируя с мощными трубками Крукса,   открыл в 1895 г. знаменитые X-лучи, называемые в России рентгеновскими [1, 4].

Рис. 3. Установка Рентгена

Как это часто бывает, все произошло случайно. Задержавшись после работы в лаборатории, Рентген обнаружил, что фотопластинки, запечатанные в плотную черную бумагу, темнели вблизи трубки Крукса. Решив с этим разобраться, он продолжил исследования и через шесть недель опубликовал снимки, которые потрясли весь мир. Установка Рентгена с трубкой Крукса на штативе показана на рис. 3.

На первой рентгенограмме была рука человека с кольцом (рис. 4), по которому друзья легко угадали жену ученого. Потом, когда выяснилось, что рентгеновские лучи смертельно опасны, недоброжелатели говорили, что Рентген это знал и потому подставил свою жену.

На другом снимке Рентгена был виден кошелек с монетами внутри. Рентгеновские лучи довольно быстро нашли применение, и уже во время Первой мировой войны полевые лазареты оснащались мобильными рентгеновскими установками, спасшими жизнь тысячам раненых солдат. Вполне заслуженно профессор Рентген стал первым Нобелевским лауреатом по физике в 1901 г.

Рис. 4. Первая рентгенограмма

Рис. 5. Хендрик Лоренц (1853–1928)

Все перечисленные факты наводили ученых на мысль о том, что электрический ток, возможно, является потоком неких мельчайших отрицательно заряженных частиц. В 1874 г. ирландский физик Джордж Стоуни (George Stoney) предположил, что электричество имеет дискретную структуру. Позднее, в 1891 г., он назвал эту элементарную частицу, или «атом электричества», электроном от греческого слова ἤlεκtrον, означающего янтарь. Благодаря законам электролиза ему удалось оценить величину ее отрицательного заряда, которая составляет порядка 10–19 Кл [2]. Стоуни также предложил первую систему физических единиц, основанную на этом элементарном заряде, скорости света и гравитационной постоянной Ньютона.

Первым эту гипотезу использовал знаменитый голландский физик Хендрик Лоренц (Hendrik Lorentz) (рис. 5) в 1875 г. в своей докторской диссертации [7]. Он же определил величину и направление силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле (сила Лоренца).

Работа Лоренца была впоследствии названа первой электронной теорией, и он был удостоен Нобелевской премии по физике 1902 г. Позднее Лоренц вместе с немецким физиком Паулем Друде (Paul Drude) построил электронную теорию электропроводности металлов, объясняющую, в частности, законы Ома и Джоуля — Ленца.

Однако все эти теоретические рассуждения нуждались в серьезной экспериментальной проверке, тем более что не все физики смирились к этому времени даже с атомом, а им предлагалась какая-то еще более мелкая частица.

 

Эксперименты Томсона и Милликена

Рис. 6. Джозеф Джон Томсон (1856-1940)

В 1897 г. директор хорошо оборудованной кавендишской лаборатории Кембриджского университета Джозеф Джон Томсон (Joseph John Thomson, рис. 6) попытался измерить заряд и массу электрона, который он называл «корпускулой» (corpuscle) [3–5].

Установка Томсона показана на рис. 7, где: A, B — аноды, C — катод, D, E — отклоняющие пластины, F — электромагнит, Ф— магнитный поток, f — электромагнитная сила, приложенная к движущейся частице. Прежде всего Томсон добился отклонения катодных лучей в электрическом поле. Он объяснил неудачу опыта Герца, упомянутого выше, недостаточно высоким вакуумом, вследствие чего остаточный газ ионизировался катодными лучами, образуя экран вокруг потока частиц, препятствующий внешнему электрическому полю.

Откачивая газ в течение нескольких дней, Томсон добился чрезвычайно высокого вакуума внутри трубки и наблюдал явные отклонения катодного луча — например вниз, как показано на рис. 7. Это отклонение могло быть скомпенсировано магнитным полем, отклоняющим катодный луч, подобно электрическому току, вверх, согласно правилу левой руки (правилу Флеминга).

Рис. 7. Эксперимент Томсона

Далее, при проведении многократных опытов, меняя комбинацию потенциала анодов, напряжения на отклоняющих пластинах и тока электромагнита, Томсон безуспешно пытался раздельно измерить заряд электрона e и его массу m. Однако надежные результаты были получены только для их отношения e/m, а также скорости электрона, которая оказалась равной 1/3 скорости света, что было хорошим аргументом против электромагнитной природы катодных лучей. Позднее выяснилось, что величина e/m не зависит от материала катода, а также газа в трубке и вообще от вида электронной эмиссии. Резюмируя свойства электрона, Томсон писал: «…Следовательно, кажется естественным рассматривать его в качестве одного из кирпичиков, из которых построен атом» [5].

Рис. 8. Роберт Милликен (1868–1953)

Таким образом, рухнуло представление о том, что атом является фундаментальной и неделимой частицей. Эксперименты Томсона по управлению потоком электронов были настолько убедительными, что 1897 год считается годом открытия электрона. Томсон был удостоен Нобелевской премии в 1906 г., получил много других престижных наград и даже был посвящен в рыцари. Семеро его студентов и его сын также стали нобелевскими лауреатами.

Однако для убедительного измерения самого заряда электрона нужна была совершенно другая идея. И ее предложил в 1910 г. профессор Чикагского университета (США) Роберт Милликен (Robert Millikan, рис. 8), ассистент профессора Альберта Майкельсона (Albert Michelson), измерившего скорость света [2–4].

Начав заниматься научными исследованиями только в 40 лет, он стал нобелевским лауреатом в 1923 г. за измерение заряда электрона и экспериментальное подтверждение теории фотоэлектрического эффекта Эйнштейна. Установка Милликена показана на рис. 9.

Рис. 9. Эксперимент Милликена

Она представляла собой камеру диаметром 22 см, содержащую верхний (1), нижний (2) электроды и стеклянную стенку (3). После впрыскивания масла (oil) внутри камеры образовывалось облако капелек (4), облучение которых рентгеновской трубкой (5) заряжало их отрицательно. Движение отдельной капельки можно было наблюдать через микроскоп (6). Скорость опускания каждой капельки при отсутствии напряжения U позволяла определить ее массу, а скорость подъема при приложении высокого напряжения — ее заряд. Заряд каждой капли q = N×e, где N — число электронов в капле. Естественно, число электронов N в каждой капле является неизвестным, но можно рассчитать наименьшее общее кратное заряда разных капель — e, которое и будет равно заряду одного электрона. Для статистической достоверности эксперимента Милликену пришлось терпеливо выполнить более тысячи опытов за пять лет. В итоге заряд электрона оказался равным 1,6×10–19 Кл, что по порядку величины совпадало с оценкой Стоуни. После этого из известного отношения Томсона e/m была найдена и масса электрона 9,1×10-28 г, которая оказалась в 1800 раз меньше массы атома водорода.

Результаты Милликена были подтверждены опытами ученика Рентгена, российского физика Абрама Федоровича Иоффе, проведенными в Санкт-Петербургском политехническом институте в 1913 г. [3]. Иоффе использовал аналогичную камеру, но вместо масляных капель впрыскивал мельчайшие частицы цинка, а рентгеновский аппарат заменил ультрафиолетовым источником, выбивающим из цинка электроны за счет фотоэффекта. Иоффе был основателем советской школы полупровод­никовой и ядерной физики. Однако в 1942 г. он уклонился от руководства проектом советской атомной бомбы и рекомендовал на этот пост своего ближайшего ученика Игоря Васильевича Курчатова [8]. Он не стал нобелевским лауреатом, но двое его студентов — Николай Николаевич Семенов и Петр Леонидович Курчатов — были удостоены этой награды.

Таким образом, существование новой частицы, электрона, было твердо установлено. С этим согласился даже Рентген, долго ее не признававший. Это открытие проложило дорогу к созданию первых вакуумных электронных приборов в начале ХХ в.


Открытие электрона, ставшее вершиной науки об электричестве и магнетизме в XIX столетии, включало:

  • исследования Фарадея в области электролиза и электрического разряда в газах;
  • открытие катодных лучей Плюкером;
  • демонстрацию Рентгеном Х-лучей;
  • опыты Томсона по определению скорости потока электронов и отношения заряда электрона к его массе;
  • заключительные эксперименты Милликена и Иоффе по измерению заряда электрона.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Литература
  1. Микеров А. Г., Вейнмейстер А. В. История науки и техники в области управления и технических систем. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2016.
  2. Спасский Б. И. История физики. Ч. 2. М.: Высшая школа. 1977.
  3. Кудрявцев П. С. Курс истории физики. М.: Просвещение. 1974.
  4. Липсон Г. Великие эксперименты в физике. М.: Мир. 1972.
  5. Thomson J. J. Discovery of the Electron. Nobel Lecture 1906 // Nobel Lectures. Physics. 1901–1921. Amsterdam: Elsevier Publishing Company. 1967.
  6. Уилсон М. Американские ученые и изобретатели. М.: Знание.
  7. Lorentz H. A., Zeeman P. The Theory of Electrons and the Propagation of Light. Nobel Lecture 1902 // Nobel Lectures. Physics. 1901-1921. Amsterdam: Elsevier Publishing Company. 1967.
  8. Новоселов В. Н., Толстиков В. С. Атомный проект. Тайна «сороковки». Екатеринбург. 1995.

электроники | Приборы, факты и история

Теоретические и экспериментальные исследования электричества в 18-19 веках привели к разработке первых электрических машин и началу широкого использования электричества. История электроники начала развиваться отдельно от истории электричества в конце XIX века с идентификации электрона английским физиком сэром Джозефом Джоном Томсоном и измерения его электрического заряда американским физиком Робертом А.Милликен в 1909 году.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Во время работы Томсона американский изобретатель Томас А. Эдисон наблюдал голубоватое свечение в некоторых из своих ранних лампочек при определенных условиях и обнаружил, что ток будет течь от одного электрода в лампе к другому, если второй (анодный) ) были заряжены положительно по отношению к первому (катоду). Работа Томсона и его учеников, а также английского инженера Джона Амброуза Флеминга показала, что этот так называемый эффект Эдисона был результатом испускания электронов из катода, горячей нити накала в лампе.Движение электронов к аноду, металлической пластине, представляет собой электрический ток, которого не существовало бы, если бы анод был отрицательно заряжен.

Это открытие дало толчок развитию электронных ламп, в том числе усовершенствованной рентгеновской трубки американского инженера Уильяма Д. Кулиджа и термоэмиссионного клапана (двухэлектродная вакуумная трубка) Флеминга для использования в радиоприемниках. Обнаружение радиосигнала, представляющего собой переменный ток очень высокой частоты (AC), требует, чтобы сигнал был выпрямлен; я.е., переменный ток должен быть преобразован в постоянный ток (DC) устройством, которое проводит только тогда, когда сигнал имеет одну полярность, но не когда он имеет другую — именно то, что сделал клапан Флеминга (запатентованный в 1904 году). Ранее радиосигналы регистрировались различными эмпирически разработанными устройствами, такими как детектор «кошачьих усов», который состоял из тонкой проволоки (усов), тонко контактирующей с поверхностью природного кристалла сульфида свинца (галенита) или какого-либо другого полупроводниковый материал.Эти устройства были ненадежными, не обладали достаточной чувствительностью и требовали постоянной регулировки контакта усов с кристаллом для получения желаемого результата. Тем не менее, это были предшественники современных твердотельных устройств. Тот факт, что кристаллические выпрямители вообще работают, побудил ученых продолжить их изучение и постепенно получить фундаментальное понимание электрических свойств полупроводниковых материалов, необходимое для создания транзистора.

В 1906 году американский инженер Ли Де Форест разработал вакуумную лампу, способную усиливать радиосигналы.Де Форест добавил сетку из тонкой проволоки между катодом и анодом двухэлектродного термоэмиссионного клапана, сконструированного Флемингом. Таким образом, новое устройство, которое Де Форест назвал Audion (запатентовано в 1907 году), представляло собой трехэлектродную вакуумную лампу. Во время работы на анод в такой вакуумной лампе подается положительный потенциал (положительно смещенный) по отношению к катоду, в то время как сетка смещена отрицательно. Большое отрицательное смещение на сетке не позволяет электронам, испускаемым катодом, достигать анода; однако, поскольку сетка в основном представляет собой открытое пространство, меньшее отрицательное смещение позволяет некоторым электронам проходить через нее и достигать анода.Таким образом, небольшие изменения потенциала сетки могут контролировать большие величины анодного тока.

Электронная лампа позволила разработать радиовещание, междугородную телефонию, телевидение и первые электронные цифровые компьютеры. Эти ранние электронные компьютеры были, по сути, крупнейшими системами на электронных лампах, когда-либо созданными. Возможно, самым известным представителем является ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), построенный в 1946 году.

Особые требования, предъявляемые к различным сферам применения электронных ламп, привели к многочисленным улучшениям, позволяющим им обрабатывать большие объемы энергии, работать на очень высокие частоты, имеют надежность выше среднего или должны быть очень компактными (размером с наперсток).Электронно-лучевая трубка, первоначально разработанная для отображения электрических сигналов на экране для инженерных измерений, превратилась в телевизионную кинескоп. Такие трубки работают, формируя электроны, испускаемые катодом, в тонкий пучок, который падает на флуоресцентный экран на конце трубки. Экран излучает свет, который можно увидеть снаружи трубки. Отклонение электронного луча вызывает появление на экране световых узоров, создающих желаемые оптические изображения.

Несмотря на замечательный успех твердотельных устройств в большинстве электронных приложений, существуют определенные специализированные функции, которые могут выполнять только электронные лампы.Обычно они связаны с работой на предельной мощности или частоте.

Вакуумные лампы хрупкие и в конечном итоге изнашиваются в процессе эксплуатации. Отказ возникает при нормальном использовании либо в результате многократного нагрева и охлаждения при включении и выключении оборудования (термическая усталость), что в конечном итоге приводит к физическому разрушению в некоторой части внутренней структуры трубы, либо в результате ухудшения свойств катод остаточными газами в трубке. Вакуумным лампам также требуется время (от нескольких секунд до нескольких минут), чтобы «нагреться» до рабочей температуры — в лучшем случае неудобство, а в некоторых случаях — серьезное ограничение их использования.Эти недостатки побудили ученых Bell Laboratories искать альтернативу вакуумной лампе и привели к разработке транзистора.

Барабанщик, G: Электронные изобретения и открытия: Электроника от ее зарождения до наших дней, четвертое издание: Amazon.de: Dummer, G. W. A .: Fremdsprachige Bücher

Похвала за предыдущие издания:
«Любой, кто хоть немного интересуется историей электроники, обнаружит, что последняя книга Г.В.А. Даммера находится в неизмеримом классе… Это замечательный сборник, чрезвычайно всеобъемлющий, и следует поздравить г-на Даммера с созданием увлекательной книги «
-Electronics Weekly» … увлекательной книги, которая не только окажется полезным справочным изданием для исследовательских организаций. университеты и технические колледжи, производственные организации и те, кто связан с патентными спорами, но будут прочитаны из чистого интереса инженерами-электронщиками, студентами и энтузиастами-любителями. «
-British Book News» … ценный справочник для множества людей.«
-Электроника и мощность» Эту книгу можно рекомендовать ученым и тем, кто хочет точную информацию о том, кто что изобрел. «
-Микроэлектроника и надежность» Зайдет ли читатель в книгу из-за любопытства по поводу дат, а затем вернется к странице 1 из-за интереса и ностальгии, или если он просто начинает с самого начала и продолжает читать, можно гарантировать, что он найдет интересующие его факты или диаграммы практически на каждой странице. Действительно, однажды начавшись, трудно оторваться от книги.«
-Микроэлектроника» … это очень читабельно, действительно навязчиво, потому что стоит только окунуться в него, возможно, чтобы проверить дату или ссылку, взгляд направляется к следующей увлекательной записи и т. Д. »
-The Инженер по радио и электронике «Эта книга намного больше, чем следует из ее названия. Это не только список электронных изобретений. Это также сжатая история электронных открытий и достижений, упорядоченная в хронологическом порядке со ссылками на книги и ссылками на патенты, где они существуют… Г-н Даммер очень в долгу перед всеми, кто интересуется электроникой, составив эту необычную и интересную книгу ». Журнал Сертифицированного института патентных поверенных (CIPA)
« Тщательная и скоординированная организация этой работы позволяет получать информацию. можно найти с любой отправной точки. Независимо от того, начинается ли исследование с имени, темы, даты или изобретения, можно быстро найти соответствующие описания. Из этой книги можно многому научиться. «
— Журнал инженеров-электриков почтового отделения» Эта книга, вероятно, является основным справочником для тех, кто хочет знать, кто изобрел какое электронное устройство, когда и где произошло это изобретение… Этот текст действительно должен быть в библиотеке каждого научно-технического отдела ».
-Electronics Education

За удивительно короткое время электроника проникла почти во все аспекты современной жизни, и темпы развития в этой области не замедляются. В одной из первых книг, в которых подробно рассматриваются электронные изобретения, «Электронные изобретения и открытия: электроника от ее зарождения до наших дней, четвертое издание» прослеживается развитие электроники от ее зарождения до наших дней.Книга, охватывающая период в два с половиной столетия, представляет собой мини-энциклопедию, полную ценной информации практически обо всех изобретениях в области электроники с 1745 по 1996 год. Это четвертое издание было обновлено и сделано более привлекательным за счет полной редизайн с сохранением успешных функций предыдущих выпусков. Первые девять глав содержат краткую, но исчерпывающую историю основных областей предмета. В последующих главах приводится список изобретений с разбивкой по предметам и краткие описания каждого изобретения в порядке дат с более чем 1000 ссылок.Книга завершается списком аббревиатур и сокращений, списком книг об изобретениях и изобретателях, а также подробным указателем. За свои семьдесят лет работы в этой области автор собрал множество опубликованных данных, чтобы сформировать современный систематический обзор основных достижений в электронике и тенденций развития электронной техники. Книга является важным справочным материалом для практикующих инженеров, желающих расширить свои знания. Учителя и студенты, которым требуется хорошее знание электроники и знания в области электроники, также сочтут книгу бесценной.Написанная легко понимаемым, в основном нетехническим языком, эта увлекательная и авторитетная история электронных разработок будет представлять большой интерес для любителей электроники и читателей в целом.

Электронная техника — Энциклопедия Нового Света

Коллекция электронных устройств.

Электронная инженерия — это дисциплина, которая использует поведение и эффекты электронов для производства электронных устройств (таких как электронные лампы и транзисторы), систем или оборудования.Во многих частях мира электронная инженерия считается на одном уровне с электротехникой, поэтому общие программы называются «Электротехника и электроника». (Многие британские и турецкие университеты имеют кафедры Электронной и Электротехнической инженерии. ) Оба определяют широкую область, которая охватывает множество подполей, в том числе те, которые связаны с энергетикой, приборостроением, телекоммуникациями и проектированием полупроводниковых схем, среди многих других.

Терминология

Название «электротехника» до сих пор используется для обозначения электронной техники в некоторых старых (особенно американских) университетах, а выпускников там называют инженерами-электриками.

Некоторые считают, что термин инженер-электрик следует зарезервировать для тех, кто специализируется в области энергетики и техники больших токов или высокого напряжения, в то время как другие считают, что энергия — это лишь одна из подгрупп электротехники (и действительно, используется термин энергетика в этой отрасли).Опять же, в последние годы наблюдается рост числа новых курсов с отдельным входом, таких как , информационная и коммуникационная инженерия, , за которыми часто следуют академические факультеты с аналогичным названием.

История электронной техники

Современная электронная инженерия возникла в значительной степени в результате развития радио и телевидения, а также в результате разработки оборонных систем и оружия во время Второй мировой войны. В межвоенные годы эта тема была известна как радиотехника, и только в конце 1950-х годов стал появляться термин электронная техника .В Великобритании предмет электронной инженерии стал отличаться от электротехники в качестве предмета университетской степени примерно в 1960 году. Студенты, изучающие электронику и связанные с ней предметы, такие как радио и телекоммуникации, до этого времени должны были поступать на факультет электротехники университета, поскольку ни один университет не имел кафедры электроники. Электротехника была ближайшим предметом, с которым могла быть связана электронная инженерия, хотя сходство в охватываемых предметах (кроме математики и электромагнетизма) сохранялось только в течение первого года трехлетнего курса.

Ранняя электроника

В 1893 году Никола Тесла провел первую публичную демонстрацию радиосвязи. Обращаясь к Институту Франклина в Филадельфии и Национальной ассоциации электрического освещения, он подробно описал и продемонстрировал принципы радиосвязи. В 1896 году Гульельмо Маркони разработал практичную и широко используемую радиосистему. В 1904 году Джон Амброуз Флеминг, первый профессор электротехники в Университетском колледже Лондона, изобрел первую радиолампу — диод.Год спустя, в 1906 году, Роберт фон Либен и Ли Де Форест независимо друг от друга разработали ламповый усилитель, названный триодом.

Считается, что электроника началась, когда Ли Де Форест изобрел электрическую лампу в 1907 году. В течение 10 лет его устройство использовалось в радиопередатчиках и приемниках, а также в системах для междугородной телефонной связи. Вакуумные лампы оставались предпочтительным усилительным устройством в течение 40 лет, пока исследователи, работающие на Уильяма Шокли из Bell Labs, не изобрели транзистор в 1947 году.В последующие годы транзисторы сделали возможными небольшие портативные радиоприемники или транзисторные радиоприемники, а также позволили создавать более мощные мэйнфреймы. Транзисторы были меньше по размеру и для работы требовали более низкого напряжения, чем электронные лампы. В межвоенные годы в области электроники преобладал всемирный интерес к радио и, в некоторой степени, к телефонной и телеграфной связи. Термины «беспроводной» и «радио» затем использовались для обозначения всего электронного. В то время до появления телевидения действительно мало невоенных применений электроники помимо радио.Этот предмет даже не предлагался в качестве отдельного предмета для университетской степени примерно до 1960 года.

До Второй мировой войны эта тема была широко известна как «радиотехника» и в основном ограничивалась аспектами связи и радиолокаторами, коммерческим радио и ранним телевидением. В то время изучение радиотехники в университетах можно было проводить только в рамках получения степени по физике.

Позже, в послевоенные годы, когда начали разрабатываться потребительские устройства, эта область расширилась, включив в нее современные телевизоры, аудиосистемы, Hi-Fi и, в последнее время, компьютеры и микропроцессоры.В середине и конце 1950-х годов термин «радиотехника» постепенно уступил место названию «электронная инженерия», которое затем стало самостоятельным предметом для университетской степени, обычно преподаваемым вместе с электротехникой, с которой она стала ассоциироваться из-за некоторого сходства.

До изобретения интегральной схемы в 1959 году электронные схемы были сконструированы из дискретных компонентов, которыми можно было манипулировать вручную. Эти неинтегральные схемы потребляли много места и энергии, были склонны к сбоям и имели ограниченную скорость , хотя они все еще распространены в простых приложениях.Напротив, интегральные схемы упаковывают большое количество — часто миллионы — крошечных электрических компонентов, в основном транзисторы, в небольшой чип размером с монету.

Трубки или клапаны

Детектор вакуумной трубки

Изобретение триодного усилителя, генератора и детектора сделало аудиосвязь по радио практичной. (В передачах Реджинальда Фессендена 1906 года использовался электромеханический генератор переменного тока.) Первая известная радиопрограмма новостей транслировалась 31 августа 1920 года станцией 8MK, нелицензированной предшественницей WWJ (AM) в Детройте, штат Мичиган.Регулярные радиопередачи в развлекательных целях начались в 1922 году из Исследовательского центра Маркони в Риттле, недалеко от Челмсфорда, Англия.

В то время как некоторые ранние радиоприемники использовали какой-либо тип усиления с помощью электрического тока или батареи, до середины 1920-х годов наиболее распространенным типом приемников был кварцевый набор. В 1920-е годы усилительные электронные лампы произвели революцию как в радиоприемниках, так и в передатчиках.

Фонографы и радиограммы

Это раннее название проигрывателей или комбинированных радиоприемников и проигрывателей, которые присутствовали в войне 1812 года.

Телевидение

В 1928 году Фило Фарнсворт провел первую публичную демонстрацию чисто электронного телевидения. В течение 1930-х годов несколько стран начали вещание, а после Второй мировой войны оно распространилось на миллионы приемников, в конечном итоге по всему миру.

С тех пор электроника полностью присутствует в телевизионных устройствах. В настоящее время электроника в телевидении превратилась в основу почти каждого компонента телевизора.

Одна из последних и самых передовых технологий в телевизионных экранах / дисплеях полностью связана с принципами электроники, и это светодиодные (светоизлучающие диоды) дисплеи, которые, скорее всего, придут на смену ЖК-дисплеям и плазменным технологиям.

Радар и радиолокация

Во время Второй мировой войны много усилий было приложено для электронного определения местоположения вражеских целей и самолетов. Сюда входили радиолучевое наведение бомбардировщиков, электронные средства противодействия, ранние радиолокационные системы и так далее. За это время на разработку бытовой электроники было потрачено очень мало усилий.

Компьютеры

В 1941 году Конрад Цузе представил Z3, первый в мире функциональный компьютер. В 1946 году последовал ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер) Джона Преспера Эккерта и Джона Мочли, положивший начало эре вычислений.Арифметические характеристики этих машин позволили инженерам разрабатывать совершенно новые технологии и достигать новых целей. Ранние примеры включают миссии Аполлона и высадку НАСА на Луну.

Транзисторы

Изобретение транзистора в 1947 году Уильямом Б. Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном открыло двери для более компактных устройств и привело к разработке интегральной схемы в 1959 году Джеком Килби.

Микропроцессоры

В 1968 году Марсиан Хофф изобрел микропроцессор в Intel и, таким образом, положил начало развитию персонального компьютера.Изобретение Хоффа было частью заказа японской компании на настольный программируемый электронный калькулятор, который Хофф хотел построить как можно дешевле. Первой реализацией микропроцессора был Intel 4004, 4-битный процессор, в 1969 году, но только в 1973 году Intel 8080, 8-битный процессор, сделал возможным создание первого персонального компьютера, MITS Altair 8800. .

Электроника

В области электронной техники инженеры проектируют и тестируют схемы, в которых используются электромагнитные свойства электрических компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы, для достижения определенной функциональности.Схема тюнера, которая позволяет пользователю радио отфильтровать все станции, кроме одной, является лишь одним из примеров такой схемы.

При разработке интегральной схемы инженеры-электронщики сначала создают принципиальные схемы, которые определяют электрические компоненты и описывают взаимосвязи между ними. По завершении инженеры СБИС преобразуют схемы в реальные макеты, которые отображают слои различных проводников и полупроводниковых материалов, необходимых для построения схемы.Преобразование схем в макеты может быть выполнено с помощью программного обеспечения (см. Автоматизация проектирования электроники), но очень часто требует тонкой настройки человеком для уменьшения занимаемого пространства и энергопотребления. После завершения макета его можно отправить на завод-изготовитель для изготовления.

Интегральные схемы и другие электрические компоненты затем могут быть собраны на печатных платах для образования более сложных схем. Сегодня печатные платы используются в большинстве электронных устройств, включая телевизоры, компьютеры и аудиоплееры.

Типовая программа бакалавриата по электронной инженерии

Помимо электромагнетизма и теории сетей, другие предметы в программе относятся к электронике инженерному курсу. Электрика. Инженерные курсы имеют другие специальности, такие как машины, производство электроэнергии и распределение. Обратите внимание, что следующий список не включает большое количество математических (возможно, кроме последнего года обучения), включенное в каждый год обучения.

Электромагнетизм

Элементы векторного исчисления: дивергенция и ротор; Теоремы Гаусса и Стокса, уравнения Максвелла: дифференциальная и интегральная формы.Волновое уравнение, вектор Пойнтинга. Плоские волны: распространение через различные среды; отражение и преломление; фазовая и групповая скорость; глубина кожи. Линии передачи: волновое сопротивление; преобразование импеданса; Диаграмма Смита; согласование импеданса; импульсное возбуждение. Волноводы: режимы в прямоугольных волноводах; граничные условия; частоты среза; дисперсионные соотношения. Антенны: дипольные антенны; антенные решетки; диаграмма направленности; теорема взаимности, усиление антенны.

Сетевой анализ

Сетевые графы: матрицы, связанные с графами; матрицы инцидентности, фундаментальных разрезов и фундаментальных схем.Методы решения: узловой и сеточный анализ. Сетевые теоремы: суперпозиция, передача максимальной мощности Тевенина и Нортона, преобразование Уай-Дельта. Синусоидальный анализ в установившемся состоянии с использованием векторов. Линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами; анализ во временной области простых цепей RLC, Решение сетевых уравнений с использованием преобразования Лапласа: Анализ в частотной области цепей RLC. Параметры 2-портовой сети: точка движения и передаточные функции. Государственные уравнения для сетей.

Электронные устройства и схемы

Электронные устройства: Энергетические зоны в кремнии, собственном и внешнем кремнии.Транспорт носителей в кремнии: диффузионный ток, дрейфовый ток, подвижность, удельное сопротивление. Генерация и рекомбинация носителей. p-n-переход, стабилитрон, туннельный диод, BJT, JFET, МОП-конденсатор, MOSFET, светодиод, p-I-n и лавинный фотодиод, ЛАЗЕРЫ. Технология устройства: процесс изготовления интегральных схем, оксидирование, диффузия, ионная имплантация, фотолитография, n-ванна, p-ванна и процесс CMOS с двумя ваннами.

Аналоговые схемы: Эквивалентные схемы (большие и малосигнальные) диодов, BJT, JFET и MOSFET.Простые диодные схемы, отсечка, зажим, выпрямитель. Стабильность смещения и смещения усилителей на транзисторах и полевых транзисторах. Усилители: одно- и многокаскадные, дифференциальные, операционные, с обратной связью и мощности. Анализ усилителей; АЧХ усилителей. Простые схемы операционного усилителя. Фильтры. Синусоидальные генераторы; критерий колебания; конфигурации с одним транзистором и операционным усилителем. Функциональные генераторы и волновые схемы, Источники питания.

Цифровые схемы: булевых функций; логические вентили семейств цифровых ИС (DTL, TTL, ECL, MOS, CMOS).Комбинационные схемы: арифметические схемы, преобразователи кода, мультиплексоры и декодеры. Последовательные схемы: защелки и триггеры, счетчики и регистры сдвига. Цепи выборки и хранения, АЦП, ЦАП. Полупроводниковая память. Микропроцессор (8085): архитектура, программирование, память и интерфейс ввода-вывода.

Сигналы и системы

Определения и свойства преобразования Лапласа, рядов Фурье для непрерывного и дискретного времени, преобразования Фурье в непрерывном и дискретном времени, z-преобразования.Выборочные теоремы. Линейные инвариантные во времени (LTI) системы: определения и свойства; причинность, стабильность, импульсная характеристика, свертка, полюсы и нули, частотная характеристика, групповая задержка, фазовая задержка. Передача сигнала через системы LTI. Случайные сигналы и шум: вероятность, случайные величины, функция плотности вероятности, автокорреляция, спектральная плотность мощности, аналогия функций между векторами и функциями.

Системы управления

Основные компоненты системы управления; структурное описание, редукция структурных схем — правило Мейсона.Системы разомкнутого и замкнутого цикла (отрицательная обратная связь единства) и анализ устойчивости этих систем. Графики потоков сигналов и их использование при определении передаточных функций систем; анализ переходных и установившихся состояний систем управления LTI и частотной характеристики. Анализ подавления установившихся помех и шумовой чувствительности.

Инструменты и методы для анализа и проектирования систем управления LTI: корневые локусы, критерий Рауса-Гурвица, графики Боде и Найквиста. Компенсаторы системы управления: Элементы компенсации опережения и запаздывания, элементы пропорционально-интегрально-производного (ПИД) регулирования.Дискретизация систем с непрерывным временем с использованием нулевого порядка (ZOH) и АЦП для реализации цифрового контроллера. Ограничения цифровых контроллеров: алиасинг. Представление переменных состояния и решение уравнения состояния систем управления LTI. Линеаризация нелинейных динамических систем с реализациями в пространстве состояний как в частотной, так и во временной областях. Основные концепции управляемости и наблюдаемости для систем MIMO LTI. Реализации пространства состояний: наблюдаемая и управляемая каноническая форма.Формула Акермана для размещения полюсов с обратной связью по состоянию. Разработка оценщиков полного и сокращенного заказа.

Связь

Системы аналоговой связи (UTC): Системы амплитудной и угловой модуляции и демодуляции, спектральный анализ этих операций, условия супергетеродинного шума.

Системы цифровой связи: Импульсно-кодовая модуляция (PCM), дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (DPCM), дельта-модуляция (DM), схемы цифровой модуляции — схемы амплитудной, фазовой и частотной манипуляции (ASK, PSK, FSK), согласованные фильтрация приемников, учет полосы пропускания и расчет вероятности ошибки для этих схем, GSM, TDMA.

Образование и обучение

Инженеры-электронщики обычно имеют ученую степень по электронной инженерии. Продолжительность обучения для получения такой степени обычно составляет три или четыре года, а полученная степень может быть обозначена как бакалавр технических наук, бакалавр наук или бакалавр прикладных наук в зависимости от университета. Многие университеты Великобритании также предлагают степень магистра инженерии (MEng) на уровне бакалавриата.

Степень обычно включает разделы, охватывающие физику, математику, управление проектами и конкретные темы в области электротехники.Первоначально такие темы охватывают большинство, если не все, подфилин электронной техники. Затем студенты выбирают специализацию в одном или нескольких подразделах к концу степени.

Некоторые инженеры-электронщики также выбирают аспирантуру, например степень магистра наук (MSc), доктора философии в области инженерии (PhD) или степень доктора технических наук (EngD). Степень магистра вводится в некоторых европейских и американских университетах в качестве первой степени, и часто бывает трудно разделить инженера с аспирантурой и аспирантурой.В этих случаях учитывается опыт. Степень магистра и инженера может состоять из исследования, курсовой работы или их комбинации. Доктор философии состоит из значительного исследовательского компонента и часто рассматривается как отправная точка в академических кругах.

В большинстве стран степень бакалавра инженерных наук представляет собой первый шаг к сертификации, а сама программа получения степени сертифицирована профессиональным органом. После завершения сертифицированной программы получения степени инженер должен удовлетворить ряд требований (включая требования к опыту работы), прежде чем будет сертифицирован.После сертификации инженер получает звание профессионального инженера (в США и Канаде), дипломированного инженера или корпоративного инженера (в Великобритании, Ирландии, Индии, Южной Африке и Зимбабве), дипломированного профессионального инженера (в Австралии) или европейского специалиста. Инженер (на большей части территории Европейского Союза).

Основой данной дисциплины являются физико-математические науки, поскольку они помогают получить как качественное, так и количественное описание того, как такие системы будут работать.Сегодня большая часть инженерных работ связана с использованием компьютеров, и при проектировании электронных систем обычным делом является использование программ автоматизированного проектирования. Хотя большинство инженеров-электронщиков понимают основную теорию схем, теории, используемые инженерами, обычно зависят от выполняемой ими работы. Например, квантовая механика и физика твердого тела могут иметь отношение к инженеру, работающему над СБИС, но в значительной степени не имеют отношения к инженерам, работающим с макроскопическими электрическими системами.

Лицензирование, сертификация и постановление

В некоторых местах требуется лицензия для того, чтобы по закону называться инженером-электронщиком или инженером в целом.Например, в США и Канаде «только лицензированный инженер может выполнять инженерные работы для государственных и частных клиентов». Это требование обеспечивается законодательством штата и провинции, например, Законом об инженерах Квебека. В других странах, например в Австралии, такого законодательства нет. Практически все органы по сертификации придерживаются этического кодекса, который, как они ожидают, будут соблюдать все члены, в противном случае они рискуют исключить. Таким образом, эти организации играют важную роль в поддержании этических стандартов профессии.Даже в тех юрисдикциях, где лицензии не требуются, инженеры подчиняются закону. Например, большая часть инженерных работ выполняется по контракту и, следовательно, регулируется контрактным законодательством. В случае неудачной работы инженера он или она могут быть подвергнуты правонарушению в виде халатности, а в крайних случаях — обвинению в преступной халатности. Работа инженера также должна соответствовать множеству других правил и положений, таких как строительные нормы и правила, касающиеся права окружающей среды.

В регионах, где лицензии не требуются, может оказаться полезным профессиональная сертификация.

Профессиональные органы

Профессиональные организации для инженеров-электриков включают Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) и Институт инженеров-электриков (IEE), ныне Институт инженерии и технологий (IET). IEEE утверждает, что производит 30 процентов мировой литературы по электротехнике и электронике, насчитывает более 370 000 членов и ежегодно проводит более 450 конференций по всему миру, спонсируемых или совместно спонсируемых IEEE. IEE издает 14 журналов, насчитывает 120 000 участников по всему миру, сертифицирует дипломированных инженеров в Соединенном Королевстве и претендует на звание крупнейшего профессионального инженерного общества в Европе.

Современная электронная техника

Электронная инженерия в Европе — это очень широкая область, охватывающая множество подполей, включая те, которые связаны с электронными устройствами и проектированием схем, системами управления, электроникой и телекоммуникациями, компьютерными системами, встроенным программным обеспечением и т. Д. Многие европейские университеты теперь имеют факультеты электроники, которые полностью отделены от факультетов электротехники или полностью заменили их.

Подполя

Электронная инженерия имеет множество подразделов.В этом разделе описаны некоторые из самых популярных областей электронной техники. Хотя есть инженеры, которые сосредотачиваются исключительно на одном подполе, многие также сосредотачиваются на комбинации подполей.

Обзор электронной техники

Электронная инженерия включает в себя проектирование и тестирование электронных схем, в которых используются электронные свойства компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы, для достижения определенной функциональности.

Обработка сигналов занимается анализом и обработкой сигналов. Сигналы могут быть либо аналоговыми, и в этом случае сигнал непрерывно изменяется в соответствии с информацией, либо цифровыми, и в этом случае сигнал изменяется в соответствии с серией дискретных значений, представляющих информацию.

Для аналоговых сигналов обработка сигналов может включать усиление и фильтрацию аудиосигналов для звукового оборудования или модуляцию и демодуляцию сигналов для телекоммуникаций.Для цифровых сигналов обработка сигналов может включать сжатие, проверку ошибок и обнаружение ошибок цифровых сигналов.

Телекоммуникационная техника занимается передачей информации по такому каналу, как коаксиальный кабель, оптическое волокно или свободное пространство.

Передача через свободное пространство требует, чтобы информация была закодирована в несущей, чтобы сдвинуть информацию на несущую частоту, подходящую для передачи, это известно как модуляция.Популярные методы аналоговой модуляции включают амплитудную модуляцию и частотную модуляцию. Выбор модуляции влияет на стоимость и производительность системы, и инженер должен тщательно сбалансировать эти два фактора.

После определения характеристик передачи системы инженеры по телекоммуникациям проектируют передатчики и приемники, необходимые для таких систем. Эти два элемента иногда объединяются в устройство двусторонней связи, известное как приемопередатчик. Ключевым моментом при проектировании передатчиков является их энергопотребление, поскольку оно тесно связано с силой их сигнала.Если мощность сигнала передатчика недостаточна, информация о сигнале будет искажена шумом.

Техника управления имеет широкий спектр применений — от систем управления полетом и силовыми установками коммерческих самолетов до круиз-контроля, присутствующего во многих современных автомобилях. Он также играет важную роль в промышленной автоматизации.

Инженеры по контролю часто используют обратную связь при проектировании систем управления. Например, в автомобиле с круиз-контролем скорость автомобиля постоянно контролируется и передается обратно в систему, которая соответствующим образом регулирует выходную мощность двигателя.Там, где есть регулярная обратная связь, можно использовать теорию управления, чтобы определить, как система реагирует на такую ​​обратную связь.

Приборостроение занимается разработкой устройств для измерения физических величин, таких как давление, расход и температура. Эти устройства известны как приборы.

Конструкция таких приборов требует хорошего понимания физики, которое часто выходит за рамки теории электромагнетизма. Например, радары используют эффект Доплера для измерения скорости встречных транспортных средств.Точно так же термопары используют эффект Пельтье-Зеебека для измерения разницы температур между двумя точками.

Часто контрольно-измерительные приборы используются не сами по себе, а как датчики в более крупных электрических системах. Например, можно использовать термопару, чтобы обеспечить постоянную температуру в печи. По этой причине приборостроение часто рассматривается как аналог контрольно-измерительной техники.

Компьютерная инженерия занимается проектированием компьютеров и компьютерных систем.Это может включать в себя разработку нового оборудования, разработку КПК или использование компьютеров для управления промышленным предприятием. Компьютерные инженеры также могут работать над программным обеспечением системы. Однако проектирование сложных программных систем часто является областью программной инженерии, которую обычно считают отдельной дисциплиной.

Настольные компьютеры представляют собой крошечную часть устройств, на которых может работать компьютерный инженер, поскольку компьютерные архитектуры теперь используются в целом ряде устройств, включая игровые приставки и DVD-плееры.

Проектирование

Для большинства инженеров, не участвующих в проектировании и разработке систем, техническая работа составляет лишь часть той работы, которую они выполняют. Много времени также тратится на такие задачи, как обсуждение предложений с клиентами, подготовка бюджетов и определение графиков проектов. Многие старшие инженеры управляют командой техников или других инженеров, и по этой причине навыки управления проектами важны. Большинство инженерных проектов включают в себя ту или иную форму документации, поэтому очень важны хорошие письменные коммуникативные навыки.

Рабочие места электронщиков столь же разнообразны, как и виды выполняемой ими работы. Инженеров-электронщиков можно найти в безупречной лабораторной среде производственного предприятия, в офисах консалтинговой фирмы или в исследовательской лаборатории. В течение своей трудовой жизни инженеры-электронщики могут руководить широким кругом лиц, включая ученых, электриков, программистов и других инженеров.

Устаревание технических навыков — серьезная проблема для инженеров-электронщиков.Таким образом, членство и участие в технических обществах, регулярные обзоры периодических изданий в данной области и привычка к постоянному обучению имеют важное значение для поддержания профессионального уровня. И они в основном используются в области бытовой электроники.

См. Также

Список литературы

  • Кристиансен, Дональд, Чарльз К. Александер и Рональд К. Юрген. 2005. Стандартный справочник по электронной технике, 5-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 0071384219.
  • Горовиц, Пол и Уинфилд Хилл. 1989. Искусство электроники. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521370957.
  • Scherz, Paul. 2007. Практическая электроника для изобретателей, 2-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0071452816.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 15 сентября 2017 г.


Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

«Скромное начало» | Новости, Спорт, Работа

Представитель США Том Рид, R-Corning, смотрит в микроскоп, как наблюдают сотрудники Falconer Electronic Крис Бартковяк и Таня Сторрс. Во вторник Рид посетил компанию Falconer Electronics, расположенную по адресу 421 Everett St., Falconer. Фотография P-J, сделанная Деннисом Филлипсом

FALCONER — Вы когда-нибудь брали что-нибудь в гараже соседа?

Что ж, если да, Роджер Холл может превзойти вас в этом.Холл просто не занимал что-то в гараже соседа, он начал в нем свой бизнес.

Холл основал Falconer Electronics в 1985 году, а 35 лет спустя компания выросла из скромного гаража до производственного предприятия, расположенного по адресу 421 Everett St., Falconer.

Во вторник представитель США Том Рид, R-Corning, посетил компанию, которая производит сверхмощные заземляющие ленты, жгуты проводов, электрические разветвители промышленного уровня, магнитные рабочие фары и печатные платы.Холл сказал, что в компании работает 25 сотрудников.

«Нам нравится делать вещи, поэтому мы делаем вещи здесь», — сказал Холл.

Холл сказал, что после вспышки COVID-19 в марте производственное предприятие было остановлено на несколько дней, но вскоре после этого снова заработало, потому что они считались важным бизнесом, поскольку они производят микроэлектронику. Он сказал, что сотрудники вернулись к работе, социально дистанцируясь и надев маски, еще до того, как государство выпустило инструкции о том, как возобновить производство.

«Мы просто руководствовались здравым смыслом», — сказал он.

Холл сказал, что он видит признаки восстановления экономики и знает, что Falconer Electronics будет продолжать двигаться вперед благодаря преданному своему делу персоналу.

«Просто это займет немного времени», — сказал он.

Курт Андерсон, консультант по электронной коммерции Falconer Electronics, сказал, что сотрудники компании очень преданы своему делу, а несколько сотрудников имеют опыт работы от 10 до 20 лет.

«Сотрудники ни разу не упустили шанс», — сказал Андерсон о рабочих Falconer Electronic, возвращающихся на работу после того, как они получили зеленый свет от штата.

Андерсон подарил Риду написанную им книгу под названием «Перестань быть самым сокровенным секретом», в которой рассказывается о стратегиях электронной коммерции, которые он реализовал в Falconer Electronics, чтобы найти новую клиентскую базу. Андерсон также сообщил Риду, что в этом году компания Falconer Electronics получила награду Buffalo Business First за инновации в производстве. Благодаря маркетинговому плану, разработанному при содействии Центра развития малого бизнеса при Джеймстаунском муниципальном колледже, посещаемость веб-сайта Falconer Electronics увеличилась на 1000% с ноября 2017 года по январь 2019 года.

Рид сказал, что он хотел совершить поездку по производителю, потому что он хотел показать людям в 23-м округе Конгресса Нью-Йорка, что бизнес и производство все еще ведутся во время пандемии.

Последние новости сегодня и многое другое в вашем почтовом ящике

Простое руководство по изучению электроники для начинающих

Электроника для начинающих — тема, которую я люблю. Слишком много людей пытаются проповедовать, что электроника — это сложно.Конечно, чтобы стать экспертом, нужно время. Но вы можете начать получать удовольствие и сразу же создавать полезные вещи. А это просто!

Разве не было бы круто сделать что-нибудь вроде пульта дистанционного управления или усилителя? А может, что-то более продвинутое, например, квадрокоптер или мобильный телефон?

Выполните эти шаги, и вы будете на правильном пути к созданию любого гаджета, о котором мечтаете.

Шаг 1. Обзор основных операций

Первый шаг, который нужно сделать, — получить простое понимание основных концепций электроники для начинающих.

Напряжение, ток и сопротивление

  • Ток измеряется в амперах или А
  • Напряжение измеряется в вольтах или В
  • Сопротивление измеряется в Ом или
  • Ом.

Вот красивая иллюстрация:

Узнайте больше об основах тока, напряжения и сопротивления.

Схемы

Принципиальные схемы подобны рецептам электроники. Они говорят вам, как именно соединить компоненты, чтобы создать определенную цепь.

В Интернете есть миллиард принципиальных схем. Так что, не зная никакой теории, вы можете построить довольно продвинутые схемы. Если вы знаете практические шаги по построению схемы.

Основные компоненты

Я бы не стал уделять слишком много времени этой фазе, когда вы только начинаете. Просто прочтите немного, чтобы пробудить ваше любопытство. Затем переходите к следующему шагу.

Начните с беглого просмотра моей популярной статьи об основных электронных компонентах.Или выберите конкретный компонент, о котором вы хотите узнать больше, из одной из этих статей:

Затем, по мере того, как вы продвигаетесь вперед и что-то заинтересуетесь, вы можете вернуться к этому руководству «Электроника для начинающих» и узнать больше о компонентах.

Шаг 2: Начало построения схем

Если вы хотите научиться публичным выступлениям — как вы думаете, как это лучше всего сделать? Изучить или на самом деле это сделать? Думаю, вы согласитесь, что вы узнаете больше, если выступите публично.

Итак, как можно скорее приступайте к построению цепей. Это вещь номер один, если вы хотите изучать электронику.

Самый простой способ начать — это построить наборы. Вы получите плату и все компоненты в одной упаковке. Все, что вам нужно сделать, это следовать инструкциям.

Но, в конце концов, вы должны освободиться от этих инструкций и начать строить схемы самостоятельно. Начните с создания схем с использованием макетов и стрип-плат.

Я написал суперпрактичную электронную книгу, которая может оказаться полезной: «Начало работы с электроникой».

В книге даны пошаговые инструкции по созданию ваших первых схем — от мигающей лампочки до музыкального гаджета. Он также охватывает основы электроники: какие компоненты вам нужно знать и как выбрать компоненты для вашей схемы. Я рекомендую вам прочитать его и сделать шаги, чтобы освоиться со строительством схем.

Чтобы по-настоящему хорошо разбираться в построении схем, я рекомендую мою книгу «Руководство по схемам для новичков», учебное пособие по построению схем.

Шаг 3. Знакомство с микроконтроллерами

Теперь, когда вы построили несколько схем и намочили уши, пора узнать о микроконтроллерах. Это один из самых полезных инструментов в электронике.

Вы можете выбрать, насколько глубоко вы хотите зайти на этом этапе. Может быть, вы просто хотите прочитать об основах микроконтроллеров, или, может быть, вы хотите немного поэкспериментировать с более сложными темами о микроконтроллерах.

Один из самых простых способов начать работу с микроконтроллерами — использовать Arduino.Что бы вы ни выбрали, полезно знать о возможностях микроконтроллеров.

Шаг 4. Начните проект, которым вы увлечены

А теперь НАСТОЯЩЕЕ развлечение начинается!

Возьмите проект, который вас вдохновляет. Что-то, что, по вашему мнению, было бы действительно круто сделать. Поступая так, вы столкнетесь со многими проблемами. И эти вызовы хороши, потому что они покажут вам, чему вам нужно научиться.

На этом этапе вы, вероятно, изучите некоторую теорию электроники, например закон Ома.И некоторые полезные принципиальные схемы, такие как токоограничивающий резистор.

Хороший ресурс для вас, когда вы начинаете свой собственный проект, — это как создать свою собственную схему с нуля.

Шаг 5: Переходите на следующий уровень

Теперь, когда вы создали свой первый проект, пора поднять свой уровень мастерства на новый уровень. Пришло время научиться создавать собственные печатные платы. Изучив этот навык, вы сможете создавать действительно продвинутые гаджеты, такие как квадрокоптеры, роботы, мобильные телефоны +++

Создание собственных печатных плат — один из многих навыков, которым вы научитесь в моем клубе электроники Ohmify.

Вы новичок и хотите изучать электронику? Как я могу улучшить это руководство «Электроника для начинающих»? Сообщите мне, с чем вы боретесь, оставив комментарий ниже. Я сделаю все возможное, чтобы направить вас на верный путь.

А если понравится — поделитесь пожалуйста.

Закон Мура: Начало — ECS

В 1965 году закон Мура навсегда изменил мир технологий. В том же году Гордон Мур написал статью, предсказывающую будущее полупроводниковой промышленности — пророчество, которое сформировало современную технологическую индустрию, вселив в первые стартапы уверенность в том, что они вкладывают средства в электронику.Закон, который гласит, что количество транзисторов на кремниевом кристалле будет удваиваться каждый год (позже пересмотрено каждые два года), проложил путь компаниям для создания более быстрых, компактных и более доступных транзисторов на протяжении более 50 лет — темп современной цифровой революции.

Хотя Мур, возможно, изложил свое предсказание в письменной форме в 1965 году, идеи, связанные с этим явлением, начали укореняться еще до того, как он положил перо на бумагу. В недавнем интервью, которое ECS провела с Муром, он сказал, что его видение того, что количество транзисторов на чип будет удваиваться каждые два года, было впервые озвучено публично на заседании секции ECS в Сан-Франциско в 1964 году.

«В то время я думал о таких вещах», — вспоминал Мур в недавнем разговоре с ECS. «Эта встреча была как раз в то время, когда я писал статью для Electronics».

Твердотельный сдвиг

В 1947 году была подготовлена ​​почва для серьезных изменений в мире электроники, и катализатором этого изменения стала разработка Bell Labs транзистора, который является ключевой технологией, лежащей в основе современной электроники. Разработка транзистора приведет не только к резкому росту науки о твердом теле, но и к серьезному сдвигу в ECS.

Гордон Мур — один из немногих, чья фотография украсила обложку Interface .

К тому времени, когда Мур присоединился к ECS в 1957 году, количество членов Подразделения электроники Общества значительно увеличилось, сделав его самым крупным подразделением в обществе на тот момент. Под руководством Мура и других молодых твердотельных революционеров подразделение электроники ECS начало отходить от технологий, которые расцвели с появлением телевидения (например, люминофоры для люминесцентных ламп и электронно-лучевых трубок), вместо новых ярких технологий, выросших из Bell Labs в Нью-Джерси и районе залива Сан-Франциско.

«В районе залива было большое количество полупроводниковых компаний, — говорит Мур. «Было множество статей, связанных с полупроводниковым бизнесом, поэтому мы наблюдали изменения».

Развитие полупроводниковых технологий

Помимо изменений, происходящих в Подразделении электроники Общества, аналогичное изменение происходило одновременно с Отделом Общества в Сан-Франциско — отделом, который Мур часто называл своим домашним двором.

К середине-концу 1960-х годов резкое развитие полупроводниковой промышленности привело к смещению интересов Секции в сторону твердотельных материалов.В конце 1964 года на заседании секции ECS в Сан-Франциско Мур представил доклад под названием «Развитие технологии полупроводниковых интегральных схем», в котором он начал излагать основы закона Мура и свое видение будущего потенциала полупроводниковой электроники. .

«Сдержанный старт»

Это из Закон Мура: Жизнь Гордона Мура, Тихий революционер Кремниевой долины :

В предыдущих публикациях (Мур) изложил свои идеи; Теперь пришло время как можно убедительнее передать свои идеи техническому сообществу и убедить других в будущем электроники.Проповедь его послания потребует практики, а значит, и скромного начала на родине, с выступления 2 декабря [1964] в местной секции Электрохимического общества на полуострове Сан-Франциско.

В своем выступлении Мур заявил, что «эволюция технологии интегральных схем будет рассмотрена и экстраполирована на будущее. Будет сделана попытка указать масштабы революции в электронике, которая будет ускорена в результате этих технологических достижений ».

50 лет и считая

За последние 50 лет многое изменилось в компьютерной и электронной промышленности, но знаменитый закон Мура по-прежнему руководит Силиконовой долиной и технологической отраслью в целом.

«Тот факт, что мы смогли продолжать [закон Мура] так долго, удивил меня больше всего на свете, — говорит Мур. «Кажется, что на дороге всегда есть непреодолимый барьер, но по мере того, как мы приближаемся к нему, люди придумывают решения».

Хотя закон доказал свою правильность в течение последних пяти десятилетий, некоторые исследователи полагают, что он может выйти на плато. Что касается Мура, он считает, что на горизонте, безусловно, есть ограничения — однако ничего, что могло бы превзойти полупроводниковую промышленность.

«Для меня очень сложно заменить полупроводниковую технологию», — говорит Мур. «Это результат нескольких миллиардов долларов инвестиций в НИОКР, и вместо того, чтобы заменяться, он все больше и больше проникает в другие области. Я бы очень неохотно говорил что-то вроде квантовых вычислений, или другие идеи, которые сейчас существуют, могут прийти и заменить полупроводниковую технологию ».

Удар Мура

Спустя почти 60 лет Мур по-прежнему является членом ECS (теперь с наградой, названной в его честь).Кроме того, его теория, которая определила технологическую индустрию, все еще движет прогрессом электроники. То, что Мур сказал в весеннем выпуске 1997 года членского журнала ECS Interface — с его изображением на обложке — до сих пор звучит правдоподобно:

«У нас есть хорошие пути, чтобы продолжать продвигать эту технологию к более мелким и мелким вещам, все более и более производительным», — сказал Мур. «Люди, использующие эту технологию для производства продуктов, будут иметь миллиарды транзисторов на микросхеме для работы, и это даст им практически неограниченные возможности.”

9780080293547: Электронные изобретения и открытия: электроника от ее зарождения до наших дней (Пергамская международная библиотека науки, технологий, инженерии и социальных исследований) — AbeBooks

Обзор :

Похвала за предыдущие издания:
Любой, кто хоть немного интересуется историей электроники, найдет, что последняя книга Дж.В.А.Даммер принадлежит к неумолимому классу … Это замечательный сборник, чрезвычайно всеобъемлющий, и г-на Даммера следует поздравить с созданием увлекательной книги.
-Electronics Weekly

… увлекательная книга, которая не только окажется полезным справочным изданием для исследовательских организаций, университетов и технических колледжей, производственных организаций и тех, кто занимается патентными спорами, но и будет прочитана из чистого интереса инженерами-электронщиками , студенты и энтузиасты-любители.
-British Book News

… стоит составить и стать ценным справочником для множества людей.
-Electronics & Power

Эту книгу можно рекомендовать ученым и тем, кто хочет получить точную информацию о том, кто что изобрел.
-Microelectronics & Reliability

Независимо от того, заходит ли читатель в книгу из-за любопытства по поводу дат, а затем возвращается на страницу 1 из интереса и ностальгии, или он просто начинает с начала и продолжает читать, можно гарантировать, что он это сделает. находите интересующие его факты или диаграммы-презентации практически на каждой странице.Действительно, однажды начавшись, трудно оторваться от книги.
-Microelectronics

… он очень удобочитаемый, действительно навязчивый, потому что стоит только окунуться в него, возможно, чтобы проверить дату или ссылку, взгляд направляется к следующей увлекательной записи и так далее.
— Инженер по радио и электронике

Эта книга — намного больше, чем следует из ее названия. Это не только список электронных изобретений. Это также сжатая история электронных открытий и достижений, упорядоченная в хронологическом порядке со ссылками на книги и ссылками на патенты, где они существуют… Г-н Даммер очень многим задолжал всем, кто интересуется электроникой, составив эту необычную и интересную книгу.
— Журнал зарегистрированного института патентных поверенных (CIPA)

Тщательная и скоординированная организация этой работы позволяет найти информацию с любой точки отсчета. Независимо от того, начинается ли исследование с имени, темы, даты или изобретения, можно быстро найти соответствующие описания. Из этой книги можно многому научиться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *