A tranzisztor helyettesíti a rádiós lámpát, a rádió történetét a Szovjetunióban

Röviddel a második világháború vége után a magazinok világszerte szenzációs üzenetet közvetítettek egy új "rádiós lámpa" létrehozásáról, amely nem igényel vákuumot és izzót.

Tranzisztor-forradalom

Az új erősítő rendkívül kicsi, nagyon gazdaságos és sokszor hosszabb élettartamot ígért, mint a hagyományos rádiócsövek. Ennek a készüléknek a fő része egy kis lemez volt, amelyet félvezető anyagból kristáltunk.

Így egy időszak gyors virágzó az elektronikus berendezések, ha a rádiós csövek már hosszú utat a technológiai fejlődés, és nagyon kifinomult eszközöket, határozottan lépett a modern technológia, kezdte a második ifjúsági félvezető erősítők.

Első életük teljesen eltérő körülmények között zajlott. A 20-as évek eleje. Első kísérleteket tesznek a rádiós műsorszórás és a távolsági rádiókommunikáció megszervezésére. Bár vákuumcsöves ismert az emberiség közel 20 éve, a fejletlen elektromos vákuum berendezések és rádiós iparág még mindig széles körben használja a szikra adók és keressen más eszközök létrehozására, felderítése és erősítést rádiójeleket.

És így tiszt Nyizsnyij Novgorodban Laboratory OV Losev teszi a felfedezés, hírek, amelyek kétségbeesetten reprint minden külföldi rádió folyóiratok: létrehozása és megerősítése nem csupán a bonyolult a gyártása vákuumos elektroncső, hanem egy egyszerű kristály detektor!

A Losev vevői - "cristines" (1. ábra) - Európában és Amerikában újratermelődnek, előrejelzések készülnek a rádiócsövek kristályokkal történő gyors cseréjéről.

Azonban, hogy nem a tudományos ismeretek elektromos jellegű a kristályok megfelelő fejlődés laboratóriumi felszerelés nem volt engedélyezve akkoriban mélyen vizsgálja a folyamatok előforduló félvezetők, és hozzon létre megbízható, nagy teljesítményű, hogy a riválisok Tubes félvezető erősítő eszközöket.

Amint az elektronikus csövek tovább javulnak, a kristályt csőfoglalókkal helyettesíti, és az 1920-as évek végéig gyakorlati jelentőséggel bír.

Ábra. 1. Kristadin Losev - az első rádióvevő félvezető erősítőt (1922) használt.

A 30-as évek egy elektronikus lámpa diadalmas folyamata volt. Sikerének köszönhetően az elektronikus berendezések váltak valóra, és „az újság papír nélkül, és anélkül, távolságok” és a tömeges műsorszórás, hangosfilm és a televízió, a radar és a rádiócsillagászati, korszerű, nagy sebességű automatizálási rendszerek és távirányító, rádiónavigációs és elektronikus számológép, ultrahang gépek és ellenőrzése a nukleáris reakciók.

És a szélesebb körben használt elektronikus lámpák, annál hevesebbek az alapvető rejlő hiányosságok.

Még a második világháború idején a katonai rádióberendezések nem megfelelő megbízhatósága volt, és a legtöbb hiba a rádiós csövek meghibásodásának volt köszönhető.

A műsorszóró vevők és televíziók széles körű elosztása rávilágít a modern rádiócsövek másik komoly hiányára - alacsony hatékonyságukra.

Az elektronikus számítógépek és más speciális eszközök fejlesztése, beleértve a több ezer rádiófrekvenciás fényforrást is, szigorú követelményeket támaszt a lámpák megbízhatóságának és élettartamának, valamint a teljesítmény és a legkisebb méretek gazdaságosságának.

Vissza a 40-es van egy tendencia bizonyos esetekben, hogy elmozdulás egyes funkcióit csövek más osztályba készülékek (2. ábra): Kenotrons kezdenek helyébe szelén egyenirányítók helyett a detektor és keverő lámpák kezdenek alkalmazni szilícium és germánium diódák állandó működési pontot.

Természetesen ezek az eszközök képesek csak szűk egyedi problémákat megoldani, és nem tudnak komolyan versenyezni az egész elektron-vákuum eszközök osztályával. A fő univerzális erősítő és generátor a rádiós lámpa.

Ábra. 2. Az 1940-es évek óta a rádiócsöveket félvezető eszközök váltják fel. Most már csak egy olyan terület van, amelyben a lámpa nem cserélhető fel: a nagyfrekvenciák generálása és erősítése nagy frekvenciákon.

De itt párhuzamosan a haladás az elektronikus berendezések, valamint nagy mértékben neki köszönhető, bővítése és mélyítése emberábrázolásban jellegének kérdése, fejleszti elektron elmélete fémek, gazdagítja tudásunkat a fizikai fémes vezetékek és azok mechanizmusának elektromos vezetőképesség; a kvantummechanika új fényt bocsát ki egy elektron tulajdonságairól és más részecskékkel való kölcsönhatásáról.

Végül létezik olyan sávelmélet, amely lehetővé teszi, hogy egy teljesen más anyag - dielektrikumok, vezetők és félvezetők - tulajdonságait egyetlen pozícióból megmagyarázhassuk: az elektron lehetséges energiaállapota szempontjából.

A tudomány fejlődése során nemcsak a jelenségek megmagyarázására van lehetőség, amelyek korábban nem voltak érthetőek, hanem az anyag új tulajdonságainak feltárására is, hogy ezeket a tulajdonságokat alárendeljék az ember akarata alá.

Ezekkel az eredményekkel a félvezető erősítők második élettartama készült. Az ember megtanulta tudatosan ellenőrizni az elektron mozgását nem csak vákuumban, hanem a kristály vastagságában is, ahol az elektron folyamatosan kölcsönhatásban van más részecskékkel.

1948-ben az amerikaiak Bardeen és Brattain három elektróda készült az első erősítés alapú készülék a különleges tulajdonságait a kapcsolatot a félvezető kristály - az úgynevezett „pont” tranzisztor.

A tranzisztorok továbbfejlesztése

Megnyitása új erősítő eszköz, nem igényel vákuumot és a szálat, ami volt egy rendkívül kis méretű (3.), És a hosszú élettartamot (4.), Most egy pillanat.

Ábra. 3. A tranzisztor legfontosabb előnye a kis méret és súly.

És annak ellenére, hogy amplifikáló tulajdonságai miatt az első tranzisztor aligha hasonlított össze a modern rádiós lámpákkal, nagy szakértői csoport azonnal felvette a javítását.

Ábra. 4. A tranzisztor élettartama elérheti a több százezer órát.

William Shockley egy rövid idő alatt kifejlesztett egy elméletet a tranzisztorokról, és új, tökéletesebb típusát találta fel - az úgynevezett "sík" tranzisztort.

Jelentős mértékben hozzájárul az elmélet és a technológia a félvezetők által szovjet szakemberek és akadémikusok Ioffe, Vul és Tamm és sok más szakértő, köztük felkészülés a háború előtti munka a fő gondolatok az elmélet és a B. Shockley Davydov ..

Az első tranzisztorokat súlyos hiányosságok jellemezték: magas zajszint, korlátozott működési frekvencia tartomány, erős paraméterek a hőmérséklet függvényében, korlátozott teljesítmény.

Sokan közülük a fiatal technológia gyermekkori betegségei voltak, és sikeresen felülkerekedtek. Egyre világosabbá válik, hogy egy tranzisztor előtt egy régi elektronikus lámpa találkozik egy komoly versenytársával.

Rövid idő alatt a tranzisztorok korlátozó működési frekvenciája több száz kilohertzről ezer megahertzre nőtt. Az alacsony fogyasztású készülékek mellett már létrejöttek olyan tranzisztorok is, amelyek akár 100 watt vagy annál nagyobb kimeneti teljesítményt biztosítanak.

Félvezetők jelentek meg, amelyek képesek 1000 ° C feletti hőmérsékleten működni. A tranzisztorok belső zajának szintje jelentősen csökken. Most a legtöbb alacsony zajszintű erősítő gyakran képes létrehozni tranzisztorokon, nem pedig lámpákon.

Ami a miniatűr, a mechanikai szilárdságot és a gazdaságosságot illeti, ezeknél az ügyekben az elsődleges pálma a találmány pillanatától függetlenül a tranzisztorok tulajdonát képezi.

Számos alkalmazásban a lámpa már nem képes versenyezni a tranzisztorral. Ez elsősorban hallókészülékek, amelyek mérete és súlya tranzisztorra átkapcsolva 5-20-szoros csökkent, és az energiafogyasztás 20-50-szeresére csökkent.

Ezután zsebvevők (5. ábra), amelynek problémáját nem sikerült kielégítően megoldani rádiós csövek segítségével.

Ábra. 5. A legnagyobb hatás a tranzisztorok használata hordozható hordozható rádióberendezésekben.

Sikeresen támogatta a bevezetése tranzisztorok számítógépek, egy készülékben folyamatos működésre tervezték emberi beavatkozás nélkül, mint a repeater távolsági kommunikációs rendszerek nagy megbízhatóságot igénylő, a hatékonyság és a hosszú élettartam.

Nagyon hatásos a tranzisztorok használata a mesterséges földi műholdakon és űrállomásokon, ahol a lámpával szembeni előnyök különösen erősek.

Jelenleg az iparág a következő problémák megoldására tervez tranzisztort (6. ábra).

Ábra. 6. Szovjetunió tranzisztorainak megjelenése. a - az alacsony frekvenciájú kis jelek erősítésére; b - ugyanolyan magas frekvenciájú; teljesítményű alacsony frekvenciájú tranzisztorok.

Univerzális kis teljesítményű tranzisztorok

Ennek a csoportnak a tipikus képviselői a P13-P15, P8-P11 és P101-P103 típusú szilícium típusú planáris germánium tranzisztorok.

Ezek rendkívül gazdaságos kis méretű erősítők, amelyek lehetővé teszik az alacsony és mérsékelten magas frekvenciák (500-1 000 kHz-ig) sikeres erősítését és generálását.

Egy erősítő fokozatot egy tranzisztor, amely képes erősítésjeiet teljesítmény 30 000 alkalommal. Maximális kimeneti teljesítmény odnotakt sósavat áramkör eléri 10-30 teljesülnek.

A normál működés a teljesítmény tranzisztort igényel áram 1 mA feszültségen több V, de megerősítése tulajdonságok jelennek meg, és lényegesen alacsonyabb energia kapacitás, ez elképzelhetetlen a hagyományos vákuumos csövek, például egy áram 10 pA és egy feszültség 0,2.

Erőteljes alacsony frekvenciájú tranzisztorok

Ez a csoport magában foglalja a tranzisztorok kifejezetten a nagy teljesítményű terminál és egy kisfrekvenciás meghajtó fokozat erősítők.

Ők is sikeresen használják DC-DC átalakító, hogy növelje a feszültséget a egységek és tíz több száz, sőt több ezer V, erősítők, dolgozó hengerek (relék, motorok), az alacsony frekvenciájú (akár több tíz kHz), feszültség stabilizátorok és impulzus áramkörökben mérsékelt gyakorisággal.

Ez a csoport a készülékek közé tartoznak tranzisztorok típusú P4, P201-P203, P207-P210. Ezek tranzisztorok biztosítja a kimeneti áramot a watt egységek (P201), hogy száz watt (P207-P208).

Nagyfrekvenciás alacsony fogyasztású tranzisztorokat

Annak ellenére, hogy az első a legtöbb high-frequency tranzisztorok tekinthető pontot, a fejlesztés a sík tranzisztor gyártási módszerek vezettek a teljes kizárás a pont.

Jelenleg a legtöbb nagyfrekvenciás készülékek tranzisztorok adott faj, amelyek közül a legfontosabb szerepet játsszák tranzisztorok gyártotta szennyező diffúzió a gáznemű közeg (az úgynevezett „diffúzió” tranzisztorok).

Nagy tranzisztorok amplifikálására alkalmasak és a jel generáció frekvenciával megahertzes egységek (P12) a több száz megahertzes (P410, P411). Ezek a tranzisztorok is kiváló eszköz a nagy sebességű impulzus áramkörök és a szélessávú erősítők.

Erőteljes nagyfrekvenciás tranzisztorok

A szív a létrehozását nagyfrekvenciás tranzisztorok miniatürizálás geometria ásóelemekkel. Ez viszont azt eredményezi, hogy a súlyozás a termikus rendszer a tranzisztor, és korlátozza a megengedett kapacitását.

Ezzel kapcsolatban sokáig nem volt lehetséges, hogy egy erős nagyfrekvenciás tranzisztor. Azonban, kiterjedt vizsgálatok már előállított első kedvező eredményeket ebben az irányban. Ismeretes az irodalomból létrehozására diffúziós szilícium tranzisztorok, hogy dolgozzon frekvencián legalább 100 MHz-es kimeneti több watt.

Annak ellenére, hogy a jelentősen növekvő nagyfrekvenciás teljesítmény tranzisztorok még nem tisztázott, a már megállapított számos félvezető eszközök hatékony eszköz javításának elektronikus berendezések.

Forrás: Burlyand VA mének IP Reader sonkák. 1963

Teljes vzimozamenyaemost valószínű, hogy nem fog működni, mert a működési elvek a tranzisztoros rádió csövek és más, nem tudja, egyes esetekben nélkül vákuumcsövek. Minden étel - egy receptet, és annak összetevői.

A cikk szerint: „Most csak egy van olyan terület, ahol a lámpa még mindig nem lehet helyettesíteni: a termelés és erősítő nagy teljesítmény magas fordulatszámon.” És ez igaz a mi időnk. RF generátor lámpák jobb frekvencia stabilitás, mint a tranzisztorok. A lámpák RF erősítők nagyobb nyereség, mint a tranzisztorok, ezért a lámpa kevesebb adó erősítő fokozatok, míg egy tranzisztor, ami megkönnyíti a beállítást és beállítása. Emellett teljesítmény tranzisztorok nagyon kényes és érzékeny műszerek, a legkisebb eltérés a működési módot az optimális értékek és a tranzisztor meghibásodik. Erőteljes lámpák ellenállni jelentős eltérések a feszültség és az üzemmód megolvad, a teljes és sértetlen, és az RF erősítőt a lámpa könnyebb létrehozni, mint egy tranzisztor.

lex, ez egy érdekes megfigyelés. Idővel, az összeomlás után az Unió, az emberek egy csomó megerősítette tények és anyagok, amelyek lényegében felborulhat a Szovjetunió történetében a feje.

Mindazonáltal van egy nagyon magas azok aránya, akik nem minden körülmények között nem ismeri el a cáfolata, amit „varrt” a fejét a szovjet propaganda gépezet.

Hogy mielőtt ezt a cikket, akkor betekintést nyújt a technológiák és attitűdök 60s, mi volt és hogyan látták azokban a napokban.