Thể loại: Bài viết nổi bật » Sự thật thú vị
Số lượt xem: 34908
Bình luận về bài viết: 3
Sự phát triển của cơ sở linh kiện điện tử
Năm 1898, trong tạp chí hàng tuần minh họa Tạp chí Khám phá và Phát minh mới nhất, một bài báo đã được xuất bản có tựa đề Thử nghiệm dây không dây tại nhà. Máy phát được chế tạo trên cuộn dây Rumkorf và trên thực tế, máy thu rất giống với A.S. Popova. Sử dụng máy thu và máy phát được mô tả, có thể truyền tín hiệu ở khoảng cách lên tới 25 m, thời điểm đó là một thành tựu to lớn.
Ngay trong năm 1924, số đầu tiên của tạp chí nghiệp dư radio đã được xuất bản. Vào giữa năm 1930, tạp chí được đổi tên thành "Mặt trận phát thanh" và dưới tên này, nó được xuất bản cho đến tháng 7 năm 1941. Trong những năm của Thế chiến II, tạp chí, tất nhiên, đã không được xuất bản. Số phát hành sau chiến tranh đầu tiên của tạp chí được xuất bản vào tháng 1 năm 1946. Chính từ số tháng 1 này, tạp chí bắt đầu được gọi là Radio. Bìa của nó được hiển thị trong hình.
Điều nổi bật nhất về vấn đề này là sau các mạch của máy thu phát hiện, việc đánh dấu màu của các điện trở được đưa ra, như ngày nay! Đúng, nó cũng nói rằng đây là một dấu ấn mới của Mỹ. Ở Nga, những chiếc điện trở sọc sọc xuất hiện chỉ xuất hiện vào cuối thế kỷ XX, và thậm chí sau đó bên trong máy ghi âm băng radio và tivi nhập khẩu. Nhưng "của chúng ta" đã thành công trong chất bán dẫn được mã hóa màu: cố gắng cho nhu cầu của ngành công nghiệp quốc phòng, họ đã phân loại mọi thứ đến mức đơn giản là không thể hiểu được loại bóng bán dẫn hoặc diode nào. Dấu màu này bắt đầu chỉ được công bố đầy đủ tại thời điểm hiện tại, chỉ có các bóng bán dẫn trong nước thực tế đã không còn được sử dụng.
Hình. 1. Bìa số đầu tiên của tạp chí Radio
Đầu tiên, tạp chí mô tả thiết kế của máy thu ống, máy phát và bộ khuếch đại âm thanh. Ngay từ những vấn đề đầu tiên, tạp chí Radio đã công bố dữ liệu tham khảo cho các ống điện tử và các thành phần vô tuyến khác. Các câu hỏi cũng được quyết định về nơi bắt đầu các thí nghiệm vô tuyến nghiệp dư: từ việc nghiên cứu lý thuyết, hoặc ngay lập tức nhặt một cây sắt hàn?
Các cơ sở đài phát thanh nghiệp dư
Một sự thật lịch sử thú vị: khi nó chưa sắt hàn điện, sau đó đồng xu năm copeck thông thường đã đến giải cứu. Cô đã được mài sắc theo một cách nhất định và tán thành một sợi dây sắt có tay cầm bằng gỗ. Được nung nóng trong ngọn lửa của đèn cồn, đồng xu hoàn toàn đối phó với chức năng của một que hàn. Bây giờ, tất nhiên, lời khuyên như vậy có vẻ đơn giản vô lý, nhưng nó đã được!
Với cơ sở phần tử hiện đại, được cập nhật liên tục với các vi mạch và bóng bán dẫn mới, đơn giản là không có gì để làm với một hàn sắt sắt như vậy, bởi vì trong một số trường hợp cần phải sử dụng kính hiển vi để sửa chữa thiết bị điện tử. Do đó, cơ sở nguyên tố không chỉ xác định thiết kế của các thiết bị điện tử mà còn cả những công cụ mà các thiết bị này sẽ được lắp ráp hoặc sửa chữa.
Khá đơn giản và rõ ràng, sự phát triển của cơ sở nguyên tố có thể được bắt nguồn từ các thế hệ máy tính khác nhau, theo thuật ngữ máy tính hiện đại. Trong gần bốn mươi năm nay, thị trường máy tính cá nhân đang phát triển, như một đầu máy, đã kéo công nghệ silicon phía sau, điều này gây ra sự xuất hiện của ngày càng nhiều linh kiện điện tử.
Máy tính cơ điện
Ngay cả trước khi tạo ra máy tính, các thiết bị điện toán cơ điện đã được sử dụng - tab. Công cụ lập bảng đầu tiên được phát minh trở lại vào năm 1890 bởi Hermann Hopperit ở Hoa Kỳ, để tính toán kết quả của một cuộc điều tra dân số. Thông tin được nhập bằng thẻ đục lỗ và kết quả xử lý được phát hành dưới dạng bản in trên giấy.
Máy tính bảng là thiết bị chính của trạm đếm máy - MSS. Ở Liên Xô, MSS tồn tại đến những năm bảy mươi của thế kỷ XX, ít nhất là một phần của các doanh nghiệp nhà nước lớn. Mục tiêu chính của MCC là bảng lương.Chính từ đó, các tờ thanh toán đã xuất hiện, vẫn được gọi là rễ Root.
Sự xuất hiện của trình lập bảng hiện đại của thành phố được hiển thị trong hình (hình vuông từ phía bên phải là chương trình làm việc được gõ bằng dây trên bảng vá lỗi). Trọng lượng của công nghệ máy tính như vậy đạt 600 kg.
Hình. 2. Tab
Chương trình đào tạo trực tuyến được hiển thị trong hình dưới đây. Các dây màu được kết nối với các ổ cắm, ở phía bên kia của bảng textolite đã kết thúc bằng các tiếp điểm để kết nối với bảng điều khiển.
Hình. 3. Bảng vá bảng
Năm 1939, tại Hoa Kỳ, theo lệnh của quân đội, IBM đã phát triển máy tính Mark 1. Cơ sở nguyên tố của nó là rơle điện cơ. Cô đã hoàn thành việc cộng hai số trong 0,3 giây và phép nhân trong 3. Dấu 1 được thiết kế để tính bảng đạn đạo. Máy tính Mark 1 chứa khoảng 750 nghìn bộ phận, kết nối cần 800 km dây. Kích thước của nó: cao 2,5 m, dài 17 m.
Các thế hệ của máy tính và phần tử cơ sở
Thế hệ đầu tiên của máy tính được chế tạo trên các ống điện tử. Vì vậy, ở Anh vào năm 1943, máy tính Colossus đã được tạo ra. Đúng, nó rất chuyên môn, mục đích của nó là giải mã các mã của Đức bằng cách liệt kê các tùy chọn khác nhau. Thiết bị chứa 2000 đèn, trong khi tốc độ là 500 ký tự mỗi giây.
Máy tính ống vạn năng đầu tiên là ENIAC, được tạo ra vào năm 1946 tại Hoa Kỳ theo lệnh của quân đội. Kích thước của máy tính này rất ấn tượng: dài 25 m và cao gần 6 m. Máy chứa 17.000 ống điện tử và thực hiện khoảng 300 thao tác nhân mỗi giây, nhiều hơn nhiều so với máy rơle Mark 1. Công suất tiêu thụ khoảng 150 mã lực. Sử dụng tính toán trên máy tính, ENIAC đã chứng minh khả năng lý thuyết là tạo ra bom hydro.
Ở Liên Xô trong giai đoạn từ 1948 ... 1952, việc phát triển máy tính ống cũng được thực hiện, như ở Hoa Kỳ, chủ yếu được sử dụng bởi quân đội. Một trong những máy tính ống tốt nhất do Liên Xô sản xuất nên được công nhận là máy dòng BESM (máy tính điện tử lớn). Tổng cộng, sáu mẫu BESM-1 ... BESM-2 (ống) BESM-3 ... Các mẫu BESM-6 đã được sản xuất với bóng bán dẫn. Tại thời điểm tạo ra, mỗi mô hình trong loạt này là tốt nhất trên thế giới trong lớp máy tính phổ quát.
Thế hệ thứ hai của máy tính 1955 - 1970
Cơ sở nguyên tố của thế hệ thứ hai là các bóng bán dẫn và điốt bán dẫn. So với máy tính ống, máy tính bóng bán dẫn nhỏ hơn, tiêu thụ điện năng cũng thấp hơn nhiều. Hiệu suất của các máy tính thế hệ thứ hai đạt tới nửa triệu hoạt động mỗi giây, các thiết bị bộ nhớ ngoài trên phương tiện từ tính xuất hiện - băng từ và trống từ, ngôn ngữ thuật toán và hệ điều hành đã được tạo ra.
Thế hệ thứ ba của máy tính 1965 - 1980
Đối với thế hệ thứ ba, các vi mạch có mức độ tích hợp vừa và nhỏ đã được sử dụng làm cơ sở phần tử - có tới vài chục phần tử bán dẫn được chứa trong một vỏ. Trước hết, họ đã vi mạch của dòng K155, K133. Tốc độ của các máy tính như vậy đạt 1 triệu thao tác mỗi giây, các thiết bị đầu cuối video chữ và số đơn sắc xuất hiện (teletypes và máy chữ đặc biệt được sử dụng trong các máy thế hệ thứ hai).
Sự phát triển hơn nữa của cơ sở nguyên tố đã dẫn đến việc tạo ra các vi mạch tích hợp lớn (LSI) và siêu lớn (VLSI). Trong một trường hợp của các vi mạch như vậy chứa hàng trăm phần tử. Những vi mạch này trong Liên Xô được đại diện bởi dòng K580.
Máy tính thế hệ thứ tư 1980 - Hiện tại
Thế hệ này được sinh ra nhờ sự sáng tạo của Intel của một bộ vi xử lý vào năm 1971, đơn giản là một cuộc cách mạng. Chip Intel 4004 với kích thước tinh thể 3,2 * 4,2 mm, chứa 2300 bóng bán dẫn và có tần số xung nhịp 108 KHz. Sức mạnh tính toán của nó tương đương với máy tính ENIAC. Trên cơ sở của thiết bị này, một loại vi máy tính mới đã được tạo ra.Các máy tính cá nhân (PC) đầu tiên được Apple phát hành năm 1976, nhưng vào năm 1980, IBM đã dẫn đầu bằng cách tạo ra PC IBM của riêng mình, với kiến trúc đã trở thành tiêu chuẩn quốc tế cho các PC chuyên nghiệp. Bộ xử lý Core i7 thế hệ thứ hai hiện tại của Intel có chứa hơn một tỷ cấu trúc bóng bán dẫn.
Hình. 4. Mvàcroprocintel intel
Vi điều khiển
Một câu chuyện về sự phát triển của các thành phần điện tử của thiết bị điện tử vô tuyến sẽ không đầy đủ nếu không đề cập đến vi điều khiển rất phổ biến hiện nay trong các thiết kế radio nghiệp dư. Theo thuật ngữ cũ, chúng được gọi là máy vi tính đơn chip.
Một bộ vi xử lý, bộ nhớ chương trình và RAM, cổng đầu vào / đầu ra được kết hợp trong một trường hợp nhiều chân. Để tính toán các khoảng thời gian, vi điều khiển có bộ định thời, nhiều mô hình có đầu vào tương tự, cho phép bạn thực hiện mà không cần các thiết bị ADC bên ngoài. Bộ điều khiển với mô-đun PWM (PWM) được sử dụng trong các mạch của máy hàn biến tần và ổ đĩa điều chỉnh của động cơ điện không đồng bộ. Thậm chí còn có bộ điều khiển với kênh radio tích hợp, cho phép kết nối không dây.
Bộ vi điều khiển đầu tiên thuộc họ MCS-48 của Intel 8048 được phát hành năm 1976. Nó có 27 dòng I / O, bộ hẹn giờ tám bit, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình, và dĩ nhiên là bộ vi xử lý. Hiện nay, các vi điều khiển này đã trở thành lịch sử.
Xem chủ đề này: Lập trình vi điều khiển cho người mới bắt đầu
Bộ điều khiển 8051
Năm 1980, gia đình Intel 8051 (MCS-51) ra đời. Kiến trúc của gia đình này hóa ra rất thành công đến nỗi các bộ vi điều khiển của gia đình này vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay. Tất nhiên, trong thời gian này, các công ty khác nhau (khoảng một chục) đã phát triển nhiều mô hình của gia đình này. Một sự thật thú vị: hệ thống hướng dẫn vi xử lý chưa bao giờ thay đổi kể từ khi thành lập, điều này không ngăn cản sự phát triển của các mô hình vi điều khiển mới. Theo thời gian, MCS-51 nhường chỗ cho các gia đình mới hơn.
Một trong số đó đã trở thành Vi điều khiển PIC vi mạch. Sự nổi tiếng của họ đã được gây ra, trước hết, bởi giá thấp, tốc độ cao, cổng thuận tiện. Do đó, MK PIC trở thành tốt nhất khi bạn muốn tạo ra một hệ thống điều khiển rẻ tiền và khá đơn giản.
Sự phổ biến rất lớn của vi điều khiển giữa các ham được gây ra không chỉ bởi giá thấp của các vi mạch này, mà còn bởi thực tế là để tạo ra một thiết bị mới, chỉ cần viết một chương trình khác cho MK là đủ. Sau đó, ngay cả khi không thay đổi bất cứ điều gì trong mạch, ví dụ, bạn có thể tạo đồng hồ hoặc bộ hẹn giờ đa kênh từ máy đo tần số.
Máy tính thế hệ thứ năm
Trong thực tế, cuộc đấu tranh để tạo ra nó giữa các công ty bắt đầu vào năm 1981. Thế hệ máy tính thứ năm được cho là trông giống như bộ não của con người được điều khiển bằng giọng nói. Việc tạo ra trí thông minh nhân tạo như vậy sẽ đòi hỏi sự phát triển của các công nghệ hoàn toàn khác nhau, các giải pháp kỹ thuật hoàn toàn khác nhau và tạo ra một cơ sở nguyên tố hoàn toàn mới. Những nỗ lực to lớn trong vấn đề này đã được Nhật Bản thực hiện, nhưng kết quả vẫn chưa đạt được. Hoa Kỳ cũng không muốn tụt lại phía sau Nhật Bản - IBM cũng tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực này. Nhưng những thành tựu đặc biệt cũng chưa được nhìn thấy.
Hình. 5. Bộ vi xử lý hiện đại.
Điện tử tiêu dùng
Như đã đề cập ở trên, thị trường PC đang phát triển nhanh chóng đã trở thành đầu tàu cho sự phát triển của thiết bị điện tử. Nhờ vậy, các thiết bị gia dụng hiện đại giống như một máy tính chuyên dụng. TV, rạp chiếu phim gia đình, đầu DVD có các thông số vận hành như vậy mà hai mươi năm trước đơn giản là không thể tưởng tượng được.
Ngay cả máy giặt, tủ lạnh, đơn giản vòng hoa năm mới điều khiển bởi vi điều khiển. Đồ chơi trẻ em hát và nói hiện đại được sản xuất tại Trung Quốc, cũng với điều khiển vi điều khiển.Nhân tiện, một sự thật nổi bật: trở lại những năm sáu mươi của thế kỷ XX, người Trung Quốc thậm chí không thể khởi động việc sản xuất máy thu phát hiện, và bây giờ hầu như tất cả các thiết bị điện tử đều được sản xuất tại Trung Quốc.
Trong công nghiệp, bất kỳ thiết bị điều khiển quy trình công nghệ hiện đại nào, thậm chí không phức tạp lắm, đều dựa trên bộ vi điều khiển và theo quy định, có giao diện để kết nối với PC. Một giao diện như vậy là, ví dụ, công tơ điệncho phép bạn sử dụng chúng trong các hệ thống đo sáng tự động.
Độ tin cậy của các linh kiện điện tử hiện đại khá cao. Tuy nhiên, không có gì lạ khi bất kỳ thiết bị điện tử nào trở nên không sử dụng được và cần sửa chữa. Trong sự cố của thiết bị điện tử gia dụng Không phải lúc nào cũng có thể mang thiết bị bị lỗi đến một xưởng chuyên dụng, nó chỉ không phải ở mọi nơi. Sau đó, những người nghiệp dư vô tuyến đến cứu hộ, sửa chữa thiết bị trong xưởng gia đình của họ.
Trình độ của những bậc thầy như vậy, theo quy định, là rất cao, bởi vì một loạt các thiết bị điện tử đang được sửa chữa: từ chuông cửa đơn giản đến hệ thống truyền hình vệ tinh. Việc tổ chức và tổ chức các hội thảo như vậy tại nhà sẽ được thảo luận trong bài viết tiếp theo.
Boris Aladyshkin
Xem thêm trên trang web của chúng tôi:
Hội thảo nghiệp dư vô tuyến - công cụ, vật liệu và dụng cụ đo lường cho công việc
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: