открыл выпрямительный эффект в контакте металла с полупроводником; в 1895 г. А. Попов <...> 5 этап – с 80–х годов развивается функциональная электроника, позволяющая реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стан2 дартных базовых элементов (диодов, резисторов, транзисторов и т.д.), базируясь непосредственно на физических явлениях в твердом теле. <...> Вид Электровакуумные Вакуум Газоразрядные Полупроводниковые Хемотронные Газ при низком давлении Кристаллический полупроводник Раствор электролита Рабочая среда Носители Электроны Ионы и электроны Электроны и дырки Ионы и электроны Примеры приборов Электронные лампы, электроннолучевые трубки, вакуумные люминесцентные индикаторы Ионный стабилитрон, тиратрон. <...> ЦИФРОБУКВЕННАЯ МАРКИРОВКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Цифробуквенная маркировка полупроводниковых приборов (ППП) состоит из четырех элементов, показанных на следующей схеме: К Д 1 2 101 А 3 4 буква А, Б, В, Г… особые свойства материал (К – кремний) назначение и качественные свойства приборов подкласс ППП (Д—диоды общего назначения) 4 1 элемент маркировки – буква или цифра, обозначающая исходный материал: Таблица 1 МАТЕРИАЛ ППП широкого применения ППП специального назначения Германий Кремний Арсенид галлия Г 1 К 2 А 3 2 элемент маркировки – буква, указывающая класс прибора: Д – выпрямительные и импульсные диоды, магнитодиоды, термодиоды и др. <...> ; Ц – выпрямительные столбы и блоки; А – диоды СВЧ; Б – диоды Ганна; В – варикапы; И – туннельные диоды и обращенные туннельные диоды; Г – генераторы шума; К – стабилизаторы тока; Л – излучающие оптоэлектронные приборы (светодиоды); Н – динисторы, неуправляемые тиристоры; У – тринисторы, управляемые тиристоры; О – оптроны; С – стабилитроны, стабисторы; Т – биполярные транзисторы; П – полевые транзисторы. <...> 10 А универсальные с частотой менее 1ГГц Импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления, нс: более 150 от 30 до 150 от 5 до 30 от 1 <...>
Конспект_лекций_по_учебной_дисциплине_«ЭЛЕКТРОНИКА».pdf
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ.
Электроника является динамично развивающейся областью науки и техники.
Весь арсенал средств, которым располагает современная электроника,
был создан всего за несколько десятилетий. Фундамент электроники был заложен
трудами физиков в XVIII– XIX в. Выделяют несколько этапов развития
электроники.
1 этап – до 1904 г. (в 1873 г. А. Лодыгин изобрел лампу накаливания с
угольным стержнем; в 1883 г. Т. Эдисон открыл явление термоэлектронной
эмиссии; в 1874 г. Ф. Браун открыл выпрямительный эффект в контакте
металла с полупроводником; в 1895 г. А. Попов использовал этот эффект для
детектирования радиосигналов и т.д.).
2 этап – до1948 г.– период развития вакуумных и газоразрядных электроприборов
(в 1904 г. Д. Флеминг сконструировал электровакуумный диод; в
1907 г. Ли–де–Форест изобрел триод; в 1920 году Бонч–Бруевич разработал генераторные
лампы с медным анодом и водяным охлаждением, мощностью до 1
кВт; в 1924 г. Хеллом разработана экранированная лампа с двумя сетками (тетрод)
и в 1930 г. лампа с тремя сетками (пентод); в 1929 г. В. Зворыкиным был
изобретен кинескоп; с 30–х годов ведется разработка приборов СВЧ–диапазона
и т.д.).
В настоящее время электровакуумные приборы занимают значительную
нишу в ряду существующих классов приборов электроники и работают в области
высоких уровней мощностей (106–1011 Вт) и частот (108–1012 Гц).
3 этап – с 1948 г. – период создания и внедрения дискретных полупроводниковых
приборов.
4 этап – с 1960 г. – период развития микроэлектроники (Роберт Нойс
предложил идею монолитной интегральной схемы и, применив планарную технологию,
изготовил первые кремниевые монолитные интегральные схемы).
Развитие серийного производства интегральных микросхем шло ступенями:
1)
1960 – 1969 гг. – интегральные схемы малой степени интеграции, 102
транзисторов на кристалле размером 0,25 Ч 0,5 мм (МИС).
2) 1969 – 1975 гг. – интегральные схемы средней степени интеграций, 103
грации, 107 и более транзисторов на кристалле (УБИС).
Полупроводниковая электроника и микроэлектроника являются основныинтеграции,
105 транзисторов на кристалле (СБИС).
5) С 1985 г. – интегральные микросхемы с ультрабольшой степенью инте104
транзисторов на кристалле (БИС).
4) 1980 – 1985 гг. – интегральные микросхемы со сверхбольшой степенью
транзисторов на кристалле (СИС).
3) 1975 – 1980 гг. – интегральные схемы с большой степенью интеграции,
ми направлениями при изучении курса электроники в ПГАТИ, поэтому на них
следует обратить особое внимание.
5 этап – с 80–х годов развивается функциональная электроника, позволяющая
реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стан2
Стр.2
дартных базовых элементов (диодов, резисторов, транзисторов и т.д.), базируясь
непосредственно на физических явлениях в твердом теле.
6 этап – в последние годы развивается новое направление – наноэлектроника.
Нанотехнологии позволяют манипулировать атомами (размещать в каком–либо
порядке или в определенном месте), что дает возможность конструировать
новые приборы с качественно новыми свойствами.
Охватывая широкий круг научно–технических и производственных проблем,
электроника опирается на достижения в различных областях знаний. При
этом, с одной стороны, электроника ставит задачи перед другими науками и
производством, стимулируя их дальнейшее развитие, и с другой стороны, вооружает
их качественно новыми техническими средствами и методами исследования.
КЛАССИФИКАЦИЯ
ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
К изделиям электроники относят дискретные элементы и компоненты, а
также интегральные схемы (ИС).
Обычно их делят на два больших класса: активные и пассивные. Пассивные
дискретные элементы предназначены для перераспределения электрической
энергии: резисторы, конденсаторы, индуктивности, трансформаторы [4,
c.110-172], интегральные схемы (ИС) в виде наборов пассивных элементов.
К активным относят такие компоненты, которые способны преобразовывать
электрические сигналы и усиливать их мощность. Это диоды, транзисторы,
тиристоры, ИС и т.д.
По виду рабочей среды выделяют следующие крупные группы приборов
(табл.1): полупроводниковые, вакуумные, газоразрядные, хемотронные (рабочая
среда – жидкость).
Таблица 1.
Вид
Электровакуумные Вакуум
Газоразрядные
Полупроводниковые
Хемотронные
Газ при низком
давлении
Кристаллический
полупроводник
Раствор
электролита
Рабочая
среда Носители
Электроны
Ионы и
электроны
Электроны и
дырки
Ионы и
электроны
Примеры приборов
Электронные лампы, электроннолучевые
трубки, вакуумные люминесцентные
индикаторы
Ионный стабилитрон, тиратрон.
Полупроводниковые диоды, транзисторы,
тиристоры.
Специальные приборы, применение
ограничено очень низкими
частотами
По виду энергии, действующей на входе и выходе, приборы делятся на
электропреобразовательные (на входе и выходе - электрические сигналы), электросветовые
(на входе - электрический сигнал, на выходе - оптический), фотоэлектрические
(на входе - оптический сигнал, на выходе – электрический), термоэлектрические
(на входе - тепловой сигнал, на выходе – электрический),
акустоэлектрические (акустические сигналы преобразуются в электрические и
3
Стр.3