kategorier: Udvalgte artikler » Interessante fakta
Antal visninger: 34908
Kommentarer til artiklen: 3
Udviklingen af base for elektroniske komponenter
I 1898 i den illustrerede ugentlige tidsskrift The Journal of Newest Discoveries and Inventions blev der offentliggjort en artikel med titlen Hjemmebaserede trådløse ledningsforsøg. Senderen blev lavet på en Rumkorf-spole, og modtageren var faktisk meget lig A.S. Popova. Ved hjælp af den beskrevne modtager og sender var det muligt at transmittere et signal i en afstand på op til 25 m, hvilket for den tid var en enorm præstation.
Allerede i 1924 blev den første udgave af radioamatørmagasinet offentliggjort. I midten af 1930 blev bladet omdøbt til "Radio Front", og under dette navn blev det udgivet indtil juli 1941. I årene med 2. verdenskrig blev magasinet naturligvis ikke udgivet. Det første efterkrigsudgave af magasinet blev offentliggjort i januar 1946. Det var fra dette januarudgave, at magasinet begyndte at blive kaldt Radio. Dækslet er vist på figuren.
Det mest slående ved dette emne er, at efter detektormodtagernes kredsløb, gives farvemærkning af modstande, som det er i dag! Sandt nok siger det også, at dette er en ny amerikansk markering. I Rusland optrådte ”stribede” modstande først i slutningen af det tyvende århundrede, og selv da inde i importerede radiobåndoptagere og fjernsyn. Men "vores" lykkedes med farvekodede halvledere: ved at prøve efter forsvarsindustriens behov klassificerede de alt i en sådan grad, at det blev simpelthen umuligt at forstå, hvilken type transistor eller diode det var. Denne farvemærkning begyndte først at være fuldt ud offentliggjort på nuværende tidspunkt, kun indenlandske transistorer er praktisk taget ophørt med at blive brugt.
Fig. 1. Omslag til den første udgave af Radiomagasinet
Først beskrev magasinet designet af rørmodtagere, sendere og lydforstærkere. Fra de allerførste udgaver offentliggjorde Radiomagasinet referencer for elektroniske rør og andre radiokomponenter. Der blev også besluttet spørgsmål om, hvor man skulle begynde amatørradioeksperimenter: fra at studere teorien eller straks afhente et loddejern?
Amatørradioelementbasen
Et interessant historisk faktum: hvornår det endnu ikke var elektrisk loddejern, kom den sædvanlige fem-copeck-mønt til redning. Hun blev skærpet på en bestemt måde og klinket til en jerntråd med et træhåndtag. Da han opvarmes i en alkohollampes flamme, er mønten fuldstændig klaret med funktionen af et loddejern. Nu virker naturligvis sådanne råd simpelthen latterlige, men det var det!
Med en moderne elementbase, der konstant opdateres med nye mikrokredsløb og transistorer, er der simpelthen ikke noget at gøre med et sådant "loddejern", fordi det i nogle tilfælde er nødvendigt at bruge et mikroskop til reparation af elektronisk udstyr. Elementærbasen bestemmer således ikke kun designet til elektroniske enheder, men også hvilke værktøjer disse enheder vil blive samlet eller repareret.
Ganske enkelt og tydeligt kan udviklingen af elementbasen spores på forskellige generationer af computere i henhold til moderne computerterminologi. I næsten fyrre år har det voksende marked for personlige computere som lokomotiv trukket siliciumteknologi sammen med det, hvilket skaber udseendet af flere og flere elektroniske komponenter.
Elektromekaniske computere
Allerede før oprettelsen af computere blev elektromekaniske computerenheder brugt - tabulatorer. Den første tabulator blev opfundet tilbage i 1890 af Hermann Hopperit i USA for at beregne resultaterne af en folketælling. Information blev indtastet ved hjælp af stempelkort, og behandlingsresultaterne blev udstedt i form af udskrifter på papir.
Tabulatorer var det vigtigste udstyr til maskintællestationer - MCC. I USSR overlevede MSS til firserne i det tyvende århundrede, i det mindste som en del af store statslige virksomheder. MCC's hovedmål var lønningsliste.Det var derfra, at afviklingsark optrådte, som stadig kaldes ”rødder”.
Udseendet af den "moderne" tabulator vises på figuren (firkanten fra højre side er arbejdsprogrammet, der er skrevet med ledninger på patchpanelet). Vægten af sådan computerteknologi nåede 600 kg.
Fig. 2. Tab
“Programmet” vises i følgende figur. Farvede ledninger tilsluttede stikkene, som på den anden side af tekstolitpanelet endte med kontakter til forbindelse til tabulatoren.
Fig. 3. Patch-fanepanel
I USA udviklede IBM i USA, efter militærbestilling, computeren Mark 1. Den grundlæggende base var elektromekaniske relæer. Hun afsluttede tilføjelsen af to tal på 0,3 sekunder, og multiplikationen i 3. Mark 1 var designet til at beregne ballistiske tabeller. Computer Mark 1 indeholdt omkring 750 tusinde dele, hvis forbindelse krævede 800 km ledninger. Dets dimensioner: højde 2,5 m, længde 17 m.
Generationer af computere og elementbase
Den første generation af computere blev bygget på elektroniske rør. Så i England i 1943 blev Colossus-computeren oprettet. Det var sandt yderst specialiseret, dets formål var at dechiffrere tyske koder ved at angive forskellige muligheder. Enheden indeholdt 2000 lamper, mens hastigheden var 500 tegn i sekundet.
Den første universalrørcomputer er ENIAC, der blev oprettet i 1946 i USA efter ordre fra militæret. Dimensionerne på denne computer er meget imponerende: 25 m i længden og næsten 6 m i højden. Maskinen indeholdt 17.000 elektronrør og udførte ca. 300 multiplikationsoperationer pr. Sekund, hvilket er meget mere end Mark 1. relæmaskinen. Strømforbruget var ca. 150 kW. Ved hjælp af computerberegninger beviste ENIAC den teoretiske mulighed for at skabe en brintbombe.
I Sovjetunionen i perioden fra 1948 ... 1952 blev udviklingen af rørcomputere også udført, som i USA, hovedsageligt brugt af militæret. En af de bedste sovjetfremstillede rørcomputere bør anerkendes som BESM-serien (store elektroniske beregningsmaskiner). I alt blev seks BESM-1 ... BESM-2 (rør) BESM-3 ... BESM-6 modeller allerede fremstillet med transistorer. På oprettelsestidspunktet var hver model i denne serie den bedste i verden i klassen af universelle computere.
Den anden generation af computere 1955 - 1970
Den anden generations grundbase var transistorer og halvlederdioder. Sammenlignet med rørcomputere var transistorcomputere mindre, strømforbruget var også meget lavere. Ydeevnen af anden generation af computere nåede op til en halv million operationer i sekundet, eksterne lagringsenheder på magnetiske medier dukkede op - magnetbånd og magnetiske trommer, algoritmiske sprog og operativsystemer blev oprettet.
Den tredje generation af computere 1965 - 1980
I den tredje generation blev der anvendt mikrokredsløb med lille og mellemstor integrationsgrad som en basisbase - op til flere titalls halvlederelementer var indeholdt i et hus. Først og fremmest var de det mikrokredsløb i K155, K133-serien. Hastigheden på sådanne computere nåede 1 million operationer pr. Sekund, monokrome alfanumeriske videoterminaler dukkede op (teletyper og specielle skrivemaskiner blev brugt i anden generation af maskiner).
Videreudvikling af elementbasen førte til oprettelsen af mikrokredsløb med stor (LSI) og super-stor (VLSI) integration. I et tilfælde af sådanne mikrokredsløb indeholder flere hundrede elementer. Disse mikrokredsløb i USSR blev repræsenteret ved K580-serien.
Fjerde generation af computere 1980 - nu
Denne generation blev født takket være Intel's oprettelse af en mikroprocessor i 1971, som simpelthen var revolutionerende. Intel 4004-chippen med en krystalstørrelse på 3,2 * 4,2 mm, indeholdt 2300 transistorer og havde en urfrekvens på 108 KHz. Dets computerkraft svarede til ENIAC-computeren. På basis af denne enhed blev der oprettet en ny type computermikrocomputer.De første personlige computere (PC'er) blev frigivet i 1976 af Apple, men i 1980 tog IBM føringen ved at oprette sin egen IBM PC, hvis arkitektur er blevet den internationale standard for professionelle pc'er. Intels nuværende anden generation af Core i7-processorer indeholder over en milliard transistorstrukturer.
Fig. 4. Mogkroprouessor intel
mikrocontrollere
En historie om udviklingen af de elektroniske komponenter i radioelektronik ville være ufuldstændig, hvis ikke at nævne det mikrocontrollere så populær nu inden for amatørradiodesign. I henhold til gammel terminologi blev de kaldet single-chip mikrocomputere.
En mikroprocessor, programhukommelse og RAM-, input / output-porte er kombineret i en flerpins sag. For at beregne tidsintervaller har mikrokontrollere timere, mange modeller har analoge indgange, hvilket giver dig mulighed for at gøre uden eksterne ADC-enheder. Styreenheder med et PWM-modul (PWM) bruges i kredsløb af inverter svejsemaskiner og justerbare drev af asynkron elektriske motorer. Der er endda controllere med en indbygget radiokanal, der giver mulighed for trådløs forbindelse.
Den første mikrocontroller af MCS-48-familien fra Intel 8048 blev frigivet i 1976. Det havde 27 I / O-linjer, en otte-bit timer, datahukommelse og programhukommelse og selvfølgelig en mikroprocessor. I øjeblikket er disse mikrokontrollere blevet historie.
Se dette emne: Mikrocontroller-programmering for begyndere
8051 controllere
I 1980 blev Intel 8051-familien (MCS-51) født. Arkitekturen i denne familie viste sig at være så succesrig, at mikrokontrollerne i denne familie stadig bruges i dag. I løbet af denne tid har forskellige firmaer (ca. et dusin) udviklet mange modeller af denne familie. En interessant kendsgerning: mikroprocessorinstruktionssystemet har aldrig ændret sig siden starten, hvilket ikke forhindrede udviklingen af nye modeller af mikrokontrollere. Med tiden giver MCS-51 plads til nyere familier.
En af disse blev Microchip PIC mikrokontrollere. Deres popularitet blev først og fremmest forårsaget af lave priser, høj hastighed og bekvemme havne. Derfor blev MK PIC'er de bedste, når du vil oprette et billigt og forholdsvis simpelt kontrolsystem.
Mikrokontrollers enorme popularitet blandt skinker skyldes ikke kun den lave pris på disse mikrokredsløb, men også af det faktum, at det for at skabe en ny enhed er nok til blot at skrive et andet program til MK. Derefter kan du, selv uden at ændre noget i kredsløbet, for eksempel oprette et ur eller en multikanals-timer fra en frekvensmåler.
Femte generation af computere
Faktisk begyndte kampen for dets oprettelse mellem firmaerne i 1981. Den femte generation af computere er beregnet til at ligne en menneskelig hjerne styret af stemme. Oprettelsen af sådan kunstig intelligens vil kræve udvikling af helt forskellige teknologier, helt forskellige tekniske løsninger og oprettelsen af en helt ny elementær base. Japan har gjort en stor indsats i denne henseende, men resultatet er endnu ikke opnået. USA ønsker heller ikke at hænge bag Japan - IBM forsker også på dette område. Men særlige resultater er heller ikke synlige endnu.
Fig. 5. Moderne mikroprocessor
Forbrugerelektronik
Som nævnt ovenfor er det hurtigt voksende, udviklende pc-marked blevet lokomotivet til udvikling af elektronik. Takket være dette ligner moderne husholdningsapparater en specialiseret computer. Tv'er, hjemmebiografer, DVD-afspillere har sådanne operationelle parametre, at det for tyve år siden simpelthen var umulig at forestille sig.
Selv vaskemaskiner, køleskabe, enkel nytårs krans styret af mikrokontrollere. Moderne sang og talende børns legetøj fremstillet i Kina, også med mikrokontrollerstyring.Forresten, en slående kendsgerning: tilbage i tresserne i det tyvende århundrede kunne kineserne ikke engang arrangere produktionen af detektormodtagere, og nu er næsten al elektronik fremstillet i Kina.
I industrien er også enhver moderne teknologisk processtyringsenhed, selv ikke særlig kompliceret, bygget på basis af mikrokontrollere og har som regel en grænseflade til forbindelse til en pc. En sådan grænseflade er f.eks. elektroniske elmålereder giver dig mulighed for at bruge dem i automatiske målesystemer.
Pålideligheden af moderne elektroniske komponenter er ret stor. Ikke desto mindre er det ikke ualmindeligt, at noget elektronisk udstyr bliver ubrugeligt og har behov for reparation. den i tilfælde af fordeling af husholdnings elektronisk udstyr det er ikke altid muligt at tage det defekte udstyr til et specialiseret værksted, det er bare ikke overalt, de er. Så kommer radioamatører til redning og reparerer udstyr i deres hjemmeværksteder.
Kvalifikationerne for sådanne hjemmemestre er som regel meget høje, fordi en meget bred vifte af elektronisk udstyr bliver repareret: fra enkle dørklokker til satellit-tv-systemer. Organisering og organisering af sådanne workshops derhjemme vil blive drøftet i den næste artikel.
Boris Aladyshkin
Se også på vores hjemmeside:
Historien om oprettelse og udvikling af mikrokontrollere, deres hovedtyper, funktioner og forskelle
Radioamatørværksted - værktøjer, materialer og måleinstrumenter til arbejde
Se også på elektrohomepro.com
: