Развој базе електронских компоненти

1898. године у илустрованом недељнику "Јоурнал оф Невест Дисцовериес анд Инвентионс" објављен је чланак под насловом "Кућни уређај" покуса бежичног ожичења. Одашиљач је направљен на Румкорфовој завојници, а пријемник је у ствари био веома сличан А.С. Попова. Помоћу описаних пријемника и предајника било је могуће пренијети сигнал на удаљености до 25 м, што је за то време било велико достигнуће.

Већ 1924. године изашао је први број часописа радиоаматера. Средином 1930. године магазин је преименован у „Радио фронт“, а под тим називом објављивао се до јула 1941. године. Током година Другог светског рата, часопис, наравно, није излазио. Први послератни број часописа изашао је у јануару 1946. Од тог јануарског броја часопис је почео да се зове Радио. Поклопац је приказан на слици.

Најупечатљивије у вези с тим проблемом је да се након склопова детекторских пријемника осигурава колор означавање отпорника, као што је то данас случај! Истина, такође се каже да је то ново америчко обележавање. У Русији су се „пругасти“ отпорници појавили тек крајем двадесетог века, па чак и тада унутар увезених радио касетофона и телевизора. Али "наши" су успели у полуводичима обојеним у боји: покушавајући за потребе одбрамбене индустрије, све су класификовали до те мере да је било једноставно немогуће разумети о каквом се транзистору или диоди ради. Ова ознака у боји је почела да се објављује у потпуности у данашње време, само су домаћи транзистори практично престали да се користе.

Сл. 1. Насловница првог броја магазина Радио

У почетку је магазин описао дизајн пријемника, предајника и цеви аудио појачала. Од првих издања часопис Радио објавио је референтне податке за електронске цеви и друге радио компоненте. Такође се одлучивало о питањима одакле започети аматерске радио експерименте: из проучавања теорије или одмах узимања лемилице?

База аматерских радио елемената

Занимљива историјска чињеница: када то још није било електрично лемљење, тада је уобичајена кованица од пет кованица помогла. На одређени начин је наоштрена и закопчана на гвоздену жицу дрвеном дршком. Загревајући се у пламену алкохолне лампе, новчић се у потпуности носио са функцијом лемилице. Сада, наравно, такав савет делује једноставно смешно, али био је!

Са модерном базом елемената, која се стално надограђује новим микровезама и транзисторима, једноставно нема никакве везе с таквим „лемиљем“, јер је у неким случајевима за поправку електронске опреме потребно користити микроскоп. Дакле, основна основица одређује не само дизајн електронских уређаја, већ и алатке које ће ти уређаји бити монтирани или поправљени.

Сасвим једноставно и јасно, развој базе елемената може се пратити на различитим генерацијама рачунара, у складу са савременом рачунарском терминологијом. Већ скоро четрдесет година растуће тржиште личних рачунара као локомотиве вуче силицијумску технологију иза себе, што изазива појаву све више и више електронских компоненти.

Електромеханички рачунари

Пре стварања рачунара, електромеханички рачунарски уређаји су коришћени - табулатори. Први табулатор изумио је 1890. године Херманн Хопперит у САД-у, да би израчунао резултате пописа. Информације су унете коришћењем бушаћих картица, а резултати обраде су објављени у облику исписа на папиру.

Табулатори су били главна опрема станица за бројање машина - МСС. У СССР-у је МСС преживео до седамдесетих година двадесетог века, бар као део великих државних предузећа. Главни циљ МКЦ-а био је платни списак.Одатле су се појавили насељени листови, који се и данас називају „корење“.

Изглед „модерног“ табулора је приказан на слици (квадрат с десне стране је радни програм који су уписани жицама на патцх плочи). Тежина такве рачунарске технологије достигла је 600 кг.

Сл. 2. Таб

"Програм" је приказан на следећој слици. Обојене жице спојиле су утичнице, које су се на другој страни плоче с текстолитом завршавале контактима за повезивање са табулатором.

Сл. 3. Патцх таб табла

1939. године у САД-у је, по налогу војске, ИБМ развио рачунар Марк 1. Његова основна база били су електромеханички релеји. Закључила је додавање два броја у 0,3 секунде, а множење у 3. Ознака 1 била је дизајнирана за израчунавање балистичких табела. Цомпутер Марк 1 садржавао је око 750 хиљада делова, за чије је спајање било потребно 800 км жица. Димензије: висина 2,5 м, дужина 17 м.

Генерације рачунара и базе елемената

Прва генерација рачунара изграђена је на електронским цеви. Тако је у Великој Британији 1943. године створен компјутер Цолоссус. Тачно, била је високо специјализована, њена сврха била је дешифровање немачких кодова набрајањем различитих опција. Уређај је садржавао 2000 лампица, док је брзина износила 500 знакова у секунди.

Први универзални рачунарски рачунар је ЕНИАЦ, креиран 1946. године у Сједињеним Државама по налогу војске. Димензије овог рачунара су веома импресивне: дужине 25 м и висине скоро 6 м. Машина је садржавала 17.000 електронских цеви и обављала је око 300 операција множења у секунди, што је много више од релејне машине Марк 1. Потрошња електричне енергије била је око 150 кВ. Помоћу рачунарских израчунавања, ЕНИАЦ је доказао теоријску могућност креирања водоничне бомбе.

У Совјетском Савезу, у периоду од 1948. До 1952. Године, такође се одвијао развој цевних рачунара, као и у Сједињеним Државама, које углавном користи војска. Један од најбољих совјетских рачунарских рачунара требало би да буде препознат као машине БЕСМ серије (велика електронска рачунска машина). Укупно је произведено шест модела БЕСМ-1 ... БЕСМ-2 (цев) БЕСМ-3 ... БЕСМ-6 с транзисторима. У време стварања, сваки модел из ове серије био је најбољи на свету у класи универзалних рачунара.

Друга генерација рачунара 1955 - 1970

Елементарна база друге генерације били су транзистори и полуводичке диоде. У поређењу са рачунарским рачунарима, транзисторски рачунари су били мањи, потрошња енергије је такође била много мања. Перформансе рачунара друге генерације достизале су и до пола милиона операција у секунди, појавили су се спољни уређаји за складиштење на магнетним медијумима - створени су магнетни траци и магнетни бубњеви, алгоритамски језици и оперативни системи.

Трећа генерација рачунара 1965 - 1980

За трећу генерацију микрококрути малог и средњег степена интеграције коришћени су као база елемената - до неколико десетина полуводичких елемената било је смештено у једном кућишту. Пре свега, били су микро-склопови серије К155, К133. Брзина таквих рачунара достигла је милион операција у секунди, појавили су се једнобојни алфанумерички видео терминали (телетети и посебни писаћи стројеви коришћени су у машинама друге генерације).

Даљњи развој базе елемената довео је до стварања микрострујних кругова велике (ЛСИ) и ултра велике (ВЛСИ) интеграције. У једном случају такво микро везиво садржи неколико стотина елемената. Ова микрострујна кола у СССР-у била су представљена серијом К580.

Компјутер четврте генерације 1980 - данас

Ова генерација је рођена захваљујући стварању од стране Интел микропроцесора 1971. године, који је био једноставно револуционарни. Интел 4004 чип с кристалном величином 3,2 * 4,2 мм, садржавао је 2300 транзистора и такт је био 108 КХз. Његова рачунарска моћ била је еквивалентна ЕНИАЦ рачунару. На основу овог уређаја је створена нова врста микро-рачунара.Прве личне рачунаре (ПЦ) издао је 1976. Аппле, али 1980. ИБМ је преузео водећу улогу креирајући сопствени ИБМ ПЦ, чија је архитектура постала међународни стандард за професионалне рачунаре. Интелови тренутни Цоре и7 процесори друге генерације садрже преко милијарду транзисторских структура.

Сл. 4. Мицропроцессор интел

Микроконтролери

Прича о развоју електронских компоненти радио-електронике била би непотпуна ако не спомињемо микроконтролери толико популарна сада у аматерским радио дизајновима. Према старој терминологији, називали су се микро-рачунари са једним чипом.

Микропроцесор, програмска меморија и РАМ, улазно / излазни портови су комбиновани у једном мулти-пинском кућишту. Да би израчунали временске интервале, микроконтролери имају тајмере, многи модели имају аналогне улазе, што вам омогућава без вањских АДЦ уређаја. Контролери са ПВМ модулом (ПВМ) користе се у круговима инвертерских апарата за заваривање и подесивим погонима асинхроних електромотора. Постоје чак и контролери са уграђеним радио каналом, који омогућава бежичну везу.

Први микроконтролер МЦС-48 породице Интел 8048 објављен је 1976. Имао је 27 И / О линија, осмоструки тајмер, меморију података и програмску меморију и, наравно, микропроцесор. Тренутно су ови микроконтролери постали историја.

Погледајте ову тему: Програмирање микроконтролера за почетнике

8051 контролери

1980. године рођена је породица Интел 8051 (МЦС-51). Архитектура ове породице показала се толико успешном да се микроконтролери ове породице и данас користе. Наравно, у то време су разне фирме (десетак) развиле многе моделе ове породице. Занимљива чињеница: систем за подучавање микропроцесора никада се није променио од свог почетка, што није спречило развој нових модела микроконтролера. Временом, МЦС-51 уступа место новијим породицама.

Једна од њих је постала Мицроцхип ПИЦ микроконтролери. Њихову популарност изазвали су, пре свега, ниска цена, велика брзина, погодни портови. Стога су МК ПИЦ-ови постали најбољи када желите да направите јефтин и прилично једноставан систем управљања.

Огромна популарност микроконтролера међу шункама узрокована је не само ниском ценом тих микроцеља, већ и чињеницом да је за стварање новог уређаја довољно једноставно написати други програм у МК. Тада чак и без промјене било ког круга, на примјер, можете направити сат или вишеканални тајмер из мјерача фреквенције.

Рачунар пете генерације

У ствари, борба за њено стварање између фирми је почела 1981. године. Рачунари пете генерације требало би да изгледају као људски мозак који се контролише гласом. Стварање такве вештачке интелигенције захтеваће развој потпуно различитих технологија, потпуно различитих техничких решења и стварање потпуно нове елементарне базе. Огромне напоре у том погледу уложио је Јапан, али резултат још није постигнут. САД не желе заостајати ни за Јапаном - ИБМ такође спроводи истраживања у овој области. Али посебна достигнућа такође нису видљива.

Сл. 5. Савремени микропроцесор

Потрошачка електроника

Као што је већ поменуто, брзо растуће тржиште рачунара у развоју постало је локомотива за развој електронике. Захваљујући томе, савремени кућни апарати личе на специјализовани рачунар. Телевизори, кућни биоскопи, ДВД плејери имају тако оперативне параметре да је било пре двадесетак година једноставно немогуће замислити.

Чак и машине за прање веша, фрижидери, једноставно новогодишњи вијенац контролишу микроконтролери. Модерне дечје играчке за певање и говор који се праве у Кини, такође са контролом микроконтролера.Успут, упечатљива чињеница: Кинези још у шездесетим годинама двадесетог века нису могли ни покренути производњу детекцијских пријемника, а сада је готово сва електроника произведена у Кини.

У индустрији, такође сваки модерни уређај за контролу процеса, чак и не баш сложен, заснован је на микроконтролерима и по правилу има интерфејс за повезивање са рачунаром. Такав интерфејс су нпр. електронски бројила електричне енергијешто вам омогућава употребу у аутоматским системима за мерење.

Поузданост савремених електронских компоненти је прилично висока. Ипак, није неуобичајено да било која електронска опрема постане неупотребљива и треба јој поправка. Ин случај квара кућне електронске опреме није увек могуће одвести неисправни уређај у специјализовану радионицу, то није увек свуда где су. Тада радиоаматери долазе у помоћ и поправљају опрему у кућним радионицама.

Квалификације таквих мајстора дома су по правилу врло високе, јер се поправља веома широк спектар електронске опреме: од једноставних звона до система сателитске телевизије. О организацији и организацији таквих радионица код куће биће речи у следећем чланку.

Борис Аладисхкин 

Погледајте и на нашој веб страници:

Историја стварања и развоја микроконтролера, њихове главне врсте, карактеристике и разлике

Радиоаматерска радионица - алати, материјали и мерни инструменти за рад