Історія розвитку електроніки

20.12.2011

Фундамент для виникнення і розвитку електроніки було закладено працями фізиків у XVIII – ХІХ ст.

Перші у світі дослідження електричних розрядів у повітрі були здійснені Бенджаменом Франкліном у 1747-1753 роках (саме тим Франкліном, який у 1754 році запропонував план об’єднання англійських колоній у Північній Америці, що на його основі пізніше було утворено державу США, а у 1775 році брав участь у написанні Декларації незалежності і тепер зображений на стодоларовій банкноті США). Це він дав назви: “батарея”, “конденсатор”, “провідник”, “заряд”, “розряд”; довів електричну природу блискавки; створив теорію статичної електрики, єдиним недоліком якої на наш час є лише те, що носії заряду у ній мають позитивний заряд; винайшов блискавковідвід, вперше встановлений у 1760 році у місті Філадельфія.

Подібні дослідження здійснили також російські академіки М. В. Ломо-носов і Г. В. Ріхман (один з перших, якщо не перший, хто перетворив електрику на точну науку, створивши перший у світі електричний вимірювальний прилад – електрометр для вимірювання статичної електрики).

Важливою подією було відкриття електричної дуги академіком В. В. Петровим у 1802 році. Дослідження проходження електричного струму в розріджених газах проводили у минулому столітті в Англії -Крукс, Д. Томсон, Тоунсенд, Астон, а також у Німеччині – Гейслер, Гітторф, Плюккер та інші вчені.

Одним із найперших електронних приладів можна вважати фото-резистор із селену, винайдений у США У. Смітом в 1873 році. Тоді ж А. Н. Лодигін винайшов перший у світі електровакуумний прилад -лампу розжарювання. Дещо пізніше, таку ж лампу створив і удосконалив відомий американський винахідник Едісон. Електрична дуга була вперше використана для освітлення П. Н. Яблочковим у 1876 році.

У 1874 році німецький вчений К. Ф. Браун відкрив ефект односторонньої провідності контакту метал – напівпровідник (селен).

Виходячи з теорії електромагнітного поля Дж. К. Максвелла, що була теоретичним обґрунтуванням і тріумфом ідей та дослідів Майкла Фарадея, який на основі електродинаміки Андре-Марі Ампера відкрив явище електромагнітної індукції, Генріх Герц у 1886 році відкрив електромагнітні хвилі.

У 1887 році також Герц відкрив фотоелектричний ефект, а дослідження цього явища, що їх проводив із 1888 року А. Г. Столєтов (він відкрив основні закони фотоефекту), поклали початок розвитку фотоелектронних приладів.

Термоелектронну емісію (одну з основ електронно-вакуумних приладів) було відкрито у 1884 році Едісоном, але сам він, нічого не знаючи про електрон, який був відкритий Дж. Дж. Томсоном лише 1897 року, не зміг пояснити це явище. Детальні дослідження термоелектронної емісії провів у 1901 році Річардсон.

1895 року уперше здійснено дальній безпровідний зв’язок А. С. Поповим, а роком пізніше – італійцем Дж. Марконі (щоправда, суперечка за першість у цьому продовжується до цього часу).

Використання електронних приладів у радіотехніці розпочалося з того, що у 1904 році англійський вчений Дж. А. Флемінг застосував двоелек-тродну лампу-діод із розжареним катодом, раніше винайдену Едісо-ном (але він не знайшов для неї практичного застосування), для випрямлення (детектування) високочастотних коливань у радіоприймачі.

Важливим винаходом було створення у 1905 році Хелом у США га-зонаповненого діода – газотрона.

У 1906 році американський інженер Л. де Форест ввів у лампу-діод керуючу сітку, тобто створив перший тріод. Майже одночасно те ж саме здійснив Лібен у Німеччині.

У 1907 році професор Петербурзького технологічного інституту Б. Л. Розінг запропонував використання електронно-променевої трубки для приймання телевізійних зображень і у наступні роки здійснив експериментальне підтвердження своїх ідей. Це надає нам право визнавати Б. Л. Розінга одним з основоположників сучасного телебачення.

У 1913 році німецький вчений Мейснер застосував тріод для генерування електричних коливань.

У Росії перші тріоди для приймання радіосигналів виготовили у 19141916 роках незалежно один від одного Н. Д. Папалексі і М. А. Бонч-Бруєвич.

У 1918 році була створена Нижньогородська радіолабораторія, де під керівництвом М. А. Бонч-Бруєвича розроблялись потужні генераторні й малопотужні лампи. Активну участь у цих роботах брали Б. А. Остроумов, А. М. Кугушев, А. А. Нікітін, А. А. Остряков та багато інших вчених.

У 1918-1919 роках Бонч-Бруєвич опублікував теорію тріода, що мала велике значення для розрахунків та проектування електронних ламп (подібні праці в той же час незалежно опублікував німецький вчений Баркгаузен).

Поряд з вакуумними електронними лампами у Нижньогородській радіолабораторії під керівництвом В. П. Вологдіна були створені потужні ртутні випрямлячі.

У 1922 році співробітник Нижньогородської радіолабораторії Лосєв відкрив можливість генерування і підсилення електричних коливань за допомогою напівпровідникового детектора. На жаль, це відкриття не отримало тоді належного розвитку.

У 1921 році Хелл запропонував магнітрон, а у 1930 – пентод, що став однією з найбільш розповсюджених електронних ламп. Тоді ж Л. А. Кубецький винайшов фотоелектронні помножувачі (аналогічні прилади у США винайшов Фарнсворт).

Перші успішні експерименти із телевізійними передавальними електронними трубками (до речі, за глибокої несхвали прибічників електромеханічного телебачення) проводив Б. П. Грабовський – син відомого українського письменника П. А. Грабовського: у 1928 р. в Ташкенті вперше передано й прийнято рухоме зображення за допомогою повністю електронних засобів.

У 30-х роках подібними експериментами з передавальними трубками також займались А. П. Константинов, С. І. Катаєв, П. В. Шмаров, П. В. Тимофєєв.

До речі, телевізор, виконаний на основі електромеханічної системи передачі зображення, широкому загалу вперше продемонстрував шотландський винахідник Джон Берд 27 січня 1926 року. В СРСР перша експериментальна телепередача відбулася у квітні 1931 року у Москві. А перші регулярні телепередачі розпочато у 1934 році в Німеччині.

Перший селеновий випрямляч виготовив німецький вчений Прессер у 1932 році.

Першу електронну обчислювальну машину (на лампах-тріодах) було створено у США у 1946 році.

Але всі ці епохальні відкриття та успіхи можна вважати лише попередніми кроками у створенні теорії електроніки, електронних приладів та схемотехнічних прийомів, оскільки справжня революція в електроніці розпочалася у 1948 році – після винайдення американськими вченими, співробітниками Bell Laboratories Д. Бардіним, У. Браттейном і У. Шеклі транзистора.

Більше того, дехто вважає, що розвиток електроніки, власне, тільки з цього й розпочався! І таке твердження не позбавлене сенсу з огляду на те, якими темпами почали розвиватися електронні технологія, прилади, схемотехніка. Досить звернути увагу на те, що після недовгочасного періоду панування пристроїв на дискретних транзисторах вже у 1965 році Відлар (фірма Fairchild, США) запропонував операційний підсилювач в інтегральному виконанні, а у 1971 році з’явився перший мікропроцесор (фірма Intel, США).

Поєднання інтегральних аналогових та цифрових пристроїв у сукупності з комп’ютерними технологіями (на основі мікропроцесорів) відкрило подальші найширші перспективи у розвитку і застосуванні електроніки.

Успіхи енергетичної електроніки пов’язані з розвитком силових напівпровідникових електронних приладів. Це – створення силового діоду (10 А, 200 В) у 1954 році, винахід у 1956 році тиристора, а далі СІТ-та IGBT-транзисторів у середині 70-х років.

Поєднання силових напівпровідникових приладів з інтегральними системами керування забезпечує прогрес у цій галузі.


Написати коментар

Ви повинні зареєструватись на порталі, щоб отримати право залишити коментар.