Categories: Articles destacats » Fets interessants
Nombre de visualitzacions: 34908
Comentaris sobre l'article: 3
El desenvolupament de la base de components electrònics
El 1898, a la revista setmanal il·lustrada The Journal of Newest Discoveries and Inventions, es va publicar un article titulat Home-based Wireless Wiring Experiments. El transmissor es va fer amb una bobina Rumkorf, i el receptor, de fet, era molt semblant a A.S. Popova. Mitjançant el receptor i el transmissor descrits, es va poder transmetre un senyal a una distància de fins a 25 m, cosa que per a aquell moment va ser un èxit enorme.
Ja el 1924 es va publicar el primer número de la revista de ràdio aficionats. A mitjans de 1930, la revista va passar a anomenar-se "Front de ràdio" i amb aquest nom es va publicar fins a juliol de 1941. Durant els anys de la Segona Guerra Mundial, la revista, per descomptat, no es va publicar. El primer número de postguerra de la revista es va publicar el gener de 1946. A partir d’aquest número de gener la revista va començar a anomenar-se Ràdio. La seva portada es mostra a la figura.
El més sorprenent sobre aquest tema és que després dels circuits dels receptors del detector, es dóna la marca del color de les resistències, tal com és avui! És cert, també diu que es tracta d’una nova marca americana. A Rússia, els resistents “a ratlles” van aparèixer només a finals del segle XX, i fins i tot a l’interior d’enregistradors i televisors de cinta importats. Però els "nostres" van tenir èxit en els semiconductors codificats per colors: intentant les necessitats de la indústria de la defensa, van classificar-ho tot fins al punt que es va fer senzillament impossible comprendre quin era el transistor o el díode. Aquesta marca de colors va començar a publicar-se completament només en l'actualitat, només només han deixat d'utilitzar-se transistors domèstics.
Fig. 1. Portada del primer número de la revista Radio
Al principi, la revista va descriure el disseny dels receptors, emissors i tubs de tub amplificadors d’àudio. Des dels primers números, la revista Radio va publicar dades de referència per a tubs electrònics i altres components de ràdio. També s’estan decidint preguntes sobre com començar els experiments de ràdio aficionats: des d’estudiar la teoria o agafar immediatament una soldadura?
La base d’elements de ràdio aficionats
Un fet històric interessant: quan encara no ho era soldadura elèctrica, llavors l'habitual moneda de cinc copeck va arribar al rescat. Va ser afilada d’una certa manera i reblada a un fil de ferro amb un mànec de fusta. S’escalfa a la flama d’una làmpada d’alcohol, la moneda va fer front completament a la funció d’un soldador. Ara, per descomptat, aquest consell sembla simplement ridícul, però ho era!
Amb una base moderna d’elements, que s’actualitza constantment amb nous microcircuits i transistors, simplement no hi ha res a veure amb un “soldadura”, ja que en alguns casos és necessari utilitzar un microscopi per reparar equips electrònics. Així, la base elemental no només determina el disseny dels dispositius electrònics, sinó també quines eines es montaran o repararan.
De manera senzilla i clara, el desenvolupament de la base d’elements es pot trobar a diverses generacions d’ordinadors, segons la moderna terminologia informàtica. Des de fa gairebé quaranta anys, el creixent mercat d’ordinadors personals, com a locomotora, arrossega la tecnologia de silici darrere de si mateix, cosa que provoca l’aparició de cada cop més components electrònics.
Ordinadors electromecànics
Fins i tot abans de la creació d’ordinadors, es van utilitzar dispositius informàtics electromecànics - pestanyes. El primer tabulador va ser inventat el 1890 per Hermann Hopperit als Estats Units, per calcular els resultats d’un cens. La informació es va introduir mitjançant targetes de perforació i els resultats del processament es van publicar en forma d'impressions en paper.
Els tabuladors eren el principal equipament de les estacions de recompte de màquines: MCC. A l'URSS, MSS va sobreviure fins als anys setanta del segle XX, almenys com a part de les grans empreses estatals. L’objectiu principal del MCC era la nòmina.És a partir d’aquí que van aparèixer fulls d’assentament que encara es diuen “arrels”.
L'aparició del tabulador "modern" es mostra a la figura (el quadrat de la part dreta és el programa de treball mecanografiat per cables al plafó). El pes d'aquesta tecnologia informàtica va arribar als 600 kg.
Fig. 2. Pestanya
El "programa" es mostra a la figura següent. Els cables de colors van connectar els endolls, que a l’altra banda del taulell de textolita van acabar amb contactes per a la connexió amb el tabulador.
Fig. 3. Tauler de pestanya de pegats
El 1939, als Estats Units, per ordre militar, IBM va desenvolupar l’ordinador Mark 1. La seva base elemental eren els relés electromecànics. Va completar l'addició de dos nombres en 0,3 segons, i la multiplicació en 3. La marca 1 va ser dissenyada per calcular les taules balístiques. L’ordinador Mark 1 contenia uns 750 mil parts, la connexió dels quals necessitava 800 km de cables. Les seves dimensions: alçada 2,5 m, longitud 17 m.
Generacions d’ordinadors i base d’elements
La primera generació d’ordinadors es va construir sobre tubs electrònics. Així, al Regne Unit, el 1943, es va crear l’ordinador Colossus. És cert que estava altament especialitzat, el seu propòsit era desxifrar codis alemanys enumerant diferents opcions. El dispositiu contenia 2000 làmpades, mentre que la velocitat era de 500 caràcters per segon.
El primer ordinador universal de tubs és ENIAC, creat el 1946 als Estats Units per ordre dels militars. Les dimensions d’aquest ordinador són molt impressionants: 25 m de longitud i gairebé 6 m d’alçada. La màquina contenia 17.000 tubs d’electrons i va realitzar aproximadament 300 operacions de multiplicació per segon, cosa que és molt més que la màquina de relés Mark 1. El consum d’energia va ser d’uns 150 kW. Mitjançant càlculs informàtics, l’ENIAC va demostrar la possibilitat teòrica de crear una bomba d’hidrogen.
A la Unió Soviètica en el període comprès des de 1948 ... 1952, el desenvolupament d'ordinadors de tub es va dur a terme també, com als Estats Units, utilitzat principalment pels militars. Un dels millors ordinadors de tub soviètics hauria de ser reconegut com a màquines de la sèrie BESM (màquina de càlcul electrònica gran). En total, sis models BESM-1 ... BESM-2 (tub) BESM-3 ... Els models BESM-6 ja es fabricaven amb transistors. En el moment de la creació, cada model d'aquesta sèrie era el millor del món de la classe d'ordinadors universals.
La segona generació d’ordinadors 1955 - 1970
La base elemental de la segona generació eren transistors i díodes semiconductors. En comparació amb els ordinadors de tub, els ordinadors de transistor eren menors, el consum d'energia també era molt menor. El rendiment dels ordinadors de segona generació va arribar fins a mig milió d’operacions per segon, van aparèixer dispositius d’emmagatzematge externs en suports magnètics: es van crear cintes magnètiques i tambors magnètics, llenguatges algorítmics i sistemes operatius.
La tercera generació d’ordinadors 1965 - 1980
Per a la tercera generació, es van utilitzar microcircuits de petit i mitjà grau d’integració com a base d’elements - fins a diverses desenes d’elements de semiconductor es van contenir en un carcassa. En primer lloc, ho eren microcircuits de la sèrie K155, K133. La velocitat d’aquests ordinadors va arribar a 1 milió d’operacions per segon, van aparèixer terminals de vídeo monocromàtics alfanumèrics (es van utilitzar teletips i màquines d’escriure especials en màquines de segona generació).
El desenvolupament de la base d'elements va provocar la creació de microcircuits d'integració de grans (LSI) i super-grans (VLSI). En un cas d'aquests microcircuits conté diversos centenars d'elements. Aquests microcircuits a l'URSS estaven representats per la sèrie K580.
Ordinador de quarta generació 1980 - actualitat
Aquesta generació va néixer gràcies a la creació per Intel d’un microprocessador el 1971, que va ser simplement revolucionari. El xip Intel 4004 amb una mida de cristall de 3,2 * 4,2 mm, contenia 2300 transistors i tenia una freqüència de rellotge de 108 KHz. La seva potència informàtica era equivalent a l’ordinador ENIAC. A partir d'aquest dispositiu, es va crear un nou tipus de microordinador.Els primers ordinadors personals (PC) van ser llançats el 1976 per Apple, però el 1980, IBM va prendre el lideratge creant la seva pròpia PC IBM, l’arquitectura de la qual s’ha convertit en l’estàndard internacional dels ordinadors professionals. Els actuals processadors Core i7 d’Intel de segona generació contenen més de mil milions d’estructures de transistors.
Fig. 4. Micultrocessor intel
Microcontroladors
Una història sobre el desenvolupament dels components electrònics de la ràdio electrònica seria incompleta, sense oblidar-ho microcontroladors tan popular ara en dissenys de ràdio aficionats. Segons l'antiga terminologia, s'anomenaven microordinadors d'un sol xip.
Un microprocessador, memòria de programa i memòria RAM, ports d'entrada / sortida es combinen en un cas multi-pin. Per calcular els intervals de temps, els microcontroladors disposen de temporitzadors, molts models tenen entrades analògiques, cosa que permet prescindir de dispositius ADC externs. Els controladors amb mòdul PWM (PWM) s'utilitzen en circuits de màquines de soldadura inversora i accionaments regulables de motors elèctrics asíncrons. Fins i tot hi ha controladors amb un canal de ràdio integrat, que permet la connexió sense fils.
El primer microcontrolador de la família MCS-48 d’Intel 8048 es va llançar el 1976. Tenia 27 línies d'E / S, un temporitzador de vuit bits, memòria de dades i memòria de programa i, per descomptat, un microprocessador. Actualment, aquests microcontroladors s’han convertit en història.
Veure aquest tema: Programació de microcontroladors per a principiants
Controladors 8051
El 1980 va néixer la família Intel 8051 (MCS-51). L’arquitectura d’aquesta família va resultar ser tan reeixida que encara s’utilitzen els microcontroladors d’aquesta família. Per descomptat, durant aquest temps, diverses empreses (aproximadament una dotzena) han desenvolupat molts models d’aquesta família. Un fet interessant: el sistema d’instruccions del microprocessador no ha canviat mai des dels seus inicis, cosa que no va impedir el desenvolupament de nous models de microcontroladors. Amb el pas del temps, el MCS-51 dóna pas a famílies més noves.
Un d’aquests es va convertir Microcontroladors PIC Microchip. La seva popularitat va ser, primer, originada per ports baixos, d'alta velocitat i convenients. Per tant, les PIC MK es van convertir en les millors quan voleu crear un sistema de control barat i bastant simple.
L’enorme popularitat dels microcontroladors entre els pernils és causada no només pel baix preu d’aquests microcircuits, sinó també pel fet que per crear un nou dispositiu, n’hi ha prou amb simplement escriure un altre programa a MK. Aleshores, fins i tot sense canviar res del circuit, podeu fer, per exemple, un rellotge o un temporitzador multicanal des d’un mesurador de freqüència.
Informàtica de cinquena generació
De fet, la lluita per la creació entre les empreses va començar el 1981. Se suposa que la cinquena generació d’ordinadors sembla un cervell humà controlat per veu. La creació d'aquesta intel·ligència artificial requerirà el desenvolupament de tecnologies completament diferents, solucions tècniques completament diferents i la creació d'una base elemental completament nova. El Japó ha fet grans esforços en aquest sentit, però el resultat encara no s'ha aconseguit. Els Estats Units tampoc volen quedar-se enrere del Japó: IBM també fa recerca en aquest àmbit. Però els èxits especials encara no són encara visibles.
Fig. 5. Microprocessador modern
Electrònica de consum
Com s'ha esmentat anteriorment, el mercat de computadores en desenvolupament ràpid i ràpidament s'ha convertit en la locomotora per al desenvolupament de l'electrònica. Gràcies a això, els electrodomèstics moderns s’assemblen a un equip especialitzat. Els televisors, els cinemes domèstics i els reproductors de DVD tenen uns paràmetres de funcionament que fa vint anys era simplement impossible d’imaginar.
Fins i tot rentadores, refrigeradores, senzilles garlanda de cap d’any controlat per microcontroladors. Joguines infantils de cant i conversa modernes fetes a la Xina, també amb control de microcontroladors.Per cert, un fet cridaner: a la dècada dels seixanta del segle XX, els xinesos ni tan sols van poder llançar la producció de receptors de detector, i ara gairebé tota l'electrònica es fabrica a la Xina.
A la indústria, també qualsevol dispositiu modern de control de processos tecnològics, fins i tot poc complex, es basa en microcontroladors i, per regla general, té una interfície per connectar-se a un PC. Aquesta interfície és, per exemple, Mesuradors electrònics d’electricitatque us permet utilitzar-los en sistemes de dosificació automàtica.
La fiabilitat dels components electrònics moderns és bastant alta. No obstant això, no és infreqüent que cap equip electrònic s’utilitzi i que necessiti reparació. Dins cas d’avaria d’equips electrònics domèstics no sempre és possible portar el dispositiu defectuós a un taller especialitzat, sinó que no sigui on sigui. Després els amateurs de ràdio vénen al rescat, reparant equips als seus tallers domèstics.
Les qualificacions d’aquests mestres domèstics, per regla general, són molt elevades, perquè s’està reparant una àmplia gamma d’equips electrònics: des de simples campanes fins a sistemes de televisió per satèl·lit. L’article i l’organització d’aquests tallers a casa en parlarem al proper article.
Boris Aladyshkin
Vegeu també al nostre lloc web:
Taller de ràdio aficionats: eines, materials i instruments de mesura per al treball
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: