Historia elektronikiRyszard J. Barczyński, 2007

Prehistoriaod elektryczności do elektroniki...

Detektor kryształkowy Ferdinand Braun, 1874 

Ferdinand Braun stwierdził, że złącza metali i niektórych kryształów przewodzą prąd elektryczny lepiej w jednym z kierunków. To odkrycie 

(wcześniejsze od lamp...) można uznać za początek elektroniki ciała stałego.

Detektor kryształkowy Ferdinand Braun, 1874 

Detektor Brauna był protoplastą całej gamyróżnych prostowników. Obecnie takie elementy

nazywa się diodami Schottky'ego na cześćjednego z twórców teorii pasmowej wyjaśniającej

zjawiska zachodzące na złączu metal­półprzewodnik.

F. Braun to jedenz najbardziej zasłużonych

wynalazców epoki wczesnegoradia. Założył firmę Telefunken.

KohererEugène E.D. Branly

 1890 

Koherer zrobił w technice radiowejszybką karierę i równie szybko został

całkowicie zapomniany. Jest to szklanarurka wypełniona drobnymi opiłkami

metalowymi. Pod wpływem faliradiowej koherer drastycznie

zmniejsza swój opór.

Radio Nicola Tesla 1893­1900 

Radio, czyli metoda przekazu informacji na odległość za pomocą fal radiowych ma wielu ojców. Jednym z najważniejszych jest Nicola Tesla. Prace i wykłady na ten temat

 prowadził od roku 1893, a patent USA otrzymał w roku 1900.

Wykrywacz burzAleksander Popow, 1895 

Radio Nicola Tesla

czy Guliemo Marconi

Radio ­ pierwszezastosowaniakomercyjne Guliemo Marconi

Modulacja amplitudyAM

Reginald Fessenden1900 

Schemat odbiornikakryształkowego.

Zasada modulacji

Pierwsza transmisja radiofoniczna (AM)Reginald Fessenden, 1906 

Pierwsza transmisja zawierałażyczenia świąteczne z okazjiBożego Narodzenia. Audycja

trwała około pięciu minuti była nadawana raz na tydzień. 

Sredniowieczeelektroniki

lampy elektronowe

Dioda próżniowa("zawór elektryczny")

John A. Fleming, 1905 

Dioda próżniowa  ­ jak to działa

Dioda próżniowa to przyrząd, w którymprąd może płynąć tylko w jedną stronę.

● Katoda, wykonana z materiału o małej  pracy wyjścia i rozgrzana do wysokiej  temperatury emituje elektrony● Wyemitowane elektrony są przyciągane  przez dodatnio spolaryzowaną anodę.

Dioda próżniowa  ­ jak to działa

Charakterystyka pośrednio żarzonejdiody próżniowej EY86

Symbole diody próżniowej

pośredniożarzona

bezpośredniożarzona

Trioda próżniowa(audion)

Lee de Forest, 1907 

Trioda próżniowa ­ jak to działa

W triodzie pomiędzykatodą a anodą

umieszczono trzeciąelektrodę ­ siatkę.

Napięcie przyłożone pomiędzy katodą a siatką oddziaływuje na elektronyzmieniając w ten sposób prąd płynący między katodą a anodą.  

Trioda próżniowa ­ jak to działa

Charakterystyki anodowe lampy AC2.

Tetrody, pentody ... i inne ...ody

tetroda pentoda

...

trioda­heksoda

Inżynierskie ciekawostkiepoki lamp elektronowych

Układ scalony z epoki lamp elektronowych – 3NF. Zawiera trzy triody,dwa kondensatory i pięć rezystorów.

Inżynierskie ciekawostkiepoki lamp elektronowych

Wskaźnik wysterowania – magiczne oko :­)

EM4

EM84

EM80

Inżynierskie ciekawostkiepoki lamp elektronowych

Jarzeniowy stabilizator napięcia – stabilistor (także stabiliwolt)

Odbiornikreakcyjny

Edwin H. Armstrong1912

Cechą charakterystyczną odbiornika reakcyjnego jest dodatnie sprzężenie zwrotnewe wzmacniaczu wielkiej częstotliwości. Poprawia to wzmocnienie i selektywność.

Odbiornikreakcyjny

Pięciolampowy odbiornik reakcyjny  typu NV­5 produkcjiŁódzkich Zakładów Radjotechnicznych Audiofon.

Wyprodukowany około 1928 roku.(http://www.historiaradia.neostrada.pl)

Odbiorniksuperheterodynowy

Edwin H. Armstrong1918 

W odbiorniku superheterodynowymnastępuje mieszanie częstotliwości

przestrajanego wewnętrznego generatora(heterodyny) z sygnałem wejściowym,

a następnie wzmacniany jest sygnało wynikowej częstotliwości(częstotliwość pośrednia).

Lampa elektronopromieniowa (prekursor kineskopu) Ferdinand Braun, 1898 

Kineskop Vladimir K. Zworykin, 1923 

Kineskop Vladimir K. Zworykin, 1923 

Ikonoskop Vladimir K. Zworykin, 1940 

Wczesna technika telewizyjnatelebim

(Telefunken, 1935)

Wczesna technikatelewizyjna

Telewizor samochodowyC.Lorenz­A.G 1939 Rzutnik telewizyjny

Telefunken 1939

Nadajnik/odbiornikFM

Edwin H. Armstrong1933 

Pierwszy komputer – ENIAC – 1944

ENIAC● Ważył 30 ton● Zawierał 17.468 lamp elektronowych● Mierzył 2,4 x 30 metrów● Wykonywał 5000 operacji na sekundę● ... z precyzją dziesięciu cyfr znaczących● Gdy go włączano● ... przygasały światła w Filadelfii

Pierwszy komputer – ENIAC – 1944

Lata młodzieńczeelektronikipółprzewodniki

Teoria pasmowaciał stałychFelix Bloch,1928

Zawarta w doktoracie Felixa Blocha prowadząca do pasm energetycznychkoncepcja funkcji falowej o periodycznym zaburzeniu

to podstawa współczesnej fizyki ciała stałego.

TranzystorMOSJulius E. Lilienfeld,1930

Koncepcja Lilenfelda, mimo żewyprzedziła tranzystory bipolarne,to doczekała się realizacji dopieroznacznie później ­ po opanowaniutechnologii wytwarzania czystychmateriałów półprzewodnikowych.

RadarRobert Watson­Watt

 1935 

Badania nad radarem prowadzone w latach II WŚ zaowocowały nie tylkowieloma odkryciami, które walnie przyczyniły się do zwycięstw wojennych,ale doprowadziły również do ogromnego rozwoju elektroniki. Szczególnie

wyróżniały się dwa laboratoria: Radiation Laboratory na MIT orazBell Laboratory należące do AT&T.

TranzystorJohn Bardeen,

 William Shockley,Walter Brattain

1947 

Zespół fizyki ciała stałego z LaboratoriumBella prowadził szeroko zakrojone prace,

które doprowadziły między innymido zbudowania tranzystora ostrzowego.

Tranzystorzłączowy

 William Shockley1951

Pierwsze komercyjne zastosowania tranzystora(całkowicie tranzystorowy aparat słuchowy)Zenith ­ 1952

Aparat zawierał trzy germanowe tranzystory pnpfirmy Raytheon. Wcześniej istniały opracowania

hybrydowe lampowo­tranzystorowe.

Na początku przewagi tranzystora nie były oczywiste(lampowa wersjaaparatu słuchowego)

Pierwsze tranzystory miały liczne wady:● Bardzo niepowtarzalne parametry● Czułość na zmiany temperatury (wada nadal istotna)● Złe parametry przy większych częstotliwościach ● ...

Pierwsze komercyjne zastosowania tranzystorówPierwszy odbiornik radiowy na tranzystorach(Regency TR­1Texas Instruments 1954)

Pierwszy komputer na tranzystorach ­ TRADIC(Bell Labolatories 1954)

TRADIC zawierał około 800 tranzystorówostrzowych oraz 10,000 diod germanowych.Prędkością nie ustępował komputeromlampowym, a jego moc zasilaniawynosiła tylko 100 watów.

Niestety, tranzystory były okołodwudziestokrotnie droższe od lamp.

Lata dojrzałeelektronikiukłady scalone

Układ scalonyJack Kilby

(Texas Instruments)1958

Jack Kilby zbudowałpierwszy układ scalonyw dzisiejszym tegosłowa znaczeniu w sierpniu 1958 roku. Był świeżo zatrudnionym pracownikiemlaboratorium badawczego firmy Texas Instruments i nie przysługiwał mu urlop...

 W 2000 roku dostał za to osiągnięcie Nagrodę Nobla z fizyki.

Układ scalonyRobert Noyce

1959

Robert Noyce rozwiązał skutecznie problem połączeń wewnętrznychw układach scalonych. Uważa się powszechnie, że niezależnie od

Jacka Kilby wpadł na pomysł układu scalonego, ale zrobił to o kilkamiesięcy później.

Był jednym z założycieli firm Fairchild i Intel.

Scalony układpamięci RAM(Intel 3101) 1969

Pamięć ma 64 bity w organizacji 16*4 bity. Została wykonana w technologiibipolarnej TTL­Shottky. Pierwszy produkt firmy Intel. 

MikroprocesorFederico Faggin,

Ted Hoff, Stan Mazor(Intel 4004) 1971

W 1969 japońska firma Busicom chciała zamówić dwanaście typów różnychspecjalizowanych układów do peryferyjnych urządzeń komputerowych.

Inżynierowie Intela wpadli na pomysł by zamiast dwunastu różnychwyprodukować jeden typ układu, ale za to programowalny. 

Komputer osobistyMITS Altair 8800 (1975)

Altair 8800 firmy MITS był prawdopodobnieiskrą, która wywołała wybuch komputerówosobistych. Pracował pod kontrolą systemu CP/M 80 lub interpretera Basic napisanego

przez dwuosobową firmę Microsoft. 

Pierwszy klon komputera osobistegoIMSAI 8080 (1975)

IMSAI 8080 wystąpił  jako narzędzie hackera w filmie Gry wojenne (1983).

Scalonywzmacniaczoperacyjny

(Fairchild uA702)1965

Wzmacniacze operacyjne pierwotnie służyły do wykonywania operacjimatematycznych w komputerach analogowych i były wykonane

z użyciem lamp elektronowych. Wprowadzenie wzmacniaczy operacyjnychw postaci układów scalonych zmieniło oblicze elektroniki analogowej.

Pierwszy odbiornik radiowy z układami scalonymi (Sony ICR­100, 1967)