Поколения развития электроники

Поколения развития электроники

Зависимо от используемой элементной базы можно выделить четыре главных поколения развития электроники, а вкупе с ней, соответственно, и электрических устройств.

I поколение (1904 – 1950 г.г.) – дискретная электроника на вакуумных устройствах - характеризуется тем, что роль активных частей в электрических устройствах делали разные электровакуумные приборы, в каких место, изолированное газонепроницаемой оболочкой, имеет высшую Поколения развития электроники степень разрежения либо заполнено специальной рабочей средой (парами либо газом) и действие которых основано на использовании электронных явлений в вакууме либо газе. В согласовании с нравом рабочей среды электровакуумные приборы разделяются на электрические и ионные.

Электрический электровакуумный прибор – прибор, в каком электронный ток создаётся только свободными электронами.

Ионный электровакуумный прибор Поколения развития электроники – прибор с электронным разрядом в газе либо парах. Этот прибор именуют газоразрядным.

Семейство электрических электровакуумных устройств очень широко и соединяет воединыжды такие группы устройств, как электрические лампы, электронно-лучевые приборы, электровакуумные фотоэлектрические приборы и др. Более обширно в элементной базе электрических устройств первого поколения применялись электрические лампы – электровакуумные Поколения развития электроники приборы, созданные для различного рода преобразований электронного тока. Электрические устройства, выполненные на лампах, имели сравнимо огромные габариты и массу. Число частей в единице объёма (плотность монтажа) электрических устройств первого поколения составляло 0,001 ÷ 0,003 эл/см3.

В качестве пассивных частей применялись резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы, тумблеры и другие дискретные радиодетали Поколения развития электроники.

Сборка таких электрических устройств осуществлялась, обычно, вручную, из отдельных дискретных частей, которые механически укреплялись на особых панелях и электрически соединялись меж собой проволочными проводниками при помощи пайки либо сварки. Позже были разработаны печатные платы, которые являлись более надёжными, обеспечивали бóльшую воспроизводимость характеристик радиоэлектронной аппаратуры и относительную лёгкость автоматизации производства Поколения развития электроники.

Низкая надёжность, сложность эксплуатации, большая потребляемой мощность, громоздкость реализации явились в следующем тормозящим фактором расширения областей внедрения электроники. Электровакуумные приборы в текущее время находят ограниченное применение в промышленной электронике, а газоразрядные приборы употребляются в большей степени в виде частей индикации.

II поколение (1950 – начало 60-х годов) – дискретная электроника на полупроводниковых устройствах Поколения развития электроники – характеризовалось применением в качестве основной элементной базы дискретных полупроводниковых устройств (диодов, транзисторов, тиристоров). Начало этого шага связано с изобретением в 1948 году транзисторов. 1-ые транзисторы были точечными, их p-n-переходы получали в месте контакта с полупроводником 2-ух заточенных проволочек. Но точечные контакты были нестабильными. Этот недочет был Поколения развития электроники устранён в сплавных транзисторах, получение p-n-переходов которых основано на содействии водянистой фазы вплавляемого электрода, содержащего легирующий элемент, с твёрдым полупроводником. Сплавные транзисторы отличались бóльшими переходами, низкой воспроизводимостью характеристик и невыполнимостью получения базисных областей шириной наименее 10 мкм. Потом в создание были внедрены транзисторы с диффузионными переходами, характеристики Поколения развития электроники которых более воспроизводимы, а ширина базы может быть уменьшена до 0,2 ÷ 0,3мкм.

Разработка в 1957 ÷ 1958 г.г. планарной технологии сделала современную базу широкого производства транзисторов и использования их в радиоэлектронной аппаратуре.

Сборка электрических устройств второго поколения осуществлялась обычно автоматом с применением печатного монтажа, при котором полупроводниковые приборы и пассивные элементы размещались на печатной плате Поколения развития электроники – диэлектрической пластинке с металлизированными отверстиями (для подсоединения полупроводниковых устройств и пассивных частей), соединёнными меж собой проводниками. Проводники производились оковём осаждения медного слоя на плату по заблаговременно данному печатному рисунку, соответственному определённой электрической схеме. Плотность монтажа электрических устройств второго поколения за счёт внедрения компактных частей составляла ~ 0,5 эл/см Поколения развития электроники3.

Применение транзисторов позволило на определённом шаге существенно повысить надёжность, уменьшить потребление мощности, габариты, также издержки на создание и эксплуатацию электрической аппаратуры. Но общая тенденция улучшения обозначенных характеристик в критериях растущей трудности электрической аппаратуры, связанной с усложнением возлагаемых на неё задач, вызвала необходимость перехода от аппаратуры на дискретных компонентах Поколения развития электроники к её интегральному выполнению.

III поколение (1960 – 1980 г.г.) – интегральная микроэлектроника на интегральных микросхемах – связано с возникновением плёночной технологии, которая в купе с планарной технологией отдала возможность в микрообъёмах твёрдого тела изготовлять неограниченное количество активных устройств. Это поколение характеризуется бурным развитием микроэлектроники. Основой элементной базы третьего поколения электрических устройств стали интегральные схемы и Поколения развития электроники микросборки.

Печатная плата представляет собой совокупа нескольких взаимосвязанных частей (транзисторов, резисторов, конденсаторов и др.), сделанных в едином технологическом цикле, т.е. сразу, на одной и той же несущей конструкции (подложке), и выполняющих определённую функцию преобразования инфы. Микросборка представляет собой печатную плату, в состав которой входят однотипные элементы (к Поколения развития электроники примеру, только диоды либо только транзисторы).

Обширное развитие находит блочная конструкция электрических устройств – набор печатных плат, на которые монтируют интегральные схемы и микросборки. Плотность монтажа электрических устройств третьего поколения составляет ≤ 50 эл/см3.

Этот шаг развития электрических устройств характеризуется не только лишь резким уменьшением габаритов, массы и энергопотребления, да и резким Поколения развития электроники увеличением их надёжности, в том числе и за счёт сведения к минимуму ручного труда при изготовлении электрических устройств.

IV поколение (с 1980 г. по истинное время) – интегральная микроэлектроника на многофункциональных устройствах – характеризуется предстоящей микроминиатюризацией электрических устройств на базе внедрения огромных интегральных схем (БИС) и сверхбольших интегральных схем (СБИС), когда уже Поколения развития электроники отдельные многофункциональные блоки производятся в одной интегральной схеме, представляющей собой готовое электрическое устройство приёма, преобразования либо передачи инфы. Такие электрические устройства, выполненные в виде СБИС, в ряде всевозможных случаев позволяют стопроцентно обеспечить требуемый метод обработки начальной инфы и значительно повысить надёжность их функционирования.

В структуре электрических устройств Поколения развития электроники четвёртого поколения тяжело либо нереально выделить элементы, эквивалентные обычным дискретным компонентам (транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы и др.). Приборы многофункциональной электроники принципно отличаются от частей всех прошлых поколений. Тут делается интеграция разных объёмных и поверхностных физических явлений, по этому может быть преодолён барьер конструктивной трудности современных интегральных схем.

Плотность монтажа электрических Поколения развития электроники устройств четвёртого поколения составляет 1000 эл/см3 и выше [3, 4, 7].


polesskaya-gruppa-kulturi-shnurovoj-keramiki.html
polet-i-pervie-znakomstva.html
polet-na-krilyah-iz-kamnya-3-glava.html