(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

Классификация электронных систем и их элементов

Электроникой называют раздел науки и техники, изучающий:

1) физические явления в приборах, действие которых основано на изменении* концентрации и перемещении заряженных частиц в вакууме, газе или твердых кристаллических телах;

2) электрические свойства, характеристики и параметры названных видов приборов, а также режимы работы электрических цепей, которые содержат эти приборы;

3) свойства комплексных электронных систем.

Первое направление, дифференцированное по видам исследуемых явлений, составляет область, называемую физической электроникой.

Второе и третье направления дифференцированные по видам приборов и областям применения, составляют область технической электроники.

Так как во всех проводящих средах (кроме электролитов) токи создаются электронами, или преимущественно электронами, то при общем определении перечисленных приборов все они могут быть названы электронными. Однако в.связи с разными средами, в которых происходит перемещение электронов, и влиянием среды на их движение различают следующие основные классы приборов: высоковакуумные (электронные), газоразрядные (ионные) и полупроводниковые.

В высоковакуумных (электронных) приборах ток создается только электронами, проходящими через вакуум, при почти полном отсутствии в междуэлектродном промежутке других заряженных частиц. Большую группу таких приборов образуют электронные лампы, применяемые в технике усиления и генерирования электрических сигналов, преобразователи лучистой энергии в электрическую (фотоэлектронные приборы) и преобразователи электрических сигналов в световые (электроннолучевые приборы).

В газоразрядных (ионных) приборах ток создается преимущественно электронами, проходящими в окружений положительных ионов через аз еженный газ. Ионы возникают непосредственно



в междуэлектродном промежутке прибора благодаря процессу ионизации атомов газа, которым заполнен внутренний объем прибора, быстрыми электронами. Процесс ионизации заключается в освобождении электронов от их структурной связи с атомами или молекулами газа. Освободившиеся электроны обеспечивают главным образом проводимость газовой среды, и в меньшей степени это относится к ионам.

Полупроводниковые приборы представляют собой сочетание однородных либо неоднородных полупроводящих сред. Такие среды образуют кристаллические тела, электроны которых освобождаются от валентных связей с атомами решетки под действием квантов тепловой (фононов) или световой (фотонов) энергии, а также с помощью достаточно сильных электрических полей.

Для освобождения электронов, обеспечивающих проводимость в металлических средах, требуются кванты весьма малых энергий. У полупроводников энергия квантов, освобождающих электроны, должна быть больше, а у диэлектриков еще больше.

Названные классы приборов широко применяются в технической электронике.

Главными областями современного развития технической электроники являются:

1) радиоэлектроника, обслуживающая все виды связи (радиовещание, телевидение, радиолокацию, радионавигацию, радиоастрономию и др.);

2) промышленная электроника, обслуживающая различные виды техники электронными устройствами измерения, контроля, регулирования, защиты и других видов управления; к промышленной электронике относятся также электронные системы преобразования тока, широко применяемые в энергетических установках и электрическом транспорте;

3) ядерная электроника, охватывающая область, связанную с изучением процессов получения и использования ядерных частиц и радиоактивных излучений, которые возникают при перестройке или распаде ядра;

4) биологическая электроника, использующая электронные явления и электронную аппаратуру для проведения биологических исследований и особенно широко развивающаяся в настоящее время в медицине (медицинская электроника).

Можно назвать и ряд других областей (геология, химия и др.), в которых широко применяются электронные j стройства и системы.

В пределах каждой из названных областей определились в последнее время и более узкие направления. В промышленной электронике такими направлениями являются:

1) информационная электроника, к которой относятся электронные системы, связанные с процессами измерения, контроля и управления режимами работ промышленных объектов и технологических процессов. Наибольшее распространение электронные узлы управ-



ления получили в настоящее время в автоматически действующих устройствах, а также в вычислительной технике;

2) энергетическая электроника, к которой относятся установки средней и большой мощностей, применяемые для преобразования одного вида тока в другой; удельный вес таких установок в энергетическом балансе страны очень велик, поскольку системы пре образования тока применяются в установках электролиза цветных металлов и солей, в электрифицированном транспорте, в промышленных электроприводах, грузоподъемных устройствах, а также в системах передачи энергии постоянным током на большие расстояния;

3) электронная технология, использующая электронные и ионные пучки, а также электромагнитные и звуковые колебания (в пер-

У

н


Рис, 0.1. Структурная схема усилительного устройства (р) и электрическая схема электронного регулятора (б)

вую очередь ультразвуковые) для воздействия на вещество с целью создания пленок и совершенствования технологических процессов; это быстро развивающееся направление.

Основными предпосылками, определяющими столь широкое применение электроники в названных областях науки и техники, являются высокая чувствительность электронных устройств, большое их быстродействие и универсальность применения.

Чувствительность электронных приборов определяется по абсолютным значениям входной величины, при которой прибор вступает в действие (пороговое значение).

Высокая чувствительность электронных систем обеспечивается с помощью приборов и узлов усилительного действия. Действие усилительных приборов и узлов и связь их с другими элементами системы могут быть проиллюстрированы простейшей структурной схемой, показанной на рис. 0.1, с.

Вход усилительного узла У соединен с элементом Д, выполняющим функции датчика. Этот элемент контролирует состояние управляемого объекта (на рисунке не показанного) и выдает при



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2017 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.