Stručná história elektroniky a ich vývoj

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V tomto 21. storočí máme do činenia s každým dňom elektronické obvody a zariadenia v niektorých ďalších formách, pretože hračky, domáce spotrebiče, počítače, dopravné systémy, mobilné telefóny, fotoaparáty, TV atď. elektronické komponenty a zariadenia. Dnešný svet elektroniky zaznamenal hlboké priechody v niekoľkých oblastiach, ako je zdravotníctvo, lekárska diagnostika, automobily, priemysel, projekty elektroniky , atď., a presvedčil všetkých, že bez elektroniky sa naozaj nedá pracovať. Preto je potrebné tešiť sa na poznanie minulosti a na krátku históriu elektroniky, aby sme oživili našu myseľ a nechali sa inšpirovať tými jedincami, ktorí obetovali svoje životy zapojením sa do takých úžasných objavov a vynálezov, ktoré pre nich stoja všetko, ale nič za nás a odvtedy nám to nesmierne prospelo.

Stručná história elektroniky a jej vývoj

Skutočná história elektroniky začala vynálezom vákuovej diódy od J.A. Fleming v roku 1897 a potom Lee De Forest implementoval vákuovú triódu na zosilnenie elektrických signálov. To viedlo k zavedeniu tetrodových a pentódových trubíc, ktoré dominovali svetu až do druhej svetovej vojny.




Stručná história elektroniky

Stručná história elektroniky

Éra tranzistorov sa následne začala vynálezom spojovacích tranzistorov v roku 1948. Aj keď tento konkrétny vynález získal Nobelovu cenu, napriek tomu bol neskôr nahradený objemnou vákuovou trubicou, ktorá by na svoju činnosť spotrebovala vysoký výkon. Vďaka použitiu germániových a kremíkových polovodičových materiálov si tieto tranzistory získali obľubu a široké uplatnenie v rôznych elektronických obvodoch.



Integrované obvody (IC)

Integrované obvody (IC)

Nasledujúce roky boli svedkami vynájdenia integrovaných obvodov (IC), ktoré drasticky zmenili povahu elektronických obvodov, pretože celý elektronický obvod bol integrovaný do jedného čipu, čo malo za následok nízke náklady, veľkosť a hmotnosť elektronických zariadení. Roky 1958 až 1975 znamenali zavedenie integrovaných obvodov s rozšírenými schopnosťami viac ako niekoľko tisíc komponentov na jednom čipe, ako sú integrované integrované obvody v malom, strednom a veľkom rozsahu.

A trend sa ďalej prenášal s JFETS a MOSFET s, ktoré boli vyvinuté v rokoch 1951 až 1958 vylepšením procesu navrhovania zariadení a vytváraním spoľahlivejších a výkonnejších tranzistorov.

Digitálne integrované obvody boli ďalším robustným vývojom integrovaných obvodov, ktorý zmenil celkovú architektúru počítačov. Tieto integrované obvody boli vyvinuté pomocou technológií tranzistorov a tranzistorov (TTL), integrovanej injekčnej logiky (I2L) a technológií spojených s emitormi (ECL). Neskôr tieto digitálne integrované obvody využívali výrobné návrhové technológie výroby PMOS, NMOS a CMOS.


Všetky tieto radikálne zmeny vo všetkých týchto zložkách viedli k zavedeniu mikroprocesory v roku 1969 Intel. Čoskoro potom boli vyvinuté analógové integrované obvody, ktoré zaviedli operačný zosilňovač na spracovanie analógového signálu. Medzi tieto analógové obvody patria analógové multiplikátory, prevodníky ADC a DAC a analógové filtre.

Toto je všetko o základnom chápaní histórie elektroniky. Táto história elektronickej technológie stojí väčšiu investíciu času, úsilia a talentu od skutočných hrdinov, niektoré z nich sú opísané nižšie.

Vynálezcovia v histórii elektroniky

Vynálezcovia v histórii elektroniky

Luigi Galvani (1737-1798)

Luigi Galvani bol profesorom na Bolonskej univerzite. Študoval účinky elektriny na zvieratá, najmä na žaby. Pomocou experimentov ukázal v roku 1791 prítomnosť elektriny u žiab.

Charles Coulomb (1737 - 1806)

Charles coulomb bol veľkým vedcom 18. storočia. Experimentoval s mechanickou odolnosťou a v roku 1799 vyvinul coulombov zákon elektrostatických nábojov.

Allesandro Volta (1745-1827)

Allesandro Volta bol taliansky vedec. Batériu vynašiel v roku 1799. Ako prvý vyvinul batériu (galvanický článok), ktorá dokázala vyrábať elektrinu v dôsledku chemickej reakcie.

Hans Christian Oersted (1777-1852)

Hans Christian Oersted ukázal, že kedykoľvek prúd preteká vodičom, je s ním spojené magnetické pole. Inicioval štúdium elektromagnetizmu a v roku 1820 objavil hliník.

George Simon Ohm (1789-1854)

George Simon Ohm bol nemecký fyzik. Experimentoval s elektrické obvody a vyrobil si vlastnú časť vrátane drôtu. Zistil, že niektorí vodiči v porovnaní s ostatnými fungujú. Objavil Ohmov zákon v roku 1827, ktorý predstavuje vzťah medzi prúdom, napätím a odporom. Po ňom je pomenovaná jednotka odporu.

Michael Faraday (1791-1867)

Michael Faraday bol britský vedec a veľký priekopník experimentátora v oblasti elektriny a magnetizmu. Po objave Oerstedom demonštroval elektromagnetickú indukciu v roku 1831. Toto je základný princíp fungovania generátory .

Samuel Finley Breese Morse (1791-1872)

Samuel Finley Breese Morse priniesol do popredia telegrafický systém pomocou elektromagnetov a kód vynašiel v roku 1844 a pomenoval ho po ňom.

V roku 1837 sa pri rozširovaní elektrického telegrafného systému používa vychyľovacia magnetická ihla, ktorú vyvinuli Sir Charles Wheatstone a Sir W. F. Cooke, ktorí upevnili hlavný železničný telegraf v Anglicku. Aby sa telegraf stal životaschopným komunikačným systémom, prekonal Morse konštrukčné chyby elektrických aj informačných limitov toku informácií, aby sa telegraf zmenil na uskutočniteľný komunikačný systém.

Joseph Henry (1799-1878)

Joseph Henry bol americký vedec a nezávisle objavil elektromagnetickú indukciu v roku 1831 - rok pred Faradayovým objavom. Indukčná jednotka bola pomenovaná po ňom.

Heinrich F.E. Lenz (1804-1865)

Heinrich F.E. Lenz sa narodil v Tartu, starom univerzitnom meste v Estónsku. Pôsobil ako profesor na Petrohradskej univerzite. Nasledoval niekoľko experimentov na Faradayovom čele.

Zákon je poctený svojim menom, ktoré hovorí, že elektrodynamická akcia indukovaného prúdu rovnako odoláva mechanickému indukčnému pôsobeniu. Potom bol identifikovaný ako výraz pre úsporu energie.

Hermann Lud-parochňa Ferdinand von Helmholtz (1821-1894)

Hermann Lud-parochňa Ferdinand von Helmholtz bol univerzálnym vedcom aj výskumníkom. V 19. storočí patrí k slávnym vedcom. V roku 1870, keď skúma všetky bežné teórie elektrodynamiky, poskytuje podporu Maxwellovej teórii, ktorá bola na európskom kontinente mierne uznávaná.

Joseph Wilson Swan (1828-1914)

V roku 1879 bol v Británii vynájdený Joseph Wilson Swan ako elektrická lampa. Vlákno žiarovky je uhlíkové a malo frakčné vákuum a ukážka predchádzala Edisonovej za šesť mesiacov.

James Clerk Maxwell (1831-1879)

James Clerk Maxwell bol britský fyzik a v roku 1873 napísal pojednanie o magnetizme a elektrine. Rovnice elektromagnetického poľa vyvinul v roku 1864. Rovnice v nich boli vysvetlené a predpovedané hertzovou prácou a prácou dnešných dní. James Clerk Maxwell sformuloval dôležitú teóriu - teda elektromagnetickú teóriu svetla.

Sir William Crookes (1832-1919)

Sir William Crookes vyvinul elektrické výboje pomocou „Crookesových trubíc“, ktoré sú vysoko evakuované v roku 1878. Tieto štúdie vytvorili základ pre vyšetrovanie J. J. Thomsona v roku 1890 týkajúce sa fenoménu výbojky a elektrónu. Sir William tiež vynašiel prvok Tália na dokončenie rádiometra.

Oliver Heaviside (1850-1925)

Oliver Heaviside pracoval s Maxwellovými rovnicami na znížení vyčerpania pri ich riešení. V postupe vytvoril formulár na vektorovú analýzu známy ako „Operačný kalkul“, ktorý zmenil diferenciál (d / dt) prostredníctvom algebraickej premennej (p), aby zmenil diferenciálne rovnice pre algebraické rovnice. Týmto sa výrazne zvýši rýchlosť riešenia.

Oliver tiež vynašiel vrstvu ionizovaného vzduchu a pomenoval ju po ňom, že do prenosových vedení môže byť zahrnutá indukčnosť na zväčšenie prenosovej vzdialenosti a že náboje sa po zrýchlení zväčšia.

Heinrich Rudolph Hertz (1857-1894)

Heinrich Rudolph Hertz bol prvým vedcom, ktorý demonštroval existenciu rádiových vĺn. Jeho motivácia pochádzala od spoločností Helmholtz & Maxwell.

V roku 1887 demonštroval rýchlosť rádiových vĺn, známych aj ako hertzovské vlny, ktoré boli ekvivalentné rýchlosti svetla. Po ňom je pomenovaná frekvenčná jednotka ako Hertz.

Henrich Rudolph Hertz (1857-1894)

Henrich Rudolph Hertz bol nemecký fyzik narodený v roku 1857 v Hamburgu. Demonštroval elektromagnetické žiarenie predpovedané Maxwellom. Použitím experimentálnych postupov dokázal túto teóriu inžinierskymi prístrojmi na vysielanie a príjem rádiových impulzov. Bol prvým človekom, ktorý demonštroval fotoelektrický efekt. Jednotka frekvencie bola v jeho honorári pomenovaná Hertz.

Charles Proteus Steinmetz (1865-1923)

Charles Proteus Steinmetz objavil matematiku straty hysterézie, čo umožnilo inžinierom znížiť magnetické straty v transformátoroch. Charles tiež použil matematiku pre zložené čísla na analýzu striedavého prúdu, a preto namiesto čierneho umenia umiestnil technický dizajn elektrických systémov na vedeckú základňu.

Spolu s Nikola Teslom zodpovedá za výrobu energie, ktorá je vzdialená od Edisonovho neefektívneho jednosmerného systému smerom k štýlovejšiemu striedavému systému.

Ben Franklin (1746-1752)

Ben Franklin pre experiment vynašiel rôzne elektrostatické generátory rotačnými sklenenými guľkami. Použitím tohto experimentu vynašiel teóriu elektriny pre jedinú tekutinu.

V predchádzajúcich teóriách sa používali dve elektrické kvapaliny a tiež dve magnetické kvapaliny. Takže si predstavil jednoducho jeden neuveriteľný elektrický prúd vo vesmíre. Rozdiel v elektrických nábojoch sa objasnil nadmerným (+) iným poškodením (-) jedinej elektrickej kvapaliny. Kladné a záporné symboly sa vyskytujú v elektrickom obvode.

Andre Marie Ampere (1775-1836)

Andre Marie Ampere bol francúzsky matematik a fyzik. Študoval účinky elektrického prúdu a vynašiel solenoid. Po ňom bola pomenovaná jednotka SI elektrického prúdu (Ampér).

Karl Friedrich Gauss (1777-1855)

Karl Friedrich Gauss bol fyzikálny vedec a najväčší nemecký matematik. Prispieval do mnohých oblastí, ako je algebra, analýza, štatistika, elektrostatika a astronómia. Po ňom bola pomenovaná jednotka hustoty magnetického poľa CGS.

Wilhelm Eduard Weber (1804-1891)

Wilhelm Eduard Weber bol nemecký fyzik. Vyšetroval pozemský magnetizmus so svojím priateľom Carlom, ktorý bol vyprážaný. V roku 1833 navrhol elektromagnetický telegraf, zaviedol tiež systém absolútnych elektrických jednotiek a jednotka toku MKS bola pomenovaná po Weberovi.

Thomas Alva Edison (1847-1932)

Thomas Alva Edison bol obchodník a americký vynálezca. Vyvinul veľa zariadení, ako sú praktické žiarovky, kamery pre pohyb, fotografie, fotografie a ďalšie podobné veci. Pri vynájdení elektrickej lampy pozoroval Edisonov efekt.

Nikola Tesla (1856-1943)

Nikola Tesla vynašiel Teslovu cievku systém elektrického napájania na striedavý prúd (AC) indukovaného motora Tesla, ktorý obsahuje a transformátor 3-fázová elektrina a motor. V roku 1891 bola vyvinutá Teslova cievka, ktorá sa používa v elektronických zariadeniach, televízii a rádiách. Po ňom bola pomenovaná jednotka hustoty magnetického poľa.

Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887)

Gustav Robert Kirchhoff bol nemecký fyzik. Vyvinul Kirchhoffov zákon, ktorý umožňuje výpočet napätí, prúdov a odporov elektrických sietí.

James Prescott Joule (1818-1889)

James Prescott Joule bol sládek a anglický fyzik. Objavil zákon zachovania energie. Na jeho počesť bola pomenovaná jednotka energie - Joule. Pri vývoji stupnice teploty pracoval s lordom Kelvinom.

Sir John Ambrose Fleming (1849-1945)

Najskoršiu trubicu s diódami vynašiel sir John Ambrose Fleming v roku 1905. Toto zariadenie obsahuje tri elektródy, z ktorých dva sú elektródy ohrievača a katódy a zostávajúca platňa.

Lee De Forest (1873-1961)

Lee de forest bol americký vynálezca a vynašiel prvú triodovú vákuovú elektrónku: elektrónku Audion v roku 1906. Bol ocenený ako otec rádia.

Albert Einstein (1879-1955)

V roku 1905 bol Einstein zapojený do experimentálnych výsledkov Maxa Plancka, aby si všimol, že elektromagnetická energia sa zrejme vyrába z vyžarujúcich objektov v samostatných množstvách.
Sila týchto emitovaných veličín je známa ako kvantá svetla a bola priamo úmerná frekvencii žiarenia. Tu sa táto frekvencia líšila od štandardnej elektromagnetickej teórie v závislosti od Maxwellových rovníc, ako aj od termodynamických zákonov.

Einstein použil kvantovú hypotézu Plancka na vysvetlenie pozorovateľného elektromagnetického žiarenia, inak svetla. Na základe Einsteinovho pohľadu bolo možné lúč zviditeľniť tak, aby obsahoval samostatné balíčky žiarenia.

Einstein použil túto analýzu na objasnenie účinku fotoelektriky, keď určité kovy produkujú elektróny, akonáhle sú osvetlené svetlom v stanovenej frekvencii. Einsteinova teória vytvorila zdroj pre Kvantovú mechaniku.

Walter Schottky (1886-1997)

Walter Schottky bol nemecký fyzik. Definoval náhodný elektrónový šum výstrelu v termionických trubiciach a vynašiel vákuovú trubicu s viacerými mriežkami.

Edwin Howard Armstrong (1890-1954)

Edwin Howard Armstrong bol vynálezca a americký elektrotechnik. Vynašiel elektronický oscilátor a regeneračnú spätnú väzbu. V roku 1917 vynašiel superheterodynové rádio a v roku 1933 si nechal patentovať rádio FM.

Jack St. Clair Kilby (1923-2005)

Jack St. Clair Kilby vynašiel IC (integrovaný obvod) na prístrojoch v Texase pri výskume miniaturizácie, oscilátora fázového posuvu s nezávisle pripojenými časťami. Autorské práva získal v roku 1959.

Robert Norton Noyce (1927-1990)

Robert Norton Noyce bol implementovaný IC pomocou praktického prístupu pre zmenu veľkosti obvodu. V roku 1957 sa stal organizátorom pre spoločnosť ako Fairchild Semiconductor.

V roku 1959 vynašiel Noyce a jeho kolega návrh polovodičového čipu, ktorý si v rovnakom roku spomenul na podobnú myšlienku ako „Jack Kilby“ v spoločnosti Texas Instruments. Noyce aj Kilby teda dostali patenty.

V roku 1968 založili Norton & Gordon Moore spoločnosť Intel. V roku 1971 vyvinul dizajnér Intel Ted Hoff primárny mikroprocesor, konkrétne 4004.

Seymour Cray (1925-1996)

V roku 1976 bol otec superpočítačov, konkrétne Seymour Cray & George Amdahl, definovaný ako priemysel superpočítačov.

Ray Prasad (1946 - Stále ide 2019)

Autorom učebnice Princípy a prax technológie povrchovej montáže je Ray Prasad. Získal mnoho ocenení, ako napríklad prezident IPC, ocenenie Intel Achievement, člen vyznamenania SMTA a medaila štipendia Dietera W. Bergmana IPC.

Od vedúceho inžiniera inicioval SMT do lietadiel a bezpečnostných systémov v Boeingu. Globálnu implementáciu SMT zvládol ako programový manažér v Intel Organization.

Od roku 2000 do roku 2019 je časová os histórie elektroniky uvedená nižšie.

V roku 2006 bola vyvinutá niekdajšia herná konzola WII a PS3.

V roku 2007 boli vynájdené prvé Apple iPhone a iPod.

V roku 2008 bol vynájdený prvý operačný systém Android pre smartphony.

V roku 2008 bol vynájdený Veľký hadrónový urýchľovač.

V roku 2010 bola vyvinutá herná konzola pre Xbox 360.

V roku 2011 došlo k revolúciám solárneho panelu ako obnoviteľný zdroj energie alebo alternatívny zdroj energie.

V roku 2011 bolo vesmírne vozidlo vynájdené NASA pristála na Marse.

V roku 2014 bola uvedená na trh 3D tlač Microscale.

V roku 2018 uviedla NASA na trh Parker Solar Probe.

V roku 2019 vypustila Chandrayan-2 India na Mesiac.

História elektroniky je obrovská oblasť a nie je možné poskytnúť úplné informácie o systematickej histórii v obmedzenom rozsahu. Koncept elektroniky bol ako taký založený najskôr ako filozofia, potom fyzika, potom elektrotechnika a teraz sa tento koncept dostal do povedomia.

Zrod modernej elektroniky sa začína z vákuovej diódy. 20. storočie sa zmenilo kvôli elektronike, pretože všetky systémy, ktoré sa dnes používajú, sú založené na elektronike. Budúcnosť elektroniky sa vďaka rastu elektroniky javí ako mimoriadne dobrá. Budúce oblasti ako bioinformatika a kvantová komunikácia sú poprednými oblasťami elektroniky.

Dúfam, že ste tomu porozumeli o niečo lepšie stručná história elektroniky . Prečo sa nemôžeme dozvedieť niečo od vyššie uvedených filozofov a skvelých vynálezcov za zlepšenie nášho sveta a technológií? Podeľte sa o svoje názory na tento článok v sekcii komentárov nižšie