Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

Коментарі до статті

На початку ери радіо слухачі приймали передачі на детекторні приймачі. Ці приймачі містили антену, пристрій налаштування, детектор та навушники (рис. 1).

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Рис. 1. Класичний детекторний приймач

Детектором був анізотропний галеновий (сульфід свинцю) кристал, закріплений у невеликій чашці. Один або кілька металевих дротів ("котячі вуса") з'єднувалися з кристалом. Ці дроти були зроблені із золота, латуні, міді чи сталі. Такий детектор дозволяв електричному струму краще протікати в одному напрямку, ніж в іншому, що давало змогу випрямляти високочастотні сигнали та витягувати з них мову чи музику. Це назвали " односторонньої провідністю " .

Це відкриття властивостей, що випрямляють, в деяких кристалах було зроблено Ф.Брауном в 1874 році.

Практичне застосування цього відкриття знайшов Грінліф Віттер Пікард (1877 – 1956)

У 1938 досі була зрозуміла природа цих процесів т.к. не було достатньо знань у галузі молекулярної фізики та хімії твердого тіла. Вважали, що є певний вид термодії або це було електричне явище. У 1920-1922 роках було проведено величезну кількість досліджень у Росії та США. Але еволюція радіоелектроніки визначалася швидким розвитком електронних ламп. Тож через це були майже забуті результати та знання ранніх днів.

Тільки 1945 року було розпочато справжні дослідження, які дали результати, що стали попередниками сучасних напівпровідників. Серед цього:

Винахід точкового транзистора вченими Бардііном, Браттейном та Шоклі (Нобелівська премія 1926 року)

Відкриття тунельного ефекту японським ученим Л. Есакі (Нобелівська премія 1973 року)

Ми спробуємо створити список матеріалів, що використовуються у 1920-1938 роках. (Цей опис не претендує на те, щоб бути вичерпним.)

ДЕТЕКТОРИ:

Три види:

Контакт між кристалом та вістрям.
Контакт (або з'єднання) між двома ідентичними кристалами.
Контакт (або з'єднання) між двома різними кристалами.

Було протестовано багато кристалів:

борніт
Карборунд (комбінація Вуглець-Кремній)
Каситерит
Церусит
Халькопірит
Галена
Ghane
Графіт
Гессіт
гематит
Герцит
малахіт
Молібденіт
пірит
кремній
Сульфід Вісмута
Телур
Ульманіт
Цинкіт...

Найпопулярніші комбінації:

Контакти:

Галеніт - Мідь(Латунь, Срібло)
Молібденіт - Срібло
Залізний Колчедан - Золото
Карборунд – сталь
Мідь - Кремній
Цинкіт - Сталь

І переходи:

Халькопірит - Цинкіт (відомий як Перікон)

Сьогодні ці пристрої ми називаємо ДІОДАМИ.

Електричні та механічні характеристики цих діодів залежать від тиску в контакті (або переході) та від напруги поляризації.

Приклад доісторичних характеристик показано малюнку 2.

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Мал. 2: I Контакт Перікон (Цинкіт-Халькопірит); II Контакт Карборунд-Сталь; III Контакт Цинкіт-Сталь

Цинкіт отримували з природного оксиду цинку (ZnO) нагріванням його в електричній дузі у присутності пероксиду або діоксиду марганцю.

На нашу думку найцікавішим є контакт між Цинкітом та Сталлю (і іноді вуглецем). Але старі показники на рис. 2 не показують найбільш захоплюючий аспект.

В 1923 Олег Лосєв (1903-1942) зумів створити високочастотний генератор, використовуючи такий детектор. Але детектор був поляризований. Це означає, що у характеристичної кривою діода присутня зона негативного опору. І це наводить на думки про тунельний діод, винайдений через півстоліття.

На малюнку 3 показані характеристики звичайного та тунельного діодів, де видно цю зону.

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Рис. 3. Тунельний діод

Зелена крива має зону негативного опору між 200 та 300 мВ.

Невідомі попередники отримали перевагу з цього відкриття і змогли створити раніше деякі напівпровідникові пристрої. Ось вони :

гетеродини
регенеративні приймачі
низькочастотні модулятори
автодіни
ПРОЧИТАЙТЕ
УВЧ (8...12 мГц)
трансівери...

Ці схеми були частиною так званої КРИСТАДИННОЇ системи (іноді її називали "КРИСТАДИН"). Але в ті часи це все було проігноровано та забуто через стрімкий розвиток лампової техніки.

На рисунках 4-7 зображено чотири оригінальні схеми "Кристадинної" системи. Вони були надруковані до 1938 року.

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Рис. 4. Гетеродин із Цинкітом

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Мал. 5. Кристадинний приймач

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Рис. 6. Гетеродин із Цинкітом для коротких хвиль

Напівпровідникова археологія, або Дань невідомому попереднику
Мал. 7. Цинкітовий модулятор - Низькочастотний "тікер"

Автор: Аллен Рені

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ідеальний вуличний ліхтар 28.04.2013

Група дослідників з Тайваню та Мексики розробила світлодіодний ліхтар, який висвітлює вулицю справді ідеально: без плям тіні, з мінімумом світлового забруднення та споживання електроенергії.

Вуличні ліхтарі - звичний елемент міського пейзажу, але вони роблять негативний внесок в екологію: створюють світлове забруднення, споживають багато енергії і до цього висвітлюють вулиці погано - залишають неосвітлені ділянки на дорогах і вулицях. Найновіші досягнення в галузі світлодіодного освітлення багато в чому вирішили проблеми енергоефективності, але дотепер значна частина світла вуличних ліхтарів потрапляє не туди, куди потрібно. Проблеми світлового забруднення існують у всіх великих містах: нічне світло заважає птахам, комахам, рослинам, світить у вікна спалень і засвічує зірки, позбавляючи нас задоволення милуватися зоряним небом.

Нова світлодіодна система вирішує цю проблему. Вона забезпечує рівномірне освітлення конкретної ділянки вулиці за низьких енерговитрат. Зазвичай вуличні ліхтарі розміщують у шаховому порядку вздовж вулиць та автострад. Це обмежує свободу розміщення стовпів і до того ж з'являються плями тіні, яких можна уникнути лише встановленням більшої кількості ліхтарів. Новий ліхтар можна налаштовувати під будь-який контур ділянки, наприклад, він може освітлювати тільки прямокутник дороги, квадрат паркування або будь-яку іншу форму поверхні. При цьому оптичний коефіцієнт використання (OUF, співвідношення світла, що випромінюється, і світлового потоку на об'єкті) нового ліхтаря досягає 51-81%. Для порівняння: у найкращих сучасних вуличних ліхтарях OUF не перевищує 45%, тобто більша частина світла "відлітає" абияк, а не на потрібний об'єкт.

Головна особливість нового ліхтаря – незвичайний дизайн. Світильник складається з трьох світлодіодних кластерів, кожен із яких має спеціальну лінзу повного внутрішнього відбиття (TIR). Ця лінза фокусує світло, таким чином, що промені паралельні один одному. Цей процес називається колімація. Ці лінзи відправляють максимум світла на об'єкт, при цьому додатковий дифузор усуває відблиски та ще більше знижує світлове забруднення. Поєднання коліматора і дифузора також дозволяє настроювати форму світлової плями, наприклад, для автостради це буде прямокутник. Такі світлові прямокутники легко з'єднати, щоб ідеально висвітлити дорогу: без темних зон і відблисків.

Інші цікаві новини:

▪ Мікрохвиль по серцю

▪ Бездротові навушники LG Tone Free FP

▪ Немовлята помічають те, що вислизає від дорослих

▪ Процесор Intel Core i9-10900K для ігрових систем

▪ Нейрони змінюють власну ДНК

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Велика енциклопедія для дітей та дорослих. Добірка статей

▪ стаття Затишний куточок. Поради домашньому майстру

▪ стаття Яким чином Дедал та його син Ікар втекли з острова Крит? Детальна відповідь

▪ стаття Австрійський провідник. Поради туристу

▪ стаття Вимикач світла на ІЧ променях. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чарівний свисток. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт