И.П. Жеребцов - Основы электроники, страница 2

Использование электронных приборов в радиотехнике началось с того, что в 1904 г. английский ученый Д. А, Флеминг применил двухэлектродную лампу с накаленным катодом для выпрямления (детектирования) высокочастотных колебаний в радиоприемнике. Примерно в то же время А. Венельт (Германия) открыл и исследовал повышенную электронную эмиссию проволок, покрытых оксидами щелочноземельных металлов. Эти исследования привели впоследствии к широкому применению в современных электронных приборах оксидного катода.

Важным изобретением было создание в 1905 г. А. Хеллом в США газонаполненного диода (газотрона). В !907 г. американский инженер Л. Форест ввел в лампу управляющую сетку, т. езсоздал первый триод. В том же 1907 г. профессор Петербургского технологического института Б. Л. Розинг предложил применить электронно-лучевую трубку для приема изображений и в последующие годы экспериментально подтвердил свои идеи. Это дает нам право считать Б. Л.

Розинга одним из основоположников современного телевидения. Большой интерес представляет создание в 1909 — 1911 гг. в России В. И. Коваленковым первых триодов для усиления в дальней телефонной связи. Несколько позже он сконструировал для тех же целей первые четырехэлектродные лампы (с дополнительной сеткой). Аналогичные лампы с двумя сетками создал И. Ленгмюр в США. В 1913 г. немецкий инженер А. Мейснер впервые применил триод для генерации электрических колебаний. Первые отечественные триоды для приема радиосигналов изготовили в 19!4 в 19!б гг, независимо друг от друга Н.

Д. Папалекси и М. А. Бонч-Бруевич. Работая на радиостанции в Твери (ныне г. Калинин), М. А. Бонч-Бруевич совершенствовал конструкцию радиоламп и стремился к созданию отечественной электровакуумной промышленности. Однако до 1917 г. изобретения и исследования в области электроники представляли собой лишь героические усилия отдельных ученых и в России не было создано ни одного научного учреждения, занимающегося вопросами электроники.

Перелом наступил после Великой Октябрьской социалистической революции. В 1918 г, по указанию В. И. Ленина была организована Нижегородская радиолаборатория, в которой под руководством М. А. Бонч-Бруевича разрабатывались мощные генераторные и маломощные радиолампы. Активное участие в этих работах принимали Б. А. Остро'умов, А, М. Кугушев, Н.

А. Никитин, П. А. Остряков и многие другие. В 1918 в 1919 гг. М. А. Бонч-Бруевич разработал теорию триода, имевшую большое значение для проектирования электронных ламп. Затем он же создал теорию усиления электрических колебаний с помощью триода. (Аналогичные работы независимо от М. А. Бонч- Бруевича опубликовал немецкий ученый Г. Г. Баркгаузен, известный многими важными трудами в области электронных ламп.

К тому же времени относится введение в лампу экранирующей сетки немецким ученым В. Шотки.) Коллектив сотрудников Нижегородской радиолаборатории, вдохновляемый идеями В. И. Ленина о радиофикации, в трудных условиях сумел за короткий срок наладить производство генераторных и приемно-усилительных ламп. Особого внимания заслуживает изобретение М.

А. Бонч-Бруевичем мошной генераторной лампы с водяным охлаждением. Таких ламп не было за рубежом. Видные немецкие радиоспециалисты, ознакомившись с достижениями Нижегородской радиолаборатории, признали приоритет нашей страны в создании мощных генераторных ламп. Значительный интерес представляли работы А.

Л. Минца, Н. Н. Оганова и А. М. Кугушева по конструированию разборных генераторных ламп. В Нижегородской радио- лаборатории были также созданы под руководством В. П. Вологдина мощные ртутные выпрямители. Большие работы по созданию электровакуумных приборов развернулись в Ленинграде. Здесь успешно работали наши ученые А. А. Чернышев„М. М. Богословский, В. И.

Волынкин, С. А. Векшинский, С. И. Зилитинкевич, С. А. Оболенский, А. А. Шапошников, С. А. Зусмановский, А. Г. Александров и др. Важное значение имело изобретение подогревного катода А. А. Чернышевым в 1921 г. В результате всех исследовательских работ в СССР было налажено мас- совое производство самых разнообразных электронных ламп. В 1922 г. сотрудник Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосев открыл возможность генерации и усиления электрических колебаний с помощью кристаллического (полупроводникового) детектора.

Он же открыл явление свечения контакта в детекторе. К сожалению, эти открытия О. В. Лосева не получили должного развития, а сам он погиб во время блокады Ленинграда. В течение длительного времени проводились лишь теоретические иссяелования полупроводников и разрабатывались различные типы полупроводниковых выпрямителей. С 1920 по 1930 г.

значительные успехи в создании различных электронных приборов были достигнуты за границей. В 1926 г. А. Хелл в США усовершенствовал лампы с экранирующей сеткой, а в 1930 г. он предложил пентод, ставший одной из наиболее распространенных ламп. Были улучшены газотроны и изобретены тиратроны (газонаполненные триоды). Следующее десятилетие ознаменовалось рядом выдающихся открытий и изобретений в области электроники. В !930 г.

в СССР Л. А. Кубецкий изобрел фотоэлектронные умножители, конструкции которых значительно усовершенствовали С. А. Векшинский и П. В. Тимофеев. Аналогичные приборы были разработаны в США Г. Фарнсвортом. Первое предложение о специальных передающих телевизионных трубках сделали независимо друг от друга в 1930 — 1931 гг. А. П. Константинов и С. И. Катаев (СССР). Подобные трубки, названные иконоскопами, построил в США В. К.

Зворыкин. Изобретение таких трубок открыло широкие возможности для развития телевидения. В 1933 г. П. В. Шмаков и П. В. Тимофеев (СССР) предложили более чувствительные передающие трубки — супериконоскопы, или суперэмитроны, позволившие вести телевизионные передачи без сильного искусственного освещения. А в 1939 г. советский ученый Г. В.

Брауде высказал идею создания еще более чувствительной передающей трубки, названной суперортиконом. К тридцатым годам относятся первые эксперименты с очень простыми передающими телевизионными трубками, получившими впоследствии название видиконов. Идея их создания была выдвинута А. А. Чернышевым еще в 1925 г. Первые практические образцы суперортиконов и видиконов появились в США только в 1946-1950 гг. Другим направлением, в котором советские ученые сделали ряд выдающихся открытий и изобретений, было создание специальных электронных приборов для сверхвысоких частот (СВЧ).

Советский радиофизик Д. А. Рожанский в 1932 г, предложил создать приборы с модуляцией электронного потока по скорости. По его идеям А. Н. Арсеньева и О. Хейль (СССР) в 1939 г. построили первые такие приборы для усиления и генерации колебаний СВЧ, названные пролетными клистронамн. Их также разрабатывали в США Р. Вариан и С. Вариан. В 1940 г. В. Ф. Коваленко (СССР) изобрел более простой, отражательный, клистрон, который широко используется для генерации колебаний С ВЧ. Большое значение для техники дециметровых волн имели работы Н.

Д. Девяткова, Е. Н. Данильцева, В. К. Хохлова и М. Д. Гуревича (СССР), которые в 1938 — 1941 гг. сконструировали триоды с плоскими дисковыми электродами. По этому принципу в Германии были изготовлены металлокерамические и в США — маячковые лампы. Для генерации мощных колебаний СВЧ широко применяются магнетроны.

Впервые магнетрон был предложен в 1921 г. А. Хеллом. Исследования по магнетронам много лет проводили советские ученые А. А.Слуцкин,М.Т. Грехова,Д. С.Штейнберг, В. И. Калинин, С. А. Зусмановкий, В. С. Лукошков, С. Я. Брауде, а также ряд иностранных ученых, как, например, Х. Яги и К. Окабе в Японии, Л. Бриллюен во Франции, Е. Хабанн в Германии и др. Однако современные магнетроны ведут свое начало с 1936— 1937 гг., когда по идеям М.

А. Бонч- Бруевича его сотрудники В. Ф. Алексеев и Д. Е. Маляров разработали так называемые многорезонаторные магнетроны. В течение тридцатых годов и позже происходило интенсивное развитие полупроводниковой электроники. Особенно большой вклад- в теорию и практику полупроводников внесла группа советских ученых, работавших в Ленинградском физико-техническом институте под руководством академика А.

Ф. Иоффе. Ученые исследовали физические процессы в полупроводниках, влияние примесей на эти процессы, термоэлектрические и фотоэлектрические свойства полупроводников, выпрямление переменного тока полупроводниковыми приборами. Эксперименты, проводимые советскими учеными, блестяще подтверждали теорию полупроводников, созданную школой академика А. Ф. Иоффе. Над развитием теории полупроводников и полупроводниковых выпрямителей в СССР помимо А.

Ф. Иоффе успешно работали Я. И. Френкель, И. В. Курчатов, Б. И. Давыдов, А. И. Губанов, Б. Т. Коломиец, Д. Н. Наследов, Д. И. Блохинцев, В. Е. Лашкарев, В. П. Жузе, Б. М. Вул, )О. П. Маслаковец, М. С. Соминский, Б. М. Гохберг, А. Р. Регель и др. Б. И.

Давыдов впервые предложил теорию выпрямления переменного тока в контакте металла с полупроводником. В дальнейшем ее развил в Германии В. Шотки. Я. И. Френкель разработал квантовую теорию полупроводников, ввел понятие о подвижных свободных местах кристаллической решетки полупроводника, получивших впоследствии название дырок, создал теорию генерации пар «электрон — дырка». Фундаментальные работы советских ученых существенно помогли развитию теории и техники полупроводников за границей. В тридцатые годы в СССР было освоено производство купроксных (меднозакисных) и селеновых выпрямителей. Трудами Я. И. Френкеля, Л. Д. Ландау, Б. И.

Давыдова и других ученых создана теория возникновения ЭДС при освещении полупроводников. Под руководством А. Ф. Иоффе изготовлены полупроводниковые термоэлектрические батареи, получившие в дальнейшем широ- кое применение. Уже во время Великой Отечественной войны для питания партизанских радиостанций использовались термоэлектрогенераторы, надевавшиеся на стекло керосиновой лампы. Ныне на летающих космических объектах источниками тока являются солнечные батареи, составленные из полупроводниковых термоэлементов. В сороковые годы у нас было освоено производство германиевых и кремниевых диодов, полупроводниковых терморезисторов и фото- резисторов.