Elektronika w datach
… czyli historia i rozwój elektroniki
Rozwój elektroniki rozpoczął się z w drugiej połowie XIX wieku. Związany jest on z odkryciem szeregu zjawisk wykorzystywanych w przyrządach elektronicznych. Wynalezienie najprostszej lampy elektronowej – diody, a następnie lampy elektronowej z siatką sterującą – triody (pozwalającej na wzmacnianie słabych sygnałów elektronicznych oraz generację nietłumionych drgań elektrycznych) dało początek elektronice próżniowej.
Począwszy od lat dwudziestych bieżącego stulecia obserwuje się szybki wzrost zastosowania nowo wynalezionych elementów. Wiąże się on z telekomunikacją a głównie z powstaniem i rozwojem radiofonii, a następnie telewizji, radionawigacji, radiolokacji itp. Niektóre z urządzeń elektronicznych, np. prostowniki rtęciowe, w latach dwudziestych i trzydziestych bieżącego stulecia zaczyna się powszechnie stosować w elektroenergetyce. Początkowo były one używane w trakcji elektrycznej prądu stałego, gdzie wykazują szereg zalet w porównaniu z maszynami wirującymi, a następnie w przemyśle metalurgicznym i chemicznym (produkcja aluminium, miedzi, magnezu, wodoru, chloru itd.). Zdobycze elektroniki wykorzystuje się też w badaniach naukowych i w aparaturze kontrolno – pomiarowej oraz w diagnostyce i terapii lekarskiej (aparat rentgenowski).
Lata 1939-45 charakteryzują się istotnym rozwojem elektroniki w związku z potrzebami wojennymi. Szczególnie intensywnie rozwija się elektronika mikrofalowa, związana z urządzeniami pracującymi przy częstotliwościach w zakresie powyżej kilkuset megaherców. Lampy mikrofalowe wykorzystuje się m.in. w urządzeniach radarowych. Duży postęp obserwuje się w radiotechnice, telemechanice, telesterowaniu (zdalnym przekazywaniu sygnałów sterujących) i telemetrii (zdalnym przekazywaniu sygnałów pomiarowych). Postęp ten byłby niemożliwy bez wykorzystania osiągnięć elektroniki. Bodźcem był m.in. rozwój lotnictwa i techniki rakietowej (pociski samosterujące: niemieckie V-1 i V-2, a później amerykańskie JB-2). Prowadzi się również intensywne prace nad miniaturyzacją i poprawą niezawodności urządzeń elektronicznych.
Zastosowanie bowiem konwencjonalnych elementów elektronowych, np. w technice lotniczej, wprowadzało szereg niedogodności (duże wymiary i masa, duży pobór mocy, duży koszt wytwarzania, mała niezawodność). Należy bowiem zwrócić także uwagę, że w początkowym okresie rozwoju elektroniki liczba elementów elektronowych stosowana w poszczególnych urządzeniach wzrastała w przybliżeniu o rząd wielkości co dziesięć lat, czyli znacznie „wzrastało” zelektronizowanie poszczególnych urządzeń. Przykładowo, w 1920 r. wzmacniacz telefoniczny zawierał około dziesięciu elementów elektronowych, podobne urządzenie zapewniające łączność radiową zawierało w 1930 r. około dwustu elementów, w tym dwadzieścia lamp. Aparatura elektroniczna samolotu bombowego typu B-17 z 1942 r. zawierała około dwustu tysięcy elementów elektronowych, a podobna aparatura samolotu B-47 z 1952 r. zawierała ich dziesięć razy więcej. Wyposażenie elektroniczne współczesnych samolotów składa się z setek tysięcy elementów. Konstruuje się więc lampy i elementy miniaturowe, później subminiaturowe, pozwalające na większe „upakowanie”, oraz elementy o zwiększonej trwałości.
Po drugiej wojnie światowej zakres zastosowań elektroniki znacznie się rozszerza, w związku z rozwojem telewizji i elektroniki przemysłowej (zajmującej się zastosowaniem urządzeń elektronicznych w zakładach przemysłowych) oraz powstawaniem nowych dziedzin techniki, ściśle z nią związanych, np. informatyki.
Ważniejsze wynalazki i osiągnięcia z dziedziny elektroniki
Rok | Odkrycie, wynalazek lub pierwsze zastosowanie | Twórca | Kraj |
1859 | Promienie katodowe | J. Plucker | Niemcy |
1883 | Emisja termoelektronowa | T.A. Edison | St. Zjedn. |
1887 | Emisja fotoelektronowa | H. Hertz | Niemcy |
1892 | Fotodioda (pierwsza lampa elektronowa) | J. Elster, H.Geitel | Niemcy |
1896 | Pierwsza transmisja radiowa | A. Popow | Rosja |
1897 | Pierwsza praktyczna aparatura radiowa | G. Marconi | Włochy |
1897 | Prototyp lampy elektronopromieniowej – tzw. lampa Brauna | K.F. Braun | Niemcy |
1901 | Radiowy detektor kryształkowy | K.F. Braun | Niemcy |
1904 | Dioda – najprostsza lampa elektronowa z żarzoną katodą | J.A. Fleming | St. Zjedn. |
1906 | Trioda – pierwsza lampa wzmacniająca z siatką sterującą | L. de Forest | St. Zjedn. |
1920 | Pierwsza rozgłośnia radiowa | – | St. Zjedn. (Pittsburgh) |
1923 | Pierwszy instrument elektroniczny-Theremin | L. Theremin | Rosja |
1926 | Telewizja | J.L. Baird | Wlk. Brytania |
1933 | Mikroskop elektronowy | E. Ruska, M. Knoll | Niemcy |
1935 | Pierwszy system radarowy | R. Watson Watt | Wlk. Brytania |
1939 | Telewizja barwna | J.L. Baird | Wlk. Brytania |
1946 | Elektroniczna maszyna cyfrowa (komputer)* | J.P. Eckert, H. Mauchly | St. Zjedn. |
1948 | Tranzystor ostrzowy | J. Bardeen, W. Brattain | St. Zjedn. |
1949 | Tranzystor warstwowy | W. Shockley | St. Zjedn. |
1954 | Uruchomienie masowej produkcji tranzystorów krzemowych | – | St. Zjedn. |
1958 | Opracowanie pierwszych układów scalonych | – | St. Zjedn. |
1960 | Laser | T.H. Maiman | St. Zjedn. |
1961 | Uruchomienie seryjnej produkcji cyfrowych układów scalonych | – | St. Zjedn. |
1962 | Opracowanie tranzystorów MOS | – | St. Zjedn. |
1965 | Uruchomienie seryjnej produkcji liniowych układów scalonych | – | St. Zjedn. |
1971 | Opracowanie pierwszego mikroprocesora | – | St. Zjedn. |
1978 | Uruchomienie produkcji 16-bitowego mikrokomputera jednoukładowego | – | St. Zjedn. |
* Pierwsza elektroniczna maszyna cyfrowa (powszechnie stosuje się nazwę z angielskiego komputer) ENIAC była przeznaczona do rozwiązywania równań różniczkowych stosowanych w balistyce. Zawiera ponad osiemnascie tysięcy lamp, setki tysięcy rezystorów, kondensatorów itp., a do jej zasilania była potrzebna moc aż 150 kW. Wykonywała do pięciu tysięcy operacji na sekundę.
Lit.: A. Chwaleba, B. Moeschke, G. Płoszaj: Elektronika. WSiP, Warszawa 1994.
Materiał został znaleziony w internecie jeżeli jest twojego autorstwa i nie życzysz sobie publikacji na łamach serwis poinformuj nas o tym.