Интернет для электрика: Современная элементная база электронных устройств

Элементной базой современных электронных устройств являются активные элементы, пассивные дискретные электрорадиоэлементы и функциональные устройства, устройства функциональной электроники, интегральные схемы, которые посредством электрических связей и механических соединений формируются в блоки, аппараты, системы.

Элементная база современных электронных устройств предназначена для генерирования, усиления или преобразования электромагнитных сигналов различных видов, а также для управления напряжениями и токами во внешних по отношению к элементной базе электрических цепях.

Физические принципы, используемые в элементной базе современных электронных устройств, основаны на взаимодействии свободных или связанных элементарных носителей электрических зарядов со статическими электрическими и магнитными полями или с переменными электромагнитными полями, включая поля атомов и молекул.

Рабочей средой, в которой протекает это взаимодействие, может быть вакуум, газ или твердое тело (главным образом полупроводник). Соответственно различают вакуумную, газоразрядную и твердотельную элементную базу. Наиболее обширный класс твердотельной элементной базы составляют полупроводниковые приборы.

К элементной базе в широком смысле относятся также функционально законченные устройства различных уровней интеграции, содержащие большое число связанных между собой субэлементов и субкомпонентов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д.), если их изготовление основано на приемах электронной технологии.

Важнейшие из таких устройств - изделия микроэлектроники (интегральные схемы, микропроцессоры и пр.). К элементной базе относят также и другие приборы и интегральные устройства, работа в которых происходит с помощью взаимодействия связанных носителей электрического заряда с внешними полями - например, акустоэлектронные приборы.

В зависимости от назначения элементная база подразделяется на генераторные, усилительные, преобразовательные, управляющие и др. Диапазон рабочих частот элементной базы простирается от нуля (постоянный ток) до частот рентгеновского участка спектра электромагнитных волн (~ 10 Гц), значение рабочих мощностей - от уровня сверхмалых тепловых шумов до нескольких мегаватт.

Появление элементной базы электронных устройств связано с открытием электрона, различных видов электронной эмиссии, изобретением лампового диода и триода. В первой половине XX века разрабатывалась в основном электровакуумная элементная база - электронные лампы, рентгеновские трубки, фотоэлектронные приборы, - обеспечившие бурное развитие радиотехники, автоматики, телемеханики и других областей науки и техники.

Создание электровакуумной элементной базы СВЧ диапазона (магнетронов, клистронов и др.) сыграло решающую роль в развитии радиолокации. Одновременно с разработкой вакуумной элементной базы создавалась и совершенствовалась газоразрядная элементная база, например, тиратроны, используемые для формирования мощных импульсов электрического тока в устройствах импульсной техники.

Дальнейшее развитие элементной базы шло по пути создания и все более широкого применения приборов полупроводниковой электроники (диодов, транзисторов, интегральных схем, больших и сверхбольших интегральных схем, микропроцессоров) и квантовой электроники.

Современная элементная база находит применение в устройствах связи, автоматики, вычислительной техники, энергетики, измерительной техники, в промышленности, медицинских и бытовых приборах и установках, аппаратуре для научных исследований и т.д.

В начале 90-х годов XX века в мировой электронике наметилась тенденция перехода с элементов навесного монтажа на элементы поверхностного монтажа (SMD-элементы). Отличительная особенность SMD-элементов - намного меньшие габариты, чем у их традиционных эквивалентов.

Смотрие по этой теме:

SMD резисторы - виды, параметры и характеристики