Рубрика «транзистор»

История транзистора, часть 2: из горнила войны - 1

Горнило войны подготовило почву для появления транзистора. С 1939 по 1945 года технические знания из области полупроводников невероятно сильно разрослись. И тому была одна простая причина: радар. Самая важная технология войны, среди примеров применения которой: обнаружение воздушного налёта, поиск подводных лодок, направление ночных авиарейдов на цели, наведение средств ПВО и морских орудий. Инженеры даже научились впихивать крохотные радары в артиллерийские снаряды, чтобы те взрывались при пролёте рядом с целью – радиовзрыватели. Однако источником этой новой мощной военной технологии была более мирная область: изучение верхних слоёв атмосферы в научных целях.
Читать полностью »

Самый первый транзистор был биполярным и германиевым, но подавляющее большинство современных интегральных микросхем сделаны из кремния по технологии КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник). Как вышло, что кремний стал главным из многих известных полупроводников? Почему именно КМОП-технология стала почти монопольной? Были ли процессоры на других технологиях? Что ждет нас в ближайшем будущем, ведь физический предел миниатюризации МОП-транзисторов фактически достигнут?

Почему кремний и почему КМОП? - 1

Если вы хотите узнать ответы на все эти вопросы — добро пожаловать под кат. По просьбам читателей предыдущих статей предупреждаю: там много текста, на полчаса.
Читать полностью »

АЛУ на 12 транзисторах (на самом деле нет) - 1

Что можно сделать на 12 транзисторах? Если схема аналоговая, это может быть, например, радиоприёмник или усилитель с достойными характеристиками. Для цифровой же схемы это катастрофически мало. Даже в такой простой микросхеме, как АЛУ К155ИП3 (74181), их значительно больше.

На самом деле транзисторов и здесь не 12, а 27, но из них в собственно АЛУ используются только 11 (двенадцатый транзистор, принудительно подающий логический нуль на вход переноса при выборе логических операций, не установлен). Остальные транзисторы задействованы в устройстве формирователе сигналов, подаваемых на входы АЛУ. При включении АЛУ в состав транзисторного процессора формирователь может и не понадобиться, если все необходимые сигналы там уже сформированы.

Как уложиться в это количество? Во-первых, сделать АЛУ однобитным, во-вторых, сократить количество операций до двух арифметических и пяти логических (у К155ИП3 и тех и других по 16, но и здесь их на самом деле больше), в третьих...Читать полностью »

Недавно мне в руки попался таинственный электронный компонент в металлическом корпусе. От обычной интегральной схемы отличался внешним видом — был более плоский и по габаритнее. Что это такое и с чем его едят, стало понятно, после вскрытия и реверс-инжиниринга схемы. Передо мной был операционный усилитель, созданный для НАСА в 1960-х годах с использованием гибридной технологии. Оказывается, в разработке этого компонента принимали участие несколько значимых людей в истории развития полупроводников, а один из таких операционных усилителей находится на Луне.

Такой же, как на Луне: обратный инжиниринг модуля гибридного операционного усилителя - 1
Читать полностью »

Встретил я как-то пост от ClusterM где он сделал виджет в виде старых индикаторов. Мне эта идея безумно понравилась так как есть приятное чувство винтажа в этом проекте. Но вот незадача — я никогда не работал с самим микроконтроллером и программирую я так себе, поэтому идею долго откладывал. Но недавно я натолкнулся на видео где Алекс доработал с помощью знакомых Open source программу и разработал алгоритм обработки данных со стороны Ардуино. В этой статье я хочу показать как я реализовал эту задачу.Читать полностью »

Современные микроэлектронные технологии — как «Десять негритят». Стоимость разработки и оборудования так велика, что с каждым новым шагом вперёд кто-то отваливается. После новости об отказе GlobalFoundries от разработки 7 нм их осталось трое: TSMC, Intel и Samsung. А что такое, собственно “проектные нормы” и где там тот самый заветный размер 7 нм? И есть ли он там вообще?

Проектные нормы в микроэлектронике: где на самом деле 7 нанометров в технологии 7 нм? - 1

Рисунок 1. Транзистор Fairchild FI-100, 1964 год.

Самые первые серийные МОП-транзисторы вышли на рынок в 1964 году и, как могут увидеть из рисунка искушенные читатели, они почти ничем не отличались от более-менее современных — кроме размера (посмотрите на проволоку для масштаба).Читать полностью »

image
Иллюстрация: Hallie Bateman

Сегодня исполнилось 70 лет со дня эпохального — тот случай, когда это не преувеличение — события. 16 декабря 1947 года в одной из множества лабораторий корпорации Bell Labs был изобретён транзистор. Без которого сегодня не было бы электроники в современном понимании, потому что вся она сегодня основана на транзисторах. Благодаря им вы носите в карманах смартфоны с огромной вычислительной мощностью (сравните их с бортовыми компьютерами космических аппаратов 30-40 летней давности), а не таскаете телефон в виде ранца в несколько килограммов весом.

Читать полностью »

От песка к компьютеру. Часть 1. Атомы и транзисторы - 1
Все мы еще с уроков информатики знаем, что информация внутри компьютера передаётся при помощи нулей и единиц, но оказалось, что большинство айтишников, с которыми я общаюсь (и довольно хороших!) слабо представляют, как же, все-таки, устроен компьютер.
Как заставить песок делать то, чего мы от него хотим?
Для большинства людей познания устройства компьютера оканчиваются на уровне его составных элементов — процессор, видеокарта, оперативная память… Но что именно происходит внутри этих чёрных прямоугольничков после подачи питания — магия. В этой статье (скорей всего, даже серии статей) я постараюсь простым языком объяснить, как же устроены эти таинственные прямоугольнички.
Читать полностью »

Посвящается
60-летию запуска первого искусственного спутника Земли,
70-летию Особого Конструкторского Бюро Московского Энергетического института (ОКБ МЭИ)

Чуть менее года назад вышла моя первая статья на Geektimes «Первый транзистор в космосе: малоизвестные аспекты космической гонки», в которой обсуждался вопрос: на каком космическом аппарате впервые применили полупроводниковые транзисторы («кристаллические триоды») — на американском Explorer-1 или на одном из советских? На тот момент дать окончательный ответ оказалось невозможно: удалось лишь «сузить круг подозреваемых» до трёх аппаратов — Спутника-2, Спутника-3 и Explorer-1. К моей огромной радости, статья нашла отклик в том числе у работников предприятий Роскосмоса и совместные усилия привели к успешному окончанию начатого расследования, с результатами которого я и хочу познакомить читателей.
Читать полностью »

Как мы делали самую большую катушку Тесла в России - 1

Историческая справка

XIX век был этакой эпохой дикого Запада в экспериментальной физике электромагнетизма. Роберт Ван де Грааф, лорд Кельвин, Никола Тесла и многие другие учёные, исследователи и инженеры открывали всё новые и новые явления, а затем масштабировали производящие их установки до колоссальных размеров. Некоторые из их творений функционируют до сих пор — например, шестиметровый гигантский генератор Ван де Граафа в Бостонском музее науки, а некоторые, как широко известная башня Уорденклифф, так никогда и не появились на свет.

Башня Уорденклифф

С течением времени и развитием науки и техники внимание учёных переключилось на другие направления, но отдельные энтузиасты продолжали собирать, изучать и совершенствовать классические разработки в области высоких напряжений, электростатики, физики плазмы — кто-то вследствие неугасающей веры в теорию эфира и бесплатную энергию, кто-то из любопытства, или для решения узкоспециальных прикладных задач, кто-то просто потому что ему это доставляло.

В последнее время, примерно с конца 90-х годов, эта отрасль инженерных задач переживает ренессанс, связанный с интересом шоу-бизнеса и индустрии развлечений к притягивающим внимание разрядам катушек Тесла, усилившийся в последнее десятилетие после изобретения DRSSTC, которая на настоящий момент представляет собой наиболее технически совершенный вид катушки Тесла, использующий вместо классического искрового разрядника силовые транзисторы, что позволяет быстро — в течение нескольких периодов колебаний — менять частоту появления разряда (BPS ) и, как следствие, воспроизводить музыку непосредственно при помощи появляющихся молний. Один из примеров — известная серийная модель OneTesla, которая, при всей непродуманности предлагаемого авторами конструктора, вполне работоспособна при определённом приложении рук.
Читать полностью »