Файл: Ицхоки Я.С. Импульсные и цифровые устройства [учебник].pdf

§1.2. РОЛЬ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКИ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ

1.Импульсный режим работы позволяет осуществить огромную концентрацию энергии во времени на основе та­

трансформацией времени запасания и реализации накоп­ ленной энергии связана соответствующая трансформация мощности. Таким путем удается получить импульсную мощ­ ность, во много раз большую мощности источника питания.

2. Импульсные режимы работы играют важную роль в радиоэлектронике. Импульсный метод работы позволил найти принципиальное и вместе с тем простое решение такой важной задачи, как измерение расстояний с помощью радио­

ных системах самолетовождения и определения высоты по­ лета). Импульсные методы работы позволяют осуществить кодированную радиосвязь, отличающуюся высокой скрыт­ ностью и помехозащищенностью, а также многоканальную связь на одной несущей частоте (с разделением каналов по времени). Широко используются импульсные режимы рабо­

ной технике и при разнообразных исследованиях в различ­ ных областях науки и техники.

3. Важную определяющую роль играют импульсные методы работы в современных ЦВМ и разнообразных цифро­ вых автоматах, используемых не только для выполнения вычислений, но и для решения логических задач при авто­ матической обработке информации. В широко развитых кас­ кадах таких автоматов производятся разнообразные функ­ циональные преобразования импульсных сигналов, несущих информацию (обычно в смеси с помеховыми импульсами),

9

импульсных сигналов, несущих информацию, анализ и рас­ познавание требуемого содержания информации и формиро­ вание сигналов для регистрации обработанной информации или для управления работой устройств, реализующих при­ нятую информацию.

Развитие автоматических методов обработки информа­ ции тесно связано с развитием быстродействующих ЦВМ и цифровых автоматов на основе широкого использования полупроводниковых приборов и высоконадежных микро­ электронных схем, также работающих в импульсном режиме.

§1.3. ПРЕДМЕТ КУРСА

1.Разносторонние применения обусловили быстрое раз­ витие и внедрение импульсных режимов работы электрон­ ных и радиоэлектронных устройств в различные области

науки, техники и военного дела. Для генерации импульсов и колебаний сложной формы, для функционального преоб­ разования величины, формы, уровня и временного положе­ ния импульсов, для их селекции по тому или иному призна­ ку и для выполнения логических операций над импульсами служат типовые импульсные устройства и логические схемы,

используемые хотя и для различных применений (в разных областях техники), но общие в своих основных чертах. Это обстоятельство, а также специфичность методов и средств формирования и преобразования импульсов, методов изме­

ление комплекса вопросов, связанных с импульсным ре­ жимом работы устройств, в отдельную область техники —

9

§ 1.4. ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКИ f

1. Начало изучения электрических импульсов связано с иссле­ дованием молнии, которое производилось в X V I I I веке русским ученым Г. В. Рихманом, трагически погибшим при постановке опы­ тов с молнией, и американским физиком В. Франклином. Для уяснения природы грозовых разрядов М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман обстоятельно обследовали искровой разряд разрядника.

2.Исследованием процессов, носящих импульсный характер, занимались академик В. В. Петров (1802 г.), изучавший дуговой разряд, и изобретатели электрического освещения П. Н. Яблочков

иА. Н. Лодыгин (1870—1880 гг.). Они обратили внимание на пере­ напряжения в электрических установках, возникавшие при ком­ мутации электрических цепей.

3.Первое полезное применение импульсных методов работы связано с изобретением П. Л. Шиллингом телеграфа, усовершен­

ствованного Б. С. Якоби и С. Морзе (1832—1850 гг.).

4. Знаменательное применение импульсных режимов работы в области, получившей название радиотехники, связано с осново­ полагающим открытием А. С. Поповым радио (1895 г.). Для генера­ ции радиоволн А. С. Попов успешно использовал импульсный искровой передатчик.

5. В 1907 г. академик Л. И. Мандельштам выдвинул идею ис­ пользования электрических величин, изменяющихся по известному закону, для создания точного масштаба времени при измерении малых длительностей переходных процессов. Эта идея была реали­ зована в устройстве временной развертки осциллографа. Так было открыто важное средство для исследования кратковременных им­ пульсных процессов.

6.В 1907 г. профессор Петербургского технологического ин­ ститута Б. Л. Розинг впервые использовал электроннолучевую трубку для приема сигналов изображения. Этим было положено начало телевидению, сыгравшему большую роль в развитии импуль­ сной техники.

7.В 1918 г. М. А. Бонч-Бруевичем было сделано важное для последующего развития импульсной техники открытие. Им было разработано и обследовано электронное устройство, позволявшее

создавать скачкообразные изменения токов и напряжений. В 1919 г. X . Абрагамом и Е. Блохом была разработана схема са­ мовозбуждающегося мультивибратора, а В. Икклзом и Ф. Джорда­ ном — схема триггера. Эти исследования составили основу для раз­ работки ряда устройств, широко используемых в импульсной тех­ нике.

8. В конце двадцатых годов выявилась потребность исполь­ зования коротких волн для увеличения дальности радиосвязи. Распространение коротких волн связано с их отражением от иони­ зированных слоев атмосферы, и оказалось нужным измерить вы­ соту таких слоев. Эта задача была успешно решена путем приме­ нения импульсного метода измерения расстояний. Первая в СССР

установка такого рода была создана в 1932 г. под руководством М. А. Бонч-Бруевича. Некоторые принципы работы этой установки нашли впоследствии применение в радиолокации.

9. Значительную роль в освоении импульсных методов работы сыграло развитие электроэнергетики. В соответствии с планом

10