Вводная лекция № 1

и структура курса.
Основные понятия и терминология.
Классификация ЭП
Этапы развития электронной техники.

Современный уровень развития электроники, перспективы и тенденции развития.
Основные виды электронных и микроэлектронных устройств и их условные обозначения.

электронов с электромагнитными полями в различных средах, создающая методы

и средства создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии, передачи, обработки и хранения информации.

методами и средствами микро- и нано миниатюризации с целью создания

высоконадежных и экономичных микроэлектронных схем и устройств, называемых интегральными микросхемами (ИМС) малой (МИС), средней (СИС), большой (БИС) и сверхбольшой (СБИС) степени интеграции

для производства разнообразных операций: преобразование физических воздействий в электрические сигналы

, преобразование энергии или информации, измерение, регулирование, контроль параметров и характеристик объектов и процессов и т.п.
Электронный прибор (ЭП) – это устройство, принцип работы которого основан на использовании явлений, возникающих в процессе получения потоков электронов и других носителей заряда, управления движением этих потоков и преобразования их энергии. Следовательно, понятие «электронный» связано с использованием электронов и их взаимодействий с электрическими и магнитными полями

плоскости которых параллельны.

Корпус представляет собой герметичный элемент из конструкционного материала

(металл, керамика, пластмасса, металлокерамика) с электродами и выводами , обеспечивающий защиту и надежную работу активной части ЭП в условиях внешних климатических (влага, теплота, радиация и др.) и механических воздействий

Электрод (от «электричество» и греческого hodos – дорога, путь) – конструктивный элемент внутри корпуса электронного прибора, служащий для электрической связи активной (рабочей) части прибора, находящейся в среде корпуса (вакуум, газ, полупроводник, жидкость) с внешней электрической цепью.
Выводы – металлические проводники, служащие для соединения электродов с внешней цепью.

носителей заряда) при воздействии внешних причин (нагревание, облучение, электромагнитное поле

и т.д.).
Коллектор (анод) – электрод, главным назначением которого обычно является прием основного потока электронов или других НЗ
НЗ могут в результате диффузии или дрейфа двигаться от эмиттера к другому электроду, создавая во внешней цепи электрический ток.
Диффузия – движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентрации частиц данного сорта в среде. Диффузия определяется тепловым движением.
Дрейф – направленное движение заряженных частиц в среде под влиянием внешних воздействий (например, электрических полей).
.

и преобразование энергии осуществляется посредством:
электрических полей;
магнитных полей;
вещественных преград на пути

движения зарядов.

плотности потока носителей заряда;
изменение площади поперечного сечения потока носителей заряда;
преобразование

кинетической или потенциальной энергии зарядов.

две основные задачи: преобразование энергии и преобразование сигналов.
В зависимости от

вида энергии входного воздействия на ЭП и энергии на его выходе или способа обработки информации различают четыре основных класса ЭП:
электропреобразовательные (и на входе и на выходе электрические сигналы);
излучательные (электрические сигналы преобразуются в световые);
фотоэлектрические (световые сигналы преобразуются в электрические);
термоэлектрические (тепловые сигналы преобразуются в электрические).

тиристоры и т.д.);
электровакуумные (электронные лампы, электронно-лучевые приборы , ФЭУ, ТВ

трубки , СВЧ –приборы: клистроны, магнетроны, ЛБВ, ЛОВ и т.д.);
газоразрядные приборы;
микроэлектронные и наноэлектронные ИМС : ЛИС и ЦИС (МИС,СИС, БИС, СБИС)
Б) Пассивные: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы

или часть микросхемы, реализующая функцию какого – либо электрорадиоэлемента, которая

не может быть выделена как самостоятельное изделие. Под электрорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор и др. Элементы могут выполнять и более сложные функции, например логические ( логические элементы) или запоминание информации ( элементы памяти).

Компонент – это часть микросхемы, реализующая функцию какого – либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие.

Интегральная микросхема (ИС)– это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и(или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов), которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

микросхема предназначена для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону

дискретной функции.
В аналоговых микросхемах сигналы изменяются по закону непрерывной функции.

в том числе содержащихся в составе сложных компонентов, к объему

микросхемы без учета объема выводов.
Критерием оценки сложности микросхемы, т.е. числа содержащихся в ней элементов и простых компонентов, является степень интеграции.
В полупроводниковых ИМС (ПП ИМС) все элементы и межэлементные соединения выполняются в объеме и на поверхности полупроводниковой пластины.
В гибридных ИМС (ГИМС) пассивные элементы (резисторы, конденсаторы и др.) выполняются в виде пленок на поверхности диэлектрической подложки, а активные элементы реализуются в виде навесных компонентов.

и тенденции развития
Использование электронных приборов в радиотехнике началось с

того, что в 1904 году Д. Флеминг изобрел двухэлектродную лампу (диод) с накаленным катодом.
В 1907 году Л. Форест ввел в лампу управляющую сетку, лампа стала трехэлектродной
. В 1913 году А. Мейснер применил трехэлектродную лампу (триод) для генерирования высокочастотных электрических колебаний.
В 1915 году под руководством М. А. Бонч-Бруевича были созданы первые отечественные триоды.
В 1918 году родилась Нижегородская радиолаборатория, в которой впервые в мировой практике были разработаны мощные триоды с водяным охлаждением.
В 30-е годы развивалось такое направление в электронике, как создание передающих телевизионных трубок, позволивших создать электронное телевидение.

специальных электронных приборов для сверхвысоких частот (СВЧ).
В 1939 году

построены первые приборы для усиления и генерирования колебаний СВЧ, названные пролетными клистронами.
В 1940 году изобретен более простой отражательный клистрон.
В 1938-40 годах сконструированы вакуумные триоды с плоскими дисковыми электродами, нашедшие применение в СВЧ-диапазоне.
В эти же годы для генерирования мощных СВЧ-колебаний разрабатываются магнетроны.

В 1940 г. Д. Бардин, У. Браттайн и У. Шокли

элементарным способом открыли принцип действия транзистора.
Вскоре после этого Пфанн разработал процесс зонной очистки для выращивания монокристаллов кремния и германия заданной чистоты.
Была экспериментально подтверждена теория полупроводников, созданная школой советского академика А. Ф. Иоффе 1 июля 1948 года в газете «Нью-Йорк тайме»

(ИС)
В начале 70-х годов появились большие интегральные схемы (БИС)

В конце 70-х годов созданы сверхбольшие интегральные схемы (СБИС)
Дальнейшее развитие микроэлектроники привело к освоению субмикронных размеров элементов микросхем.
Параллельно с интегральной микроэлектроникой в 80-е годы развивалась функциональная электроника. В функциональной электронике используются такие механизмы, как оптические явления (оптоэлектроника), взаимодействие потока электронов с акустическими волнами в твердом теле (акустоэлектроника) и ряд других.
Вступление в третье тысячелетие электроника отмечает зарождением нового направления — наноэлектроники

обозначения
Система условных обозначений современных типов интегральных микросхем установлена ГОСТ

11073915-80.
В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.
Первый элемент - цифра, обозначающая группу интегральной микросхемы по конструктивно-технологическому исполнению:
1,5,6,7 - полупроводниковые ИМС;
2,4,8 - гибридные;
3 - прочие (пленочные, вакуумные, керамические).
Второй элемент - две или три цифры (от 01 до 99 или от 001 до 999), указывающие на порядковый номер разработки данной серии ИМС. Первый и второй элемент образуют серию микросхем.
Третий элемент - две буквы, обозначающие функциональную подгруппу и вид микросхемы.

серии.
В обозначение также могут быть введены дополнительные символы (от А

до Я), определяющие допуски на разброс параметров микросхем и т. п.
Перед первым элементом обозначения могут стоять следующие буквы:
К - для аппаратуры широкого применения;
Э - на экспорт (шаг выводов 2,54 и 1,27 мм);
Р - пластмассовый корпус второго типа;
М - керамический, метало - или стеклокерамический корпус второго типа;
Е - металлополимерный корпус второго типа;
А - пластмассовый корпус четвертого типа;
И - стеклокерамический корпус четвертого типа;
Н - кристаллоноситель.

Б, а после нее, или после дополнительного буквенного обозначения через

дефис указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:
1 - с гибкими выводами;
2 - с ленточными выводами;
3 - с жесткими выводами;
4 - на общей пластине (неразделенные);
5 - разделенные без потери ориентировки (например, наклеенные на пленку);
6 - с контактными площадками без выводов (кристалл).

- комбинированные;
НФ - функциональные;
НП - прочие.

частоты;
УР - промежуточной частоты;
УН - низкой частоты;
УК - широкополосные;
УЛ -

считывания и воспроизведения;
УМ - индикации;
УД - операционные;
УС - дифференциальные;
УП - прочие.

изменяющихся;
ГМ - шума;
ГФ - специальной формы;
ГП - прочие.

прочие.

прочие.

- фазовые;
CП - прочие

режекторные;
ФП - прочие.

адресных токов;
АР - разрядных токов;
АП - прочие.

матричные;
ЦЛ - линейные;
ЦП - прочие.

напряжения непрерывные;
ЕТ - стабилизаторы тока;
ЕК - стабилизаторы напряжения импульсные;
ЕУ -

устройства управления импульсными стабилизаторами напряжения;
ЕС - источники вторичного питания;
ЕП - прочие;

- мощности;
ПУ - уровня (согласователи);
ПЛ - синтезаторы частоты;
ПЕ - делители

частоты аналоговые;
ПЦ - делители частоты цифровые;
ПА - цифро - аналоговые;
ПВ - аналого - цифровые;
ПР - код - код;
ПП - прочие.

матрицы;
ХИ - аналоговые матрицы
ХТ - комбинированные матрицы;
ХИ - прочие

- И-НЕ;
ЛЕ - ИЛИ-НЕ;
ЛР - И-ИЛИ-НЕ;
ЛК - И-ИЛИ-НЕ (И-ИЛИ);
ЛМ -

ИЛИ-НЕ (ИЛИ);
ЛБ - И-НЕ / ИЛИ-НЕ;
ЛД - расширители;
ЛП - прочие.

RS - триггер;
ТМ - D - триггер;
ТВ - JK -

триггер;
ТК - комбинированные;
ТП - прочие.

счетчики;
ИД - дешифраторы;
ИК - комбинированные;
ИВ - шифраторы;
ИА - арифметико -

логические устройства;
ИП - прочие.

ПЗУ;
РЕ - ПЗУ (масочные);
РТ - ПЗУ с возможностью однократного программирования

;
РР - ПЗУ с возможностью многократного электрического перепрограммирования
РФ ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации;
РА - ассоциативные запоминающие устройства;
РЦ - запоминающие устройства на ЦМД;
РП - прочие.

- устройства микропрограммного управления;
ВР - функциональные расширители;
ВБ - устройства синхронизации;
ВН

- устройства управления прерыванием;
ВВ - устройства управления вводом - выводом;
ВТ - устройства управления памятью;
ВФ - функциональные преобразователи информации;
ВА - устройства сопряжения с магистралью;
ВИ - времязадающие устройства;
ВХ - микрокалькуляторы;
ВГ - контроллеры;
ВК - комбинированные устройства;
ВЖ - специализированные устройства;
ВП - прочие.