Comments 67
Напомнили время, когда я собирал трёхмерный светящийся куб из светодиодов — там тоже навесная феерическая конструкция получалась 8х8х8 светодиодов.
21 миллиард транзисторов для того, чтобы Вася мог играть в Ведьмак 8 на ультрах
А вот 21 миллиард людей, чтобы Вася мог играть в Ведьмак 8 на ультрах…
Хотя нас только 7 миллиардов пока.
Varistor — это кое-что другое. Прибор, открывающийся при превышении порогового напряжения, независимо от его полярности. И закрывающийся, как только напряжение станет ниже порогового.
Так что нет у нас на кармане миллиарда транзисторов, там ключница на миллиард ключей ÷[
Смешно вспомнить, но принцип действия транзистора до меня окончательно дошёл только на экзамене по физическим основам, прямо катарсис испытал глядя на зонную диаграмму. До этого мог только правильно рассказать, не совсем понимая.
Я несколько раз понимал в процессе обучения, а потом снова забывал до следующего экзамена. И только когда собрал первую схему на макетке, подал на базу сигнал, попробовал менять номиналы резисторов в коллекторной и эмиттерной цепи, пошалил с напряжением смещения на базе, вот тогда все встало на свои места и глаза увидели, как работает теория) Теперь уже точно не забуду)
Любая цифровая схема — в основе своей аналоговая (кроме квантовых — но большинство схем слишком крупные для квантовой дискретности). Просто цифровая схема устроена из аналоговых элементов так, чтобы иметь два или более устойчивых состояния и как можно меньше времени проводить в неустойчивых положениях.
При этом к элементам цифровой схемы — гораздо более слабые требования по точности: не так уж важно, какие параметры у неустойчивого положения, лишь бы там был достаточно большой уклон в нужную сторону. Важно только, чтобы устойчивые положения и границы зон были в нужных местах ("зона" — это область, из которой система скатывается в одно и то же устойчивое положение).
Будет ли транзистор работать как аналоговый транзистор или как ключ — зависит от "обвески" и от схемы их соединения.
Может ли транзистор работать как аналоговый транзистор — зависит от того, удовлетворяет ли он затребованной точности (у разных задач — разные требования к точности).
Может ли транзистор работать как аналоговый транзистор — зависит от того, удовлетворяет ли он затребованной точности
1. Если это не однопереходный транзистор, он может всегда работать как транзистор.
2. Понятия «аналоговый транзистор» не существует (разве что в головах недостаточно понимающих).
3. Сради параметров транзистора нет параметра «точность». Транзисторы отбираются прежде всего по максимальному рабочему напряжению и току, затем по коэфф. передачи тока и граничной частоте, затем по некоторым другим параметрам, в зависимости от цели. Например, для импульсных устройств обычно имеют значение временны́е параметры — время рассасывания и время насыщения, и необязательно оба сразу. Все зависит от конкретного устройства.
Но никакой такой «точности» вы в даташите не найдете. Это понятие относится уже к схемотехнике, в первую очередь к операционным усилителям и компараторам. Ну и далее по возрастанию сложности — всякие-разные АЦП-ЦАП и так далее.
Любой транзистор — аналоговое устройство. Это видно хотя бы по его вольт-амперной характеристике.
"Точность" — это параметр не столько одного транзистора, сколько партии транзисторов; является антонимом к термину "разброс параметров".
Кроме того, "точность" применяется и к одиночному транзистору — для случая изменения внешних условий.
Иными словами, речь идёт о степени соответствия фактических параметров заявленным. Цифровые схемы требуют гораздо меньшую точность, т.е. готовы использовать транзисторы со значительным разбросом параметров — чего аналоговые схемы не приемлют.
«Точность» — это параметр не столько одного транзистора, сколько партии транзисторов; является антонимом к термину «разброс параметров».
Это что-то радикально новое для меня. Тоже препод на кафедре рассказывал?
Цифровые схемы требуют гораздо меньшую точность, т.е. готовы использовать транзисторы со значительным разбросом параметров — чего аналоговые схемы не приемлют.
Вы, я так понимаю, любитель, не инженер? Откройте для себя ООС. А лучше всего почитайте первые главы бестселлера «Искусство схемотехники» (Хоровиц, Хилл).
То, что я утверждаю — это самые базисные основы цифровой техники, излагаемые в учебниках для самых маленьких: "аналоговая передача и обработка информации накапливает ошибки; цифровая же убирает ошибки, если те не превышают порогового значения". Отсюда элементарно (очевидно, всего один шаг рассуждений) следует, что при аналоговой обработке суммарная неточность элементов на всём пути обработки не должна превышать заданного значения; а в цифровой обработке — неточность каждого отдельного элемента не должна превышать порогового значения, определяемого шагом дискретизации.
Дальше надо напрячься и сделать ещё один шаг в рассуждениях:
Чем сложнее обработка информации и/или чем длиннее путь её передачи — тем больше элементов в цепочке. А значит, точность элементов надо повышать.
Тогда как при цифровой обработке — просто линейно повышается количество элементов, а их точность остаётся неизменной.
Ну и самые умные могут сделать третий шаг рассуждений:
Увеличение точности аналоговых элементов тянет за собой неимоверные сложности типа получения сверчистых материалов — и непомерный (зачастую — экспоненциальный) рост стоимости как изготовления, так и эксплуатации.
Если Вы не согласны — процитируйте мне текст из «Искусства схемотехники», опровергающий моё мнение. Желательно со ссылкой на полный текст, размещённый в Интернете — чтобы я мог проверить, не вырвана ли цитата из контекста. (Заодно в цитате хорошо бы заменить местоимения на те термины, на которые эти местоимения ссылаются. Особенно если эти ссылки ведут за пределы приводимой цитаты.)
PS: У Вас странная манера возражать: в первой части Вы просто перешли на личность оппонента, а во второй ссылаетесь на какое-то святое писание — и всё это вместо конструктивного возражения.
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE_%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8
Чем сложнее обработка информации и/или чем длиннее путь её передачи — тем больше элементов в цепочке. А значит, точность элементов надо повышать.
Открою вам страшную тайну — самые точные, прецизионные аналоговые приборы, имеющие тысячи цепей внутри, изготавливают из тех же деталей, что и китайские балалайки. За исключением ключевых опорных элементов или датчиков.
Я так понимаю, названия этих приборов (тип и конкретная марка) — это страшная тайна, сообщать которую Вы не имеете право?
А о том, почему самые лучшие усилители сигнала (в т.ч. звуковые усилители) до сих пор делаются на лампах — Вы не в курсе?
самые лучшие усилители сигнала (в т.ч. звуковые усилители) до сих пор делаются на лампахО!
А можно вас попросить обратить внимание вот сюда?
На лампах невозможно сделать не просто хорошие, а даже удовлетвлрительные усиления.
И именно лампы являются ограничителем.
По ссылке — что-то явно не по теме дискуссии.
В полупроводниковых усилителях — ограничителями являются полупроводники. И что дальше?
В лампе имеем эмиссию. ВАХ там вот такая © Google:
wikimedia.org
Можем выбирать область с наиболее крутой зависимостью тока от напряжения. В каких-то схемах можем вообще использовать выпрямитель на лампе — нулевая точка источника напряжения соответствует именно нулю напряжения между катодом и анодом.
Я так понимаю, названия этих приборов (тип и конкретная марка) — это страшная тайна, сообщать которую Вы не имеете право?Возьмите обычный мультиметр. Не хлам за 200р, а нормальный. Погрешность у него — 0.05%. Откройте и посмотрите на детали, там даже резисторы 1% точностью. КАК???
А о том, почему самые лучшие усилители сигнала (в т.ч. звуковые усилители) до сих пор делаются на лампах — Вы не в курсе?Нет, не в курсе. Только не рассказывайте, ладно?
Наш препод по цифровой электронике всегда говорил, что транзисторы могут быть только аналоговые, а в логических элементах правильно называть ключами. Потому что они не меняют сопротивление, а переключаются дискретно.
Плоховато у препода с пониманием сути явлений. Надо же такое ляпнуть — «аналоговый транзистор».
Человек, примененный в профессии водителя, является водителем, но не перестает быть человеком.
Транзистор, примененный в качестве ключа, не перестает быть транзистором.
Мало того, он даже в тиристор при этом не превращается. Или там, в однопереходный транзистор, он же двухбазовый диод. Вот те — чисто ключевые элементы с гистерезисными ВАХ. Хотя от этого и они менее «аналоговыми» не становятся, вернее, не становятся логическими или там цифровыми. Эти понятия относятся к применению компонентов, а не к их устройству и параметрам — т.е. внутренней сущности.
Это ладно, безобидный бзик одного препода. У нас на кафедре было приннято красный провод делать минусом. Как и коричневый, потому что они цветом на землю похожи. Прикиньте — красный минус и белый плюс. Потом переучиваться пришлось уже на работе.
Ну бывают люди с бзиком. Он прицепился к названию транзистора, что это означает меняющий сопртивление (проводимость).Я и говорю, сути вещей не понимал.
А в логике они не меняют, а переключаюися.Кхм. Как вы себе представляете переключение транзистора с не меняющимся сопротивлением канала/КЭ?
По вопросу о том, насколько нужна квантовая механика. Для обычных полупроводниковых схем (микросхема процессора) она не слишком нужна. Ну по крайней мере техпроцесс 45-55 нм мог не учитывать одну вещь (расскажу ниже). Распределение Ферми-Дирака есть, но можно им не описывать все носители в диапазоне энергий [0;Ef-n*kT], где Ef — энергия Ферми, а n — не очень большое число (скажем 5).
Про квантовые схемы. Есть особые устройства — квантовые ямы, точки (ещё есть линии, но не видел про применение на практике). В квантовых ямах именно используется тот факт, что в очень узкой полосе полупроводника с меньшей шириной запрещенной зоны волновые функции носителей сосредоточены внутри этой полосы и соответствуют дискретным уровням энергии.
До этого мог только правильно рассказать, не совсем понимая.
Это же классический анекдот:
— Никак не могу понять как работает транзистор!
— Давай я тебе объясню.
— Объяснить, как он работает, я и сам могу. Я понять хочу.
ЭСЛ-логика смотрит на того препода с некоторой настороженностью. Там транзисторы работают в линейном режиме.
Так автор легко получил источник стабильных колебаний в 60 Гц.
Трогать эту схему руками я бы поостергся. Лучше магнитиком рядом поводить…
Препод же был занят макетированием какой-то НЕХ — на картонке, как это было принято в те старые добрые времена, когда МП39Б считался хорошим малошумящим транзистором. Был он не слишком доволен явлением студня, ибо на макетке был не тентерь-вентерь, а фрагмент будущего тренажера для подводных лодок. Хозрасчетная работа, не абы чё.
Однако не вытанцовывалось у него что-то. Сколь не крутил переменный резистор, включенный последовательно с мегаомным постоянным, первый каскад упорно оставался запертым, и открываться никак не желал.
Студент, который все это проходил еще в радиолюбительском детстве, осторожно заметил, перестав уныло вещать по теме зачета:
— Алексан Митрич, вы это… мегом там многовато будет.
—?
— Ну, у вас же транзистор заперт все время.
— И?
— У него в коллекторе 1 кОм. Чтоб там упало хотя бы вольт, чтобы он вышел в активный режим, надо 1 миллиампер. Это П401? Допустим, у него бета 20. Значит, в базу надо подать хотя бы 50 микроампер. А десять вольт на один мегом, это 10 микроампер.
Препод удивленно поднял брови:
— Откуда знаешь?
— Дык, закон Ома.
— Давай проверим.
Препод перепаял мегаомный резистор на десять килоом, и стал крутить снова. И, о чудо! Заработало.
Дальше было тоже забавно, но уже не про транзисторы, а, стало быть, оффтопик.
переменный резистор, включенный последовательно с мегаомным постояннымДальше можно не читать, убийца точно шофер.
Это еще из тех партий, что были в СССР по оптовой цене 8 р. за штуку, но не всем, а по первому списку. Понимающему достаточно.
М-мм… Чтоб не врать совсем откровенно, уточню: по крайней мере по моим (пожалуй, уже более поздним) воспоминаниям.
Когда я под руководством отца у него на работе (МГУ) учился держать в руках паяльник, транзисторы МП мне выдавались горстью, КТ315 — 361 по запросу, а полевые в количестве трех штук лежали отдельно, и на них мне только показывали, что вот эта штука работает немножко по-другому, боится статики, руками не трогать и вообще лучше стараться и не дышать в их сторону. Если что — новые выписывать целое дело.
P.S. А еще у меня где-то лежит упаковка от транзистора С2. Найду — выложу фото.
Шокли написал книгу «Теория электронных полупроводников: Приложения к теории транзисторов»,
Уильям Шокли у микрофона на празднике «День рожденья Архимеда», физфак МГУ, май 1967 года:
Повелитель логического нуля и единицы: юбилей транзистора