Аналоговый компьютер на операционных усилителях

    Аналоговый компьютер — аналоговая вычислительная машина (АВМ), это компьютер непрерывного действия, обрабатывающий аналоговые данные (непрерывную информацию).

    БСЭ дает такое определение аналоговой вычислительной машины.
    Аналоговая вычислительная машина (АВМ), вычислительная машина, в которой каждому мгновенному значению переменной величины, участвующей в исходных соотношениях, ставится в соответствие мгновенное значение другой (машинной) величины, часто отличающейся от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции над машинными величинами, как правило, соответствует некоторый физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе решающего элемента (например, законы Ома и Кирхгофа для электрических цепей, выражение для эффекта Холла, лоренцовой силы и т. д.).

    Стоит отметить, что аналоговый компьютер бывает не только электрический, но и механический, гидравлический и даже пневматический.

    Несмотря на кажущийся анахронизм, аналоговые вычисления широко используются в современной жизни. Автомобильная автоматическая трансмиссия является примером гидромеханического аналогового вычислителя, в котором при изменении вращающего момента жидкость в гидроприводе меняет давление, что позволяет получить изменение коэффициента передачи.

    Аналоговая обработка электрических сигналов занимает важное место в промышленной электронике. Большинство типов первичных преобразователей физических величин являются источниками аналоговых сигналов, а многие исполнительные элементы в объектах управления управляются непрерывно изменяющимся электрическим током. Даже системы управления, основой которых являются цифровые вычислительные комплексы, не могут отказаться от аналоговой обработки сигналов и сопрягаются с объектами управления и датчиками с помощью аналоговых и аналого-цифровых устройств.

    В связи с объемностью материала, который хотелось бы представить, я планирую написать цикл статей. Предлагаю на суд читателя первую часть, где будет кратко рассказана история создания операционного усилителя в том виде, как мы его знаем.

    Часть первая. Краткая история создания операционного усилителя.


    История использования АВМ насчитывает несколько тысячелетий. Интересующиеся могут начать свои поиски со статьи в википедии.

    Но в данной статье я остановлюсь лишь на датах, непосредственно качающихся истории создания электронного операционного усилителя. И начну я с даты, которая на первый взгляд, никак не относится к теме статьи.

    1614 г. Шотландский математик Джон Непер публикует «Канон о логарифмах», который начинался так: «Осознав, что в математике нет ничего более скучного и утомительного, чем умножение, деление, извлечение квадратных и кубических корней, и что названные операции являются бесполезной тратой времени и неиссякаемым источником неуловимых ошибок, я решил найти простое и надежное средство, чтобы избавиться от них».

    Позволю себе напомнить про некоторые свойства логарифмов. Из свойств логарифма следует, что вместо трудоёмкого умножения многозначных чисел достаточно найти (по таблицам) и сложить их логарифмы, а потом по тем же таблицам выполнить потенцирование, то есть найти значение результата по его логарифму. Выполнение деления отличается только тем, что логарифмы вычитаются.
    В виде формул это выглядит так:

    lg(xy) = lg(x) + lg(y) для умножения
    lg(x/y) = lg(x) — lg(y) для деления

    Непер же создал первые таблицы логарифмов тригонометрических функций.
    Школьники докомпьютерной эпохи должны помнить, что такое четырехзначные таблицы Брадиса.


    1622 г. Английский математик-любитель Уильям Отред создал, пожалуй, один из самых успешных аналоговый вычислительный механизм — логарифмическую линейку.

    image
    Любители мастерить руками могут собрать свой карманный аналоговый калькулятор по этим инструкциям и научиться им пользоваться до декабря 2012. Вдруг пригодится...


    Но всё же я пропущу историю развития не электронных аналоговых вычислительных машин и перейду непосредственно к теме нашей статьи.


    1904 г. В ноябре 1904 года Джон Амброз Флеминг изобрёл выпрямитель на двухэлектродной электронной лампе, который он назвал осцилляторный вентиль. Изобретение носит также названия: лампа с термокатодом, вакуумный диод, кенотрон, термоионная лампа, вентиль Флеминга.


    1906 г. Американец Ли де Форест добавил в электронную лампу управляющую «сетку» и создал радиочастотный детектор, названный аудион, но Флеминг обвинил его в копировании своих идей. Прибор де Фореста был вскоре доработан им и Эдвином Армстронгом и применён в первом электронном усилителе, а сама лампа названа триодом.


    1927 г.Герольд Стевен Блэк в исследовательском центре Bell Telephone Laboratories создает усилитель с отрицательной обратной связью.


    Рис. 1. Усилитель с обратной отрицательной связью.
    По своей сути все электронные приборы (электронная лампа, биполярный транзистор, МОП-транзистор) работают нелинейно. Отрицательная обратная связь исправляет этот недостаток, жертвуя коэффициентом усиления ради улучшения линейности (уменьшения искажений). Но отрицательная обратная связь может при определенных условиях стать положительной, и тогда усилитель превратится в генератор. В последствии, Гарри Найквист разработал теорию о том, как сделать оос стабильной.


    30-40 гг. В 30-ых годах Джордж А. Филбрик (George A. Philbrick), работая в Foxboro Corporation, развивал аналоговые схемы моделирования управления процессами с электронными лампами и пассивными элементами. Филбрик разработал много интересных схем, и некоторые были предками операционного усилителя.

    Хотя усилители с использованием как с обратной связью и так без обратной связи были улучшены в конце 1930-х и на протяжении 1940-х годов, стоит отметить несколько очень интересных событий в области дифференциальных усилителей.

    В 30-х годах была необходимость в сигналов низкого уровня получаемых от живой ткани. Для этого использовались различные ламповые усилители, такие усилители часто называли «биологический усилитель».

    В 1934 г. В. H. C. Matthews, биолог по профессии, описал схему дифференциального усилителя. Усилитель действительно имеел дифференциальные входы, но так как общие катоды были привязаны непосредственно к источнику общего питания, то он не оптимизирован к минимуму разницы напряжений синфазного сигнала на входах. Обратите внимание, что в те дни синфазные сигналы часто упоминаются, как push-push сигналы, для обозначения сигналов по фазе на обоих входах.

    В 1936 г. Alan Blumlein развил идеи Matthews, путем смещения общих катодов дифференциальной пары через общее сопротивление к земле. Alan Blumlein получил патент на свой усилитель, но патент касался широкополосных сигналов, а не биологических. Тем не менее, это был определенный шаг вперед по сравнению с усилителем Matthews, так как он обеспечивает лучшее обнаружение ошибки синфазного сигнала. Схемы усилителей Matthews и Blumlein представлены на рис. 2.



    Рис. 2. Схема дифференциального усилителя.


    1941 г. В ходе работы над gun data computer под индексом M9 Bell Labs получила патент № 2,401,779 на «Summing amplifier».


    Schematic diagram and component values for «Summing Amplifier»
    US Patent 2,401,779, assigned to Bell Telephone Laboratories, Inc.)

    Рис. 3. Схема и список компонентов суммирующего усилителя.

    Эта конструкция использует три вакуумных лампы для достижения усиления 90 дБ и управляется от напряжения ± 350 В. Схема имеет единственный инвертирующий вход, а не дифференциальной инвертирующий и неинвертирующий входы, как часто встречаются в сегодняшних операционных усилителях. Использование данной схемы в военном компьютере M9 вместе с радарной системмой SCR584 дало 90% точности ведения зенитного огня. Впервые данная система была применена в 1944 г. при высадке союзных войск в Италии.


    1947 г. В Колумбийском университете Нью-Йорка в ходе проведения исследовательских работ по совершенствованию аналоговых вычислений для военных целей возник термин операционный усилитель (ОУ). Дизайн ОУ был разработан Лоебом Джули (Loebe Julie). У этой схемы было два главных новшества. Были применены средства для уменьшения дрейфа нуля усилителя и, что более важно, это был первый дизайн операционного усилителя, который будет иметь два входа (одно инвертирование, другое неинвертирование).

    1953 г. В 1946 г. После увольнения из армии Джордж А. Филбрик создал компанию имени себя George A. Philbrick Researches, Inc., (GAP/R) и стал занимался созданием операционных усилителей. Его работы сыграли важную роль в развитии ОУ.

    Вскоре, в январе 1953 г, был выпущен первый коммерческий ОУ K2-W. При этом его стоимость была около $20. K2-W использовал два двойных триода 12AX7 и был упакован в стандартный восьмиштырьковый разъем. ОУ был построен на дизайне Лоеба Джули. Работая на напряжении ±300В ОУ мог работать с напряжениями на выходе и входе до ±50В и имел коэффициент усиления более 15000.
    Если читателю придется создавать схемы на этом ОУ, то по ссылкам он может изучить даташит страница 1, страница 2. Для остальных я просто приведу рисунок 4.



    Рис.4. K2-W. Фотография и электрическая принципиальная схема.

    50 гг. Ламповые усилители совершенствовались. Улучшались схемотехнические решения, увеличивалось усиление, точность, уменьшалось энергопотребление. Но уже к началу 60-х годов начался закат эры теплого лампового операционного усилителя и на сцену вышел транзистор и в последствии, интегральные схемы.


    1947 г. Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор, продемонстрированный 16 декабря. 23 декабря состоялось официальное представление изобретения и именно эта дата считается днём изобретения транзистора. По технологии изготовления он относился к классу точечных транзисторов.


    В мае 1954 года. Гордон Тил из компании Texas Instruments разработал кремниевый транзистор.


    В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments изобрел интегральную схему, теперь известную как универсальная ИС. Работы Килби однако были не единственными. В начале 1959 года, Роберт Нойс, инженер в компании Fairchild Semiconductor, также разработал концепцию ИС. Через 10 лет, в 1968 году, Роберт Нойс и Гордон Мур уйдут из Fairchild Semiconductor и организуют фирму Intel, но это уже совсем другая история.

    Ядро концепции Нойса было на самом деле ближе к концепции сегодняшним ИС, так как он использует взаимные соединения металлических слоев между транзисторами и резисторами. ИС Килби, напротив, использовали связи из проводов.
    Одна из версий истории создания ИС представлена в статье в Виртуальном компьютерном музее.


    Рис. 5. Макет первой ИС Килби.

    Рис. 6. Илюстрация к патенту Нойса.

    1961 г. Как бы то ни было, в результате, в 1961 году были произведены первые интегральные схемы операционных усилителей. Это был GAP/R P45 стоимостью около $120. Данные операционные усилители были фактически небольшими платами с краевыми разъемами. Как правило, они комплектовались из тщательно отобранных резисторов для того, чтобы улучшить характеристики ОУ, таких как напряжение смещения и дрейфа.

    ОУ GAP/R P45 имел усиление 94 дБ и питался напряжением ±15V. ОУ должно было иметь дело с сигналами в диапазоне ±10V.
    В последствии, эти напряжения стали своеобразным стандартом.


    Рис. 7. ОУ GAP/R P45. Фотография и электрическая принципиальная схема.

    1961 г. Джордж А. Филбрик создает схему варакторного мостового операционного усилителя.
    В этой схеме, напряжение переменных конденсаторов (varactors) используются в входном каскаде операционного усилителя. В результате использования варакторного моста был достигнут самый низкий входной ток любого ОУ. Даже меньше чем у ламп.

    Рис. 8 иллюстрирует в виде блок-схемы варакторный мостовой ОУ. Существуют четыре основных компонента, передняя часть состоит из мостовой схемы и цепи высокочастотного генератора, усилителя переменного тока для усиления напряжения ошибки моста, синхронный детектор фазы для преобразования переменного тока  ошибки для соответствующего постоянного тока ошибки, и наконец, выходной усилитель, обеспечивающий дополнительное усиление постоянного тока и нагрузки устройства.



    Рис. 8. Блок-схема варакторного мостового операционного усилителя.
    Схема работает следующим образом: небольшая ошибка напряжения постоянного тока Vin применяется к подобранным варакторным диодам D1 и D2 и вызывает дисбаланс моста переменного тока, который подается в усилитель переменного тока. Это напряжение переменного тока будет сдвинутым по фазе в зависимости от напряжения ошибки постоянного тока. Остальные части схемы усиливают и обнаруживают ошибку постоянного тока. Филбрик выпустил операционный усилитель GAP/R P2. Выпущенный в 1966 году модифицированный ОУ GAP/R SP2A мог усиливать входной ток порядка ±10pA (10−12).


    В 1965 г. Рэй Стейти Мэттью Лорбер создают Analog Devices, Inc. (ADI). Вскоре, Льюис Р. Смит (Lewis R. Smith) создал варакторный усилитель модели 301, а также его правопреемников, модели 310 и 311. Эти проекты смогли добиться существенного повышения точности входных токов до ±10fA (10−15) (примерно на 3 порядка ниже GAP/R P2). Интересно, 310 и 311 модели продавались по ценам порядка $75. Эти усилители и по сей день выпускаются в ограниченном количестве


    1967 г. Стоит также отметить, что ADI много сделала для популяризации использования ОУ. Так, она в 1967 году начала выпускать журнал Analog Dialogue Magazine, который выходит по сей день. Интернет версия журнала — это форум для обмена решениями в области схемотехники и программного обеспечения для реальных устройств и систем обработки сигналов. В нем рассматриваются технологии и методы для аналоговых, цифровых и смешанных сигналов. Работая в качестве шлюза к технологиям компании ADI, Analog Dialogue ежемесячно публикуется в Интернете. Избранные технические статьи представлены также в ежеквартальных печатных изданиях.


    1962 г. Алан Перлман и Roger Noble уходят из GAP/R и создают небольшую компанию Nexus Research Laboratory, Inc. Они первыми стали выпускать ОУ, упакованные в прямоугольные модули с выводами, приспособленными для монтажа на печатных платах. Такая конструкция превратила ОУ в «черный ящик», который легко было рассматривать как отдельный элемент схемы. Модули стали настолько популярны, что GAP/R вынуждена была выпустить свой усилитель в подобном корпусе.


    Рис. 9. ОУ GAP/R PP65. Фотография и электрическая принципиальная схема.

    1963 г. μA702 из Fairchild Semiconductor Corporation стала первый монолитной интегральной схемой ОУ. μA702 разработал молодой инженер Роберт ДЖ (Боб) Видлар. Профессиональная деятельность Видлара в течение всего семи лет (1963—1970) во многом определила развитие аналоговой микроэлектроники. Но его μA702 точно не взял мир штурмом. Он не был хорошо принят, из-за необычных свойств — лишнее напряжение питания, низкий коэффициент усиления, и т.д. Тем не менее, несмотря на эти недостатки, μA702 были установлены некоторые важные для ИС тенденции в дизайне.


    1965 г. Выпущен μA709. Он значительно улучшил характеристики μA702. Это и больший коэффициент усиления (45,000 или ~94dB), расширенное до ±10V напряжение входа/выхода, уменьшение входного тока до 200nA и повышение выходного тока. Питался усилитель от напряжения ±15V. Компенсация частоты достигалась двумя RC цепочками между контактами 1-8, и 6-5. μA709 быстро стали стандартом и производились несколько десятилетий. Рис. 10 демонстрирует принципиальную схему μA709.



    Рис. 10. Электрическая принципиальная схема μA709.

    Несмотря на достаточно сильное улучшение схемы по сравнению с μA702, у усилителя все еще были проблемы.


    1967 г. Не желая почивать на лаврах своих ОУ μA702 и μA709, Боб Видлар перешел к другой компании, National Semiconductor Corporation (NSC). Его следующий дизайн интегральных схем, LM101, был запущен в 1967 году. LM101 использовала простую двухступенчатую ​​топологию, которая явилась решением проблем μA709. Кроме того, это был дизайн операционных усилителей, которому впоследствии следовали многие производители. Упрощенная схема LM101 показана на рисунке 11.


    Рис. 11. Упрощенная схема LM101.

    Целями проекта LM101 было устранить такие проблемы μA709 как:
     • Отсутствует защита от короткого замыкания.
     • Комплексные частоты компенсации.
     • Чувствительность к чрезмерному напряжению дифференциального входа.
     • Чрезмерное рассеиваемая мощность и ограниченный диапазон питания.
     • Чувствительность к емкостным нагрузкам.

    Новый дизайн LM101 решил проблемы μA709, и добавил еще несколько улучшений. Усиление увеличилось до 160 000 (~ 104 дБ), полезный диапазон питания увеличился с ± 5V до ± 20V. Для легкой модернизации, LM101 использовали такие же выводы, как μA709 для входа, выхода и питания.


    1968 г. Меньше, чем через год после выпуска LM101, Fairchild в 1968 году выпустила ОУ μA741, разработанный Дэйвом Фаллэгэром. Упрощенная схема μA741 представлена на рисунке 12.



    Рис. 12. Упрощенная схема μA741.

    Хотя есть очевидные различия в схемах, в μA741 путь прохождения сигнала эквивалентен LM101, и он обеспечивает подобное поведение с точки зрения короткого замыкания входа и защиты от перенапряжения, и имеет сопоставимую полосу пропускания. Отличительной особенностью μA741 было наличие 30pF конденсатора компенсации в чипе, вскоре это стало стандартом.

    LM101, с добавленным пользователем конденсатором, были функционально эквивалентны μA741. Однако простота в употреблении оказалась более ценна пользователям, чем гибкость. National Semiconductor в последствии сделал гибридный пакет из чипа LM101 и 30pF конденсатора, но именно μA741 стали стандартом.

    В википедии этому усилителю посвящена целая статья.


    1970 г. John Cadigan, работающий в ADI, создает высокоскоростной операционный усилитель. Отличительный способностью этого ОУ было использование полевых транзисторов во входном каскаде. ОУ был выполнен как гибридная интегральная схема. Ниже я приведу схему и фотографию более совершенного ОУ HQS-050, выпущенного в 1977 году.


    Рис. 13. HSQ-050. Схема электрическая принципиальная и фотография.


    Думаю, что на этом стоит остановиться. И в качестве заключения приведу схему еще одного ОУ, который позволит оценить уровень схемотехники современных операционных усилителей.



    Рис 14. AD549. Схема электрическая принципиальная.


    Во второй части я кратко рассмотрю внутреннюю схемотехнику операционного усилителя.
    Использование операционных усилителей в качестве элементов аналоговых вычислительных устройств я представлю в третьей части.



    Список использованных источников


    Основным источником для данной статьи явилась книга.
    http://ru.wikipedia.org/wiki/
    http://www.computer-museum.ru/
    http://www.computerhistory.org/
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 34
    • +3
      Газовые (воздух) аналоговые компьютеры во времена моей молодости использовались на газо-перекачивающих станциях для управления компрессорами. Основная причина — безопасность! Питающий электро-компрессор находился за пределами машинного зала. В остальном (точность, стабильность, долговечность, размеры, стоимость, стоимость обслуживания и т.д.) эта техника проигрывала электрическим…
      • –2
        Более того, 12 ноября 2011 в космос запустили «Союз ТМА-22» с аналоговыми системами управления. Пруф
        Даже не знаю кого в этом винить. Наличие ракет на складах или надежность аналоговых компьютеров.
        • +4
          Что, простите, винить кого-то в аналоговых системах управления? Да вы с ума сошли, инженеры используют инструменты лучше всего подходящие для решения задачи.
          До сих пор пневматические системы управления используются на заводах, особенно в химическом производстве, в пожароопасных цехах.
          • –1
            Я имел ввиду в том, что для запуска ракетоносителей до сих пор используются аналоговые системы управления. Но с другой стороны, этот Союз был последним аналоговым. Следующие будут уже на цифре. Поэтому моя реплика касалась исключительно Союзов.

            А у аналоговых вычислений большое и светлое будущее. Взять тот же нейрон. То, как современная наука представляет его работу, легко реализуется парой-тройкой ОУ общего применения. Учитывая современное состояние микроэлектроники (технологические нормы 32 нм и ниже) в кристалле можно реализовать приличного размера нейронную сеть.

            PS. Я этот момент постараюсь осветить в продолжении.
            • –1
              Нейрон — разве аналоговая схема? Я почему-то всегда думал, что нейрон — самый обычный логический элемент, с логическими входами и логическими же выходами. Я отстал от жизни?
              • +3
                Реальный нейрон — аналоговая система,
                Только сильно упрощая можно сказать что это логический элемент.
                Да, и «современная наука» не особо может описать поведение нейрона (опять-таки, только в сильно приближенном виде).
                • 0
                  Цифровое представление нейрона — это только одна из моделей, его описывающая. Так называемые перцептроны. А так, нейроны — чисто аналоговые устройства. Опять же исходя из сегодняшнего знания об нейронах.
                  Можно здесь немножко прочесть искуственный нейрон.
                  • 0
                    Перцептрон — тоже вполне себе аналоговое устройство.
            • 0
              «Шилка» (ЗСУ-23-4) серийно выпускалась 1964-1985 и до сих пор используется…
              Но и там и там НЕ пневматика.
              • 0
                История возникновения и развития ПУАЗО сама по себе интересна.
              • 0
                А почему бы их не использовать? Производство штучное, ТЗ не меняется каждый день (как в веб-разработке :) ), схемы отлаженные десятилетиями (на лабах нам показывали кое-что), универсальность, присущая ЦЭВМ, не требуется, запятую вместо точки не поставит «девочка из машзала», с резервированием, афаик, проблем меньше.

                А вот то, что переходят на цифру я бы с одной стороны не назвал хорошей новостью, с другой, если удаленно можно наложить патч на выявленный после запуска баг, то это несомненно плюс.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Конечно, но уж сколько лет прошло с 1979 года! Склероз…
              • +1
                У родителей до сих пор практически все измерения происходят на аналоговых компьютерах 30летней давности. Современные цифровые купили, но они не дают достаточной точности при измерении электромагнитных пучков и приходится мерить на старой технике.
                • 0
                  Автор, делитель напряжения (два последовательных резистора) — это аналоговый компьютер?
                  • 0
                    Элемент аналогового компьютера.
                    Так же как и триггер — ещё не цифровой компьютер.
                    • 0
                      Этот вопрос к тому, что меня смущает то, что автор АКП называет компьютером.
                      • +1
                        Здесь слово компьютер следует понимать более узко — вычислитель.
                        Цитата из википедии.
                        Автоматическая коробка переключения передач (также автоматическая трансмиссия, АКПП) — разновидность коробки передач автомобилей, обеспечивающая автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов.

                        Здесь в чистом виде происходит вычисление некоей функции. На входе мы имеем некие сигналы, на выходе — передаточное число.
                        • 0
                          тогда делитель напряжения — это компьютер («чистом виде происходит вычисление некоей функции»).
                          • +1
                            Если исходить из того что компьютер, неважно какой — аналоговый ли, цифровой ли, — АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ вычислительное устройство. Т.е. устойство, способное САМОСТОЯТЕЛЬНО многогократно повторять предписанные расчёты, то делитель напряжения, если он используется самостоятельно, можно считать за компьютер.

                            Если же он в составе другого, более сложного устройства, то лучше считать как отдельный вычисляющий элемент. ИМХО.

                            Та же логарифмическая линейка (пальцы или счеты) будет просто вычислительным устройством, но никак не компьютером.
                            • 0
                              По этой логике нельзя назвать АКП компьютером, т.к. ее нельзя использовать как самостоятельное устройство :)

                              Я бы предложил терминологию:

                              Компьютер — устройство выполняющее ряд заданных действий, при этом возможность задать этот ряд является неотъемлемым и одним из основных свойств устройства.

                              Вычислительное устройство — устройство выполняющее ряд заданных действий, в котором возможность задать этот ряд отсутствует (определяется конструкцией) или не является одной из основных функций устройства (набор действий определяется настройками).
                              • 0
                                По вашей логике получается, что некая аналоговая схема (например, решающая некий диффур) собранная на макетной плате является компьютером, а она же, но собранная на специально подготовленной для нее печатной плате уже нет.

                                PS. В ходе написания статьи я пользовался термином «вычислитель». И только в последний момент поменял его на более модное «компьютер», кстати с огладкой на вики

                                • 0
                                  Идея разделения состоит в том что если вы можете легко менять (и так задумано) вычисляемую функцию — то это компьютер, если нет — то вычислитель.
                  • 0
                    У меня одного в слове «Ана́логовый» ударение поставлено на букву «л»?
                    • 0
                      Вот в комментарии ударение стоит между буквами, а в статье — над «л». Firefox 7.0.1/Ubuntu
                      • 0
                        Нормально всё и в тексте и в коментарии, ударение над буквой «а». Проверено на Konqueror и FF8. OpenSUSE.
                        Шрифт, наверное, у Вас какой-то не такой.
                    • –1
                      Начало статьи — беспардонный копипаст из Википедии без указания на это. Позор автору.
                      • +1
                        Список использованных источников я указал в конце статьи.
                        Даже более того, если Вы откроете английскую страницу про операционные усилители, то в разделе об истории создания ОУ там будет практически такая же хронология, потому как и у меня и в вики был использован один и тот же источник.
                        • –1
                          «Источник» и копипаст — это огромная разница. Обычно когда идёт прямой обширный копипаст, то прямо пишется, мол, так написано в Википедии. (не говоря уже о том, что использовать Википедию как первоисточник нельзя согласно даже внутренним правилам Википедии, не говоря уже о здравом смысле).
                          • +1
                            Все равно спасибо за замечание.
                            Благодаря ему я заменил определение АВМ из вики на более корректное.
                      • 0
                        Прочитав статью, сложилось впечатление что отечественные ученые ничего не создали в данной области.
                        Ни одного упоминания о русских, не ужели это действительно так?
                          • 0
                            Если Вы внимательно читали статью, то я указывал в ней ссылку на виртуальный музей, и на статью с историей создания микросхем. Где как раз написано и какие были приоритеты и какие кому воздались почести.
                            Я перед собой не ставил целью рассказать про историю создания самих микросхем. Я только указал самых первых разработчиков.

                            По поводу самой схемотехники ОУ, то здесь, к сожалению, отечественные разработчики, в основном, повторяли идеи Видлара. О том что практически каждый отечественный ОУ имеет зарубежного аналога я оставлю без комментария.
                            Про ламповую эру информации по отечественным разработчикам не нашлось.
                          • 0
                            К сожалению, в рамках одной статьи описать все события за более, чем 100 лет развития электроники, не имеется возможности. Поэтому в данной статье я привел только ключевые, на мой взгляд, события, которые повлияли на развитие операционных усилителей.

                            Далее я постараюсь кратко представить вехи развития отечественной электроники, естественно все, что касается развития операционных усилителей. Так что не ждите истории создания БЭСМ или Сетуни.

                            Внимание! Далее пойдет наглый копипаст из различных источников в интернете. Указывать все их не имеется возможности, но пытливый читатель, надеюсь сам сможет их найти.

                            1914 Бонч-Бруевич Михаил Александрович организовал первое отечественное производство радиоламп.
                            В 1918 году он предложил схему переключающего устройства, имеющего два устойчивых рабочих состояния, под названием «катодное реле». Это устройство впоследствии было названо триггером.

                            В 1921 году А. А. Чернышёвым предложена конструкция цилиндрического подогревного катода (катода косвенного накала).

                            5 октября 1924 года профессор М. А. Бонч-Бруевич на научно-технической беседе в Нижегородской Радиолаборатории сообщил об изобретенном им новом способе телефонирования, основанном на изменении периода колебаний. Демонстрация частотной модуляции производилась на лабораторной модели.

                            Текст далее честно украден из этой статьи
                            Советский инженер-радиофизик О. В. Лосев, экспериментировавший в 1922 г. со слаботочной техникой (работающей при напряжениях до 4 В), открыл явление возникновения электромагнитных колебаний и эффект их усиления в полупроводниковом кристаллическом детекторе. Он обнаружил у кристалла падающий участок вольт-амперной характеристики и первым построил генерирующий детектор, т. е. детекторный приемник, способный усиливать электромагнитные колебания. Свой прибор Лосев основал на контактной паре металлического острия и кристалла цинкита (оксида цинка), на которую подавалось небольшое напряжение. Прибор Лосева вошел в историю полупроводниковой электроники как “кристадин”. Примечательно, что продолжение исследований в этом направлении привело к созданию в 1958 г. туннельных диодов, нашедших применение в вычислительной технике 60-х годов ХХ века. Лосев первым открыл и новое явление — свечение кристаллов карборунда при прохождении тока через точечный контакт. Ученый объяснил это явление существованием в детектирующем контакте некоторого “активного слоя” (впоследствии названного p-n-переходом, от p — positive, n — negative).

                            В 1926 г. советский физик Я. И. Френкель выдвинул гипотезу о дефектах кристаллической структуры полупроводников, названных «пустыми местами», или, более привычно, «дырками», которые могли перемещаться по кристаллу. В 1930-е годы академик А. Ф. Иоффе начал эксперименты с полупроводниками в Ленинградском институте инженерной физики.

                            В 1938 г. украинский академик Б. И. Давыдов и его сотрудники предложили диффузионную теорию выпрямления переменного тока посредством кристаллических детекторов, в соответствии с которой оно имеет место на границе между двумя слоями проводников, обладающих p- и n- проводимостью. Далее эта теория была подтверждена и развита в исследованиях В.Е. Лашкарева, проведенных в Киеве в 1939—1941 гг. Он установил, что по обе стороны «запорного слоя», расположенного параллельно границе раздела медь — оксид меди, находятся носители тока противоположных знаков (явление p-n-перехода), а также что введение в полупроводники примесей резко повышает их способность проводить электрический ток. Лашкарев открыл и механизм инжекции (переноса носителей тока) — явления, составляющего основу действия полупроводниковых диодов и транзисторов.
                            Его работа была прервана начавшейся войной, однако по ее окончании Лашкарев вернулся в Киев и в 1946 г. возобновил исследования. Вскоре он открыл биполярную диффузию неравновесных носителей тока в полупроводниках, а в начале 1950-х изготовил первые точечные транзисторы в лабораторных условиях.

                            Параллельно с киевской лабораторией Лашкарева исследовательская группа московского инженера А. В. Красилова в 1948 г. создала германиевые диоды для радиолокационных станций. В феврале 1949-го Красилов и его помощница С. Г. Мадоян (в то время студентка Московского химико-технологического института, выполнявшая дипломную работу по теме “Точечный транзистор”) впервые наблюдали транзисторный эффект. Правда, первый лабораторный образец работал не более часа, а затем требовал новой настройки. Тогда же Красилов и Мадоян опубликовали первую в Советском Союзе статью о транзисторах, называвшуюся “Кристаллический триод”.

                            В 1953 году началось промышленное производство точечных транзисторов (С1-С4).
                            В 1953 году появились германиевые сплавные транзисторы (П1-П3).
                            В 1956 году инженер Ф.А. Щиголь разработал первые кремниевые сплавные транзисторы (П501-П503).


                            Касательно микросхем.
                            Гибридные интегральные схемы (ГИС) является продуктом эволюционного развития микромодулей и технологии монтажа на керамических платах. Первые гибридные схемы в разных странах появились практически одновременно.

                            Первые ГИС (модули типа “Квант” позже получившие обозначение ИС серии 116) в СССР были разработаны в 1963 г. в НИИРЭ (позже НПО “Ленинец”, Ленинград) и в том же году его опытный завод начал их серийное производство. В этих ГИС в качестве активных элементов использовались полупроводниковые ИС “Р12- 2”, разработанные в 1962 г. Рижским заводом полупроводниковых приборов.
                            Бесспорно, модули “Квант” были первыми в мире ГИС с двухуровневой интеграцией – в качестве активных элементов в них использовались не дискретные бескорпусные транзисторы, а полупроводниковые ИС. Вполне вероятно, что они вообще были и первыми в мире ГИС – конструктивно и функционально законченными многоэлементными изделиями, поставляемыми потребителю как самостоятельная товарная продукция.
                            Самым ранним из выявленных автором зарубежных подобных изделий являются ниже описанные SLT -модули корпорации IBM, но они были анонсированы в следующем, 1964 г.

                            Осенью 1962 года в СССР на Рижском заводе полупроводниковых приборов были получены первые опытные образцы германиевой твёрдой схемы 2НЕ-ИЛИ.
                            В связи с тем, что разработанные Килби и Нойсом микросхемы были лабораторными образцами, а советский разработчик Юрий Валентинович Осокин разрабатывал ИС под существующую технологию, то промышленное производство ИС началось практически одновременно, в 1962 году.
                            Данный текст я выдрал из уже упомянутой раньше статьи.

                            Как видите, отечественная электроника шла ноздря в ноздрю со всем миром, где то немного опережая, где то немного отставая. Поэтому не надо отдавать кому-то приоритет. В статье я указал только основные вехи.

                            PS. Шутка про самые большие микросхемы СССР, имеет под собой полное основание http://www.155la3.ru/samye.htm

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.