Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi
Toshkent Axborot Texnologiyalar Universiteti
Farg‘ona filiali
“Dasturiy injiniringi” 850-22 guruh talabasi
Elektronika va sxemalar fanidan
Elektronika fani haqida tushuncha. Fan tarixi.
Fanning xalq xo‘jaligidagi roli mavzusida
tayyorlagan
Sodiqov Kamroning
FAN HAQIDA TUSHUNCHA. FAN TARIXI. FANNING XALQ
XO‘JALIGIDAGI ROLI.
Elektronika — fan va texnika sohasi bo'lib, axborot uzatish, qabul qilish,
qayta ishlash va saqlash uchun ishlatiladigan elektron qurilmalar, asboblar hamda
sxemalar ustida ishlash va yaratish usullarini o‘rganish bilan bir qatorda ishlab
chiqish bilan ham shug'ullanadi. Elektronika elektromagnit
maydon nazariyasi
, kvant
mexanikasi, qattiq jism tuzilishi nazariyasi va elektr o'tkazuvchanlik hodisalari
kabi fizik bilimlarga asoslanadi.
Elektronika rivojlanishi elektron asboblar texnologiyasining takomillashuvi
bilan chambarchas bog'liq bo‘lib, hozirgi kungacha to‘rt bosqichni bosib o‘tdi:
Birinchi
bosqich
asboblari:
rezistorlar,
induktiv
g'altaklar,
magnitlar,
kondensatorlar, elektromexanik asboblar (qayta ulagichlar, rele va shunga
o‘xshash) passiv elementlardan iborat edi.
Ikkinchi bosqich Li de Forest tomonidan 1906-yilda triod lampasining ixtiro
qilinishidan boshlandi. Triod elektr signallarni o'zgartiruvchi
va eng muhimi
, quvvat
kuchaytiruvchi birinchi aktiv elektron asbob bo’ldi. Elektron lampalar yordamida
kuchsiz signallarni kuchaytirish imkoniyati hisobiga radio, telefon so‘zlashuvlarni,
keyinchalik esa, tasvirlarni ham uzoq masofalarga uzatish imkoniyati
(televideniye) paydo bo‘ldi. Bu davrning elektron asboblari passiv elementlar bilan
birga
aktiv
elementlar
—
elektron
lampalardan
iborat
edi.
Uchinchi bosqich Dj. Bardin, V. Bratteyn va V. Shoklilar tomonidan 1948-yilda
elektronikaning asosiy aktiv elementi bo'lgan bipolyar tranzistorning ixtiro etilishi
bilan boshlandi. Bu ixtiroga Nobel mukofoti berildi. Tranzistor elektron lampaning
barcha vazifalarini bajarishi bilan birga uning: past ishonchlilik, ko‘p energiya
sarflash, katta
o‘lchamlari kabi asosiy kamchiliklaridan
xoli
edi.
To’rtinchi bosqich integral mikrosxemalar (IMS) asosida elektron qurilma hamda
tizimlar yaratish bilan boshlandi va mikroelektronika davri deb ataldi.
Mikroelektronika — fizik, konstruktiv-texnologik va sxemotexnik usullardan
foydalanib yangi turdagi elektron asboblar - IMSlar va ularning qo'llanish
prinsiplarini ishlab chiqish yo‘lida izlanishlar olib borayotgan elektronikaning bir
yo‘nalishidir. Hozirgi kunda telekommunikatsiya va axborotlashtirish tizimining
rivojlanish darajasi tom ma’noda mikroelektronika va nanoelektronika
mahsulotlarining ularda qo'llanilish darajasiga bog‘liq.
Sxemalarda buyumlarga kirmaydigan elementlar buyum uchun xizmat
qiladigan bo‘lsa, ular ingichka shtrix-punktir chiziq bilan tasvirlanadi. Lekin uning
joyi va bajaradigan ishi tushuntirish matni orqali ifodalanadi. Standart tom onidan
quyidagi atama va ta’riflar yetakchi tasnifli guruhlarda belgilangan.
1. Sxema elementi — sxemaning tarkibiy qismiga kiruvchi va m a’lum
bir vazifani
bajaruvchi
, ammo mustaqil ish bajaruvchi, masalan, nasos, transformator,
kompressor, mufta kabilar.
2. Moslama — yagona konstruksiyaga ega bo‘lgan elementlar yig‘indisi, apparat,
mexanizm biror buyumda aniq bir vazifaga ega bo‘lmasligi mumkin.
3. Funksional guruh — yagona konstruksiyaga kirmasa-da, buyumda m a’lum bir
vazifani bajaradigan elementlar yig‘indisi.
4. Funksional qism — ma’lum vazifani bajaruvchi funksional guruh va
moslama elementi.
5. Funksional zanjir — m a’lum yo‘nalishda ish bajaradigan chiziq, kanal,
trakt.
6. O‘zaro bog‘lanish chizig‘i — buyumdagi funksional qismlar orasidagi
bog‘lanishni ko‘rsatuvchi chiziq bo‘lagi.
7. O‘rnatish — energetik inshhootlarda sxemasi chiziladigan obyektning
shartli nomi.
Birinchi IMSlar 1958-yilda yaratildi.
IMSlaming hajmi ixcham
, og‘irligi kam,
energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori bo'lib, hozirgi kunda uch konstruktiv-
texnologik variantlarda yaratilmoqda: qalin va yupqa pardali, yarimo'tkazgichli va
gibrid.
1965-yildan buyon mikroelektronikaning rivoji G. Murqonuniga muvofiq
bormoqda, ya’ni har ikki yilda zamonaviy IMSlardagi elementlar soni ikki marta
ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 104-10° ta bo'lgan o'ta yuqori (O'YU IS)
va giga yuqori (GYU IS) IMSlar ishlab chiqarilmoqda. Mikroelektronikaning
qariyb yarim asrlik rivojlanish davri mobaynida IMSlarning keng nomenklaturasi
ishlab chiqildi. Telekommunikatsiya va axborot-kommunikatsiya tizimlarini
loyihalovchi va ekspluatatsiya qiluvchi mutaxassislar uchun zamonaviy
mikroelektron element bazaning imkoniyatlari haqidagi bilimlarga ega bo'lish
muhim. Integral mikroelektronika rivojining fizik chegaralari mavjudligi sababli,
hozirgi kunda an’anaviy mikroelektronika bilan birqatorda elektronikaning yangi
yo'nalishi
—
nanoelektronika
jadal
rivojlanmoqda.
Nanoelektronika o'lchamlari 0,1 dan 100 nm gacha bo'lgan yarimo'tkazgich
tuzilmalar elektronikasi bo'lib, mikroelektronikaning mikrominiatyurlash yo'lidagi
mantiqiy davomi hisoblanadi. U qattiq jism fizikasi,
kvant elektronikasi
, fizikaviy-
kimyo va yarimo'tkazgichlar elektronikasining so'nggi yutuqlari negizidagi qattiq
jismli texnologiyaning bir qismini tashkil etadi. So'nggi yillarda nanoelektronikada
muhim amaliy natijalarga erishildi, ya’ni zamonaviy telekommunikatsiya va
axborot tizimlarning negiz elementlarini tashkil etuvchi: geterotuzilmalar asosida
yuqori
samaradorlikka
ega
lazerlar
va
nurlanuvchi
diodlar
yaratildi;
fotoqabulqilgichlar, o'ta yuqori chastotali tranzistorlar, birelektronli tranzistorlar,
turli xil sensorlar hamda boshqalar yaratildi. Nanoelektron O'YIS va GYIS
mikroprotsessorlarni ishlab chiqarish yo'lga qo'yildi. Shvetsiya Qirolligi fanlar
akademiyasi ilmiy
ishlarida tezkor tranzistorlar
, lazerlar, integral mikrosxemalar
(chiplar) va boshqalarni ishlab chiqish bilan zamonaviy axborot kommunikatsiya
texnologiyalariga asos solgan olimlar: J.I. Alferov, G. Kremer, Dj.S. Kilbini Nobel
mukofoti bilan taqdirladi. Integral mikroelektronika va nanoelektronika bilan bir
vaqtda funksional elektronika rivojlanmoqda. Elektronikaning bu yo'nalishi
an’anaviy elementlar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar va kondensatorlar)dan voz
kechish va qattiq jismdagi turli fizik hodisa (optik, magnit, akustik va h.k.)lardan
foydalanish bilan bog'liq. Funksional elektronika asboblariga akustoelektron,
magnitoelektron,
kriogen
asboblar
va
boshqalar
kiradi.
Elektronika va sxemalar1 —zamonaviy fan va texnikaning elektronlar va boshqa
zaryadlangan zarralarning elektromagnit maydon hamda turli jismlar bilan oʻzaro
taʼsiri qonuniyatlarini oʻrganish, bu oʻzaro taʼsirdan foydalanib energiyani
oʻzgartiradigan elektron asbob va qurilmalarni yaratish hamda ularda qo’llanilgan
sxemalarni usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi. Matematika,
fizika, nazariy elektronika, zanjirlar nazariyasi kabi fanlar Elektronika va
sxemalarning asosini tashkil qiladi. Elektronika va sxemalarda axborotni diskret va
uzluksiz elektromagnit signallar koʻrinishida olish va ularni oʻzgartirish,
almashtirish
masalasi
ham
oʻrganiladi.
Elektronlarning juda kichik inersion xossaga ega ekanligi ularning elektron
asboblar ish hajmidagi
makromaydonlar bilan ham
, atom, molekula yoki kristall panjara
ichidagi mikromaydonlar bilan ham oʻzaro taʼsiridan chastotasi 1012Gs gacha
boʻlgan elektromagnit terbanishlarni,
shuningdek
, chastotasi 1012— 1020Gs boʻlgan
infraqizil, optik, ultrabinafsha va rentgen nurlanishlarni samarali generatsiyalash,
oʻzgartirish va qabul qilish imkonini beradi. Elektron jarayonlar va hodisalarni,
shuningdek, elektron asbob va qurilmalar yaratish usullarini tadqiq qilish natijalari
elektron
texnikaning
turlituman
asbobuskunalarini,
hisoblash
texnikasi,
informatika, aloqa, radiolokatsiya, televideniya, telemexanika va boshqalar
sohalardagi murakkab masalalarni hal qilishga moʻljallangan turli tizimlar va
komplekslarni yaratishda oʻz aksini topgan.
Elektr energiyasini xalq xo'jaligida qo’llash — mehnat unumdorligini
oshiribgina qolmasdan, balki mashina va mexanizmlami avtomatlashtirish
imkonini yaratadi. Shuning uchun ham elektr energiyasidan sanoai, qishloq
xo'jaligi, transport va uy xo'jaligida keng qo'llanilyapti. Bu esa o‘z navbatida elektr
energiyasiga bo‘lgan talabni oshirmoqda. Hozirgi vaqtda respublikamizda katta
quwatga ega bo‘lgan issiqlik va gidroelektrostansiyalar ishlab turibdi. Xususan,
Toshkent GRES, Sirdaryo GRES, Yangiangren, Angren GRESlari, Chorvoq GESi,
Qoraqalpog‘istondagi Taxiatosh GRESlari m amlakatimizda muntazam ravishda
elektr energiyasini ishlab chiqarmoqda. Mustaqil Respublikamizda bir yilda 50
milliarddan ortiq kilovattsoat elektr energiyasi ishlab chiqariladi. 0 ‘zbekiston
elektr energiyasi ishlab chiqarishda dunyoda yetakchi mamlakatlar qatorida turadi.
0 ‘tgan davr mobaynida yurtimizda 500 ming, 220 ming, 110 ming, 35 ming, 6 va
10 rning voltga ega bo'lgan elektr liniyalari qurilgan. Aholining elektr energiyasiga
bo‘lgan talabini qondirishda hozirgi kunda 230 va 400 voltga ega boMgan elektr
liniyalari xizmat ko‘rsatmoqda. Xalq xo‘jaligining barcha sohalarini elektr
energiyasi bilan ta'minlashda uning qulayligi eng asosiy omillardan biri sanaladi.
Elektr energiyasini juda uzoq masofaga elektr liniyalar yordamida uzatish mumkin.
Elektr energiyasini har qanday quvvatli iste'molchilarga taqsimlash bilan bir
qatorda, uning yordamida mashina va mexanizmlarni avtomatlashtirish imkoni bor.
Elektr energiyani boshqa turdagi energiyalarga aylantirisa bo'ladi. Elektr energiya
dvigatellari yordamida isitish va sovutish mashina va mexanizmlarini ishlatish
mumkin. Elektr energiyasi tufayli radio, televideniye, simli va radioaloqalari
ishlaydi. Kompyuterlar tarmog'i rivojlanmoqda. 3 www.ziyouz.com kutubxonasi
Bularning hammasi malakali kasb egalari va mutaxassislami yetishtirishni talab
etadi. Umumiy elektrotexnika va elektronika asoslari kursi matematika, fizika,
kimyo, chizmachilik va elektron hisoblash mashinalari fanlari bilimini talab etadi.
Elektrotexnika va elektronika kursida olingan bilimlar xalq xo‘jaligining hamma
sohalarida ishlashga yo'llanma beradi. Elektr energiyasidan barcha sohalarda keng
ko'lamda ishlatilishiga uning quyidagi afzalliklari sabab bo'ladi: — g'oyat katta
miqdordagi elektr energiyasini uzoq masofaga uzatish; — elektr energiyasini
amalda har qanday quvvatdagi iste'molchilarga osongina taqsimlash. Masalan,
quwatni eng kam oladigan elektmstara, odamni uqalovchi elektr asbob,
kalkulyator, tibbiy davolash asboblari va boshqalar; — elektr energiyani
mexanikaviy, issiqlik, yorug'lik, kimyoviy va boshqa turdagi energiyalarga
osongina aylantirish mumkin. Elektr energiyasini elektr dvigatellar yordamida
mexanikaviy energiyaga aylantirish sanoatda, transportda, tibbiyotda, qishloq
xo‘jaligida turli mashinalami va mexanizmlarni juda qulay texnik mukammal
hamda iqtisodiy-foydali ravishda harakatga keltirishga imkon beradi. Kimyo
sanoatida esa ko‘pgina texnologik jarayonlar elektr energiyasini kimyoviy
energiyaga aylantirishga asoslangan. Masalan, metallar ajratib olishning elektroliz
usullari, galvonotexnika va boshqalar.
| 