Электроника

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ, устройства разл. назначения, в к-рых на основе пьезоэлектрич. эффекта осуществляется преобразование акустич. энергии в электрическую или наоборот с целью генерации сигналов, их передачи, фильтрации, измерения и т. п. Конструктивно выполнены в виде отд. блоков. Все пьезоэлектрич. и электронные элементы П. п. размещаются либо на печатной плате (в случае дискретного исполнения), либо в корпусе ИС (в случае гибридно-пленочного или интегрального исполнения). В зависимости от назначения П. п. подразделяются на след. осн. группы: излучатели акустич. волн, приёмные П. п., усилительные П. п., преобразователи, пьезоэлектронные устр-ва, составляющие основу большинства акустозлектронных устройств.
П. п.-из л у чате л и содержат электронный возбудитель-генератор и пьезоэлектрический преобразователь, излучающий акустич. волну. Используются в качестве излучателей звука в газе, жидкости или твёрдом теле- Оси. параметры П. п.-излучателей: акустич. мощность (давление), кпд. Приёмные П. п. содержат пьезоприёмник и электронные устр-ва усиления и преобразования сигнала. Используются в сейсмоприёмииках, УЗ дефектоскопах и др. Осн. параметры приёмных П. п.: полоса частот, чувствительность, динамич. диапазон, потребляемая мощность. Усилительные П. п состоят из тракта усиления и преобразования сигналов, содержащего электронные и пьезоэлектрич. элементы. Применяются в качестве преселекторов и усилите- лей промежуточной частоты в радиоприёмных устр-вах. Осн. параметры усилит. П. п.: коэф. усиления, динамич. диапазон, коэф. нелинейных искажений. П. п.-преобразо-в а т е л и содержат электронные устр-ва и пьезоэлектрич. преобразователи. Применяются в качестве генераторов электрич. сигналов, вторичных источников питания и др. Осн. параметры П. п.-преобразователей: потребляемая мощность, нестабильность выходного сигнала. Пьезо-электронные устройства представляют собой функционально законченные изделия электронной техники (линии задержки, датчики, пьезоэлектрич. генераторы, час-тотно-избират. микроблоки и т. д.). Применяются в совр. радиоэлектронной аппаратуре для возбуждения, преобразования и формирования сигналов. Принцип действия пьезоэлектронных устр-в основан на законах акустоэлект-ронного взаимодействия в объеме либо в поверхностном слое пьезоэлектрич. материала. Соответственно различают пьеэоэлектронные устр-ва иа объёмных акустич. волнах (ОАВ) и на поверхностных акустнческих волнах (ПАВ). Диапазон рабочих частот пьезоэлектронных устр-в лежит в пределах от неск. кГц до неск. МГц для изделий на ОАВ и от неск. МГц до неск. ГГц для изделий на ПАВ. Пьеэоэлектронные устр-ва широко применяются в приборах радиосвязи, измерит, и др. аппаратуре, напр. частотно-избират. микроблоки — в трактах сигнала промежуточной частоты радиовещат. и телевиз. приёмников, датчики на основе резонаторов на ПАВ—в измерителях артериального давления; перспективны генераторы на основе резонаторов на ПАВ для радиопередатчиков, позволяющие возбуждать ВЧ сигналы без предварит, умножения частоты, дисперсионные линии задержки для радиолокац. станций дающие возможность увеличить дальность, помехозащищённость и разрешающую способность РЛС, и т. д.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИК, кристаллический диэлектрик, способный поляризоваться под воздействием механич. напряжения (прямой пьезоэлектрический эффект) и деформироваться лод воздействием приложенного внеш. электрич. поля (обратный пьеэоэлектрич. эффект). К П. относятся монокристаллы сегнетовой соли, титаиата бария, пьезокварца, дигидрофос фатов калия и аммония, электреты иа основе титаната бария, твёрдых р-ров цирконата-титаиата свинца, полимеров (напр., поливинилиденфторид и его сополимеры). Кристаллы П. выращивают из р-ров или расплавов, а также используют природные кристаллы, напр. кварц. В электронике П. служат для создания активных элементов электромеханич. и электроакустич. преобразователей,  полосовых электрич.  фильтров,  резонаторов для стабилизации частоты и др. Наиболее распространённым пьезоэлектрич. материалом является пьезокерамика.
Пьезозлектрич. св-ва П. характеризуются значениями пьезоконстант — коэф. пропорциональности в соотношениях, связывающих злектрич. величины (напряжённость злектрич. поля Е, электрич. индукцию D) с механическими (механич. напряжением п, относит, деформацией §). Напр., электрич. индукция, возникающая в П. под действием механич. напряжения, выражается соотношением: D=en, где е — одна из пьезоконстант. Др. важные параметры П.: плотность, темп-pa Кюри, тангенс угла диэлектрич. потерь, добротность, а также темп-рные и временные зависимости этих величин. Нередко вводят обобщённый параметр П.— коэф. электромеханической связи, характеризующий эффективность прямого и обратного преобразования.

ПЬЕЗОПРИЕМНИК, пьезоэлектрический преобразователь, предназначенный для восприятия акустич. сигналов и преобразования их в электрические с целью измерения, передачи, воспроизведения, записи или анализа. Наибольшее распространение (1990) получили П. статические (квазистатические), резонансные и широкополосные. Статические П. (рис. 1) применяют, напр., в тензометрии для регистрации и измерения статич. величин — давления, силы или смещения. Конструктивно такие П. могут быть выполнены в раз л. вариантах в зависимости от величины воспринимаемого снгнала и требуемого выходного напряжения. Резонансные П. (рис. 2) широко используются в акустике, гидроакустике, дефектоскопии и др. Отличаются поаыш. чувствительностью, однако их рабочая полоса частот ограничена из-за быстрого падения чувствительности по обе стороны относительно резонансной частоты. Широкополосные (иерезонансиые) П. (рис. 3) служат для неискажённого приема сложных сигналов (напр., импульсных), в спектре к-рых содержится большое число составляющих. Подразделяются на микрофоны (для приёма в воздушной среде), гидрофоны (в жидкости) и П. для твёрдых тел. В качестве микрофонов применяют П., выполненные на основе двойных (биморфных) льеэоэлемен-тов с использованием изгибных колебаний и металлич резонаторов для согласования со средой. Гидрофонами служат П., выполненные как иа основе одиночных пьезо-элемеитов, так и систем пьеэоэлемеитов, соединённых между собой электрически и механически. В твёрдых телах для приёма колебаний, вызванных волнами раз л. типов — объёмными (продольными или сдвиговыми), поверхностными,— в большинстве случаев применяют контактные П. Такие П. предназначены для измерения амплитуды смещений поверхности (виброметры), колебат. скорости (велосиметры), ускорения (акселерометры). Мин. амплитуды смещений, измеряемые широкополосными П., ограничены шумами и обычно составляют 10 —10 мкм. П. для твёрдых тел реагируют в основном иа определённый тил волн, для чего используют пластины из пьеэоэлектрич. кристаллов спец. срезов (напр., для продольных волн — Х-срез кварца, Z-среэ ниобата лития; для сдвиговых — У-среэ кварца), или на определённую поляризацию пьеэо-керамич. преобразователей, или иа особую конфигурацию электродов на пьезоэлементе (напр., для приема поверхностных волн — асгречио-штыревые преобразователи).

ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ЭВМ, устройство, посредством к-рого обеспечивается взаимодействие оператора и обслуживающего персонала с ЭВМ. Выполняется в виде стола, стенда, панели, на к-рых размещаются органы управления процессом обработки информации и технич. обслуживания ЭВМ. Различают пульт оператора и инженерный пульт. С пульта оператора осуществляются пуск и останов программы, начальный ввод программы и её корректировка, контроль за состоянием ЭВМ в целом и отд. её устр-в, индикация электропитания и т. д. Инженерный пульт предназначен гл. обр. для техиич. обслуживания ЭВМ и проверки работоспособности её устр-в во время профилактики. Пульт имеет органы управления (кнопки, тумблеры, клавиатуры, разл. переключатели, в т. ч. бесконтактные и сенсорные), индикаторы (на миниатюрных лампах накаливания и газоразрядных лампах, светодиодах, электронно-лучевых приборах н др.), пультовые накопители на магн. дисках для загрузки микропрограмм и диагностич. информации, устр-ва ввода и регистрации информации (специализир. пишущие машины) и её отображения (дисплеи). Электронные устр-ва П. у. ЭВМ выполняются, как правило, на тех же логич. н запоминающих элементах, что и осн. устр-ва ЭВМ.
Введение в состав П. у. ЭВМ сервисного процессора в сочетании с дисплеем, помимо автоматич. управления всеми режимами работы пульта, расширяет возможности отображения информации (как в количеств, отношении, так и по удобству восприятия ее оператором), позволяет автоматически диагностировать состояние и неисправности осн. устр-в ЭВМ- По существу такой пульт является специализир.
ЭВМ.

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МОДУЛЯТОР СВЕТА, модулятор света, в к-ром изменение во времени характеристик оптич. излучения различно в каждой точке его поперечного сечения. Предназначен для записи, хранения и преобразования информации, представленной в виде электрич. сигналов, оптич. изображений и др. П.-в. м. с. осуществляют дискретную или непрерывную модуляцию света, что соответствует преобразованию двумерных массивов цифровой или аналоговой информации на основе изменения одного из параметров оптич. излучения (иапр., амплитуды, фазы, поляризации). Основу П.-в. м. с составляет модулирующая среда (обычно твёрдые или жидкие в-ва), оптич. св-ва к-рой изменяются под действием электрич., эл.-магн., акустич. и др. полей. При обработке аналоговой информации необходима линейная зависимость оптич. св-в модулирующей среды от величины управляющего поля; при обработке цифровой информации эта зависимость должна быть существенно нелинейной.
По способу модуляции оптич. излучения различают П.-в. м. с. с электрич. управлением (с помощью системы электродов), управлением электронным пучком и оптич. управлением. Действие П.-в. м. с. с электрическим управлением, представляющих собой двухкоординат-ную матрицу модуляторов света, основано на использовании физ. эффектов, протекающих в разл. средах (электро-оптнч. эффектов а жидких кристаллах, возникновения двойного лучепреломления в предварительно поляризованной керамике, деформации сегнетоэлектрнч. пластин, электрооптич. и пьезоэлектрич. эффектов в монокристаллах и т. п.). В П.-в. м. с. с управлением электронным пучком модуляция осуществляется при сканировании электронного пучка по поверхности модулирующей среды, в результате чего на поверхности создаётся зарядовый рельеф, изменяющий оптич. св-ва среды. В П.-в. м. с. с  оптическим   управлением   в  качестве  управляющего сигнала используют световые пучки с двумерным распределением интенсивности по поперечному сечению. Зарядовый рельеф возникает на поверхности модулирующей среды (при наличии электрич. напряжения на структуре прибора), либо в результате фотогенерации в свето-чувствит. ПП слоях, нанесённых на поверхность такой среды, либо вследствие фотоэффекта в самой модулирующей среде.
П.-в. м. с. применяют в системах оптической обработки ннформацни (в качестве входных и выходных преобразователей), в оптич. ЗУ, оптнч. перестраиваемых фильтрах и др. Они обеспечивают формирование и преобразование больших массивов цифровой и аналоговой информации; выполнение логич. операций (сложение, вычитание, дифференцирование, преобразование Фурье и др.); кодирование и расшифровку оптич. сигналов; преобразование некоге-реитных оптич. сигналов в когерентные; усиление яркости оптич. изображений и т д. См. также Оптическая запись информации.

ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПРИБОР, электронно-лучевой прибор для поэлементного просвечивания фотографии, изображений на прозрачных подложках в устройствах преобразования изображения в злектрич. сигнал. Иногда П. э.-л. п. наз. также развертывающим ЭЛП или трубкой бегущего пятна. По принципу действия аналогичен индикаторному электронно-лучевому прибору. В П. з.-л. п. электронный луч формирует на плоском катодолюминесцентном экране световое пятно с постоянной во времени яркостью, развёртываемое отклоняющей системой в растр. Световое пятно с экрана П. з.-л. п. проецируется объективом на поверхность изображения. Прошедший через элемент изображения световой поток собирается конденсором на фотокатоде фотоэлектронного умножителя. Величина сигнала на выходе ФЭУ в каждый момент времени пропорциональна прозрачности просвечиваемого элемента изображения.
Благодаря ряду конструктивных особенностей (использованию в качестве подложки плоско параллельны к планшайб из нетемнеющвго стекла диам. 12—2В см; ортогональному положению горловины ЭЛП по отношению к планшайбе; использованию сложных электронно-оптических систем, содержащих высококачеств. фокусирующие линзы, эл.-магн. отклоняющие системы, катушки динамич. фокусировки, корректоры астигматизма н дисторсин отклонения, котировочные катушки и магн. экраны) П. э.-л. п. обладают высокими для ЭЛП параметрами: разрешающая способность 20—100 телевиз. лин. на 1 мм при глубине модуляции 50%; мин. время послесвечения люминофора (ок. 10 с); мин. межэлементная неоднородность яркости при движении пятна по строке (шумы люминофора) 5—10%. Ток пучка в П. э.-л. п. достигает 10 мкА, потенциал экрана составляет 15—25 кВ, углы отклонения—10—23 е. Разработаны однострочные П. э.-л. п., в к-рых для уменьшения межэлементной неоднородности яркости свет выводится с помощью зеркала с той стороны слоя люминофора, на к-рую падает электронный пучок. Известны также П. з.-л. п., в к-рых планшайбы выполнены из стекловолокна, что позволяет использовать прибор для проекц. объектива. П. э.-л. п. применяют для построчного просвечивания кадров кинофильмов в телевиз. днапередатчиках с бегущим лучом, для машинной скоростной обработки снимков треков ядерных ч-ц или астрономии, объектов н др. П. з.-л. п. используют также в выходных устр-вах ЭВМ (для синтеза изображений, фотозаписи) и в фотонаборных машинах. В этих случаях ЭВМ управляет яркостью пятна, а изображение с экрана П. э.-л. п. проецируется на светочувствит.

ПРОПИТКА (импрегнирование), заполнение капилляров и пор в материалах и пустот в конструкц. элементах разл. рода устройств жидкими составами обычно на основе высокомолекулярных смол и соединений с целью придания им определённых свойств (влагостойкости, теплопроводности, хим. стойкости и др.). В качестве пропиточных составов используют мае л осо держащие лаки, а также лаки на основа полиорганосилоксановых, глифталевых, алкидно-фенольных и др. полимеров, пропиточные компаунды, воскообразные и жидкие диэлектрики (напр., парафин, церезин, совол, минер, масла и т. п.).
Лаки и компаунды используют преим. прн изготовлении лакотканей и слоистых пластиков, для П. узлов и блоков РЭА, обмоток трансформаторов и дросселей; диэлектриками пропитывают конденсаторы, обмотки трансформаторов, кабели. В процесс П. обычно входят: сушка пропитываемого изделия (материала), собственно П., сушка и отверждение пропиточного состава (вследствие его полимеризации, поликонденсации или застывания). П. выполняется в пропиточных аппаратах периодич. или непрерывного действия при атм. давлении либо в вакууме (4*10"3 Па), а также при чередовании этих режимов в зависимости от вида изделия, пропиточного состава и требуемой производительности.

ПРОЕКЦИОННЫИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПРИБОР, приемный электронно-лучевой прибор, предназначенный для отображения информации на большом (площадью до 200 м') внешнем относительно прибора экране методами оптич. проекции. П. э.-л. п. применяют в те-левиэ. вещании, уч. и пром. телевидении, системах отображения информации (в частности, в центрах управления космик. полётами) и др. П. э.-л. п. делятся на светоизлучающие, к к-рым относятся проекционные кинескопы и лазерные кинескопы (кввнтоскопы), и свет о-модулирующие (см. Светок лапанный электронно-лучевой прибор).
На экране светоизлучающего (самосветящего с я) П. э.-л. п., преобразующем энергию электронного пучка в световую, создается светящееся пространственно промоделированное по яркости изображение, причём интенсивность излучения каждого элемента изображения определяется энергией, вложенной электронным пучком в этот элемент. Изображение с экрана П. э.-л. п. проецируется на внеш. экран линзовыми или зеркально-линзовыми объективами. В нач. 90-х гг. цветное изображение с помощью таких П. э.-л. п. получают, как правило, совмещением на общем внеш. экране изображений, проецируемых с экранов трёх ЭЛП, имеющих красный, зеленый и синий цвета свечения соответственно, хотя принципиально возможно создание цветных П. э.-л. п- с дискретной структурой излучающих экранов.
В светомодулирующия (светоклапанных) П. э.-л. п. изображение формируется эпектроиным пучком на т. н. светомодулнрующей мишени в «скрытом» виде, т. е. в виде пространственно-временной модуляции к.-л. оптич. параметров светомодулнрующей среды мишени, к-рая в свою очередь осуществляет пространств, модуляцию фазы, поляризации или интенсивности световой волны, падающей на мишень от внеш. интенсивного источника. В случае пространств, модуляции фазы или поляризации света в состав проекц. системы входят элементы, позволяющие преобразовать эти виды модуляции в модуляцию интенсивности светового потока на виеш. экране. Напр., в П. э.-л. п. с деформируемой светомодулнрующей мишенью (эйдофор, ЭЛП с эластомерной мишенью и др.) фазовая модуляция светового потока, обусловленная гео-метрич. микрорельефом поверхности мишени, деформированной под действием электронного пучка, преобразуется в амплитудную с помощью т. н. шлирен-системы; в П. з.-л. п. с пространств, модуляцией поляризации (ЭЛП с мишенью из жидких кристаллов и др.), в к-рых происходит поворот плоскости поляризации падающего , света при изменении напряжённости электрич. поля в ' кристалле, вызванном зарядкой мишени электронным пучком, модуляция поляризации преобразуется в амплитудную с помощью поляризаторов. Для проецирования изображения с мишени светоклапанного катодохромного электронно-лучевого прибора достаточно использовать только проекц. объективы, т. к. в этих приборах пространств, модуляция интенсивности падающего светового потока осуществляется непосредственно на мишени. Цветное изображение обычно получают с помощью трёх одинаковых светоклапанных ЭЛП с использованием монохромных светофильтров, хотя уже созданы малогабаритные однопрожек-торные ЭЛП (типа эйдофора) с дифракц. кодированием цвета на одной светомодулнрующей мишени. Поскольку в светоклапанных П. э.-л. п. ф-ции генерации светового потока и его модуляции разделены, то для их работы (в отличие от светоизлучающих П. з.-л. п.) не требуется интенсивных электронных пучков. Однако из-за низкой эффективности используемых источников света (гл. обр. нее но новых ламп) и потерь в проекц. системе свето клапанные устр-ва уступают по потребляемой мощности (приходящейся на 1 лм полезного светового потока) еяето-иэлучающим П. э.-л. п.
Оси. параметрами П. з.-л. п. являются световой поток (определяющий яркость и размер изображения на большом экране), разрешающая способность и контраст изображения, потребляемая мощность и др. По выходному световому потоку П. э.-л. п. делятся на приборы, предназначенные для проецирования на экраны группового пользования (площадью до 1 м2), коллективного пользования (до 10 м2) и сверхбольшие экраны (порядка 100 м2 и более). К нач. 90-х гг. наибольший световой лоток (до 7000 лм) и соответственно площадь проекц. экрана (до 240 м~; обеспечивает эйдофор, однако он сложен в эксплуатации, обладает сравнительно низкой разрешающей способностью, большими потребляемой мощностью (св. 16 кВт) и стоимостью. Кроме того, эти устр-ва не могут работать в режиме генерации изображения без развёртки в теле-виэ. растр, что существенно ограничивает область их применения. Для отображения телевиз. и быстроменяющейся знаково-графич. информации на экранах группового н коллективного пользования наибольшее распространение получили проекц. кинескопы, однако из-за невысоких световых потоков, излучаемых этими П. э.-л. п., для их работы необходимы спец. экраны с узкой диаграммой направленности. Получение высокой разрешающей способности в таких П. э.-л. п ограничено уменьшением светового потока вследствие насыщений люминофоров по плотности тока. Наиболее перспективными приборами для разрабатываемых систем отображения информации с высокой разрешающей способностью (до 2000 телевиз. лин.), работающих в реальном масштабе времени, являются кванто-скопы, не имеющие этого ограничения.

ПРОВОЛОЧНЫЙ РЕЗИСТОР, резистор, резистивный элемент (РЭ) к-рого выполнен из реэистивной проволоки, намотанной на каркас из изоляц. материала. В постоянных П. р. резистивная проволока обычно наматывается в один или неск. слоев, в переменных — в один слой. Многослойная намотка применяется при изготовлении резисторов с большим номинальным сопротивлением; для обеспечения высокой разрешающей способности при наименьших габаритных размерах в переменных П. р. применяют спиральные РЭ.
РЭ изготовляют из спец. реэистивной проволоки диам. от 0,009 до 5 мм и более из манганина, константана, , хромоникелевых, никель-молибденовых и др. сплавов. Иногда для изоляции её покрывают слоем лака, эмали или стекла. Напр., манганиновая проволока (уд. электрич. сопротивление ^=0,42—0,46 мкОм • м; темп-рный коэф. сопротивления u0=3-10 К- ) используется для изготовления точных (прецизионных) пост, резисторов, для работы в диапазоне темп-р от +5 до +60 °С. Проволока из Константина [о=0,42—0,52 мкОм-м; «^=(5—25)-10~* К~'] — в основном для изготовления резисторов, к к-рым не предъявляются высокие требования по точности номинального сопротивления. Наиболее широко используется хромо-никелевая проволока (о—1,4—1,6 мкОм-м; иц —ЗОХ X 10~в К-'), из к-рой изготовляют П. р., обладающие высокой стабильностью во времени в интервале темп-р от —60 до -{-55 LC От механич. повреждений и климатич. воздействий РЭ защищают герметизирующими покрытиями (см. Герметизация электронных приборов) либо помещают в корпус (прайм, у перем. резисторов). Образующаяся на поверхности реэистивной проволоки оксидная плёнка увеличивает контактное сопротивление у переменных П. р. Поэтому в ниэкоомных перем. резисторах, а также в резисторах, от к-рых требуется низкий уровень контактных шумов, используется проволока из сплавов благородных металлов (напр., серебра с палладием).
П. р. обладают высокой стабильностью сопротивления при воздействии раз л. внеш. факторов (напр., при изменении темп-ры и влажности окружающей среды, атм. давления), малым темп-рным коэф. сопротивления, низким уровнем собств. шумов, устойчивостью к электрнч. перегрузкам, большой допустимой мощностью рассеяния. Номинальное сопротивление постоянных П. р. 0,01—2*10' Ом; переменных —0,47—5-10"  Ом.
С 60-х гг. постоянные П. р. всё чаще заменяются прецизионными, более технологичными фольговыми резисторами, а вместо переменных П. р. успешно используются переменные керметные резисторы.

ПРОВОДЯЩЕЕ ПОКРЫТИЕ в ЭЛП, покрытие, нанесённое на виутр. поверхность стеклооболочки прибора, служащее для задания определённого потенциала на поверхности оболочки и отвода электрич. зарядов, образующихся на этой поверхности. П. п. должно обладать достаточно малым уд. поверхностным сопротивлением, хорошей адгезией к стеклу и металлу, высокой прочностью, устойчивостью к термообработке, малым газовыделением. Обычно для образования П. п. применяется коллоидно-графитовый препарат, представляющий собой суспензию высокодисперсиого графита в воде, с добавлением стабилизирующих и закрепляющих компонентов. П. п. с очень низким поверхностным сопротивлением получают добавлением в препарат коллоидного серебра. Нанесение П. п. осуществляется на спец. станках (обеспечивающих вращение оболочки) с помощью волосяных щёток. В случае сложной конфигурации внутр. поверхности оболочки (напр., в ЭЛП с   двумя   горловинами   или   оптич.   окнами),   а   также   при повыш. требованиях по газовыделенню и прочности для создания П. п. применяется диокснд олове, наносимый  виде тонкой пленки не горячую поверхность стекла методом пульверизации. В качестве П. п. применяют также металлич. покрытия, получаемые распылением в вакууме алюминия или хрома.