Владимир Поляков - Посвящение в радиоэлектронику

По мере изготовления детали положение резца сравнивается с данными, записанными в памяти, и вводится необходимая коррекция. Токарь, конечно, тоже может запомнить контур детали, но только приблизительно, с низкой точностью. А микропроцессор делает это абсолютно точно, с ошибкой, измеряемой микрометрами. Не нужно пользоваться штангенциркулем для частых замеров размеров детали. Это делают электронные датчики, причем гораздо точнее. В результате повышаются точность и чистота обработки, в значительной степени уменьшается брак. Нужно изготовить другую деталь? Пожалуйста. Изменяется только программа микропроцессора, записанная в цифровой форме, и, может быть, необходимый набор режущего инструмента.

Выплавка стали, добыча угля, руды, прокат металла, хозяйственная деятельность территориально-промышленных комплексов, регионов, республик, вся экономика страны контролируются и управляются большими ЭВМ, разумеется, не без участия людей, и везде-везде при сборе, передаче, обработке, хранении информации, в системах связи и управления используется электроника.

Пусть вы биолог, медик, врач и считаете себя человеком далеким от электроники. До поры до времени, уверяю вас. Это в прошлом веке врач обходился одним стетоскопом. Теперь медицина не мыслится без электроэнцефалографа, электрокардиографа, электростимуляторов, ультравысокочастотных терапевтических и тому подобных устройств. Ежегодно вы проходите флюорографическое обследование. Вспомните рентгеновские аппараты-шкафы, начиненные электроникой. Думаю, достаточно перечислять области науки и техники, где широко используется электроника. Она проникает всюду. Лично мне не удалось обнаружить ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не использовалась электроника.

Сельское хозяйство, скажете вы? А искусственные спутники Земли, собирающие информацию о созревании сельскохозяйственных культур, о влажности почвы, составляющие карты сельскохозяйственных угодий? А машинно-тракторные агрегаты, строго по междурядьям двигающиеся вдоль поля, направляемые невидимым радиолучом? Фантастика? Уже нет. Такие агрегаты испытаны, есть соответствующие авторские свидетельства на изобретения и конструкторские разработки. Их широкое внедрение-только вопрос времени.

Рассказ о применениях электроники можно продолжать бесконечно, а мы здесь упомянули лишь их малую часть. Электронике отводится особая роль в каждой отрасли народного хозяйства, и роль эта сводится к управлению, регулированию, учету, передаче и накоплению данных, обработке информации и тому подобным функциям.

Теперь взглянем на самого себя. У человека есть энергетическая система, для которой пища, вода и кислород воздуха становятся источником жизненных сил, есть двигательные механизмы мышцы и конечности, есть органы чувств и, наконец, самое главное — голова.

Мозг перерабатывает всю информацию, поступающую и из внешнего мира, и от внутренних органов. Мозг управляет работой всех органов, определяет наше поведение во внешнем мире — одним словом, делает человека человеком. Опять автор излагает прописные истины — это же прекрасно всем известно!

Вернемся немного назад, к тем механизмам и машинам, которые мы уже упомянули. Электронику в станке, электровозе, системе управления производством, корабле, самолете справедливо называют электронным мозгом, думающей, управляющей частью любой машины.

Так что же самое главное в человеке? Разумеется, важны все органы, но главное мозг человека, его разум. Так и электроника по мере прогресса науки и техники становится самым главным, самым важным, точным и часто, можно сказать, разумным элементом любой машины, любого комплекса, любой установки.

Важны для человека и органы чувств, поставляющие нам информацию о внешнем мире. Главный из них — зрение. Глаза поставляют нам около 90 % информации. На втором месте — слух (еще примерно 9 %). И лишь мизерная часть приходится на долю обоняния, осязания и вкуса.

Посмотрим внимательнее, как электроника помогает нашему зрению и слуху. Электронное зрение — телевидение — показывает нам события, происходящие повсюду в мире, а не только в пределах прямой видимости при отсутствии тумана и дождя. Радио позволяет людям услышать друг друга на расстояниях в тысячи и десятки тысяч километров. Не зря же любого робота на научно-фантастических картинках рисуют с антеннами вместо ушей и телекамерами вместо глаз! Итак, вывод ясен: электроника — всему голова!

Возможно, это и слишком смелое высказывание, но пока все движется именно в этом направлении. А почему именно электроника? Может быть, есть и другие средства переработки, запоминания информации, использования ее для целей управления? Есть, конечно. Например, на некоторых двигателях в условиях высоких температур и вибраций успешно используют пневматические системы управления. Возникла и соответствующая область техники — пневмоника. Для хранения информации успешно использовали папирусы, кожаные и берестяные свитки, а тетради, книги, перфокарты и кинопленку широко применяют до сих нор. Но самые современные из этих средств либо органически дополняют электронику, либо просто не выдерживают конкуренции с ней. Чтобы разобраться, почему электронике сопутствует такой успех, посмотрим, что же такое управление, чем и как оно осуществляется и какие понятия ему сопутствуют.

В этой главе мы поговорим о плотинах, шлюзах и термоэлектронной эмиссии, кострах на башнях и узелках на веревочках, объяснениях в любви, автопилотах и термостатах, двоичном коде, цифровых сообщениях и «плитках» информации, а также о многом другом, имеющем отношение к теме, указанной в заголовке.

Попробуйте отвернуть водопроводный кран и пустить холодную воду. Поворачиваем ручку крана, и из него льется струя холодной воды. Разве мы потратили много сил и энергии на поворот крана? Вовсе нет, а струя тем не менее сильная. А если мы откроем ворота шлюза в плотине? Хлынет вода, она приведет в действие гидроагрегат, и тысячи киловатт электроэнергии поступят в единую энергетическую сеть страны. Разве это мы затратили столько энергии? Вовсе нет, мы просто управляли шлюзом.

Водитель тяжелого грузовика слегка нажимает педаль акселератора, и многотонная махина резко набирает скорость. Не водитель же ее двигает! Разумеется, двигатель, водитель только управляет. Вы сами можете придумать тысячи примеров непосредственного управления — управления в его простейшем виде.

В школьном курсе физики изучают устройство радиолампы — катод, анод, управляющая сетка… Стоп! Опять управление! Кстати, если английское слово valve — лампа перевести дословно, то получим «клапан» или «кран».