А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Кріотрон

Кріотрони як елементи схеми прості за конструкцією, дешеві, мають малі розміри і виготовляються з доступних матеріалів.

Кріотрони вельми мікромініатюрного: на 1 см2 площі може бути розміщено до декількох тисяч кріотронів. На основі кріотронів можна створити кріотрон БІС, що виконують логічні функції, функції запам'ятовування з неруйнівним зчитуванням, управління і межелементних з'єднань.

Кріотрон - надпровідний елемент майбутніх машин УФН.

Кріотрон був винайдений в 1956 р Він складається з двох надпровідних контурів, один з яких управляється іншим. Танталовая дріт діаметром 023 мм і довжиною кілька десятків міліметрів на відрізку довжиною 25 4 мм обмотана тонкою спіраллю ізольованою ниобиевой дроту діаметром 007 мм.

Кріотрон з коефіцієнтом посилення по току, великим одиниці, може безпосередньо керувати іншим ідентичним елементом. Два таких кріотрон з контурами вентиля і управління, з'єднані навхрест, як показано на фіг. Він є основою проектованих лічильників. Кріотрон можна також використовувати в логічних схемах.

Кріотрони прості і дешеві, споживають малу потужність і досить надійні. Однак необхідність їх глибокого охолодження робить їх економічними лише при використанні великої кількості кріотронів, коли сумарна економія енергії, необхідної для харчування самих кріотронів, перевищує витрата енергії на охолоджуючу установку. Крім того, час перемикання кріотронів описаної конструкції внаслідок вихрових струмів в надпровідних провідниках становить кілька десятків мікросекунд, що перешкоджає підвищенню швидкості роботи пристроїв.

Кріотрон зазвичай охолоджується киплячим гелієм, температура якого при атмосферному тиску відповідає 4 2 К. Прямий провід виготовляється з танталу, температура переходу якого при нульовому полі всього на десяті градуси вище 4 2 К. Вхідна обмотка виконується з ніобію, температура переходу якого близько 8 До і при температурі +4 2 К він залишається сверхпроводником навіть при порівняно великій інтенсивності магнітного поля.

Кріотрон є надзвичайно компактним пристроєм, що дозволяє отримувати матриці з високою щільністю. В даний час виготовлені системи на основі МДП-транзисторів з густиною, на порядок більшими. Обидві технології мають однакові фундаментальні межі упаковки, визначаються можливостями фотолитографии.
  Кріотрон повинен бути недорогим і простим пристроєм, на основі якого могли б створюватися партії великомасштабних матриць. Однак тут МДП-транзистор є пристроєм, що володіє такими ж можливостями.

Схема конструкції плівкової матриці для ЗУ. | Елемент ЗУ на циліндричній пермаллоєвого плівці (а. Зчитування і запис (б. Кріотрон є двухгюзіціонний елемент, який можна використовувати в пристроях, що запам'ятовують і для вирішення логічних завдань. . Залежність критичної температури від напруженості магнітного поля для деяких металів. | Схема керованого запам'ятовуючого елемента на шести кріотрон. Кріотрон є елементом, який можна переводити з нормального стану з - кінцевим значенням електричного опору в стан надпровідності з опором, рівним нулю. Очевидно, можливий і зворотний перехід.

ЗУ на кріотрон.

Кріотрон є пристроєм, що використовують властивості надпровідності. Надпровідність - явище, при якому опір металів електричного струму зменшується при зниженні температури, причому зниження опору відбувається при дуже низькій температурі (кілька градусів Кельвіна), званої критичної. Метали, у яких при дуже низькій температурі опір зменшується не менш ніж в 1012 разів, називають сверхпроводниками. Опір може бути відновлено, якщо надпровідник помістити в магнітне поле критичної напруженості ЯКР або по нього пропустити струм такого значення, який наводить на його поверхні поле напруженістю, яка дорівнює критичної. Таке значення струму /кр також називають критичним. Наявність двох станів кріотрон (відсутність опору і наявність опору) дає можливість уявити з його допомогою цифри двійкової системи числення.

Кріотрони вельми мікромініатюрного: на 1 см2 площі може бути розміщено до декількох тисяч кріо-тронів. На основі кріотронів можна створити кріотрон БІС, виконують логічні функції, функції запам'ятовування з неруйнівним зчитуванням, управління і межелементних з'єднань. Однак необхідність роботи в умовах глибокого охолодження та пов'язані з цим технологічні труднощі різко обмежують застосування кріотронів. Підсилювачі, принцип дії яких заснований на використанні кріоелектронних явищ, головним чином служать для прийому слабких сигналів НВЧ. Шумові температури кріоелектронних підсилювачів досягають одиниць і часток градуса Кельвіна. 
Залежність критичної температури від напруженості магнітного поля для. | Схема керованого запам'ятовуючого елемента на шести кріотрон. Кріотрон є елементом, який можна переводити з нормального стану з кінцевим значенням електричного опору в стан надпровідності з опором, рівним нулю. Очевидно, можливий і зворотний перехід.

Кріотрони не вимагають застосування опорів, конденсаторів і інших деталей. Вони мініатюрні, а в недалекому майбутньому передбачається скорочення їх розмірів до мікроскопічних: в 1 см3 зможуть поміститися багато тисяч кріотронів.

Кріотрон в його суч. Смужки розділені плівкою діелектрика. При пропущенні через другу смужку керуючого струму створюване їм магнітне поле руйнує С. На кріотрон, як активних схемних елементах, можна побудувати запам'ятовує, арифметич.

Кріотрон - комутаційний елемент, робота якого заснована на використанні ефекту впливу магнітного поля на стан свердлі-провідності в провіднику. Якщо провідник знаходиться при температурі, близькій до критичної, перехід з надпровідного стану в звичайне може управлятися слабкими магнітними полями.

Кріотрон - елемент з двома стійкими станами, заснований на властивості надпровідності у деяких металів при дуже низьких температурах, зазвичай в діапазоні 2 - 8 К. При таких температурах опір деяких металів стає рівним нулю; точне значення температури, при якої це відбувається, залежить від металу і напруженості магнітного поля, що оточує метал. Зі збільшенням напруженості поля критична температура знижується. Цей вузол знаходиться при низькій температурі, позначеної на фіг. У центральному провіднику надпровідність може бути досягнута за рахунок зменшення напруженості магнітного поля до Hs; при підвищенні напруженості до Яд опір стає нормальним.

Кріотрон в іншому ланцюзі залишається в надпровідного стану. 
Кріотрон є кероване активний опір, принцип дії якого заснований на використанні залежності температури, при якій виникає явище надпровідності, від величини напруженості магнітного поля Я.

Кріотрон дротяного типу, зображений на фіг.

Раніше тонкоплівкові кріотрони виходили шляхом вакуумного напилення через шаблони або маски. Всі верстви як металів, так і діелектриків Напилювана через шаблони за один откачной цикл.

Конструктивно кріотрон виконаний у вигляді невеликої зволікання - вентиля довжиною 2 - 3 мм, на якій намотана в один шар керуюча обмотка з дроту товщиною в людський волос.

Тонкоплівковий кріо-трон. | Залежність критичного напруги магнітного поля від температури для деяких матеріалів. Такий кріотрон виготовляється методами тонкопленочной технології. Пристрій, зібране на кріотрон, занурюється в середу, що має температуру нижче критичних температур обох плівок. Кріотрони як елементи схем прості і мають малі розміри. Вони дозволяють створювати пристрої, що запам'ятовують великої місткості. При цьому економія на харчуванні окремих елементів перевищує витрати на криогенну установку і допоміжне обладнання. Широкому застосуванню кріогенних пристроїв перешкоджають труднощі, пов'язані з роботою при низьких температурах.

Відомі кріотрони різного кін - /структивно виконання. Найпростіша е конструкція складається з танталового j стержня довжиною близько 25 мм і діаметром близько 025 мм і навитої на нього обмот - j ки з ниобиевой дроту.

Залежність критичної температури від напруженості магнітного поля для деяких металів. | Схема керованого запам'ятовуючого елемента на шести кріотрон. Відомі кріотрони різного конструктивного виконання. Найпростіша конструкція складається з танталового стержня довжиною близько 25 мм і діаметром близько 025 мм і навитої на нього обмотки з ниобиевой дроту. Схеми з такими кріотрон поміщають в кріо-стат, в якому за допомогою рідкого гелію підтримується температура 4 2 К, причому як тантал, так і ніобій знаходяться в надпровідного стану.

Робота кріотронів при температурах, близьких до абсолютного нуля, коли хімічна активність і дифузійні процеси припинені, обіцяє бути доволі надійною. Крім того, теплові флуктуації, а отже, і рівень шумів повинні бути дуже малими.

недоліком кріотронів в даний час є великий час перемикання; наприклад, тригер на кріотрон переходить з одного стану в інший за 500 мксек. Ведуться роботи по підвищенню швидкодії кріотронів.

Робота кріотрон заснована на явищі надпровідності.

Швидкодія кріотронів обмежується наявністю самоіндукції і появою вихрових струмів, що послаблюють явище надпровідності в міру наближення до центру перетину. Крім того, протікання струму по кріотрон в моменти, коли він має великий опір, призводить до його нагрівання. Підвищення температури може звести нанівець ефект надпровідності.

Елемент ЗУ на циліндричній пермаллоєвого плівці (а. Зчитування і запис (б. Робота кріотрон заснована на явищі надпровідності. Перевагами кріотрон є: дуже малі розміри; простота конструкції; висока надійність; значно нижчий рівень шумів, ніж у електронної лампи і транзистора ; нікчемне споживання живильної енергії. До недоліків можна віднести інерційність дей-наслідком, що перевищує інерційність електронної лампи, Г і необхідність застосування холодильної установки, л охолоджуючої кріотрон до температури, близької до абсо - J люгному нулю.

Застосування кріотронів в експериментальних лічильно-обчислювальних і обчислювальних машинах, незважаючи на присутність холодильної установки, дозволяє в десятки разів скоротити обсяг машини і споживану нею потужність харчування в порівнянні з аналогічною машиною, використовує електронні лампи.

Схема конструкції плівкової матриці для ЗУ. 1 - c - ic - KjiMHiKiH підкладка. 2 - кружечки iicpi. ui. iJiocBoii плсньі. 3 - шини запасу я зчитування. | Елемент ЗУ на циліндричній пермаллоєвого плівці (а. Зчитування і запис (б. Робота кріотрон заснована на явищі надпровідності. Пристрій кріотрон, в основному, наступне. Навколо стрижня намотана дротова спіраль, по якій час від часу проходять імпульси струму - слабкі сигнали, які треба підсилити. Ці імпульси створюють магнітне поле, яке позбавляє тантал надпровідності, і він знову чинить опір току.

Дія кріотрон аналогічно роботі ключа або реле. кріотрон може перебувати тільки в одному з двох станів - або в надпровідному, або з малої електропровідністю.

в кріотрон відсутня зворотний вплив вентиля на керуючу ланцюг. Аналогічні характеристики виявлені в порушуваних світлом напівпровідниках.

Схема керованого запам'ятовуючого елемента на 6 кріотрон. на кріотрон розроблені і випробувані макети кільцевих генераторів, ЗУ, зрушуютьсярегістрів і суматорів.

. Схема керованого запам'ятовуючого елемента на 6 кріотрон. На кріотрон розроблені і випробувані макети кільцевих генераторів, ЗУ, зрушуютьсярегістрів і суматорів.

Робочий струм кріотрон встановлюється впливом критичного поля олов'яного вентиля при робочій температурі. При температурі 3 4 До критичне поле в товщі олова становить - 40 А /см, а напруженість критичного поля плівки товщиною 1 мкм буде приблизно такою ж.

Підсилювач на поперечному плівковому кріотрон. Якщо вентиль кріотрон знаходиться в середній точці переходу від надпровідного до нормального стану, невеликі зміни керуючого струму можуть викликати значні зміни величини напруги на вентилі або струму через нього в залежності схеми включення.

Ряд властивостей кріотрон роблять його майже ідеальним переключающим пристроєм. Кріотрон є чотириполюсник, в якому відсутній зворотний вплив вентиля на керуючий електрод. В обох елементах кріотрон струми можуть текти в будь-якому напрямку. Як тільки струм переключено в будь-яку гілку схеми, для його підтримки не потрібно ніякої спеціальної ланцюга. Запам'ятовують і логічні системи можуть бути повністю виконані на кріотрон без допоміжних елементів, таких як опору або конденсатори, що працюють в рідкому гелії. Індуктивності L1 і L2 представляють собою електричні еквіваленти керуючих електродів інших кріотронів, з'єднаних послідовно з кріотрон А і В.

Основним недоліком кріотрон є те, що для його роботи потрібні низькі температури. Будь-яка практична система повинна використовувати гелевий зріджувач із замкнутим циклом, вартістю від 25 до 50 тисяч доларів, що ускладнює завдання інженера-проектувальника. Це змушує його постійно збільшувати габарити вкономічной системи до великих розмірів. І якщо раніше прагнули до досягнення ємності пам'яті 10 біт, то тепер наближаються до 108біт і більш. З цієї точки зору, майбутнє кріогенних обчислювальних пристроїв виглядає недостатньо перспективним. Майбутнє також покаже, чи зможуть нові пристрої, такі як тунельні переходи Джозефсона з їх великими швидкостями, але все ще потребують зріджувач, конкурувати з великими інтегральними схемами на біполярних елементах і на МДП-транзит-сторах.

Основним недоліком кріотрон є необхідність підтримки дуже низької температури.

До переваг кріотрон відносяться: дуже малі розміри, простота конструкції, висока надійність роботи, дуже низький рівень власних шумів (багато менший, ніж у електронної лампи і транзистора), незначна споживання енергії харчування.

При роботі кріотрон напруженість Я створюється робочим струмом /р і струмом управління /у. Струм /р, що протікає по танта-ловому стрижня, створює напруженість поля Hit напрямок якої збігається з напрямком дотичної до стрижня. Струм /у, що протікає по обмотці управління, створює напруженість поля Яа, спрямовану вздовж осі стрижня.

До переваг кріотрон відносяться: дуже малі розміри, простота конструкції, висока надійність роботи, дуже низький рівень власних шумів (багато менший, ніж у електронної лампи і транзистора), незначна споживання енергії харчування.

Що являє собою кріотрон.