【正文】 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 第 6章 半導(dǎo)體二極管和整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓管及其穩(wěn)壓電路 集成穩(wěn)壓器 二極管整流電路 PN結(jié)和半導(dǎo)體二極管 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開始發(fā)展起來的新興技術(shù)，二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。進(jìn)入 21世紀(jì)，人們面臨的是以微電子技術(shù)（半導(dǎo)體和集成電路為代表）電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息社會(huì)。高科技的廣泛應(yīng)用使社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。現(xiàn)代電子技術(shù)在國(guó)防、科學(xué)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、通訊（信息處理、傳輸和交流）及文化生活等各個(gè)領(lǐng)域中都起著巨大的作用。現(xiàn)在的世界，電子技術(shù)無(wú)處不在：收音機(jī)、彩電、音響、 VCD、 DVD、電子手表、數(shù)碼相機(jī)、微電腦、大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)流水線、因特網(wǎng)、機(jī)器人、航天飛機(jī)、宇宙探測(cè)儀，可以說，人們現(xiàn)在生活在電子世界中，一天也離不開它。 電子技術(shù)的應(yīng)用 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段 ? 分立元件階段（ 1905～ 1959） – 真空電子管、半導(dǎo)體晶體管 ? 集成電路階段（ 1959～） – SSI、 MSI、 LSI、 VLSI、 ULSI 主要階段概述 第一代電子 產(chǎn)品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一只半導(dǎo)體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽 命長(zhǎng)等特點(diǎn)，很快地被各國(guó)應(yīng)用起來，在很大范圍內(nèi)取代了電子管。五十年代末期，世界上出現(xiàn)了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上，使電子產(chǎn)品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，從而使電子產(chǎn)品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 分立元件階段 ? 電子管時(shí)代（ 1905～ 1948） 1905年 愛因斯坦闡述相對(duì)論 —— E＝ mc2 1906年 亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機(jī) 德福雷斯特在弗菜明二極管上加?xùn)艠O，制威第一只三極管 1912年 阿諾德和蘭米爾研制出高真空電子管 1917年 坎貝爾研制成濾波器 1922年 弗里斯研制成第一臺(tái)超外差無(wú)線電收音機(jī) 1934年 勞倫斯研制成回旋加速器 1940年 帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計(jì)算機(jī) 1947年 肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農(nóng)奠定信息論的基礎(chǔ) 真空電子管 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 分立元件階段 ? 晶體管時(shí)代（ 1948～ 1959） 1947年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個(gè)點(diǎn)接觸型晶體管 1948年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)發(fā)表信息論的論文，英國(guó)采用 EDSAG計(jì)算機(jī)，這是最早的一種存儲(chǔ)程序數(shù)字計(jì)算機(jī) 1949年 諾伊曼提出自動(dòng)傳輸機(jī)的概念 1950年 麻省理工學(xué)院的福雷斯特研制成磁心存儲(chǔ)器 1952年 美國(guó)爆炸第一顆氫彈 1954年 貝爾實(shí)驗(yàn)室研制太陽(yáng)能電池和單晶硅 1957年 蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星 1958年 美國(guó)得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個(gè)集成電路 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 巴丁： 1908年 5月 23日生于威斯康星州麥迪遜城 ， 1923年入威斯康星大學(xué)電機(jī)工程系就學(xué) ， 畢業(yè)后即留在該校擔(dān)任電機(jī)工程研究助理 。19301933年在匹茲堡海灣實(shí)驗(yàn)研究所從事地球磁場(chǎng)及重力場(chǎng)勘測(cè)方法的研究 。 1928年獲威斯康星大學(xué)理學(xué)士學(xué)位 ， 1929年獲碩士學(xué)位 。1936年獲普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位 。 1933年到普林斯頓大學(xué) ， 在EP 維格納的指導(dǎo)下 ， 從事固態(tài)理論的研究 。 19351938年任哈佛大學(xué)研究員 。 1936年以 《 金屬功函數(shù)理論 》 的論文從普林斯頓大學(xué)獲得哲學(xué)博士學(xué)位 。 19381941年任明尼蘇達(dá)大學(xué)物理學(xué)助理教授 ，19411945年在華盛頓海軍軍械實(shí)驗(yàn)室工作 ， 19451951年在貝爾電話公司實(shí)驗(yàn)研究所研究半導(dǎo)體及金屬的導(dǎo)電機(jī)制 、 半導(dǎo)體表面性能等基本問題 。 1947年和其同事 WH 布喇頓共同發(fā)明第一個(gè)半導(dǎo)體三極管 ，一個(gè)月后 ， W 肖克萊發(fā)明 PN結(jié)晶體管 。 這一發(fā)明使他們?nèi)双@得1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) ， 巴丁并被選為美國(guó)科學(xué)院院士 。 1951年迄今 ，他同時(shí)任伊利諾伊大學(xué)物理系和電機(jī)工程系教授 。 他和 LN 庫(kù)珀 、JR 施里弗合作 ， 于 1957年提出低溫超導(dǎo)理論 (BCS理論 )， 為此 ，他們?nèi)吮皇谟?1972年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) ， 在同一領(lǐng)域 (固態(tài)理論 )中 ，一 個(gè) 人 兩 次 獲 得 諾 貝 爾 獎(jiǎng) ， 歷 史 上 還 是 第 一 次 。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 集成電路階段 時(shí) 期 規(guī) 模 集成度 （元件數(shù)） 50年代末 小規(guī)模集成電路（ SSI） 100 60年代 中規(guī)模集成電路（ MSI） 1000 70年代 大規(guī)模集成電路（ LSI） 1000 70年代末 超大規(guī)模集成電路（ VLSI） 10000 80年代 特大規(guī)模集成電路（ ULSI） 100000 自 1958年第一塊集成元件問世以來，集成電路已經(jīng)跨越了小、中、大、超大、特大、巨大規(guī)模幾個(gè)臺(tái)階，集成度平均每 2年提高近 3倍。隨著集成度的提高，器件尺寸不斷減小。 1985年， 1兆位 ULSI的集成度達(dá)到 200萬(wàn)個(gè)元件，器件條寬僅為 1微米； 1992年， 16兆位的芯片集成度達(dá)到了 3200萬(wàn)個(gè)元件，條寬減到 ，而后的 64兆位芯片，其條寬僅為 。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 集成電路階段 集成電路制造技術(shù)的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要包括以下幾類，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石。 可編程邏輯器件（ PLD） 微控制芯片（ MCU） 數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP） 大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（ RAM/ROM） 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) IBM 7090 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展起來的電子計(jì)算機(jī)所經(jīng)歷的四個(gè)階段充分說明了電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特性。 – 第一代（ 1946～ 1957）電子管計(jì)算機(jī) – 第二代（ 1958～ 1963）晶體管計(jì)算機(jī) – 第三代（ 1964～ 1970）集成電路計(jì)算機(jī) – 第四代（ 1971～）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī) 世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)于 1946年在美國(guó)研制成功，取名 ENIAC。這臺(tái)計(jì)算機(jī)使用了18800個(gè)電子管，占地 170平方米，重達(dá) 30噸，耗電 140千瓦，價(jià)格 40多萬(wàn)美元，是一個(gè)昂貴耗電的 龐然大物 。由于它采用了電子線路來執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)信息，從而就大大提高了運(yùn)算速度。 ENIAC每秒可進(jìn)行5000次加法和減法運(yùn)算，把計(jì)算一條彈道的時(shí)間短為 30秒。它最初被專門用于彈道運(yùn)算，后來經(jīng)過多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用電子計(jì)算機(jī)。從 1946年 2月交付使用，到 1955年 10月最后切斷電源， ENIAC服役長(zhǎng)達(dá)9年。 IBM 360 晶體管計(jì)算機(jī) ENIAC 品牌電腦 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) IBM 7090 ENIAC 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 IBM 360 晶體管計(jì)算機(jī) 品牌電腦 第一代（ 1946～ 1957）電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次 ~幾萬(wàn)次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量?jī)H幾千個(gè)字。程序語(yǔ)言處于最低階段，