【正文】 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 第 6章 半導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結和半導體二極管 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發(fā)展起來的新興技術，二十世紀發(fā)展最迅速，應用最廣泛，成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。進入 21世紀，人們面臨的是以微電子技術（半導體和集成電路為代表）電子計算機和因特網(wǎng)為標志的信息社會。高科技的廣泛應用使社會生產(chǎn)力和經(jīng)濟獲得了空前的發(fā)展?，F(xiàn)代電子技術在國防、科學、工業(yè)、醫(yī)學、通訊（信息處理、傳輸和交流）及文化生活等各個領域中都起著巨大的作用?，F(xiàn)在的世界，電子技術無處不在：收音機、彩電、音響、 VCD、 DVD、電子手表、數(shù)碼相機、微電腦、大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)流水線、因特網(wǎng)、機器人、航天飛機、宇宙探測儀，可以說，人們現(xiàn)在生活在電子世界中，一天也離不開它。 電子技術的應用 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 基本器件的兩個發(fā)展階段 ? 分立元件階段（ 1905～ 1959） – 真空電子管、半導體晶體管 ? 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體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽 命長等特點，很快地被各國應用起來，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 總目錄 章目錄 返回 上一頁 分立元件階段 ? 電子管時代（ 1905～ 1948） 1905年 愛因斯坦闡述相對論 —— E＝ mc2 1906年 亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機 德福雷斯特在弗菜明二極管上加柵極，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超外差無線電收音機 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算機 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 真空電子管 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 分立元件階段 ? 晶體管時代（ 1948～ 1959） 1947年 貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個點接觸型晶體管 1948年 貝爾實驗室的香農(nóng)發(fā)表信息論的論文，英國采用 EDSAG計算機，這是最早的一種存儲程序數(shù)字計算機 1949年 諾伊曼提出自動傳輸機的概念 1950年 麻省理工學院的福雷斯特研制成磁心存儲器 1952年 美國爆炸第一顆氫彈 1954年 貝爾實驗室研制太陽能電池和單晶硅 1957年 蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星 1958年 美國得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個集成電路 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 巴?。?1908年 5月 23日生于威斯康星州麥迪遜城 ， 1923年入威斯康星大學電機工程系就學 ， 畢業(yè)后即留在該校擔任電機工程研究助理 。19301933年在匹茲堡海灣實驗研究所從事地球磁場及重力場勘測方法的研究 。 1928年獲威斯康星大學理學士學位 ， 1929年獲碩士學位 。1936年獲普林斯頓大學博士學位 。 1933年到普林斯頓大學 ， 在EP 維格納的指導下 ， 從事固態(tài)理論的研究 。 19351938年任哈佛大學研究員 。 1936年以 《 金屬功函數(shù)理論 》 的論文從普林斯頓大學獲得哲學博士學位 。 19381941年任明尼蘇達大學物理學助理教授 ，19411945年在華盛頓海軍軍械實驗室工作 ， 19451951年在貝爾電話公司實驗研究所研究半導體及金屬的導電機制 、 半導體表面性能等基本問題 。 1947年和其同事 WH 布喇頓共同發(fā)明第一個半導體三極管 ，一個月后 ， W 肖克萊發(fā)明 PN結晶體管 。 這一發(fā)明使他們?nèi)双@得1956年諾貝爾物理學獎 ， 巴丁并被選為美國科學院院士 。 1951年迄今 ，他同時任伊利諾伊大學物理系和電機工程系教授 。 他和 LN 庫珀 、JR 施里弗合作 ， 于 1957年提出低溫超導理論 (BCS理論 )， 為此 ，他們?nèi)吮皇谟?1972年諾貝爾物理學獎 ， 在同一領域 (固態(tài)理論 )中 ，一 個 人 兩 次 獲 得 諾 貝 爾 獎 ， 歷 史 上 還 是 第 一 次 。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 集成電路階段 時 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)模幾個臺階，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的集成度達到 200萬個元件，器件條寬僅為 1微米； 1992年， 16兆位的芯片集成度達到了 3200萬個元件，條寬減到 ，而后的 64兆位芯片，其條寬僅為 。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 集成電路階段 集成電路制造技術的發(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)字信號處理器（ DSP） 大規(guī)模存儲芯片（ RAM/ROM） 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 IBM 7090 電子計算機的發(fā)展 伴隨著電子技術的發(fā)展而飛速發(fā)展起來的電子計算機所經(jīng)歷的四個階段充分說明了電子技術發(fā)展的四個階段的特性。 – 第一代（ 1946～ 1957）電子管計算機 – 第二代（ 1958～ 1963）晶體管計算機 – 第三代（ 1964～ 1970）集成電路計算機 – 第四代（ 1971～）大規(guī)模集成電路計算機 世界上第一臺電子計算機于 1946年在美國研制成功，取名 ENIAC。這臺計算機使用了18800個電子管，占地 170平方米，重達 30噸，耗電 140千瓦，價格 40多萬美元，是一個昂貴耗電的 龐然大物 。由于它采用了電子線路來執(zhí)行算術運算、邏輯運算和存儲信息，從而就大大提高了運算速度。 ENIAC每秒可進行5000次加法和減法運算，把計算一條彈道的時間短為 30秒。它最初被專門用于彈道運算，后來經(jīng)過多次改進而成為能進行各種科學計算的通用電子計算機。從 1946年 2月交付使用，到 1955年 10月最后切斷電源， ENIAC服役長達9年。 IBM 360 晶體管計算機 ENIAC 品牌電腦 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 IBM 7090 ENIAC 電子計算機的發(fā)展 IBM 360 晶體管計算機 品牌電腦 第一代（ 1946～ 1957）電子管計算機時代：它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲器采用水銀延遲線，外存儲器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當時電子技術的限制，運算速度只是每秒幾千次 ~幾萬次基本運算，內(nèi)存容量僅幾千個字。程序語言處于最低階段，