現(xiàn)代電子技術發(fā)展與應用(編輯修改稿)
2024-12-09 11:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 象，在古籍中曾有 “ 磁石召鐵 ” 和 “ 琥珀拾芥 ” 的記載。磁石首先應用于指示方向和校正時間，在《韓非子》和東漢王充著《論衡》兩書中提到的 “ 司南 ” 就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要，我國在十一 世紀就發(fā)明了指南針。在宋代沈括所著的《夢溪筆談》中有 “ 方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也 ” 的記載。這不僅說明了指南針的制造，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁偏角。直到十二世紀，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。 在十八世紀末和十九世紀初的這個時期，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，在電磁現(xiàn)象方面的研究工作發(fā)展的很快。庫侖在 1785 年首先從實驗室確定了電荷間的相互作用力，電荷的概念開始有了定量的意義。 1820 年，奧斯特從實驗時發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用，揭開了電學理論的新的一頁。同年，安培確定了通有電流的線圈的作 用與磁鐵相似，這就指出了此現(xiàn)象的本質(zhì)問題。有名的歐姆定律是歐姆在 1826 年通過實驗而得出的。法拉第對電磁現(xiàn)象的研究有特殊貢獻，他在 1831 年發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象是以后電子技術的重要理論基礎。在電磁現(xiàn)象的理論與使用問題的研究上，楞次發(fā)揮了巨大的作用，他在 1833 年建立確定感應電流方向的定則（楞次定則）。其后，他致力于電機理論的研究，并闡明了電機可逆性的原理。楞次在 1844 年還與英國物理學家焦耳分別獨立的確定了電流熱效應定律（焦耳 楞次定律）。與楞次一道從事電磁現(xiàn)象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一臺電動機，從而證明了實際應用電能的可能性。電機工程得以飛躍的發(fā)展是與多里沃 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位杰出的俄羅焦作大學畢業(yè)論文 引言 斯工程師是三相系統(tǒng)的創(chuàng)始者，他發(fā)明和制造出三相異步電機和三相變壓器，并首先采用了三相輸電線。在法拉第的研究工作基礎上，麥克斯韋在 1864 年至 1873 年提出了電磁波理論。他從理論上推測到電磁波的存在，為無線電技術的發(fā)展奠定了理論基礎。 1888 年，赫茲通過實驗獲得電磁波，證實了麥克斯韋的理論。但實際利用電磁波為人類服務的還應歸功于馬克尼和波波夫。大約在赫茲實 驗成功七年之后，他們彼此獨立的分別在意大利和俄國進行通信試驗，為無線電技術的發(fā)展開辟了道路。 焦作大學畢業(yè)論文 電子技術的發(fā)展 3 二、電子技術的發(fā)展 現(xiàn)代 電子 技術的發(fā)展方向 ,是從以低頻技術處理問題為主的傳統(tǒng) 電子 學 ,向以高頻技術處理問題為主的現(xiàn)代 電子 學方向轉(zhuǎn)變。 電子 技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件 ,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代 ,并促進了 電子 技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率 MOSFET 和 IGBT 為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件 ,表明傳統(tǒng) 電子 技術已經(jīng)進入 現(xiàn)代 電子 時代。 整流器時代 大功率的工業(yè)用電由工頻 (50Hz)交流發(fā)電機提供 ,但是大約 20%的電能是以直流形式消費的 ,其中最典型的是電解 (有色金屬和化工原料需要直流電解 )、牽引 (電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等 )和直流傳動 (軋鋼、造紙等 )三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,因此在六十年代和七十年代 ,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展。當時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了 股各地大辦硅整流器廠的熱潮 ,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產(chǎn)物。 逆變器時代 七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機 ,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關鍵技術是將直流電逆變?yōu)?0~100Hz 的交流電。在七十年代到八十年代 ,隨著變頻調(diào)速裝置的普及 ,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管 (GTR)和門極可關斷晶閘管 (GT0)成為當時 電子 器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出 ,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)?。這時的 電子 技術已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變 ,但工作頻率較低 ,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。 變頻器時代 進入八十年代 ,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展 ,為 現(xiàn)代 電子 技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結(jié)合 ,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率 M
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