【正文】 個(gè)原因。此外，相對(duì)于晶體管，它速度慢，體積大而且笨重。舉例來(lái)說(shuō)，世界上第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC是一個(gè)龐然大物，它的重量超過(guò)30噸，消耗200千瓦的電力。當(dāng)晶體管在1947年被發(fā)明時(shí)，被認(rèn)為是一場(chǎng)革命。擺脫了電子管的種種限制，工程師們終于可以通過(guò)電力建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。然而，在Jack Kilby看來(lái)，德州儀器為其電路小型化項(xiàng)目所選擇的方法似乎并不正確。當(dāng)他獨(dú)自在實(shí)驗(yàn)室工作的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解決電路小型化問(wèn)題的方法。當(dāng)其余的同事度假回來(lái)時(shí)，Kilby向他的上級(jí)介紹了他的新想法。在1958年9月，他的集成電路制作完成，電路通過(guò)了檢測(cè)，并且非常完美！雖然第一塊集成電路相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)陋并存在一些問(wèn)題，但它的構(gòu)想是具有開(kāi)創(chuàng)性的。電線和元器件不再需要手工組裝。Jack Kilby主要是因?yàn)榘l(fā)明了集成電路而出名，并且在2000年憑此獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。從Jack Kilby發(fā)明第一個(gè)原型至今，集成電路已走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。如今大部分先進(jìn)的電路在 比指甲還小的面積上都包含著數(shù)億個(gè)元器件。計(jì)算機(jī)芯片的功能每年都變得更加強(qiáng)大，但價(jià)格卻比前一年低很多。”習(xí)題答案I.1. amplify current2. electronic ponent3. plex circuit4. vacuum tube5. handheld calculator6. integrated circuit chip7. semiconductor material8. microprocessorII.1. T 2. F 3. T 4. FIII.從Jack Kilby發(fā)明的第一個(gè)原型至今，集成電路已走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。如今大部分先進(jìn)的電路在 比指甲還小的面積上都包含有數(shù)億個(gè)元器件。C．課內(nèi)閱讀譯文第一個(gè)晶體管的發(fā)明——1947年11月17日~12月23日1947年11月17日，Walter Brattain將他的整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置扔進(jìn)了裝有水的熱水瓶中。水汽不斷凝結(jié)在硅的表面使整個(gè)實(shí)驗(yàn)一團(tuán)糟。出乎意料，這個(gè)濕的器件產(chǎn)生了迄今為止他所看到的最大的功放。他們開(kāi)始撥動(dòng)不同的旋鈕和按鈕，通過(guò)增加正電壓，這一效應(yīng)更加明顯，而加負(fù)電壓則會(huì)使這個(gè)現(xiàn)象完全消失。當(dāng)John Bardeen獲悉所發(fā)生的事情之后，他又想出一種新方法來(lái)制作放大器。水消除電子阻礙放大的問(wèn)題，這就和這個(gè)接觸點(diǎn)是一樣的原理。一如既往，Brattain是一個(gè)天才，在實(shí)驗(yàn)室中他可以制作任何東西。當(dāng)然，雖然只有較小的功放——但它是工作的。他們嘗試著用不同材料、不同裝置、不同的電解液來(lái)代替水從而獲得更大的電流。他們得到了電流的跳轉(zhuǎn)——330倍的電流放大——正是他們所期望的反向電流。但是放大器仍然是放大器，這只是一個(gè)開(kāi)始。它們不能在電話線中使用，因?yàn)槿说穆曇纛l率相當(dāng)復(fù)雜。Bardeen 和Brattain認(rèn)為問(wèn)題在于液體，所以他們用本質(zhì)是鍺銹的氧化鍺來(lái)代替液體。12月12日，Brattain開(kāi)始插入接觸點(diǎn)。當(dāng)Brattain反復(fù)地戳金接觸點(diǎn)時(shí)，他意識(shí)到根本沒(méi)有氧化層，因?yàn)樗恍⌒陌阉吹袅?。金點(diǎn)接觸在鍺表面留下小孔，這些小孔抵消了電子在表面的效用，這和用水的原理是一樣的。之后的一個(gè)月里，Bardeen 和Brattain設(shè)法獲得了在一些特定頻率下的大的放大效果，以及適用于所有頻率的小的放大效果——現(xiàn)在他們只需要將這兩個(gè)效果合并起來(lái)。Walter Brattain在塑料三角片上粘上金箔，在一個(gè)點(diǎn)上剪開(kāi)金箔。這樣，第一個(gè)點(diǎn)接觸晶體管就這樣誕生了?，F(xiàn)代技術(shù)中使得它有各種各樣的用途。運(yùn)算放大器是直接耦合、高增益、線性的放大器。線性放大器的輸出應(yīng)該是輸入信號(hào)的真實(shí)復(fù)制品。運(yùn)算放大器是直接耦合的，它能放大直流輸入信號(hào)，也能放大交流輸入信號(hào)。它有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。這能使輸出在零伏特處上下振蕩（）。每一級(jí)是一個(gè)完成特定功能的放大器。微分放大器放大兩個(gè)輸入之間的電壓差 (V1和 V2)。 第二級(jí)是一個(gè)高增益放大器，提供設(shè)備的主要增益。它能傳送一個(gè)大輸入信號(hào)電流或電壓。所有各級(jí)連接起來(lái)可產(chǎn)生非常高的增益。在實(shí)際電路中，輸出電壓的一小部分以相反極性被反饋到某個(gè)輸入端，從而減少總的增益。隨著負(fù)反饋的應(yīng)用，這個(gè)增益被減少，運(yùn)算放大器被認(rèn)為具有一個(gè)“閉環(huán)增益”。這是兩個(gè)輸入端之間的阻抗。2. 零輸出阻抗。這確保放大器能提供的輸出功率沒(méi)有限制。在應(yīng)用負(fù)反饋以前，放大器的增益在理想上是無(wú)窮大的。理想運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)帶寬被認(rèn)為是無(wú)窮大的。然而，我們通常假定它們是理想的，以便更容易使用它們。C．課內(nèi)閱讀譯文反饋放大器。如圖所示，按照反饋結(jié)構(gòu)的特殊類型決定它們的定義。 理想反饋放大器的框圖我們假設(shè)阻性網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在中頻區(qū)域。對(duì)于負(fù)反饋，它們?cè)跁r(shí)間相位上，xi大于Bxo。放大器輸出xo是這個(gè)差值的A倍，A表示基本放大器的增益。A被作為開(kāi)環(huán)增益。對(duì)于這個(gè)討論，我們假設(shè)A只依賴于基本放大器內(nèi)部的組成，包括可用的負(fù)載，反饋系數(shù)B只依賴于反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。有四種不同的組合方式，每一種都是重要的。如果xi 和xo 都是電流，A, Af和B都是電流比，系統(tǒng)被認(rèn)為是電流采樣電流求和。這就是常說(shuō)的電壓采樣電流求和。第五單元 振蕩器與射頻A．課文譯文振蕩器振蕩器是用來(lái)產(chǎn)生信號(hào)的裝置。振蕩器是電子裝置中自然且不可或缺的一部分。振蕩器可用在擴(kuò)頻通信、射頻和無(wú)線系統(tǒng)中——因此設(shè)計(jì)者應(yīng)該先了解它們。沒(méi)有振蕩器我們很有可能生活在一個(gè)非?？菰锏氖澜缰?。然而，限制的放大器飽和度和其他非線性（因素）影響著結(jié)果，不確定地抑制振蕩器的振幅無(wú)限增長(zhǎng)了。優(yōu)良而穩(wěn)定的振蕩器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)真正的藝術(shù)。調(diào)諧振蕩器產(chǎn)生正弦波輸出。調(diào)諧振蕩器是最簡(jiǎn)單的模型，但也是振蕩主流中最重要的一個(gè)模型。盡管純調(diào)諧振蕩和在任意類型激勵(lì)周期振蕩相比并不易于發(fā)生一般周期振蕩，但是理解在調(diào)諧振蕩下系統(tǒng)的行為是必要的，這有助于理解系統(tǒng)怎樣響應(yīng)更一般類型的激勵(lì)。確實(shí)，調(diào)諧振蕩器是單自由度系統(tǒng)（像一個(gè)振蕩模型），它主要由一個(gè)理想彈簧與理想的（不是保護(hù)性的）粘滯阻尼器并聯(lián)組成，一端粘在一起，另一端接地。通常由一個(gè)電阻器或者電流源，電容器和一個(gè)“閥門(mén)”裝置，如氖燈、兩端交流開(kāi)關(guān)、單結(jié)晶體管或者耿式效應(yīng)二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。電容器通過(guò)電阻器被充電，使電容器的兩端電壓以指數(shù)曲線接近充電電壓。這樣的裝置直到端電壓達(dá)到某一個(gè)閥值（觸發(fā)）電壓才導(dǎo)通。當(dāng)電容兩端的電壓降到閥值電壓時(shí)，裝置停止導(dǎo)電，電容器又開(kāi)始充電，然后重復(fù)這個(gè)過(guò)程。習(xí)題答案I．1. spread spectrum2. harmonic oscillator 3. rectangular wave 4. single degree of freedom system 5. neon lamp 6. viscous damper 7. unijunction transistor 8. exponential curve II.張馳振蕩器是一種其電容器被逐漸充電，然后快速放電的振蕩器。因?yàn)橄旅孢M(jìn)行了簡(jiǎn)化，單“閥門(mén)”裝置將由一套比較器和一個(gè)RS鎖存器代替。這個(gè)場(chǎng)，也叫射頻場(chǎng)或無(wú)線電波，可以被用于無(wú)線廣播和通信，是整個(gè)電磁輻射頻譜重要的一部分——從大約9千赫 (kHz) 到成千吉赫 (GHz)。當(dāng)頻率增加到射頻頻譜以上時(shí)，電磁能量以紅外線、可見(jiàn)光、紫外線和伽馬射線的形式出現(xiàn)。一些無(wú)線裝置，如遠(yuǎn)程控制箱和無(wú)線鼠標(biāo)，運(yùn)行在紅外線或可見(jiàn)光頻率。除了最低頻波段，每一個(gè)波段，相應(yīng)的數(shù)量級(jí)（十分之一功率）表示頻率的增加。 射頻頻譜的八個(gè)波段國(guó)際上，射頻頻譜被國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）按照世界不同地區(qū)分配成不同業(yè)務(wù)類型。英國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）在國(guó)會(huì)監(jiān)管下負(fù)責(zé)分配頻率給非政府用戶。NTIA通過(guò)內(nèi)部無(wú)線電顧問(wèn)委員會(huì)（IRAC）的協(xié)助完成它的功能。射頻頻譜的非政府和政府用戶之間的協(xié)調(diào)通過(guò)FCC和NTIA的聯(lián)合會(huì)議來(lái)完成。用兩個(gè)信號(hào)功率比的、以10為底的對(duì)數(shù)來(lái)表示：dB = 10 log (P1/P2)信號(hào)振幅也能用dB表示。例如，假設(shè)一個(gè)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)信道，通過(guò)第一個(gè)信道切率損耗為20比1，第二個(gè)信道損耗為7比1，則信號(hào)總的損耗為140比1。例如，dBm被用于定義在50或更多歐姆射頻系統(tǒng)中的dB標(biāo)準(zhǔn)，使用 1毫瓦參考標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)代電子器件中，用半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體材料做的電子元器件在科技運(yùn)用中發(fā)揮著相當(dāng)大的作用。常見(jiàn)的數(shù)十種半導(dǎo)體材料中，硅是商業(yè)應(yīng)用中使用最廣泛的半導(dǎo)體材料。3有三種常用方式可以描述晶體的電子結(jié)構(gòu)。對(duì)一個(gè)孤立原子而言，它的能級(jí)是分離的。當(dāng)有很多原子聚集在一起時(shí)，能級(jí)的數(shù)量會(huì)增加，能級(jí)組最終會(huì)形成能帶。如果在最高占據(jù)能態(tài)和最低非占據(jù)能態(tài)之間存在很大的距離，那么即使在能帶形成之后在占據(jù)能帶和非占據(jù)能帶之間仍然可能存在間隙。當(dāng)由于原子核的作用使靜電勢(shì)逐漸衰弱時(shí)，一些自由電子波會(huì)基于布拉格反射原理被反射，并且不能穿透能帶間隙開(kāi)放的物質(zhì)。5第三種方式是兩個(gè)原子的描述法。當(dāng)越來(lái)越多的原子在一起時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致能帶分裂，而是形成更多的共價(jià)鍵，這是硅形成的典型方式。但是塊體硅并不會(huì)像丟失電子那樣容易失去原子，同樣這種方式不適合描述漸變異質(zhì)結(jié)的帶隙變化的平穩(wěn)變化過(guò)程。每個(gè)能帶對(duì)應(yīng)了大量的電子離散量子態(tài)，在這些量子態(tài)中，能量較低的（即離原子核較近的）都已經(jīng)被電子填滿，能量最高的一個(gè)特別的能帶稱為價(jià)帶。 8半導(dǎo)體和絕緣體十分相似。電子從一個(gè)原子自由運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)原子所需要的能量更大，半導(dǎo)體在室溫下和絕緣體一樣，幾乎沒(méi)有電子能夠獲得足夠的熱能從價(jià)帶遷移到導(dǎo)帶，從而形成電流。但是，半導(dǎo)體的帶隙相對(duì)較小，除了溫度條件以外，還有其他方式可以控制它的電特性。通常，多一個(gè)雜質(zhì)原子相當(dāng)于多一個(gè)電子或空穴，這樣就能在半導(dǎo)體中自由流動(dòng)。根據(jù)所摻雜質(zhì)不同，該材料分為兩種：如果半導(dǎo)體摻雜區(qū)電子多，則該材料稱為N型半導(dǎo)體材料；如果空穴較多，則稱P型半導(dǎo)體材料。同樣，摻雜物質(zhì)的密度不同也會(huì)在這個(gè)區(qū)域里產(chǎn)生一個(gè)小的電場(chǎng)，從而使非平衡態(tài)的電子或空穴加速運(yùn)動(dòng)。這種能夠通過(guò)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)控制半導(dǎo)體材料的電阻或電導(dǎo)率的特性使得半導(dǎo)體材料相當(dāng)有用，從而產(chǎn)生了一系列的半導(dǎo)體器件，如晶體管和二極管。這些有源半導(dǎo)體器件(晶體管)和用半導(dǎo)體材料做成的無(wú)源器件，如電容和電阻，可以制作完整的電子電路。在現(xiàn)代電子器件中，半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體材料做的元器件在科技運(yùn)用中發(fā)揮著相當(dāng)大的作用，例如計(jì)算機(jī)、手機(jī)及數(shù)字音頻播放器等。C．課內(nèi)閱讀譯文半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)半導(dǎo)體材料如此有用的主要原因是由于半導(dǎo)體可以通過(guò)摻雜的方式改變其特性。半導(dǎo)體的導(dǎo)電性取決于自由電子和空穴，也就是電荷載流子。當(dāng)摻雜半導(dǎo)體中空穴多，則把它稱為p型，反之，如果自由電子多則稱為n型，p型和n型是多數(shù)載流子電性的標(biāo)志。n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，它們之間形成的結(jié)稱為pn結(jié)。p型和n型半導(dǎo)體形成結(jié)的區(qū)域稱為耗盡區(qū)，耗盡區(qū)阻止電流從n型區(qū)流入p型區(qū)，但是允許電流從p型區(qū)流至n型區(qū)。將半導(dǎo)體曝光時(shí)，能產(chǎn)生電子空穴對(duì)，這會(huì)增加自由載流子的數(shù)量和導(dǎo)電性，利用這種現(xiàn)象制作而成的二極管稱為光電二極管。晶體管雙極型晶體管由兩個(gè)pn結(jié)構(gòu)成，可形成npn型或pnp型。當(dāng)一小電流注入結(jié)之間的基區(qū)和發(fā)射區(qū)時(shí)會(huì)改變基極集電極結(jié)的特性，這樣即使基極集電極結(jié)反偏，仍然能夠傳導(dǎo)電流。另一種晶體管的類型稱為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它的工作原理是半導(dǎo)體的導(dǎo)電性由電場(chǎng)控制。若電場(chǎng)由反偏pn結(jié)控制則形成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管即JFET，若由塊體材料氧化物分離電極控制則形成金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管即MOSFET。信息高速公路是因特網(wǎng)廣受歡迎的名字。因特網(wǎng)替代了你所用的傳統(tǒng)工具，它用以搜集資料、數(shù)據(jù)圖表、新聞以及與其他人進(jìn)行通信聯(lián)系。什么是因特網(wǎng)？因特網(wǎng)鏈接是遍布全世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使用戶實(shí)現(xiàn)資源共享和相互溝通。為了連接到因特網(wǎng)上，你必須通過(guò)服務(wù)供應(yīng)商。根據(jù)所選擇的選項(xiàng)的不同，訪問(wèn)時(shí)間可能會(huì)有所不同。要想給出組成因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)或用戶的準(zhǔn)確數(shù)字是不可能的，但很容易達(dá)到幾千幾百萬(wàn)的數(shù)量級(jí)。這些標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)被視為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件，是開(kāi)發(fā)商為因特網(wǎng)創(chuàng)建新功能時(shí)所遵循的準(zhǔn)則。在技術(shù)上，沒(méi)有人管理因特網(wǎng)，相反，因特網(wǎng)是由數(shù)以千計(jì)的小型網(wǎng)絡(luò)組成。因特網(wǎng)的歷史和發(fā)展在其發(fā)展初期，因特網(wǎng)由國(guó)防部設(shè)計(jì)，其目的是在發(fā)生軍事打擊時(shí)來(lái)保障政府的通信系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)采用了一套標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，為人們通信和共享數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一種有效的方法。在80年代末期，數(shù)以千計(jì)的合作網(wǎng)絡(luò)參與到因特網(wǎng)中。NREN網(wǎng)的目標(biāo)是為研究和教育發(fā)展和保持高速網(wǎng)絡(luò)，并探討因特網(wǎng)的商業(yè)用途。因特網(wǎng)通過(guò)瀏覽器和萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。什么使因特網(wǎng)工作？因特網(wǎng)獨(dú)特的一點(diǎn)是，它允許許多不同的計(jì)算機(jī)互相連接和通信。TCP/IP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議）可以支配整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。但是，他們真正想知道的是在因特網(wǎng)上他們可以做什么以及怎樣有效地完成。您正在運(yùn)行的程序稱為Web客戶端，這個(gè)軟件為您顯示文件和執(zhí)行您的要求。您的網(wǎng)絡(luò)客戶端連接（或“通信”）到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，代表您來(lái)索取要求的信息。所有基本的因特網(wǎng)工具——包括電話網(wǎng)絡(luò)、文件傳輸協(xié)議、基于菜單驅(qū)動(dòng)的因特網(wǎng)信息查詢工具和萬(wàn)維網(wǎng)——都是基于一個(gè)客戶端和一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器來(lái)合作。反過(guò)來(lái)，客戶端與一個(gè)或多個(gè)有信息存儲(chǔ)的服務(wù)器互動(dòng)。客戶端/服務(wù)器模型的優(yōu)點(diǎn)在于分配工作，使每一個(gè)工具可以集中或?qū)ｉT(mén)處理特定的任務(wù)：服務(wù)器給許多用戶提供信息，而客戶端軟件為每個(gè)用戶處理各自的界面和其他要求及結(jié)果的細(xì)節(jié)。習(xí)題答案I.1. F 2. F T 3. FII.1. Advanced Research Projects Agency Network 美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)2. World Wide Web萬(wàn)維網(wǎng)3. File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議4. Transmission Control Protocol/Internet Protocol 傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議5. National Res