电子技术发展史1.doc

电子技术发展史电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志第一代电子产品以电子管为核心四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的"庞然大物"由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而就大大提高了运算速度。

ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算，把计算一条弹道的时间短为30秒它最初被专门用于弹道运算，后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机从1946年2月交付使用，到1955年10月最后切断电源，ENIAC服役长达9年尽管ENIAC还有许多弱点，但是在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑它的成功，开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性它的问世，表明电子计算机时代的到来从此，电子计算机在解放人类智力的道路上，突飞猛进的发展电子计算机在人类社会所起的作用，与第一次工业革命中蒸汽机相比，是有过之而无不及的ENIAC问世以来的短短的四十多年中，电子计算机的发展异常迅速迄今为止，它的发展大致已经了下列四代：第一代（1946~1957年）是电子计算机，它的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算，内存容量仅几千个字程序语言处于最低阶段，主要使用二进制表示的机器语言编程，后阶段采用汇编语言进行程序设计因此，第一代计算机体积大，耗电多，速度低，造价高，使用不便；主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。

第二代（1958~1970年）是晶体管计算机1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，使用方便，可靠性高第三代（1963~1970年）是集成电路计算机随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算由于采用了集成电路，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低，功能增强，可靠性大大提高第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。

电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志 　　第一代电子产品以电子管为核心四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展模拟电子技术发展史，就是早期电子技术发展史自从发明集成电路之后，采用集成电路的电气设备逐渐发展了数字电子技术以下电学发展史摘自Baidu Baike1．公元前的琥珀和磁石　　希腊七贤中有一位名叫泰勒斯的哲学家公元前600年前后，泰勒斯看到当明的希腊人通过摩擦琥珀吸引羽毛，用磁钱矿石吸引铁片的现象，曾对其原因进行过一番思考据说他的解释是：“万物皆有灵磁吸铁，故磁有灵这里所说的“磁”就是磁铁矿石　　希腊人把琥珀叫做“elektron”（与英文“电”同音）他们从波罗的海沿岸进口琥珀，用来制作手镯和首饰。

当时的宝石商们也知道摩擦琥珀能吸引羽毛，不过他们认为那是神灵或者魔力的作用　　在东方，中国人民早在公元前2500年前后就已经具有天然的磁石知识据《吕氏春秋》一书记载，中国在公元前1000年前后就已经有的指南针，他们在古代就已经用磁针来辨别方向了　　2．磁，静电　　通常所说的摩擦起电，在公元前人们只知道它是一种现象很长时间里，关于这一种现象的认识并没有进展　　而罗盘则在13世经就已经在航海中得到了应用那时的罗盘是把加工成针形的磁铁矿石放在秸秆里，使之能浮在水面上到了14世纪初，又制成了用绳子把磁针吊起来的航海罗盘　　这种罗盘在1492年哥伦布发现美洲新大陆以及1519年麦哲伦发现环绕地球一周的航线时发挥了重要的作用　　（1）磁，静电与吉尔伯特　　英国人吉尔伯特是伊丽莎白女王的御医，他在当医生的同时，也对磁进行了研究他总结了多年来关于磁的实验结果，于1600年出了一本取名为《论磁学》的书书中指出地球本身就是一块大磁石，并且阐述了罗盘的磁倾角问题　　吉尔伯特还研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象不仅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，纸，丝绸，金属，橡胶等是摩擦起电物质系列。

把这个系列中的两种物质相互摩擦，系列中排在前面的物质将带正电，排在后面的物质将带负电　　那时候，主要的研究方法就是思考，而他主张真正的研究应该以实验为基础，他提出这种主张并付诸实践，在这点上，可以说吉尔伯特是近代科学研究方法的开创者　　（2）雷和静电　　在公元前的中国，打雷被认为是神的行为说是有五位司雷电的神仙，其长者称为雷祖，雷祖之下是雷公和电母打雷就是雷公在天上敲大鼓，闪电就是电母用两面镜子把光射向下界　　到了亚里斯多德时代就已经比较科学了认为雷的发生是由于大地上的水蒸气上升，形成雷雨云，雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨，同时伴随出现强光　　认为雷是静电而产生的是英国人沃尔，那是1708年的事1748年，富兰克林基于同样的认识设计了避雷针　　能不能用什么办法把这种静电收集起来？这个问题很多科学家都考虑过1746年，莱顿大学教授缪森布鲁克发明了一种存贮静电的瓶子，这就是后来很有名的“莱顿瓶”　　缪森布鲁克本来想像往瓶子里装水那样把电装进瓶子里，他首先在瓶子里灌上水，然后用一根金属丝把摩擦玻璃棒能到水里就在他的手接触到瓶子和棒的一瞬间，他被重重地“电击”了一下据说他曾这样说过：“就算是国王命令，我也不想再做这种可怕的实验了”。

　　富兰克林联想到往莱顿瓶里蓄电的事，于1752年6月做了一个把风筝放到雷雨云里去的实验其结果，发现了雷雨云有时带正电有时带负电的现象这个风筝实验很有名，许多科学家都很感兴趣，也跟着做1753年7月，俄罗斯科学家利赫曼在实验中不幸遭电击身亡　　通过用各种金属进行实验，意大利帕维亚大学教授伏打证明了锌，铅，锡，铁，铜，银，金，石墨是个金属电压系列，当这个系列中的两种金属相互接触时，系列中排在前面的金属带正电，排在后面的金属带负电他把铜和锌做为两个电极置于稀硫酸中，从而发明了伏打电池电压的单位“伏特”就是以他的名字命名的　　19世纪初，正是法国大革命后进入拿破仑时代拿破仑从意大利归来，在1801年把伏打召到巴黎，让他做电实验，伏打也因此获得了拿破仑授予的金质奖章和莱吉诺-多诺尔勋章　　（3）伏打电池的利用与电磁学的发展　　伏打电池发明之后，各国利用这种电池进行了各种各样的实验和研究德国进行了电解水的研究，英国化学家戴维把2000个伏打电池连在一起，进行了电弧放电实验戴维的实验是在正负电极上安装木炭，通过调整电极间距离使之产生放电而发出强光，这就是电用于照明的开始　　1820年，丹麦哥本哈根大学教授奥斯特在一篇论文中公布了他的一个发现：在与伏打电池连接了的导线旁边放一个磁针，磁针马上就发生偏转。

　　俄罗斯的西林格读了这篇论文，他把线圈和磁针组合在一起，发明了电报机（1831年），这可说是电报的开始　　其后，法国的安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律（1820年），法拉第发现了划时代的电磁感应现象（1831年），电磁学得到了飞速发展　　另一方面，关于电路的研究也在发展欧姆发现了关于电阻的欧姆定律（1826年），基尔霍夫发现了关于电路网络的定律（1849年），从而确立了电工学　　8．电子电路元器件的历史　　当代，是包括计算机在内的电子学繁荣昌盛的时代，其背景与电子电路元器件由电子管-晶体管=集成电路的不断发展有着密切的关系　　（1）电子管　　电子管是沿着二极管-三极管-四极管-五极管的顺序发明出来的　　二极管和三极管　　1903年，爱迪生发现从电灯泡的热丝上飞溅出来的电子把灯泡的一部分都熏黑了，这种现象被称为爱迪生效应　　1904年，弗莱明从爱迪生效应得到启发，造出二极管，用它来进行检波　　1907年，美国的D福雷斯特在二极管的阳极和阴极之间又加了一个叫做栅极的电极，发明了三极管　　这种三极管既可以用于放大信号电压，也可以配以适当的反馈电路产生稳定的高频信号，可说是一个划时代的电路元件。

　　三极管经过进一步的改进，能够产生短波，超短波等高频信号此外，三极管具有能控制电子流的功能，随后出现的阴极射线管和示波器与此有密切的关系二极管：前面曾经讲过，爱迪生发现了电灯泡灯丝发射电子的“爱迪生效应”1904年，英国人弗莱明受到“爱迪生效应”的启发，发明了二极管　　三极管：1907年，美国的福雷斯特发明了三极管当时，真空技术尚不成熟，三极管的制造水平也不高但在反复改进的过程中，人们懂得了三极管具有放大作用，终于拉开了电子学的帷幕　　振荡器也从上面所讲过的马可尼火花装置发展为三极管振荡器三极管有三个电极，阳极，阴极和设置在二者之间的控制栅极，这个控制栅极是用来控制阴极所发射的电子流的　　四极管：1915年，英国的朗德在三极管的控制栅极与阳极之间又加了一个电极，称为帘栅极，其作用是解决三极管中流向阳极的电子流中有一部分会流到控制栅极上去的问题　　五极管：1927年，德国的约布斯特在阳极与帘栅极之间又加了一个电极，发明了五极管新加的电极被称为抑制栅加入这个电极的原因是：在四极管中，电子流撞到阳极上时阳极会产生二次电子发射，抑制栅就是为抑制这种二次电子发射而设置的　　此外，1934年美国的汤绿森通过对电子管进行小型化改进，发明了适用于超短波的橡实管。

　　管壳不用玻璃而采用金属的ST管发明于1937年，经小型化后的MT管发明于1939年　　（2）晶体管　　半导体器件大致分为晶体。