最初,電子設備的核心部件是電子管,電子管控制電子在真空中的運動
1879 年,美國發明家托馬斯?阿爾瓦?愛迪生 (Thomas A. Edison))點亮了第一支有實用價值的電燈。1880年1月27日,愛迪生申報了發明電燈的專利。
1904年.英國發明家弗萊明(J.A. Flemimg)在研究 “愛迪生效應”的基礎上,在只有燈絲的“燈泡”里加了一塊金屬板(陽極),發明了真空二極管并取得專利。此后,真空二極管在無線電技術中被用于檢波和整流。
1907 年,美國發明家德?福雷斯特?李(De F. Lee)在二極管中加人了一個格柵,制造出第一支真空電子三極管。三極管集“放大”“檢波”和“振蕩”功能于一身。這使得它成為無線電發射機和接收機的核心部件。
在1918 年,美國一年內就制造了 100多萬個電子管。這已經是第一次世界大戰(1914—1918 年)前的 50 多倍。至20世紀 50 年代中期,家用收音機均由電子管構成。
1946 年,美國賓夕法尼亞大學研發了世界上第一臺電子數字積分計算機(Electronie Numerical Integrator and Computer, ENIAC)。馮?諾依曼 (Jobn vonNeumann)是該研發團隊成員之一。ENIAC 占地面積約 170m,質量達30t,功耗 150kW,包含了17468個電子管;每秒可執行 5000 次加法運算或 400 次乘法運算,計算速度是繼電器計算機的 1000 倍、手工計算的 20萬倍。
電子管的主要缺點是加熱燈絲需耗費時間,延長了工作的啟動過程;同時燈絲發出的熱量必須時時排出,且燈絲壽命較短。以 ENIAC 為例,幾乎每15min 就可能燒掉一個電子管,導致整臺計算機停止運轉;而至少還要花費smin 以上的時間,才能在 17468 個電子管中尋找出楓興的那二不,因此ENTAC 的平均無啟障工作時間僅為7min。 為此,人們道場希生一種不縮王玩熱行絲的、耗能低的、能控制電 子在固體中運動的器件非替代電 子管。
1946 年,美國貝爾實驗室成立了由肖克菜 (William B. Shockley)、巴丁(John Bardeen)和布拉頓(Walter H:Brattain)組成的固體物期學研究小組如圖1。1947 年12月16 日,布拉順和巴丁實驗成功點按觸型錯三極管,這是世界上第一個晶體管,如圖2所示。初生測試的結果顯示,該鼎件的電壓增益為100,上限頻率可達 10000Hz。
就概熱到它的電sl還換特性,即亡是能一種以人“低電阻輸人”到 “商電H輸出,的轉移電沆來工作的,于是將其取名為 Tians-resister (轉換電),后來縮寫為 Transistor。?????
1048年年,肖克萊提出了 pn 結型晶體管的理論,并于 1950 年與斯帕克斯(NouRan Sparko) 和戈登 ?K.若爾(Cordon K. Teal)一起成功研制出銷 upn 三級管。晶體管的發明開創廠微電子學科的先河。晶體管與電子管相比,其優點是壽命長 耗電少、體積小,無須預熱,耐沖擊和耐振動,因此很快得到市場的青睞
1953年,助聽器作為第一個采用晶體管的商業化設備投人市場。
1954年10月18日.第一臺晶體管收音機 Regenoy TR1投人市場,僅包含4個錯品體管。到 1959年,在售出的 1000 萬臺收音機中,已有一半使用了晶體管。
1954 年1月,貝爾實驗室使用 684 個晶體管組裝了世界上第一臺晶體管數宇計算機 (Transistor Digital Computer, TRADIC),如圖所示。
1957年,IBM 開始銷售使用了 3000 個錯晶體管的 608 計算機,這是世界上第一種投人商用的計算機。與使用電子管的計算機相比,IBM 608 計算杌的功耗要低 90%,它的時鐘頻率是 100kHz,支特,條指令,兩個g位 BCD 數的平均乘法運算時間僅為 11ms, 質量約 1t。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:電子管、晶體管的發明與應用,電子管、電晶體的發明與應用
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