电子电工技术-内容拓展_1.pdf

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1、内容拓展 电子技术发展历史浏览 自从电子管特别是半导体管问世以来，电子技术发展突飞猛进、日新月异，电子器件的不断更新，大致经历了四个发展阶段。第一代（19061950）：电子管时代 英国科学家汤姆逊（J.J.Thomson，18561940）在 18951897 年间经过反复实验，证明电子的存在。其后，英国科学家弗莱明(J.A.Fleming)发明具有单向导电作用的二极电子管。1906 年美国人德福雷斯特(L.De.forest)发明了具有放大作用的三极电子管。电子管出现大大地推动无线电技术的发展。1925 年，英国人贝尔德(J.J.Baird)首先发明了电视。1936 年，黑白电视机正式问世

2、。第二代（19501965）：品体管时代 1947 年12月，贝尔实验室布拉顿(W.H.Brattain)、巴丁(J.Bardeen)和肖克利(W.B.Shockley)发明半导体晶体管，并于1948 年公布于世。与电子管相比，它具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点，很快应用于通信、计算机等领域，从而使电子技术正式进入半导体时代。第三代（19651975）：中小规模集成电路时代 1958年出现固体组件集成电路(IC)，即将电阻、二极管和晶体管以及它们之间连接导线一起制作在一块半导体硅片上。20 世纪 60 年代初，只限于小规模集成电路（每个硅片上只有几十个元器件）。随着半导体集成技术发展，

3、集成度（每个硅片所包含元器件的个数）越来越高，后来又出现中规模集成电路（每个硅片上有几百个元器件）。第四代（1975至今）：大规模和超大规模集成电路及人工智能时代 到了 20 世纪 70 年代出现大规模集成电路（每个硅片上有几千个到几万个元器件），到了 80年代又出现超大规模集成电路（每个硅片上有几十万个以上元器件），电子技术进入了崭新的集成电路时代。需要强调，以上关于年代划分并不是绝对的。另外，每进入一个新的时代，老一代的器件并不是完全地被淘汰了。例如，在超大功率的广播电视发射设备中，大功率电子管并未完全退出历史舞台，仍有其用武之地。在目前计算机系统中，除了使用大规模和超大规模集成电路外，中

4、小规模集成电路甚至二极管和晶体管等分立元器件仍然在继续被使用。随着电子技术发展，电子产品综合性能越来越高，人工智能程度越来越高。例如，1946 年在美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机ENIAC，共用了 18000 个电子管，重达 30t，功耗为 150kW，占地面积为 170。而现在用集成电路制成同样功能电子计算机，重量不到 300g，功耗仅为 0.5W。再如，2001 年由美国Intel公司推出Pentium4（奔腾 4）微处理器，内含 4200 万只晶体管，采用超级流水线、跟踪性指令缓存等一系列新技术来面向网络功能和图像功能，提升多媒体性能。继Pentium4 不久又推出Itanium(安腾)，Itanium是具有超强处理能力的处理器，外部数据总线和地址总线均为 64位，内含 2.2 亿只晶体管，集成度是Pentium4的 5 倍多。Itanium在Pentium基础上又引入三级缓存、多个执行部件和多个通道、数量众多寄存器等多项新技术，在三维图形处理、多任务操作、运算速度、人工智能等各个方面的性能均得到提高。