1發(fā)展史
電子元器件發(fā)展史其實(shí)就是一部濃縮的電子發(fā)展史。電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù),二十世紀(jì)發(fā)展最迅速,應(yīng)用最廣泛,成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。第一代電子產(chǎn)品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一只半導(dǎo)體三極管,它以小巧、輕便、省電、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),很快地被各國(guó)應(yīng)用起來(lái),在很大范圍內(nèi)取代了電子管。五十年代末期,世界上出現(xiàn)了第一塊集成電路,它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上,使電子產(chǎn)品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路,從而使電子產(chǎn)品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。由于,電子計(jì)算機(jī)發(fā)展經(jīng)歷的四個(gè)階段恰好能夠充分說(shuō)明電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特性,所以下面就從電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)時(shí)代來(lái)說(shuō)明電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特點(diǎn)。
在20世紀(jì)出現(xiàn)并得到飛速發(fā)展的電子元器件工業(yè)使整個(gè)世界和人們的工作、生活習(xí)慣發(fā)生了翻天覆地的變化。電子元器件的發(fā)展歷史實(shí)際上就是電子工業(yè)的發(fā)展歷史。
1906年,李·德福雷斯特發(fā)明了真空三極管,用來(lái)放大電話的聲音電流。此后,人們強(qiáng)烈地期待著能夠誕生一種固體器件,用來(lái)作為質(zhì)量輕、價(jià)廉和壽命長(zhǎng)的放大器和電子開(kāi)關(guān)。1947年,點(diǎn)接觸型鍺晶體管的誕生,在電子器件的發(fā)展史上翻開(kāi)了新的一頁(yè)。但是,這種點(diǎn)接觸型晶體管在構(gòu)造上存在著接觸點(diǎn)不穩(wěn)定的致命弱點(diǎn)。在點(diǎn)接觸型晶體管開(kāi)發(fā)成功的同時(shí),結(jié)型晶體管論就已經(jīng)提出,但是直至人們能夠制備超高純度的單晶以及能夠任意控制晶體的導(dǎo)電類型以后,結(jié)型晶體管材真正得以出現(xiàn)。1950年,具有使用價(jià)值的最早的鍺合金型晶體管誕生。1954年,結(jié)型硅晶體管誕生。此后,人們提出了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的構(gòu)想。隨著無(wú)缺陷結(jié)晶和缺陷控制等材料技術(shù)、晶體外誕生長(zhǎng)技術(shù)和擴(kuò)散摻雜技術(shù)、耐壓氧化膜的制備技術(shù)、腐蝕和光刻技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,各種性能優(yōu)良的電子器件相繼出現(xiàn),電子元器件逐步從真空管時(shí)代進(jìn)入晶體管時(shí)代和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時(shí)代。主播形成作為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)代表的半導(dǎo)體工業(yè)。
由于社會(huì)發(fā)展的需要,電子裝置變的越來(lái)越復(fù)雜,這就要求了電子裝置必須具有可靠性、速度快、消耗功率小以及質(zhì)量輕、小型化、成本低等特點(diǎn)。自20世紀(jì)50年代提出集成電路的設(shè)想后,由于材料技術(shù)、器件技術(shù)和電路設(shè)計(jì)等綜合技術(shù)的進(jìn)步,在20世紀(jì)60年代研制成功了第一代集成電路。在半導(dǎo)體發(fā)展史上。集成電路的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義:它的誕生和發(fā)展推動(dòng)了銅芯技術(shù)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)步,使科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域以及工業(yè)社會(huì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了歷史性變革。憑借卓越的科學(xué)技術(shù)所發(fā)明的集成電路使研究者有了更先進(jìn)的工具,進(jìn)而產(chǎn)生了許多更為先進(jìn)的技術(shù)。這些先進(jìn)的技術(shù)有進(jìn)一步促使更高性能、更廉價(jià)的集成電路的出現(xiàn)。對(duì)電子器件來(lái)說(shuō),體積越小,集成度越高;響應(yīng)時(shí)間越短,計(jì)算處理的速度就越快;傳送頻率就越高,傳送的信息量就越大。半導(dǎo)體工業(yè)和半導(dǎo)體技術(shù)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),同時(shí)也已經(jīng)發(fā)展稱為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的高科技產(chǎn)業(yè)。
2分類
概述
一、元件:工廠在加工時(shí)沒(méi)改變?cè)牧戏肿映煞值漠a(chǎn)品可稱為元件,元件屬于不需
電子元器件
要能源的器件。它包括:電阻、電容、電感。(又稱為被動(dòng) 元件Passive Components)
元件分為:
1、電路類元件:二極管,電阻器等等
2、連接類元件:連接器,插座,連接電纜,印刷電路板(PCB)
二、器件:工廠在生產(chǎn)加工時(shí)改變了原材料分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品稱為器件
器件分為:
1、主動(dòng)器件,它的主要特點(diǎn)是:(1)自身消耗電能(2)需要外界電源。
2、分立器件,分為(1)雙極性晶體三極管(2)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(3)可控硅 (4)半導(dǎo)體電阻電容
電阻
電阻在電路中用"R”加數(shù)字表示,如:R1表示編號(hào)為1的電阻.電阻在電路中的主要作用為:分流、限流、分壓、偏置等.
電容
電容在電路中一般用"C"加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容).電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件.電容的特性主要是隔直流通交流.
電容的容量大小表示能貯存電能的大小,電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān).
晶體二極管
晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示,如: D5表示編號(hào)為5的二極管.
作用:二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?也就是在正向電壓的作用下,導(dǎo)通電阻很小;而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大.
因?yàn)槎O管具有上述特性,無(wú)繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中.
電感器
電子元器件
電感器在電子制作中雖然使用得不是很多,但它們?cè)陔娐分型瑯又匾?。我們認(rèn)為電感器和電容器一樣,也是一種儲(chǔ)能元件,它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能,并在磁場(chǎng)中儲(chǔ)存能量。電感器用符號(hào)L表示,它的基本單位是亨利(H),常用毫亨(mH)為單位。它經(jīng)常和電容器一起工作,構(gòu)成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。組合電路
集成電路是一種采用特殊工藝,將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件,英文縮寫為IC,也俗稱芯片。
模擬集成電路是指由電容、電阻、晶體管等元件集成在一起用來(lái)處理模擬信號(hào)的模擬集成電路。有許多的模擬集成電路,如集成運(yùn)算放大器、比較器、對(duì)數(shù)和指數(shù)放大器、模擬乘(除)法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構(gòu)成電路有:放大器、濾波器、反饋電路、基準(zhǔn)源電路、開(kāi)關(guān)電容電路等。模擬集成電路設(shè)計(jì)主要是通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行手動(dòng)的電路調(diào)試,模擬而得到,與此相對(duì)應(yīng)的數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)大部分是通過(guò)使用硬件描述語(yǔ)言在EDA軟件的控制下自動(dòng)的綜合產(chǎn)生。
電子元器件
數(shù)字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門電路或元、器件數(shù)量,可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成(SSI)電路、中規(guī)模集成(MSI)電路、大規(guī)模集成(LSI)電路、超大規(guī)模集成VLSI電路和特大規(guī)模集成ULSI)電路。小規(guī)模集成電路包含的門電路在10個(gè)以內(nèi),或元器件數(shù)不超過(guò)100個(gè);中規(guī)模集成電路包含的門電路在10-100個(gè)之間,或元器件數(shù)在100-1000個(gè)之間;大規(guī)模集成電路包含的門電路在100個(gè)以上,或元器件數(shù)在10-10個(gè)之間;超大規(guī)模集成電路包含的門電路在1萬(wàn)個(gè)以上,或元器件數(shù)在10-10之間;特大規(guī)模集成電路的元器件數(shù)在10-10之間。它包括:基本邏輯門、觸發(fā)器、寄存器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器、計(jì)數(shù)器、整形電路、可編程邏輯器件、微處理器、單片機(jī)、DSP等。