电子产品
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读这一主题的简要总结
电子产品的分支物理和电气工程处理排放,行为,和电子的影响电子设备。
电子产品包括一个非常广泛的技术。这个词最初应用于研究电子行为和运动,尤其是在第一电子管。它在更广泛的意义上使用了先进的电子的基本性质和知识的方式使用这些粒子的运动。今天,许多科学和技术学科处理电子的不同方面。在这些领域里的研究导致了等关键设备的发展晶体管,集成电路,激光,光学纤维。这些反过来能制造各种电子消费、工业和军事产品。事实上,可以说,世界正处于一个电子革命至少显著的19世纪的工业革命。
本文综述电子的历史发展,突出主要发现和进步。它还描述了一些关键的电子功能和各种设备的方式执行这些功能。
电子产品的历史
的真空管时代
理论和实验的研究电在18和19世纪导致第一电机的发展和电力的广泛使用的开始。电子产品的历史开始分开发展,电力在19世纪后期的识别电子由英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊爵士和测量的电荷由美国物理学家罗伯特·米利根在1909年。
汤姆森的工作的时候,美国发明家托马斯爱迪生看到一个蓝色的光芒在他的一些早期的灯泡在一定条件下,发现电流将流从一个电极灯到另一个,如果第二个(阳极)是由带正电的关于第一个(阴极)。汤森和他的学生和英语工作的工程师约翰·安布罗斯弗莱明透露,这个所谓的爱迪生效应是的结果从阴极发射的电子,热灯丝的灯。电子的运动到阳极,金属板,构成一个电流,不会存在如果阳极带负电。
这一发现提供了动力发展的电子管,包括改善x光管由美国工程师威廉·d·柯立芝和弗莱明的热离子管(二极真空管)使用广播接收器。无线电信号的检测,这是一个非常高频的交流电(AC),要求对信号进行纠正;即。,the alternating current must be converted into a直流电(DC)的设备进行只有当信号有一个极性但不是当它other-precisely弗莱明的阀(1904年专利)。以前,无线电信号被检测到不同的设备(如“积累的经验猫须“探测器组成的罚款线(晶须)微妙的接触表面的天然水晶的铅硫化物(方铅矿)或其他半导体材料。这些设备是不可靠的,缺乏足够的敏感性,并要求不断调整whisker-to-crystal接触产生期望的结果。然而,这些是今天的固态设备的先驱。水晶整流器在所有鼓励科学家们继续研究并逐步获得半导体材料的电性质的基本理解必要的许可证发明的晶体管。
1906年李De森林美国工程师,开发一种真空管,放大无线电信号的能力。德森林添加网格之间的细线二电极的阴极和阳极热离子阀由弗莱明。新设备,森林被称为三极管1907年(专利),因此三电极真空管。在操作中,阳极在这样一个真空管给出积极的潜力(积极有偏见的)对阴极,而网格是负面的。一个很大的负偏压的网格可以防止任何电子从阴极发出到达阳极;然而,由于网格在很大程度上是开放空间,减少负偏压允许一些电子穿过,到达阳极。小变化在网格中潜在的可以控制大量的阳极电流。
真空管允许广播的发展,长途电话,电视,和第一个电子数字计算机。事实上,这些早期的电子计算机是有史以来建造的最大的真空管系统。也许是最著名的代表ENIAC(电子数字积分器和电脑),完成于1946年。
的特殊要求真空管的许多不同的应用程序导致了大量的改进,使他们能够处理大量的力量,在非常高的频率,有大于平均可靠性,或者是非常紧凑(顶针大小)。的阴极射线管,最初为屏幕上显示电波形开发工程测量,演变成电视显像管。这些微管形成电子操作发出从阴极到细光束严重影响荧光屏结束的时候管。可以从屏幕发光管外。偏转的电子束引起光的模式在屏幕上产生,创建所需的光学图像。
尽管固态设备的非凡成功在大多数电子应用程序中,有一些专门的功能,只有真空管可以执行。这通常涉及操作在极端的权力或频率。
真空管是脆弱的,最终在服务中磨损。失败发生在正常使用的影响反复加热和冷却设备是开关(热疲劳),最终导致部分物理断裂的内部结构管,或从退化属性的阴极管的残余气体。真空管也需要时间(从几秒到几分钟)“热身”操作temperature-an不便在最好的情况下,在某些情况下严重限制其使用。这些缺点激励科学家们贝尔实验室寻求一个替代电子管和导致的发展晶体管。