电子管的发明简介
电子管的前世今生
电子管的前世今生电子管是一种在密闭真空玻璃容器中，金属氧化物受热产生自由电子，利用电场对电子的控制作用，微弱信号能被放大的电子器件。
在高端音响器材中，电子管常作为音频放大器件。
电子管放大电路具有丰富的偶次谐波，给人温暖、柔顺、通透、音乐味浓的特点，深受音乐发烧友喜爱，中国香港地区的发烧友常常称电子管为“胆管”。
电子管的发明和发展历程电子管的发展是一段曲折而富有乐趣的历程。
爱迪生(T.Edison)是19世纪最伟大的发明家之一,他发现的“爱迪生效应”使人类步入了电子时代。
1883年，爱迪生在寻找电灯泡灯丝最佳材料时发现，放置在真空容器中，加热的金属丝会产生微弱的电流，后来，人们将这种现象称之为“爱迪生效应”。
“爱迪生效应”示意图1904年，英国电气工程师弗莱明（J.Fleming）在“爱迪生效应”的基础上，在真空灯泡里安置碳丝和铜板，作为阴极和屏极，实现电子单向流动，从而发明了世界上第一只电子管，这就是具有检波和整流功能的真空二极管。
真空二极管1906年，美国工程师德·福雷斯特（D.Forest）, 在真空二极管内放置栅栏式的金属网，用于控制阴极与屏极之间的电流；栅极微弱的电流变化会引起屏极较大电流变化，而且变化波形与栅极电流完全一致，这是真空三极管的放大作用（见下图）。
真空三极管的发明为电子技术的发展翻开新的篇章，是电子工业真正的发展起点。
真空三极管1912—1920年，美国西电公司（Western Electric，简称WE）研制出具有实用性的球形电子三极管，发烧友称之为“洋葱头”电子管。
1924年，美国RCA公司（Radio Corporation of America）研制出效率较高的三极真空电子管，这种古典管在第一次世界大战中得到广泛应用。
1940年，相继研发出高效率、大功率电子管，这种电子管的屏极电压高，一般在1000V以上，体积比较庞大，目前常用的高功率电子管有211、212、805、811、813、833、845等。
怀旧科技：电子管的诞生三极管的发明彻底颠覆了无线电通讯
怀旧科技：电子管的诞生三极管的发明彻底颠覆了无线电通讯电子技术的发展是以电子元件的发展为重要前提的，电子元件的每一次变革，都引起了电子技术的重大突破。
无线电通讯是最早的电子技术之一。
马可尼于1901年取得了横渡大西洋的远距离无线电通讯试验的成功，使人们看到了无线电通信技术的广阔前景，但是由于当时缺乏相应的电子元件，通讯技术仍不能得到广泛的应用。
电子管人们在研究电磁波的产生、传递和接收过程中，曾考虑到如何使不连续的电磁波变成连续的电磁波，但要使它们能够在电子技术中得以应用，关键也在于要研制出新的电子元件。
1.电子管的诞生1883年，爱迪生（1847年~1931年）在研究用高熔点金属做灯丝的实验中发现，当灯丝达到白热程度后，给金属板极加正电压，金属板与灯丝虽没有接触，却有电流通过；若给金属板加负电压，则无电流。
这就是有名的“爱迪生效应”。
爱迪生效应的发现，预示着一种新的电子元件即将问世。
爱迪生发明的电灯爱迪生虽然发现了爱迪生效应，但他并未意识到这一效应的意义，而且对它的产生的原因也不很清楚。
1897年J.J.汤姆孙发现电子以后，揭示出所谓“爱迪生效应”是一种热电子发射现象，是由于灯丝向正极发射电子，因而爱迪生效应也称为热电子发射效应。
英国发明家弗莱明（1849年一1945年）从1889年开始，用直流电与交流电多次重复过这个实验。
后来他与马可尼合作，帮助马可尼设计了1901年横跨大西洋的无线电报试验中所用的发射器。
1904年弗莱明又回到有关爱迪生效应的研究工作，想利用这个效应制造一种高性能的电磁波检波器，以代替一直使用的性能较差的检波器。
他在一个真空管中放进两块金属板，一个是正极板，一个是负极板。
当加热负极时，就有电子流人正极；当正极加上无线电信号时，通过的电流也随之发生起伏。
这就是二极管的发明。
二极管是一种性能很好的新型检波装置，同时又为三极管这个划时代的发明创造了条件。
为了对产生的电子流加以控制，人们开始努力寻求控制二极管中电子流的方法。
电子管的发展历史
电子管的发展历史引言电子管是电子技术的重要组成部分，在现代科技发展中起到了重要的作用。
本文将对电子管的发展历史进行概述。
早期电子管的发展电子管最早出现在20世纪初，当时被用作电子设备的核心元件。
早期的电子管采用真空封装，内部有阴极、阳极和栅极等结构，可以通过控制栅极电压来控制电流。
这种电子管具有放大、开关和整流等功能，被广泛应用于无线电、电视和通信设备等领域。
德怀特电子管的出现在20世纪20年代，发明家德怀特提出了新型的电子管结构，被称为德怀特电子管。
这种电子管采用碱金属作为阴极材料，提高了电子发射效率。
德怀特电子管除了具有传统电子管的特性外，还能够在较低电压下工作，使得电子管的应用更为广泛。
叠层电子管的兴起随着技术的不断发展，20世纪30年代，叠层电子管开始兴起。
叠层电子管采用多个电极层叠组合的方式，使得电子管能够在更小的空间内实现更强的性能。
这种电子管不仅具有更高的放大倍数和更低的噪声，还能够工作在更高的频率范围内，被广泛应用于无线通信等领域。
集成电子管的诞生20世纪50年代，集成电子管的概念被提出，并开始实际应用。
集成电子管将多个电子元件集成到一块芯片上，极大地提高了电子设备的集成度和性能。
随着集成电子管的发展，计算机、通信设备等领域得到了快速发展，并推动了信息技术革命的进程。
现代电子管的应用虽然现代电子技术已经发展了许多新的器件，但电子管仍然在一些特殊领域得到应用。
例如，在一些高温、高功率和特殊环境下，电子管仍然具有一定的优势。
此外，一些音响发烧友也喜欢使用电子管放大器，以获得更为纯净和温暖的音质。
结论电子管的发展历史经历了多个阶段，从早期的真空管到现代的集成电子管。
电子管的发展推动了现代科技的进步，使得电子设备更加先进和便捷。
尽管现代电子技术已经出现了许多新的器件，电子管仍然具有自己的应用领域和特殊价值。
电子管—爱迪生失之交臂的发明
电子管—爱迪生失之交臂的发明
电子管—爱迪生失之交臂的发明
爱迪生(1847—1931)是世界上的发明大王，一生发明之多，他自己也记不清，仅获得专利的就在千项之上。
电灯、留声机、电影等发明，妇孺皆知，但他却漏掉了一项重大发明，这就是他发现了关于热电子发射现象的“爱迪生效应”，却没有跟踪追击，发明出电子管来。
1877年，爱迪生发明了碳丝电灯，但电灯寿命太短，碳丝不耐高温，使用不久便被烧断。
为了防止断丝，爱迪生用一切可以想到的办法试行改进。
1883年，爱迪生在进行电灯的研究中，忽发奇想，如在灯泡内另行封入一根铜线，也许可以阻止断丝，延长灯泡寿命。
经过反复试验，断丝如故。
但他却发现了一个有趣的现象，碳丝加热后，铜线上竟有微弱电流通过。
铜线与碳丝并不联接，电流从何而来?难道在真空间隔中，电流也能通过?他敏感地意识到，这是一个新的发现，他想，也许可利用这一效应来制成测量某种参量的计量器，如电流计、电压计等。
于是，他申请了专利，并命名为“爱迪生效应”。
其实，爱迪生已经制成了人类历史上第一只电子管，由人工从碳丝上释放了第一批自由电子，遗憾的是，爱迪生只注意到了这种表面的效应，并没有继续深究效应背后的电子，从而错过了捕捉电子的良机。
英国的弗莱明(1849—1945)进一步研究了这一效应，发明了二极管，由此开辟了人类征服自然的新纪元——电子时代。
黄鹤一去不复返，峡云无迹难再逢。
爱迪生与电子擦身而过说明，科学研究同样需要一种穷追猛打落水狗的精神。
电子产品的发展历史是什么样的
电子产品的发展历史是什么样的？
电子产品的发展历史可以追溯到19世纪末期以及20世纪初期的电子技术的早期发展。
以下是电子产品发展的主要里程碑和关键事件：
1. 电子管时代（20世纪初至20世纪中期）：
- 1904年，约翰·安布鲁斯·弗莱明发明了热电子三极管，
奠定了电子技术发展的基础。
- 1947年，贝尔实验室的威廉·肖克利发现了晶体管效应，
这一发现标志着半导体器件时代的开始。
- 1948年，贝尔实验室的团队制造出第一台晶体管放大器，
取代了笨重、易损的电子管，标志着电子技术的重大进步。
- 20世纪50年代至60年代，电子产品开始迅速发展，包括
电视机、收音机、电话机、计算机等。
2. 半导体时代（20世纪中期至今）：
- 20世纪60年代至70年代，集成电路（IC）技术的发展使得电子产品更加小型化、高效化和可靠化，如微处理器的发明和微型计算机的出现。
- 20世纪80年代至90年代，个人电脑、移动电话等消费电
子产品开始普及，信息技术产业蓬勃发展。
- 21世纪初至今，数字化技术的快速发展推动了电子产品的
创新和多样化，包括智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、无人机、
人工智能等新型电子产品的涌现。
近年来，人工智能、物联网、大数据等新兴技术的崛起，为电子产品带来了更广阔的应用前景，推动了智能化、互联化、智慧化的发展趋势。
在整个发展历程中，电子产品从最初的大型、单一功能的设备，逐渐演变为小型、多功能、互联网和智能化的产品，极大地改变了人们的生活方式、工作方式和社会互动方式。
灯泡上有一件更神奇的发明创造——电子管（二）
灯泡上有一件更神奇的发明创造——电子管（二）爱迪生效应是由于灯丝被电流加热才发射电子，这叫做热电子发射。
与之类似又不同的是，1879年，英国科学家克鲁克斯研制了一种高真空放电管（克鲁克斯管）。
克鲁克斯管是在阳极和阴极之间的高压作用下，管里残存的气体发生电离，在阳离子撞击下，阴极发射电子，这叫做二次发射，发出的射线被称为阴极射线。
阴极射线被发现以后，有人认为它是一种类似光的波，后来人们发现阴极射线在磁场中能够偏转，就推测它是一种带电粒子流。
1892年，赫芝发现阴极射线能够穿透薄金属片，这说明它不可能是带电的分子流或者原子流。
阴极射线到底是什么呢？这条神秘的“射线”吸引了当时最优秀科学家们的注意。
1891年，斯通尼创立了“电子”一词，表示基本电荷。
当时电子的意义只是表示电荷的单位，虽然没有确立它是不是具有真实质量的粒子，但已经表明电不是一个连续的物理量。
那么，电子所表示的基本电荷和阴极射线又有什么关系呢？英国物理学家汤姆生研究了这个问题，并且找到了答案。
他证实了阴极射线确实是具有质量的带电粒子束，并测出了阴极射线粒子的质量和电量的比值，这种粒子束中粒子的电荷等于基本电荷，这种粒子就是电子。
电子的发现不仅在科学上有重要认识价值，而且在技术上，离电子管的发明不远了。
发现爱迪生效应的消息远渡重洋，传到了大洋彼岸的英国。
英国工程师弗莱明对这个效应深感兴趣。
他预料到这一效应还有更大的价值。
电磁学大师麦克斯韦的这位得意门生继承了老师的治学传统，有着很高的理论修养，他曾提出过导体在磁场中运动时导体中感生电流方向的右手法则。
他也当过爱迪生公司和马可尼公司的技术顾问，有很强的技术开发能力，他深知人们在无线电研究中所遇到的困难。
19世纪末期，电波和电离层被发现以后，除了发明无线电报外，人们还希望能够利用电波来传递声音，这就需要把声音信号转变成能够在空间传播的电波信号。
20世纪初，美国物理学家费森登设想，将要发射的电波变成有很高频率的交变（正负方向交替变换）电信号，然后让声音信号产生的低频率电信号控制高频电波的振幅，使高频信号携带声音信号，这种电波叫做调幅波。
电子管之父李德弗雷斯特
电子管之父李·德弗雷斯特(图)1883年，为人类贡献了2000余项发明的美国科学家爱迪生(T. Edison)，为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一项小小的实验。
他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。
实验结果使爱迪生大失所望，但在无意中，他发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子而产生了微弱的电流。
爱迪生并不重视这个现象，只是把它记录在案，申报了一个未找到任何用途的专利，称之为“爱迪生效应”。
被爱迪生本人忽略的“爱迪生效应”惊动了大洋彼岸的一位青年。
1885年，30岁的英国电气工程师弗莱明(J. Fleming)博士坚持认为，一定可以为热电子真空发射找到实际用途。
经过反复试验，他终于发现，如果在真空灯泡里装上碳丝和铜板，分别充当阴极和屏极，则灯泡里的电子就能实现单向流动。
经过多次实验，1904年，弗莱明研制出一种能够充当交流电整流和无线电检波的特殊灯泡——“热离子阀”，从而催生了世界上第一只电子管，也就是人们所说的真空二极管。
然而，直到真空三极管的发明后，电子管才成为实用的器件。
真空三极管的发明者是美国科学家李·德福雷斯特(Lee de Forest，1873- 1961)。
德福雷斯特1873年8月26日出生于美国中西部爱荷华州。
很小的时候，父亲带着全家迁往阿拉巴马州，接管了一所破产的公理会学校，过着拮据的生活。
当地白人社区反对他父亲收留黑人上学，十分看不起他们家庭，所以小德福雷斯特很少与人交往，养成了较孤僻的性格。
孩提时期的德福雷斯特并不出众，被老师认为是个平庸的孩子。
他的唯一爱好是拆装各种机械小玩意，志向不大，只想做个机械技师或者当一名机械工。
但他很快就被19世纪末科技的飞速发展所激励，13岁便“发明”了好几种小机器。
虽然父亲希望儿子将来成为一位牧师，但德福雷斯特暗自决定以科学研究作为自己一生的奋斗目标。
20岁那年他考取了耶鲁大学谢菲尔德理学院的奖学金，班上的同学都叫他“学校里最平庸、最神经质的学生”，除了电学、特别是电磁波传播之外，他似乎对其他事都不感兴趣。
电子技术的发展历史及过程汇总
电子技术的发展历史院系：姓名：学号：摘要：现在人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着，这些知识是人们长期劳动的结晶。
本文主要介绍电子技术的发展历史，过去的电子技术从电子管、晶体管到集成电路；现阶段电子技术的发展状况主要为数字信号处理器DSP、嵌入式系统ARM和EDA技术；未来电子技术的发展趋势：微电子技术、纳米技术。
关键字：集成电路数字信号处理器DSP 纳米技术正文：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，下面将介绍电子技术的发展史。
一、电子技术的发展历程（一）电子管（1883年到1904年电子管问世）电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域，将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户。
就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展，也有电子管的一臂之力。
固然电子管的产生是必不可少的一步，但是其还是存在很多的缺点：十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂。
第二次世界大战中，电子管的缺点更加暴露无遗。
在雷达工作频段上使用的普通的电子管，效果极不稳定。
移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙，易出故障。
因此，电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要，都促使许多科研单位和广大科学家，集中精力，迅速研制成功能取代电子管的固体元器件。
（二）晶体管产生（1950--）为了解决电子管所存在的问题，科学家们不断的尝试。
在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿。
）1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间。
由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难。
直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管。
同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：①晶体管的构件是没有消耗的，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍,②晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子管的发明简介1904年电子管，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。
弗莱明为此获得了这项发明的专利权。
人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。
说起电子管的发明，我们首先得从“爱迪生效应”谈起。
爱迪生这位举世闻名的大发明家，在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。
结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。
这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。
后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。
但最先预见到这一效应具有实用价值的，则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。
编辑本段电子管的优缺点由于电子管电子管体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。
但是电子管负载能力强，线性性能优于晶体管，在高频大功率领域的工作特性要比晶体管更好，所以仍然在一些地方（如大功率无线电发射设备）继续发挥着不可替代的作用。
编辑本段电子管的种类（一）按用途分类电子管高周波机使用的电子管按其用途的不同可分为电压放大管、功率放大管、充气管、闸流管、引燃管、混频或变频管、整流管、振荡管、检波管、调谐指示管（电眼）、稳压管等。
（二）按电极数分类电子管按其电极数的不同可分为电压放大管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管、八极管、九极管和复合管等。
三极以上的电管又称为多极管或多栅管。
（三）按外形分类电子管按其外形及外壳材料可分为瓶形玻璃管（ST管）、“橡实”管、筒形玻璃管（GT管）、大型玻璃管（G式管）、金属瓷管、小型管（也称花生管或指形管、MT管）、塔形管（灯塔管）、超小型管（铅笔形管）等多种。
（四）按内部结构分类电子管按其内部结构可分为单二极管、二极管、双二极三极管、双二极管极管、单三极管、功率五极管、束射四极管、束射五极管、双一极管、二极——五极复合管、又束射四极管、三极-五极复合管、三极-六极复合管、三极-七极复合管、束射功率各处室等多种类型。
（五）按阴极的加热方式分类电子管按阴极的加热方式可分为直热式阴极电子管（电流直接通过阴极使其达到热电子发射状态）和旁热式阴极电子管（通过阴极旁的灯丝加热阴极）。
（六）按屏蔽方式分类电子管按屏蔽方式可分为锐截止屏蔽电子管和遥截止屏蔽电子管。
（七）按冷却方式分类电子管按冷却方式可分为水冷式电子管、风冷式电子管和自然冷却式电子管。
编辑本段怎样延长电子管放大器的寿命自70年电子管三极管代电子管放大器复出重登音响舞台以来，已占有一定市场，但目前的电子管音响产品中，电子管引起的故障－－包括欧美电子管在内，并不少见，使人产生一种电子管寿命短的看法，然而这却往往并非电子管本身的问题，而是电路设计存在缺陷和使用上的问题。
须知品质良好的电子管，还得有正确设计的电路，充分的散热，周到的避震。
在使用上，电子管要有良好的通风散热，温度的过热必然缩短电子管寿命，所以要尽可能使电子管保持较低的温度。
电子管怕振动，所以采取防震措施尽量避免振动也是很重要的。
若做到这两点，电子管的使用寿命至少可提高一倍。
为此，电子管设备的周围要有适当的空间，尤其是它的上方，以便有良好的对流通风，可能的话可用风扇帮助散热。
电子管阴极在尚未达到要求温度即加上高压电源时，它的阴极将受到损害，同样会缩短电子管寿命。
所以电子管设备若有预热装置的话，一定要使用，例如先开灯丝低压电源预热，后开缓慢施加高压电源。
假如没有预热装置，那你不要急着将输入信号接入，可将音量关到最小，待先开机20～30分钟进行温机再使用。
如果使用旁热式整流管供给整机高压，那正好提供了简单又有效的高压延时。
另外，在正常使用时，不要频繁开关电源。
当然，如果对电子管电路进行正确的设计，避免错误运用，就能使电子管不致"英年早逝"，电子管使用数以千计的聆听时数应是正常的。
电路设计中最常见的错误有电子管灯丝与阴极间的电位差过高、电子管屏极或帘栅极电压运用至最大值、电子管控制栅极悬空，电子管灯丝电压过低或过高、电子管安装位置不当造成电极过热及高压电源没有延时装置等。
编辑本段电子管的发展史1904年，电子管世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。
弗莱明为此获得了这项发明的专利权。
人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。
世界上第一台计算机用1.8万只电子管，占地170m*2，重30t，耗电150kW。
说起电子管的发明，我们首先得从“爱迪生效应”谈起。
爱迪生这位举世闻名的大发明家，在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。
结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。
这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。
后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。
但最先预见到这一效应具有实用价值的，则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。
编辑本段各种样式电子管弗莱明电子管的二极管是一项崭新的发明．它在实验室中工作得非常好．可是，不知为什么，它在实际用于检波器上却很不成功，还不如同时发明的矿石检波器可靠．因此，对当时无线电的发展没有产生什么冲击．此后不久，贫困潦倒的美国发明家德福雷斯特，在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．这一小小的改动，竟带来了意想不到的结果．它不仅反应更为灵敏、能够发出音乐或声音的振动，而且，集检波、放大和振荡三种功能于一体．因此，许多人都将三极管的发明看作电子工业真正的诞生起点．德福雷斯特自己也非常惊喜，认为“我发现了一个看不见的空中帝国”．电子管的问世，推动了无线电电子学的蓬勃发展．到1960年前后，西方国家的无线电工业年产10亿只无线电电子管．电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域，将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户．就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展，也有电子管的一臂之力．三条腿的魔术师电子管在电子学研究中曾是得心应手的工具．电子管器件历时40余年一直在电子技术领域里占据统治地位．但是，不可否认，电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂．因此，电子管问世不久，人们就在努力寻找新的电子器件．第二次世界大战中，电子管的缺点更加暴露无遗．在雷达工作频段上使用的普通的电子管，效果极不稳定．移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙，易出故障．因此，电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要，都促使许多科研单位和广大科学家，集中精力，迅速研制成功能取代电子管的固体元器件．电子管的替代产品叫晶体管编辑本段电子管的兴替随着电子管科技的发展，人们对生产的机械在体积上向体积越来越小的方向发展，由于电子管的体积大，而且在移动过程中容易损坏，越来越多的表现出其的弊端，于是人们开始寻找和开发电子管的可替代产品．随着后来的晶体管的出现，已越来越多的机械不再使用电子管．晶体管的出现是人类在电子方面一个大的飞跃．早在30年代，人们已经尝试着制造固体电子元件．但是，当时人们多数是直接用模仿制造真空三极管的方法来制造固体三极管．因此这些尝试毫无例外都失败了．编辑本段晶体管元件——晶电子管两颗双二极管:5Z2P，5Z3P体管的收音机．虽然人们对这架收音机显露出浓厚的兴趣．然而，他们对晶体管本身却不以为然．美国《纽约先驱论坛报》的记者在报道中写道：“这一器件还在实验室阶段，工程师们都认为它在电子工业中的革新是有限的．”事实上，晶体管发明以后，在不长的时间内，它的深远影响便很快地显示出来．它在电子学领域完成了一场真正的革命．什么是晶体管呢？通俗地说，晶体管是半导体做的固体电子元件．像金银铜铁等金属，它们导电性能好，叫做导体．木材、玻璃、陶瓷、云母等不易导电，叫做绝缘体．导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，就叫半导体．晶体管就是用半导体材料制成的．这类材料最常见的便是锗和硅两种．半导体电子管三颗小功率功率放大管是19世纪末才发现的一种材料．当时人们并没有发现半导体的价值，也就没有注重半导体的研究．直到二次大战中，由于雷达技术的发展，半导体器件——微波矿石检波器的应用日趋成熟，在军事上发挥了重要作用，这才引起了人们对半导体的兴趣．许多科学家都投入到半导体的深入研究中．经过紧张的研究工作，美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人捷足先登，合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件．晶体管被人们称为“三条腿的魔术师”．它的发明是电子技术史中具有划时代意义的伟大事件，它开创了一个崭新的时代——固体电子技术时代．他们三人也因研究半导体及发现晶体管效应而共同获得1956年最高科学奖——诺贝尔物理奖．肖克利小组与晶体管美国人威廉·肖克利，1910年2月13日生于伦敦，曾在美国麻省理工学院学习量子物理，1936年得到该校博士学位后，进入久负盛名的贝尔实验室工作．贝尔实验室是电话发明人贝尔创立的．在电子、电子管功率功率放大管:6P3P，EL34特别在通讯领域是最有名气的研究所，号称“研究王国”．早在1936年，当时的研究部主任，后来的贝尔实验室总裁默文·凯利就对肖克利说过，为了适应通讯不断增长的需要，将来一定会用电子交换取代电话系统的机械转换．这段话给肖克利留下了不可磨灭的印象，激起他满腔热情，把毕生精力投入到推进电子技术进步的事业中．沃尔特·布拉顿也是美国人，1902年2月10日出生在中国南方美丽的城市厦门，当时他父亲受聘在中国任教．布拉顿是实验专家，1929年获得明尼苏达大学的博士学位后，进入贝尔研究所从事真空管研究工作．温文儒雅的美国人巴丁是一个大学教授的儿子，1908年在美国威斯康星州的麦迪逊出生，相继于1928年和1929年在威斯康星大学获得两个学位．后来又转入普林斯顿大学攻读固体物理，1936年获得博士学位．1945年来到贝尔实验室工作．默文·凯利是一位颇有远见的科技管理人员．他从30年代起，就注意寻找和采用新材料及依据新原理工作的电子放大器件．在第二次世界大战前后，敏锐的科研洞察力促使他果断地决定加强半导体的基础研究，以开拓电子技术的新领域．于是，1945年夏天，贝尔实验室正式决定以固体物理为主要研究方向，并为此制定了一个庞大的研究计划．发明晶体管就是这个计划的一个重要组成部分．1946年1月，贝尔实验室的固体物理研究小组正式成立了．这个小组以肖克利为首，下辖若干小组，其中之一包括布拉顿、巴丁在内的半导体小组．在这个小组中，活跃着理论物理学家、实验专家、物理化学家、线路专家、冶金专家、工程师等多学科多方面的人才．他们通力合作，既善于汲取前人的有益经验，又注意借鉴同时代人的研究成果，博采众家之长．小组内部广泛开展有益的学术探讨．“有新想法，新问题，就召集全组讨论，这是习惯”．在这样良好的学术环境中，大家都充满热情，完全沉醉在理论物理领域的研究与探索中．开始，布拉顿和巴丁在研究晶体管时，采用的是肖克利提出的场效应概念．场效应设想是人们提出的第一个固体放大器的具体方案．根据这一方案，他们仿照真空三极管的原理，试图用外电场控制半导体内的电子运动．但是事与愿违，实验屡屡失败．人们得到的效应比预期的要小得多．人们困惑了，为什么理论与实际总是矛盾的呢？问题究竟出在那里呢？经过多少个不眠之夜的苦苦思索，巴丁又提出了一种新的理论——表面态理论．这一理论认为表面现象可以引起信号放大效应．表面态概念的引入，使人们对半导体的结构和性质的认识前进了一大步．布拉顿等人乘胜追击，认真细致地进行了一系列实验．结果，他们意外地发现，当把样品和参考电极放在电解液里时，半导体表面内部的电荷层和电势力发生了改变，这不正是肖克利曾经预言过的场效应吗?这个发现使大家十分振奋．在极度兴奋中，他们加快了研究步伐，利用场效应又反复进行了实验．谁知，继续实验中突然发生了与以前截然不同的效应．这接踵而至的新情况大大出乎实验者的预料．人们的思路被打断了，制作实用器件的原计划不能不改变了，渐趋明朗的形势又变得扑朔迷离了．然而肖克利小组并没有知难而退．他们紧紧循着茫茫迷雾中的一丝光亮，改变思路，继续探索．经过多次地分析、计算、实验，1947年12月23日，人们终于得到了盼望已久的“宝贝”．这一天，巴丁和布拉顿把两根触丝放在锗半导体晶片的表面上，当两根触丝十分靠近时，放大作用发生了．世界第一只固体放大器——晶体管也随之诞生了．在这值得庆祝的时刻，布拉顿按捺住内心的激动，仍然一丝不苟地在实验笔记中写道：“电压增益100，功率增益40，电流损失1/2.5……亲眼目睹并亲耳听闻音频的人有吉布尼、摩尔、巴丁、皮尔逊、肖克利、弗莱彻和包文．”在布拉顿的笔记上，皮尔逊、摩尔和肖克利等人分别签上了日期和他们的名字表示认同．巴丁和布拉顿实验成功的这种晶体管，是金属触丝和半导体的某一点接触，故称点接触晶体管．这种晶体管对电流、电压都有放大作用．晶体管发明之后基于严谨的科学态度，贝尔实验室并没有立即发表肖克利小组的研究成果．他们认为，还需要时间弄清晶体管的效应，以便编写论文和申请专利．此后一段时间里，肖克利等人在极度紧张的状态中忙碌地工作着．他们心中隐藏着一丝忧虑．如果别人也发明了晶体管并率先公布了，他们的心血就付之东流了．他们的担心绝非多虑，当时许多科学家都在潜心于这一课题的研究．1948年初，在美国物理学会的一次会议上，柏杜大学的布雷和本泽报告了他们在锗的点接触方面所进行的实验及其发现．当时贝尔实验室发明晶体管的秘密尚未公开，它的发明人之一——布拉顿此刻就端坐在听众席上．布拉顿清楚地意识到布雷等人的实验距离晶体管的发明就差一小步了．因此，会后布雷与布拉顿聊天时谈到他们的实验时，布拉顿立刻紧张起来．他不敢多开口，只让对方讲话，生怕泄密给对方，支吾几句就匆匆忙忙地走开了．后来，布雷曾惋惜地说过：“如果把我的电极靠近本泽的电极，我们就会得到晶体管的作用，这是十分明白的．”由此可见，当时科学界的竞争是多么的激烈！实力雄厚的贝尔实验室在这场智慧与技能的角逐中，也不过略胜一筹．晶体管发明半年以后，在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管．这个伟大的发明使许多专家不胜惊讶．然而，对于它的实用价值，人们大都表示怀疑．当年7月1日的《纽约时报》只以8个句子、201个文字的短讯形式报道了本该震惊世界的这条新闻．在公众的心目中，晶体管不过是实验室的珍品而已．估计只能做助听器之类的小东西，不可能派上什么大用场．的确，当时的点接触晶体管同矿石检波器一样，利用触须接点，很不稳定，噪声大，频率低，放大功率小，性能还赶不上电子管，制作又很困难．难怪人们对它无动于衷．然而，物理学家肖克利等人却坚信晶体管大有前途，它的巨大潜力还没有被人们所认识．于是，在点接触式晶体管发明以后，他们仍然不遗余力，继续研究．又经过一个多月的反复思索，肖克利瘦了，眼中也布满了血丝．一个念头却在心中越来越明晰了，那就是以往的研究之所以失败，根本原因在于人们不顾一切地盲目模仿真空三极管．这实际上走入了研究的误区．晶体管同电子管产生于完全不同的物理现象，这就暗示晶体管效应有其独特之处．明白了这一点，肖克利当即决定暂时放弃原来追求的场效应晶体管，集中精力实现另一个设想——晶体管的放大作用．正确的思想终于开出了最美的花朵．1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间．这是一个多么富有想象力的设计啊！可惜的是，由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难．直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN 结型晶体管．电子技术发展史上一座里程碑晶体管的出现，是电子技术之树上绽开的一朵绚丽多彩的奇葩．同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：①晶体管的构件是没有消耗的．无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化．由于技术上的原因，晶体管制作之初也存在同样的问题．随着材料制作上的进步以及多方面的改善，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器件的美名．②晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一．它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子．一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的．③晶体管不需预热，一开机就工作．例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快出现画面．电子管设备就做不到这一点．开机后，非得等一会儿才听得到声音，看得到画面．显然，在军事、测量、记录等方面，晶体管是非常有优势的．④晶体管结实可靠，比电子管可靠100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的．另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路．晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高元器件的安装密度．正因为晶体管的性能如此优越，晶体管诞生之后，便被广泛地应用于工农业生产、国防建设以及人们日常生活中．1953年，首批电池式的晶体管收音机一投放市场，就受到人们的热烈欢迎，人们争相购买这种收音机．接着，各厂家之间又展开了制造短波晶体管的竞赛．此后不久，不需要交流电源的袖珍“晶体管收音机”开始在世界各地出售，又引起了一个新的消费热潮．。