1.1 技术的发展 课件(共17张PPT)-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1

(课件网) 1.1技术的发展 发展历程 电子管 晶体管 集成电路 现阶段电子技术的发展状况 1 2 3 4 分立元件阶段 集成电路阶段 分立元件阶段 真空电子管 （一）电子管（1883年到1904年电子管问世） 电子管又名“真空管”（VacuumTube），代表玻璃瓶内部抽真空，以利于游离电子的流动，也可有效降低灯丝的氧化损耗。 爱迪生效应 过去的科学家无法观察电子流动的方向，于是统一说法，将电池的某一极设定为正极，其电压为正电压，电流由正极流至负极而形成一个封闭的回路。 分立元件阶段 爱迪生效应： 当初爱迪生发明灯泡之后，发现他生产的灯泡灯丝老是从正极端烧断，于是进一步实验在灯泡中加入一块小金属板，点灯之后将金属板连接电表，分别施以正电压以及负电压，观察电流的情形。 对于当时的科学而言，位于真空状态下且不连接的金属板，不论如何连接是不可能产生电流的，但怪事发生了，爱迪生发现某种物质（其实就是电子）会透过金属板，会从电池的负极腾空“跳”到正极，此发现当然激起更大的实验动机，此现象便称为“爱迪生效应”。这也是科学家首次质疑电流流动的方向，以及自由电子在空间中流动的现象。 分立元件阶段 真空电子管 电子管的诞生： 1.金属能导电是因为自由电子较多，便于电子的相互流动，因此电子材料必须由导电性佳的材质制成。 2.带负电的电子容易受到正电压的吸引。 3.由爱迪生效应得，当加热金属物质时，活跃于质子外围的自由电子容易产生游离现象，温度高导致电子活性增强，此时若空间中有一正电压强力吸引，游离的电子就会在空间中流动。 基于这几个当时已被了解的知识，佛来明（J.A. Fleming）于1904年制造出第一支二极真空管，德福雷斯特（De Forest Lee）将二极管加以改良，于1907年制造出第一支三极管，既然成功研发了三极管，真空管的应用开始实现，真空管的发展从此一日千里。 分立元件阶段 真空电子管 电子管的诞生： 基于这几个当时已被了解的知识，佛来明（J.A. Fleming）于1904年制造出第一支二极真空管，德福雷斯特（De Forest Lee）将二极管加以改良，于1907年制造出第一支三极管，既然成功研发了三极管，真空管的应用开始实现，真空管的发展从此一日千里。 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：体积大，耗电、寿命短(灯丝寿命) 、噪声大，制造工艺也十分复杂 . 分立元件阶段 （二）晶体管产生（1950--） 为了解决这一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。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。 分立元件阶段 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。 ③晶体管不需预热，一开机就工作装密度。 ④晶体管结实可靠，比电子管可靠 100倍，耐冲击、耐振动。 分立元件阶段 1960年上市的通用型号计算机有10万个二极管和2.5万个晶体管。 分立元件阶段 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator)。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的"庞然大物" 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。可是单个晶体管的出现，仍然不能满足电子技术飞速发展的需要。随着电子技术应用的不断推广和 ... ...