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作者 | strongerHuang
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晶体管是电子技术发展的基础,也是集成电路重要的组成部分,小小的晶体管也是今天被“卡脖子”的一项重要技术。
电子管
在晶体管出现之前,有一种功能和晶体管类似的器件,叫做电子管。
1904年,世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。
电子管,是一种最早期的电信号放大器件。
一种被封闭在玻璃容器(一般为玻璃管)中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)引线被焊在管基上,利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号,并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。
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电子管用于早期的电视机、收音机扩音机等电子产品,近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代,但目前在一些高保真的音响器材中,仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件。
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电子管优缺点:缺点: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等缺点。
优点:负载能力强、线性性能优于晶体管、工作频率高,高频大功率领域优于晶体管。
电子的体积很大(相对晶体管),当年(1946年)世界第一台计算机,使用1.8W个电子管搭建而成,占地150平方米,重达30吨,耗电功率约150千瓦。
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晶体管
由于电子管存在许多缺点,人类就发明了比电子管更先进的晶体管。
晶体管是一种固体半导体器件,包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等。具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。
1947年12月16日:威廉·邵克雷、约翰·巴顿和沃特·布拉顿成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。
第一枚晶体管模型:
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晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。
之前还给大家分享了一个视频:晶体管的工作原理
上面视频,就是晶体管的基本的工作原理。
三极管
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,属于晶体管中的一种。
三极管是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。
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三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
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