電子技術(shù)發(fā)展史概述-首次

1、精品電子技術(shù)發(fā)展史概述電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、 二十世紀(jì)初發(fā)展起來的新興技術(shù)。由于物理學(xué)的重大突破， 電子技術(shù)在二十世紀(jì)發(fā)展最為迅速，應(yīng)用最為廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要標(biāo)志。從 20 世紀(jì) 60 年代開始，電子器件出現(xiàn)了飛速的發(fā)展，而且隨著微電子和半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步， 集成度不斷提高。CPLDFPGA、ARM 、DSP、AD 、DA、RAM 和 ROM 等器件之間的物理和功能界限正日趨模糊，嵌入式系統(tǒng)和片上系統(tǒng) (SOC)得已實(shí)現(xiàn)。以大規(guī)模可編程集成電路為物質(zhì)基礎(chǔ)的 EDA 技術(shù)打破了軟硬件之間的設(shè)計界限，使硬件系統(tǒng)軟件化。這已成為現(xiàn)代電子設(shè)計的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)掌握了大量的電

2、子技術(shù)方面的知識， 而且電子技術(shù)還在不斷的發(fā)展著。這些知識是人們長期勞動的結(jié)晶。我國很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電和磁的現(xiàn)象，在古籍中曾有“磁石召鐵”和“琥珀拾芥” 的記載。磁石首先應(yīng)用于指示方向和校正時間，在韓非子和東漢王充著論衡兩書中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要， 我國在十一世紀(jì)就發(fā)明了指南針。在宋代沈括所著的夢溪筆談中有“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”的記載。這不僅說明了指南針的制造，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁偏角。直到十二世紀(jì)，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。在十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)初的這個時期，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，在電磁現(xiàn)象方面的研究工作發(fā)展的很快。庫侖在1785年首先從

3、實(shí)感謝下載載精品驗(yàn)室確定了電荷間的相互作用力，電荷的概念開始有了定量的意義。 1820 年，奧斯特從實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用，揭開了電學(xué)理論的新的一頁。 同年，安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似，這就指出了此現(xiàn)象的本質(zhì)問題。有名的歐姆定律是歐姆在1826 年通過實(shí)驗(yàn)而得出的。法拉第對電磁現(xiàn)象的研究有特殊貢獻(xiàn)，他在 1831 年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象是以后電子技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。在電磁現(xiàn)象的理論與使用問題的研究上， 楞次發(fā)揮了巨大的作用， 他在 1833 年建立確定感應(yīng)電流方向的定則（楞次定則） 。其后，他致力于電機(jī)理論的研究， 并闡明了電機(jī)可逆性的原理。 楞次在 1844 年還與英國

4、物理學(xué)家焦耳分別獨(dú)立的確定了電流熱效應(yīng)定律（焦耳-楞次定律）。與楞次一道從事電磁現(xiàn)象研究工作的雅可比在1834年制造出世界上第一臺電動機(jī)， 從而證明了實(shí)際應(yīng)用電能的可能性。 電機(jī)工程得以飛躍的發(fā)展是與多里沃 - 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位杰出的俄羅斯工程師是三相系統(tǒng)的創(chuàng)始者， 他發(fā)明和制造出三相異步電機(jī)和三相變壓器， 并首先采用了三相輸電線。 在法拉第的研究工作基礎(chǔ)上，麥克斯韋在 1864 年至 1873 年提出了電磁波理論。他從理論上推測到電磁波的存在， 為無線電技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。 1888 年，赫茲通過實(shí)驗(yàn)獲得電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的理論。但實(shí)際利用電磁波為人類服務(wù)的還應(yīng)歸

5、功于馬克尼和波波夫。大約在赫茲實(shí)驗(yàn)成功七年之后， 他們彼此獨(dú)立的分別在意大利和俄國進(jìn)行通信試驗(yàn)，為無線電技術(shù)的發(fā)展開辟了道路。人類在自然界斗爭的過程中，不斷總結(jié)和豐富著自己的知識。電感謝下載載精品子科學(xué)技術(shù)就是在生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)展起來的。 1883 年美國發(fā)明家愛迪生發(fā)現(xiàn)了熱電子效應(yīng)， 隨后在 1904 年弗萊明利用這個效應(yīng)制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具有“閥門”作用，他首先被用于無線電檢波。 1906 年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極管中放進(jìn)了第三個電極柵極而發(fā)明了電子三極管， 從而建樹了早期電子技術(shù)上最重要的里程碑。 半個多世紀(jì)以來， 電子管在電子技術(shù)中立下了很大功勞；但是電子管畢

6、竟成本高，制造繁，體積大，耗電多，從 1948 年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的幾位研究人員發(fā)明晶體管以來，在大多數(shù)領(lǐng)域中已逐漸用晶體管來取代電子管。 但是，我們不能否定電子管的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在有些裝置中，不論從穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)性或功率上考慮，還需要采用電子管。集成電路的第一個樣品是在 1958 年見諸于世的。集成電路的出現(xiàn)和應(yīng)用，標(biāo)志著電子技術(shù)發(fā)展到了一個新的階段。 它實(shí)現(xiàn)了材料、元件、電路三者之間的統(tǒng)一；同傳統(tǒng)的電子元件的設(shè)計與生產(chǎn)方式、電路的結(jié)構(gòu)形式有著本質(zhì)的不同。 隨著集成電路制造工藝的進(jìn)步， 集成度越來越高，出現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（例如可在一塊6mm平方的硅片上制成一個完整的計算機(jī)），進(jìn)一步顯示出

7、集成電路的優(yōu)越性。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)研究、生產(chǎn)與管理等的需要， 電子計算機(jī)應(yīng)時而興起，并且日臻完善。從1946年誕生第一臺電子計算機(jī)以來，已經(jīng)經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路及超大規(guī)模集成電路四代，每秒運(yùn)算速度已達(dá)10 億次?，F(xiàn)在正在研究開發(fā)第五代計感謝下載載精品算機(jī)（人工智能計算機(jī)）和第六代計算機(jī)（生物計算機(jī)） ，它們不依靠程序工作，而依靠人工智能工作。 特別是七十年代衛(wèi)星計算機(jī)問世以來，由于它價廉、方便、可靠、小巧，大大加快了電子計算機(jī)的普及速度。數(shù)字控制和數(shù)字測量也在不斷大展和日益廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字控制機(jī)床和“自適應(yīng)” 數(shù)字控制機(jī)床相繼出現(xiàn)。目前利用電子計算機(jī)對幾十臺乃至上百臺數(shù)字

8、控制機(jī)床進(jìn)行集中控制（所謂“群控” ）也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。在工業(yè)上晶體閘流管（即可控硅）也獲得廣泛應(yīng)用，使半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要， 電子技術(shù)得到高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用（如空間電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)電子技術(shù)、信息處理和遙感技術(shù)、微波應(yīng)用等），它對于社會生產(chǎn)力的發(fā)展， 也起這變革性的推動作用。電子水準(zhǔn)是現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志， 電子工業(yè)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。電子工業(yè)的發(fā)展速度和技術(shù)水平， 特別是電子計算機(jī)的高度發(fā)展及其在生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，直接影響到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防建設(shè)，關(guān)系著社會主義建設(shè)的發(fā)展速度和國家的安危；也直接影響到億萬人民的物質(zhì)、 文化生活，關(guān)系著廣大

9、群眾的切身利益。電子技術(shù)的發(fā)展，不僅僅體現(xiàn)在電子器件和電子產(chǎn)品的進(jìn)步上，在電子產(chǎn)品的開發(fā)和加工工藝上有，也取得了革命性的變化。1947 年 12 月，美國 Bell 實(shí)驗(yàn)室的 Shockley 、Bardeen 和 Brattain 等人發(fā)明了晶體三極管。 晶體管相較于真空管具有顯著的優(yōu)感謝下載載精品越性能，因此晶體管促進(jìn)并帶來了“固態(tài)革命” ，進(jìn)而推動了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)?，F(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，由此拉開了序幕。對于由晶體管構(gòu)成的分立元件電路， 過去的設(shè)計者更多的將注意力集中在晶體管內(nèi)的電流及管腳間的電壓的計算上。 隨著集成電路的發(fā)明和大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)問題的解決， 設(shè)計者開始

10、騰出更多的精力進(jìn)行上層的邏輯設(shè)計， 從而使較復(fù)雜的電路的發(fā)明成為了可能。大規(guī)模集成電路和超大大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)， 為微型計算機(jī)的誕生創(chuàng)造了條件。微型計算機(jī)的應(yīng)用使得電子技術(shù)開發(fā)方式發(fā)生了根本的變化。近 50 年來，微電子技術(shù)和其他高科技技術(shù)的飛速發(fā)展，致使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技和國防等領(lǐng)域發(fā)生了令人矚目的變革。與此同時，電子技術(shù)也改變著人們的日常生活。 收音機(jī)、電視機(jī)、高保真度音響、 DVD 播放機(jī)、通信設(shè)備（程控電話機(jī)、移動通信機(jī)）、個人計算機(jī)等大量的電子產(chǎn)品， 幾乎成為人們生活中不可缺少的部分。我國微電子產(chǎn)業(yè)起步于 1965 年經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，現(xiàn)已初步形成了包括材料、設(shè)計、制造、封裝共

11、同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈。改革開放以來，由于境外大量集成電路設(shè)計公司和芯片制造公司的涌入以及國家對集成電路高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的政策支持，使我國微電子產(chǎn)業(yè) (集成電路產(chǎn)業(yè) )進(jìn)入了高速成長期。 中國集成電路需求占世界需求份額從 2000年的 69上升到 2007 年的 301。我國很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電和磁的現(xiàn)象，在古籍中曾有“磁石召鐵”感謝下載載精品和“琥珀拾芥” 的記載。磁石首先應(yīng)用于指示方向和校正時間，在韓非子和東漢王充著論衡兩書中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要， 我國在十一世紀(jì)就發(fā)明了指南針。在宋代沈括所著的夢溪筆談中有“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”的記載。這不僅說明了

12、指南針的制造，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁偏角。直到十二世紀(jì)，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。在十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)初的這個時期，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，在電磁現(xiàn)象方面的研究工作發(fā)展的很快。庫侖在 1785 年首先從實(shí)驗(yàn)室確定了電荷間的相互作用力，電荷的概念開始有了定量的意義。1820 年，奧斯特從實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用，揭開了電學(xué)理論的新的一頁。 同年，安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似，這就指出了此現(xiàn)象的本質(zhì)問題。有名的歐姆定律是歐姆在1826 年通過實(shí)驗(yàn)而得出的。法拉第對電磁現(xiàn)象的研究有特殊貢獻(xiàn)，他在 1831 年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象是以后電子技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。在電磁現(xiàn)象的理論與使用問題的研

13、究上， 楞次發(fā)揮了巨大的作用， 他在 1833 年建立確定感應(yīng)電流方向的定則（楞次定則） 。其后，他致力于電機(jī)理論的研究， 并闡明了電機(jī)可逆性的原理。 楞次在 1844 年還與英國物理學(xué)家焦耳分別獨(dú)立的確定了電流熱效應(yīng)定律（焦耳-楞次定律）。與楞次一道從事電磁現(xiàn)象研究工作的雅可比在1834年制造出世界上第一臺電動機(jī)， 從而證明了實(shí)際應(yīng)用電能的可能性。 電機(jī)工程得以飛躍的發(fā)展是與多里沃 - 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位杰出的俄羅斯工程師是三相系統(tǒng)的創(chuàng)始者， 他發(fā)明和制造出感謝下載載精品三相異步電機(jī)和三相變壓器， 并首先采用了三相輸電線。 在法拉第的研究工作基礎(chǔ)上，麥克斯韋在 1864 年至

14、 1873 年提出了電磁波理論。 1888 年，赫茲通過實(shí)驗(yàn)獲得電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的理論。但實(shí)際利用電磁波為人類服務(wù)的還應(yīng)歸功于馬克尼和波波夫。 大約在赫茲實(shí)驗(yàn)成功七年之后， 他們彼此獨(dú)立的分別在意大利和俄國進(jìn)行通信試驗(yàn)，為無線電技術(shù)的發(fā)展開辟了道路。人類在自然界斗爭的過程中，不斷總結(jié)和豐富著自己的知識。電子科學(xué)技術(shù)就是在生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)展起來的。 1883 年美國發(fā)明家愛迪生發(fā)現(xiàn)了熱電子效應(yīng)， 隨后在 1904 年弗萊明利用這個效應(yīng)制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具有“閥門”作用，他首先被用于無線電檢波。 1906 年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極管中放進(jìn)了第三個電極柵極而發(fā)明了電子

15、三極管， 從而建樹了早期電子技術(shù)上最重要的里程碑。 半個多世紀(jì)以來， 電子管在電子技術(shù)中立下了很大功勞；但是電子管畢竟成本高，制造繁，體積大，耗電多，從 1948 年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的幾位研究人員發(fā)明晶體管以來，在大多數(shù)領(lǐng)域中已逐漸用晶體管來取代電子管。 但是，我們不能否定電子管的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在有些裝置中，不論從穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)性或功率上考慮，還需要采用電子管。集成電路的第一個樣品是在 1958 年見諸于世的。集成電路的出現(xiàn)和應(yīng)用，標(biāo)志著電子技術(shù)發(fā)展到了一個新的階段。 它實(shí)現(xiàn)了材料、元件、電路三者之間的統(tǒng)一；同傳統(tǒng)的電子元件的設(shè)計與生產(chǎn)方式、電路的結(jié)構(gòu)形式有著本質(zhì)的不同。 隨著集成電路制造工藝的進(jìn)步，

16、 集感謝下載載精品成度越來越高，出現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（例如可在一塊6mm平方的硅片上制成一個完整的計算機(jī)），進(jìn)一步顯示出集成電路的優(yōu)越性。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)研究、 生產(chǎn)與管理等的需要， 電子計算機(jī)應(yīng)時而興起，并且日臻完善。從 1946 年誕生第一臺電子計算機(jī)以來，已經(jīng)經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路及超大規(guī)模集成電路四代，每秒運(yùn)算速度已達(dá) 10 億次?，F(xiàn)在正在研究開發(fā)第五代計算機(jī)（人工智能計算機(jī)）和第六代計算機(jī)（生物計算機(jī)） ，它們不依靠程序工作，而依靠人工智能工作。 特別是七十年代衛(wèi)星計算機(jī)問世以來，由于它價廉、方便、可靠、小巧，大大加快了電子計算機(jī)的普及速度。數(shù)字控制和數(shù)字測量也在不斷大展和日益廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字控制機(jī)床和“自適應(yīng)” 數(shù)字控制機(jī)床相繼出現(xiàn)。目前利用電子計算機(jī)對幾十臺乃至上百臺數(shù)字控制機(jī)床進(jìn)行集中控制（所謂“群控” ）也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。 在工業(yè)上晶體閘流管（即可控硅）也獲得廣泛應(yīng)用，使半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要， 電子技術(shù)得到高