作用:
在二十世纪中期前,因半导体尚未普及,基本上当时所有的电子器材均使用真空管,形成了当时对真空管的需求。但在半导体技术的发展普及和平民化下,真空管因成本高、不耐用、体积大、效能低等原因,最后被半导体取代了。但是可以在音响扩大机、微波炉及人造卫星的高频发射机看见真空管的身影;许多音响特别使用真空管是因为其特殊音质,在音响界、老旧的真空管常与最新的数字IC共存。部分战斗机如米格二十五为防止敌方的电磁脉冲干扰、机上的电子设备亦采用真空管使其功率高达千瓦以上以便烧出一条沟道。另外,像是电视机与电脑阴极射线管显示器内的阴极射线管以及X光机的X射线管等则是属于特殊的真空管。
真空管就是真空电子管,有二极管、三极管等,半导体技术发展之前,通讯行业的主力器件,1946年的第一台计算机就是真空管和继电器构成的。真空管具有抗辐射能力强、抗宇宙射线、线性放大区域宽等特点,在航空航天领域、高保真音响等方面还有应用。
那什么是电子管呢?
电子管就是一个特殊的灯泡,不过除灯丝以外,还有几个“极”,里面的灯丝与极都有连线与各自的管脚相连。最简单的电子管是二极管,它有两个极(阴极和阳极,有的灯丝还兼作阴极),阴极有发射电子的作用,阳极有接收电子的作用,并有单向导电的特性,可用作整流和检波。增加一个栅极就成了三极管,栅极能控制电流,栅极上很小的电流变化,能引起阳极很大的电流变化,所以,三极管有放大作用。当然还有多极管,它是在三极管内增加了一个或几个网栅(称为控制栅),主要是增加控制作用。晶体管是一种半导体器件,晶体二极管有负极和正极(相当于电子二极管的阴极和阳极),作用与电子管三极管相同;晶体三极管有三个极:集电极、基极、发射极(分别对应于电子管的阳极、栅极和阴极),主要用于放大电路和开关电路。晶体管的体积已比电子管缩小了许多许多,当年用电子管做的有几间屋子大的计算机,用晶体管已缩小为几个机柜了。集成电路是把由晶体管、电阻、电容等等器件组成的电路做到一个模块内,称为集成块。随着科技的发展,集成块的体积越来越小,包含的电路越来越多。所以计算机又由几个机柜的大小,缩小成一个机箱或“笔记本”,甚至更小,而且,功能还扩大了许多许多。
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肖克莱在1939年12月29日写在实验笔记本上的这段话“我认为,用半导体取代真空管做放大器,在原理上是可行的,”这是最早的晶体管设想的文字记录。这里的背景是,晶体二极管已在此前诞生。1945年秋,以肖克莱为首,有另一位贝尔实验室的科学家、具有半导体实验经验的布拉顿(1902~1987)参加的固体物理研究组里,又增加了一位新成员——擅长理论探索和电气工程的同体物理专家巴丁(1908~1991)。此外,还配有几个各学科的专业人员。
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