电子学发展的历史

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电子科学与技术的发展

电子科学与技术的发展

电子科学与技术的发展近年来,随着科技的飞速发展,电子科学与技术在各个领域中的应用越来越广泛。

本文将从电子科学与技术的定义、发展历程以及未来趋势等方面进行探讨。

一、电子科学与技术的定义电子科学与技术是研究电子学原理、电子元器件及其在电子设备中的应用的学科。

它涵盖了电子物理学、电子器件与电子元件学、电子测量与仪器学等多个学科。

二、电子科学与技术的发展历程1. 电子元件的发明与应用电子科学与技术的发展可以追溯到19世纪末20世纪初,当时电子元件如电子管、晶体管的发明使得电子技术得到了快速的发展。

电子管广泛应用于通讯、广播、电视等领域,而晶体管则取代了电子管的位置,使得电子设备更小巧、高效。

2. 集成电路的出现20世纪60年代,集成电路的发明推动了电子科学与技术的飞速发展。

集成电路将大量的电子元件集成在一块芯片上,大大提高了电子设备的集成度和性能。

此后,电子科学与技术在计算机、通讯、医疗等领域中得到了广泛的应用。

3. 微电子技术的兴起20世纪70年代,微电子技术的兴起进一步推动了电子科学与技术的发展。

微电子技术通过微纳加工技术,制造了更小、更快、更强大的微处理器和存储器。

这为计算机、通信、医疗、汽车等领域的发展带来了重大的改变。

三、电子科学与技术的应用领域1. 通信领域电子科学与技术在通信领域的应用十分广泛。

从最初的电报电话到现在的移动通信、宽带互联网,电子技术的进步使得通信更加便捷、高效。

无线通信技术、光纤通信技术等的发展也为人们的通信方式带来了革命性变化。

2. 医疗领域电子科学与技术在医疗领域的应用为医疗诊断、治疗和监护提供了强大的支持。

医学影像设备、心电图仪、心脏起搏器等电子设备的应用使得医疗技术不断提升,为人们的健康保驾护航。

3. 能源领域电子科学与技术在能源领域的应用为能源的获取和利用提供了创新的方案。

太阳能电池、风力发电机等电子技术的应用使得清洁能源逐渐成为现实,减少了对传统能源的依赖。

四、电子科学与技术的未来趋势1. 量子科技的兴起量子科技作为未来的发展趋势之一,有着突破传统计算机性能的潜力。

电子技术发展历史

电子技术发展历史
电子系统设计自动化(ESDA)阶段( 90年代以后):设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。
EDA技术发展的三个阶段:
计算机辅助设计(CAD)阶段( 70年代):用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线,取代了手工操作。
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。进入21世纪,人们面临的是以微电子技术、电子计算机和因特网为标志的信息社会。高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界,电子技术无处不在。
计算机辅助工程(CAE)阶段( 80年代):与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。CAE的主要功能是:原理图输入,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB后分析。
ARM开发板
纳米电子技术
纳米电子学主要在纳米尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性,研究纳米尺度空间内的纳米膜、纳米线。纳米点和纳米点阵构成的基于量子特性的纳米电子器件的电子学功能、特性以及加工组装技术。其性能涉及放大、振荡、脉冲技术、运算处理和读写等基本问题。其新原理主要基于电子的波动性、电子的量子隧道效应、电子能级的不连续性、量子尺寸效应和统计涨落特性等。
从微电子技术到纳米电子器件将是电子器件发展的第二次变革,与从真空管到晶体管的第一次变革相比,它含有更深刻的理论意义和丰富的科技内容。在这次变革中,传统理论将不再适用,需要发展新的理论,并探索出相应的材料和技术。

电子技术的历史现状及发展科学-

电子技术的历史现状及发展科学-

电子技术的历史现状及发展科学学院:电子信息工程专业: 电子信息工程姓名: 王前锋学号: 100411216电子技术的历史现状及发展科学摘要:电力电子技术是指利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,对节省电能有重要意义,从根本上讲,电力电子技术也是研究电源的技术。

目前,电力电子作为智能化、自动化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。

在不远的将来,随着第三代半导件器件的成熟和应用,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用且节能高效,实现高效率和高品质用电相结合。

关键词:电子技术;发展;未来趋势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。

电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和Digital (数字) 电子技术。

电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。

电力电子技术的应用范围十分广泛。

从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。

这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。

电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。

电力电子技术对节省电能有重要意义。

特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。

我国很早就已经发现电和磁的一些现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。

磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指它。

信息光学中的光电子技术的发展历史

信息光学中的光电子技术的发展历史

信息光学中的光电子技术的发展历史随着科技的迅速发展,信息光学成为了现代光学领域的重要分支之一。

其中,光电子技术的进步在信息光学领域起到了关键作用。

本文将为大家介绍信息光学中光电子技术的发展历史。

一、前期光电子技术的萌芽阶段光电子技术的发展可以追溯到19世纪末期。

1897年,普朗克提出了光电效应的理论,揭示了光的粒子性质。

这一理论为光电子技术的发展提供了基础。

随后,爱因斯坦在1905年发表了关于光电效应的论文,进一步推动了光电子技术的发展。

二、光电子技术的起步阶段20世纪初期,光电子技术取得了良好的起步。

1917年,费米提出了光电子效应的金属中能带结构的解释,详细描述了光电子效应的物理机制。

此后,法拉第放大管的发明使得光电子技术在无线电通信领域得到了广泛应用。

同时,光电管的问世也为信息光学领域的发展奠定了基础。

三、二战后的光电子技术创新时期二战后,光电子技术迎来了一波新的创新。

1947年,贝尔实验室的肖克利和巴丁发现了半导体材料的固态光电效应,这一发现被视为光电子技术的重要里程碑。

此后,随着半导体材料工艺的不断发展,光电二极管和光敏三极管等新型器件相继诞生。

这些器件在信息光学领域具有广泛的应用,特别是在通信技术和图像传感领域发挥了重要作用。

四、近年来的光电子技术突破近年来,随着人工智能、云计算和物联网等技术的快速发展,光电子技术迎来了新的突破。

光纤通信技术的出现极大地扩展了信息传输的带宽和速度,使得信息的传输变得更加高效和快速。

激光器的进步和光电子器件的微型化使得我们可以将光电子技术应用于更多领域,如生物医学、光学传感和化学分析等。

总结:信息光学中的光电子技术经历了漫长的发展历程,从光电效应的理论提出到光电二极管和光敏三极管的应用,再到如今的激光技术和光纤通信,光电子技术在信息光学领域发挥着重要作用。

随着科技的不断进步,我们可以期待未来光电子技术的更多突破和应用,为信息光学领域带来更加创新和广阔的发展空间。

电子科学与技术

电子科学与技术

电子科学与技术0809电子科学与技术一级学科博士、硕士学位基本要求第一部分学科概况和发展趋势电子科学与技术的研究对象是电子运动规律、电磁场与波、电子和光电子材料与器件、电子线路及其系统。

关注的核心内容是微粒子(例如:电子和光子)的运动规律及其传播载体(即器件集成与线路构造)和方式(即电磁场与电磁波),以及包括信息领域以及其他相关领域的各种应用问题。

从微观视角研究微粒子运动及其产生的场和波,为信息的获取表征、计算、传播、存储提供了电子化手段,为电子能量传播提供了新途径,使得人类进入电子信息时代,也使得电子科学与技术成为了现代各类科学技术的重要基础。

自欧姆定律(1827年)和克希荷夫定律(1845年)奠定电路分析与计算理论重要基础,以及麦克斯韦(1864 年)在安培、法拉第实验基础上创立电磁场理论体系以来,电子科学与技术学科的发展已有近二百年的历史,一直沿着以电路为代表的“路”和以电磁场为代表的“场”两条路线发展。

其研究方向可以概括为:以粒子与波的运动规律为基础,探索电磁场与波及其与物质相互作用机理;以新型电子材料和集成器件为依托,构建电子系统,实现电子能量与信息的存储和传播。

由于新型电磁材料、集成电路新技术、光量子与纳米新技术的不断涌现,电路集成度按摩尔定律的持续、高速提升,大大推动了以计算机、通信和自动控制为核心的电子信息技术的发展。

在此基础上,微电子机械(MEMS)和微纳结构器件的发展,以及光电子器件与芯片制造技术功能和规模的革命性进展,又一次推动了新的技术革命。

以电子科学与技术为基础的电子系统和光电子系统正在向高速化、绿色化、集成化、数字化、网络化、智能化方向发展。

第二部分博士学位的基本要求一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构1(微粒子基本运动规律电子、光子、介子等微粒子的交换实现了物质核子间的强相互作用,它们是产生和传递电磁相互作用的基本粒子,是电磁辐射的载体,也是电磁相互作用的媒介子,更是物质强相互作用的结果。

电子学的发展(英文+中文)

电子学的发展(英文+中文)

电子学的发展电子学是电学的一部分。

有关电学的基本原理也都常用于电子学中。

近代计算机、控制系统和通信等方面的进展都与电子学有着密切的关系。

电子学的范围包括电子管、晶体管和集成电路等。

电子学始于1883年,即爱迪生研究材料时发现真空管可以用作电灯的那一年。

第一个电子装置显示出其非线性的单一电子特征,但是不能产生放大信号。

1905年佛莱明在英国制成了第一个二极管。

1906年德·福雷斯特在美国研制了第一个三极管,那个时候真空管是无线电设备中一个奇妙的器件。

真空管广泛应用于通信工业,真空管首先用于收音机,然后用于电视。

发明了半导体器件后,真空二极管的使用呈迅速下降趋势,因为半导体器件具有真空管的许多功能。

第一个大型数字电子系统是特殊用途的真空管电路,称为电子数字积分计算机。

ENIAC是计算机工业的先驱。

1948年晶体管问世,为电子学的发展作出了重大贡献。

今天所说的电子技术实际上是在发现晶体管效应以后开始发展的。

晶体管为电子技术开辟了道路,早期的晶体管用锗做成,主要用于小型袖珍调幅收音机。

硅晶体管于20世纪50年代末代替了锗晶体管,它再次给电子学带来了革命性进步,更重要的是它为计算机世界开辟了道路。

各种类型的计算机开始在市场上出现,研究工作进入一个迅速发展的时代。

在电子技术发展过程中还存在其他的问题,如电子器件在一块主板上的安装问题。

对此,德克萨斯仪器公司的Jack Kilby找到了很好的答案。

他提议不用任何导线,把电阻、电容和晶体管在同一片晶片内部连接起来,令人不可思议的是他的想法成功了,从此诞生了集成电路工业。

集成电路工业的商业成就是在以数字逻辑家族为代表的标准产品的基础上取得成功的。

集成电路从小型电路不断发展成大规模集成电路。

20世纪70年代末,经过十年的发展,大规模集成电路的时代结束了,迎来的是集成电路的新时代。

这个时代以一个单一电路包含越来越多的元件为特征,这一电路被称为超大规模集成电路。

电子技术的发展历史及过程汇总

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(佃50--)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。

无线电发展简史

无线电发展简史

无线电发展简史无线电电子学是在早期电磁学和电工学基础上发展起来的,它是利用电磁波作为信息载体加以传播的一门科学技术.(1)准备条件早在1865年,麦克斯韦从电磁理论研究中就预言电磁波能以波的形式向外传播,其速度与光速相同.1887年德国物理学家赫兹以著名的电火花放电实验证明了麦克斯韦的预言.他们的科学成果,为无线电通讯技术的兴起作了理论上和实验上的准备.与此同时,爱迪生在研究如何延长碳丝白炽灯的寿命时,意外地发现了在灯丝与加有正电压的电极间有电流通过,而电极为负压时则无电流,这种热电子发射效应当时称作爱迪生效应,这一效应为后来电子管的发明准备了条件.在此以前,美国莫尔斯在1837、1838年发明电磁式电报机和点划组合的莫尔斯电码,1844年建成了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路;贝尔1876年试验电话通话成功,1878年发展为波士顿与纽约间的长途通话(300 km).所有这些,都为无线电电子学的发展与广泛应用准备了充分条件.(2)马可尼与波波夫1890年法国物理学家布兰利改进了赫兹的电波接收装置,能在140 m以外探测到赫兹电波.英国物理学家洛奇发明粉末检波器,改进电路,在800 m外成功地接收到用莫尔斯电码发送的信号.最有影响的要属意大利人马可尼的工作.1895年,他在大量成功的无线电发送接收实验中发明了天地线装置,改进了发射机与接收机,利用当时仅有的金属检波器,有效地把无线电传播距离增加到2.8 km. 1896年,电波已能飞越英吉利海峡(45英里), 1901年又首次完成了横渡大西洋(3200 km)的试验,由此诞生了无线电报.1899年,德国人布劳恩还研制出一套能够调谐的接收系统,既能排除干扰,又大大提高了灵敏度,从根本上改进了马可尼的无线电系统.为此,马可尼和布劳恩共同获得1909年诺贝尔物理学奖金.与此同时,俄国物理学家波波夫也对无线电通讯做出重要贡献.1895年他发表了论文,并公开表演了他制作的“雷电指示器”,实际上就是一台无线电接收机;1896年又成功地表演了无线电电报,传播距离250 m,传送的第一个电文就是“赫兹”.他长期致力于航海的无线电通讯,并在救援阿非利加号军舰触礁中发挥了实际效用,到1900年通信距离已达45 km.(3)三极管的诞生与电子技术的突破早期的无线电通讯,由于缺乏相应的电子元件,只能限于短距离的符号通讯,发展受到限制.1904年英国工程师弗莱明利用热电子发射效应,发明了热电子真空二极管,可用来检测无线电信号,有灵敏的检波整流作用.1906年美国德福雷斯特制成真空三极管,具有放大与控制作用,并可用于发生高频振荡信号,从而代替了电火花发生器和高频交流发电机,成为无线电技术中最基本、最关键的电真空器件.并为无线电技术由长波向短波发展提供了条件.1906年圣诞节前夕,美国费森登利用50 kHz发电机作发射机,用微音器直接串入天线实现调制,首次完成用无线电波从波士顿传送语言和音乐的实验,使大西洋航船上的报务员能够听到,创立了现代意义的无线电广播三权管的运用,大大促进了无线电波的发射和接收.第一次世界大战推动了通讯技术.1913年美国电工学家阿姆斯特朗设计出再生式放大线路,1919年又设计出超外差式接收机.同时,哈特莱等先后改进了振荡电路,无线电广播与收音机迅速发展.1919年,第一个定时广播电台在英国建成.1920年,美国匹茨堡建成了第一座商业电台(KDKA),第一天播音时把当天总统竞选结果立即告知人们,获得巨大成功.1926年美国组成世界上第一个全国广播网.在此期间,加拿大、澳大利亚、丹麦、前苏联、法、英、德、意、日以及墨西哥也都相继建立了无线电台,到1930年已经形成全球性的无线电广播系统.(4)开发短波区段早期无线电通讯使用的都是长波,这一方面限于发射设备的频率不太高,另一方面只知道电磁波传播中波的波长越长衰减越小.实际上沿地球表面传播的长波,受天线限制,无法再增大传播距离.而随着电子技术的发展,低频区段已感拥挤不堪,广播和军事的需要,都要求开发短波区段.早在1900年,已经有人偶尔收到过直视距离之外的短波信号.英国的亥维赛和美国的肯涅利认为波长几十米的短波可被高空的电离层反射回来,经多次反射,即可增大传播距离.这一观点到1924年被英国物理学家阿普顿的实验证实和补充.而三极管的产生,又提供了技术条件,于是无线电广播和通讯得以迅速向短波区域发展起来.美国早在第一次世界大战就开始研究军用短波通讯技术,到1918年已研制成功波长为70 m~150 m的发射接收设备.继之,出现了一代新的电子器件:1921年美国的赫耳制成大功率微波器件磁控管,可产生几米波长的超短波.1923年拉文德发明了比三极管更适用于高频的五极管.1933年阿姆斯特朗发明了调频技术,1939年发明了适用于超短波放大和振荡的速调管.美国从1929年开始采用超短波通讯.到30年代以后无线电通讯已进入10 m以内波长的超短波波段.(5)电视与雷达当实现了用无线电波传播听觉信号以后,人们又试图用来传播视觉信号,这就需要更高的频率.中短波广播一般为500 kHz,而一般电视频率要几十至几百兆赫,而雷达定位、自动跟踪要求波长更短.光电管、阴极射线管和无线电短波通讯等发明为电视、雷达技术准备了条件.早在19世纪中叶英国人巴伊恩就发明了一种通过有线电信传递静止图像的机械装置,1913年考恩第一次用无线电通讯从柏林向巴黎传递了画面,但还只是无线电传真的静止图像.1923年兹沃雷金取得电子显像管专利,到1933年又研制成功光电摄像管,至此完成了电视摄像与显像的完全电子化过程,现代电视系统基本成型.至1939年4月美国无线电公司的全电子电视首先播映,获得巨大成功.第二次世界大战暂时阻碍了电视的发展,但是超短波、微波技术特别是雷达技术的发展,也推动了电视技术,所以第二次世界大战结束后,电视就进入了大规模实用与普及阶段.广播电视成为有力的宣传教育工具,它使人类文明广泛传播,知识迅速普及,其意义相当于历史上印刷术的发明.随着电磁波波长越来越短,方向性越好,遇到障碍物后的反射性越强.利用这一性质,通过短电磁波的发射与反射,可以测定障碍物的方位与距离.无线电探察与测距(Radio Detection and Ranging,Radar,简称雷达)装置就是根据这一性质制作的.1935年英国沃森一瓦特研制成功1.5厘米波的飞机探测雷达——CH系统,探测距离达80 km;于1938年建成英国东海岸的防空警戒雷达网,有效距离200 km,这一雷达网在1940年击败纳粹德国空袭中起了重要作用.接着,美国于1938~1939年先后制成火炮控制雷达、SCR-270防空雷达,SCR—268跟踪控制两用雷达,后者可以自动指挥高射炮射击.1941年,第一部微波雷达研制成功.它们在太平洋对日作战中发挥了很大威力.早期雷达技术尚不成熟,主要是频率低、功率小、精度差.随着电子技术不断改进,例如大功率高频磁控管的发明,天线、微波技术的发展,雷达的作用距离不断增大,鉴别率、分辨率不断提高等等,雷达不仅应用于军事,也广泛应用于国民经济、科学研究和其他一些领域.。

电子信息科学的发展历程

电子信息科学的发展历程
Байду номын сангаас
• 1879年,美国的爱迪生(T.A.Edison)发明了 钨丝电灯。他一生获得1000多项发明专利。
• 1894年,意大利的马可尼(G.Marconi)发明 了无线电。1895年它发射的信号传送距离 可达1km以上,1897年发射的信号传送距 离可达20km,从此开始了无线电通信时代。
• 电真空器件的发明是电子工程的发展推进 了一大步。英国科学家汤姆逊(J.Thomson) 在1895年~1897年间反复测试,证明了电 子确实存在。随后,英国科学家弗莱明(J.A. Feming)在爱迪生的热二极管的基础上发明 了实用的真空二极管。它具有单向导电的 特性,能用来整流或检波。
• 1946年,世界有一个奇迹出现了。第一台电子计 算机在美国宾夕法尼亚大学莫尔电子工程学院研 制成功。它占地165m2,使用了18000只真空电 子管,质量到达30吨,每秒可运算5000次,这在 当时是史无前例的。
• 1948年,固态电子学的时代向我们走来。 1947年12月24日,贝尔实验室的布拉丁 (Walter Bratain)、巴丁(John Bardeen)和肖 克利(William Shockley)发明了一种点接触晶 体管。这是一种全新的固态器件,体积小, 电性能稳定,功耗低。这项发明很快就应用 于通信、电视、计算机等领域,促进了电气 和电子工程技术的飞速发展。
• 1948年,维纳发表《控制论》,宣告了控制 这门新兴学科的诞生。它揭示了机器中的通 信、控制机能与人的神经、感觉机能的共同 规律;为现代科学技术的研究提供了崭新的 科学方法;它从多方面突破了传统思想的束 缚,有力地促进了现代科学思维方式和当代 哲学观念的一系列变革。
• 1948年,香农(Claude Elwood Shannon, 1916-2001)的《通信的数学理论》与《在 噪声中的通信》成为信息论正式诞生的里 程碑。

物理电子学(原电真空器件)历史沿革

物理电子学(原电真空器件)历史沿革
钱慰宗
唐立森
封学民
69届34人
1970年
钱慰宗
唐立森
封学民
70届38人
1971年
钱慰宗
郑德修
唐立森
封学民
1972年
钱慰宗
郑德修
唐立森
封学民
招生第一届工农兵学员
1973年
钱慰宗
郑德修
唐立森
封学民
1974年
钱慰宗
郑德修
唐立森
封学民
1975年
钱慰宗
郑德修
唐立森
封学民
第一届工农兵学员毕业
75届32人
1976年
94届
10
1995年4月
唐天同
张相臣
黄运添
冯烽
批准授予博士点
95届
2
系主任

副主任
实验室
主任
1996年春,原电子工程系解散,原电子系的几个专业分别成立了三个系。其中原电子束、电真空合并,成立“光电子与物理电子系”;原半导体成立“微电子学系”;原元件成立“电子材料与器件系”。
1996年1月
唐天同
刘纯亮
2002年7月
刘纯亮
张瑞智
张相臣
崔吾元
徐蛟
张彦鹏博士,《瞬态相干相位共轭四波混频和六波混频光谱术》荣获全国百篇优秀博士学位论文,指导教师唐天同教授
03届
2003年
王莉萍博士,《电子光学任意阶像差的微分代数理论、计算方法及在显示管偏转系统中的应用》荣获全国百篇优秀博士学位论文提名,指导教师唐天同教授
4
2004年
程敏博士,《无束腰的磁浸没电子透镜和微分代数用于电子光学系统像差分析中的研究》荣获全国百篇优秀博士学位论文,指导教师唐天同教授

电的发展历史

电的发展历史

电的发展历史
电的发展历史可以追溯到公元前600多年前古希腊哲学家阿基米德时代。

阿基米德首先提出了电学的概念,他认丆电力可以通过将金属放入盐水中来进行研究。

在17世纪,英国物理学家威廉·福克纳发现,磁力可以通过电流来产生。

此后,许多物理学家和发明家都参与了电的发展。

1742年,英国发明家本杰明·富兰克林实验证明,电流可以在金属导体中流动,他发明了第一个电池,以及一种可以产生电流的装置,即“振荡器”。

1791年,意大利物理学家安东尼·伽利略发明了电磁感应,根据此原理,1831年,英国物理学家詹姆斯·卢瑟福发明了第一台电动机。

之后,科学家们研发出了许多电子设备,如电视、收音机、电话、电脑等,这些设备极大地改变了人们的生活方式。

随着计算机技术的发展,现在的电子设备日新月异,可以实现许多功能,如自动化、智能化等,改变了人们的生活方式。

电子发展史

电子发展史

发展史:1,1904年,J.A.Fleming发明了最简单的二极管(diode或valve),用于检测微弱的无线电信号。

2,1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。

,3,1906年,L.D.Forest在二极管中安上了第三个电极(栅极,grid)发明了具有放大作用的三极管,这是电子学早期历史中最重要的里程碑。

,4,1940年帕金森和洛夫尔研制成电子模拟计算机5,1948年用半导体材料做成了第一只晶体管,叫“半导体器件”或“固体器件”(solid-state device)。

1951年有了商品,这是出现分立元件的有一个里程碑,5,1959年Kilby在IRE(美国无线电工程师学会)的一次会议上宣布“固体电路”(solid circuit)的出现,以后叫“集成电路”(integrated circuit)。

6,、1964年:汤斯(美国)在量子电子学领域的基础研究成果,为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础;巴索夫、普罗霍罗夫(苏联)发明微波激射器6,1966年进入“中规模集成”(medium-scale integration)阶段,每个芯片上有100~1000个元器件。

1969年进入“大规模集成”(large-scale integration)阶段,每个芯片上的元器件达到10000个以下。

1975年更进一步跨入“超大规模集成”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)。

第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带7,第二代(1958~1970年)是晶体管计算机晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。

第三代(1963~1970年)是集成电路计算机第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。

无线电发展简史

无线电发展简史

无线电发展史约前240-1590 无线通信与天然磁石——来自中国的伟大启迪作为信息传递的代表建筑——烽火台,第一次将人类带上了无线通信的发展道路,借以光和狼烟的形式,传递给不断寻求文明进步的人们。

战国末期成书的《管子》和《吕氏春秋》记载,我们的祖先在公元前两百多年就发现了具有吸引铁器这种神奇特性的石头,并把它进行加工,制成了可以指明方向的奇异勺子——司南。

1591-1776 静电——英国医生的发现16世纪末,一位拿着手术刀的英国医生吉尔伯特(威廉·吉尔伯特,William Gilbert, 1540~1605),对物理学产生了浓厚的兴趣,并一发不可收拾地对磁石和静电开始了研究。

他写成了名著《论磁》,并于1600年在伦敦出版。

他断言,电与磁是两种截然不同的现象,没有什么一致性。

1777-1781 电磁力学的纽带被法国工程师系上了库仑先生把一根细如发丝的线一端系在了天花板梁上,另一端则是小磁针。

他又拿来了另一个小磁棒,以及可以摩擦出静电的小电棒,在悬挂的小磁针面前轻轻地摆动。

这一摆,就摆出了扭秤,也摆出了测量静电力与磁力的实验验证方法。

浪漫的库仑难以抑制内心的激动,把发现静电力和磁力之间关系的伟大发现写在了纸上,并在1785年推导出了以他本人名字命名的著名电磁学定量定律——库仑定律。

1782-1820 电生磁的奠基人1820年7月21日,奥斯特把实验结果写成名为《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣告他发现了电流磁效应。

至此,电与磁的秘密关系通过实验的方法被揭示出来。

1821-1855 磁生电的创立者——黎明前的最后一刻1833年,法拉第总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电,其实是电家族的五个小兄弟。

四年后的1837年,他又发现电介质对静电过程的影响,提出了以近距“邻接”作用为基础的静电感应理论。

不久以后,他又进一步发现了抗磁性这一新现象。

0809电子科学与技术一级学科简介

0809电子科学与技术一级学科简介

0809电子科学与技术一级学科简介一级学科(中文)名称:电子科学与技术(英文)名称: Electronic Science and Technology一、学科概况任何学科的发展都离不开时代的需求。

当前时代明显特征之一就是电子科学的时代。

具体地说,也即工农业、国防和生活强烈需求的微电子芯片时代;几乎一切通讯赖以为生的电磁波时代;构成全部电子设备的电路与系统时代。

进一步的发展趋势明确表明:光和电磁统一的时代和新材料出现的革命性时代。

电子科学与技术学科的发展已有近二百年的历史。

19世纪出现的欧姆定律和克希荷夫定律奠定了电路基础,麦克斯韦方程组奠定了电磁波理论基础;20世纪初薛定谔、海森堡、狄拉克天才群体完成了微观粒子的量子力学体系;伺后固体物理学的出现更是在理论与工程之间架起了坚固的桥梁。

在量子理论基础上发明了激光器,将生成、控制和探测的电磁波从传统的无线电波、微波扩展到太赫兹波、光波直至X射线,正在实现电磁频谱的全覆盖。

在固体电子能带论的基础上,发明了晶体管和集成电路,以及随后的光纤和半导体激光器的发明开创了电子信息的新纪元。

近年来,宽禁带半导体等新型材料与碳基电子器件、半导体新能源器件、微纳/量子电子器件、大功率器件、无源器件、MEMS器件等不断涌现,电子器件面临又一次新的发展。

当前,电子器件从集成发展到系统集成芯片(SOC),光子器件也正从分立走向集成,有力推动了计算机、通信和自动控制等学科的发展,极大支撑了国民经济与国防领域中各类电子信息系统的发展,并成为当代信息社会的基石。

完全可以说:电子科学与技术已经成为现代科学技术诸多学科的重要和不可或缺的基础。

二、学科内涵1. 研究对象本学科重点研究电子运动规律、电磁场与波、电磁材料与器件、光电材料与器件、半导体与集成电路、电路与电子线路及其系统的科学与技术。

本学科的研究内容包括:荷电粒子和非荷电粒子的产生、运动、变换及其在不同媒质中的相互作用的现象、效应、机理和规律,具体包括物理电子学,电磁场与波,电路与系统、电子线路等;在此基础上发现、发明和发展的各种电子材料、电磁材料、光电磁元器件、电子线路、集成电路,乃至集成电子系统和光电子系统,并开发相应的设计和制造技术。

电子设备的历史和发展足迹

电子设备的历史和发展足迹

电子设备的历史和发展足迹电子设备,作为当今社会必不可少的一部分,承载了人们的许多生活和工作需求。

从最早的电子管到现在的智能手机和大型计算机,电子设备的历史和发展足迹已经长达数十年。

在这里,我们将回顾电子设备的历史和发展过程,看看它如何从一件巨型的、耗时耗力的设备发展成为现在的便携式设备。

早期电子设备的诞生电子设备的历史可以追溯到19世纪末期。

在那个时代,科学家们开始探索电的性质,并开发出了第一个电子元器件,即电子管。

电子管由贝兹尔公司的约翰·安德森(John Ambrose Fleming)于1904年发明。

电子管通过控制电子束的流动,转换电流信号。

电子管的出现彻底改变了当时的电子学,推动了现代电子设备的发展。

后来,随着电子学知识的推进,科学家们开发出了许多新的电子元器件,如晶体管、集成电路等。

这些元器件为电子设备的进一步发展提供了强有力的支持。

计算机的发展20世纪50年代,计算机开始出现。

由于当时的计算机体积庞大、耗电量大,因此只能用于大量数据的处理。

第一台计算机是美国宾夕法尼亚大学的 Moore School of Electrical Engineering 创造的。

该计算机叫做 ENIAC,耗时2年,耗费80万美元建造完成,其大小为45.5千瓦,占地1700平方英尺。

不过,通过快速推进科技和工艺的进展,计算机逐渐开始朝着小型化、智能化的方向发展。

在20世纪70年代,人们开始使用典型的“迷你型”计算机,然后到80年代使用PC(个人电脑)。

这些计算机的出现让人们更加方便地使用计算机,也推动了计算机和其他电子设备的快速发展。

移动设备的兴起随着信息技术的不断发展,智能手机的出现成为了电子设备领域一个重要的里程碑。

第一个手机出现在20世纪70年代末,它具有非常受限的功能,不能完成复杂的任务。

随着技术的进步,手机的功能越来越强大。

21世纪初期,第一部智能手机亮相,从那时起,人们可以通过手机完成生活中的许多任务,如购物、旅游、社交等。

电学发展史电的产品发明历史

电学发展史电的产品发明历史

电学发展史电的产品发明历史“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。

自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。

它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。

现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。

随着科学技术的发展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。

电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的基础学科。

电学的发展简史有关电的记载可追溯到公元前6世纪。

早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。

在以后的2000年中,这些现象被看成与磁石吸铁一样,属于物质具有的性质,此外没有什么其他重大的发现。

在中国,西汉末年已有“碡瑁(玳瑁)吸偌(细小物体之意)”的记载;晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”。

1600年,英国物理学家吉伯发现,不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质,他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。

为了表明与磁性的不同,他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。

吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这是一根中心固定可转动的金属细棒,当与摩擦过的琥珀靠近时,金属细棒可转动指向琥珀。

大约在1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。

他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体,用干燥的手掌摩擦转动球体,使之获得电。

盖利克的摩擦起电机经过不断改进,在静电实验研究中起着重要的作用,直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。

18世纪电的研究迅速发展起来。

1729年,英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电,丝绸不导电,并且他第一次使人体带电。

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節目錄
3.電晶體時期(1947年~或稱第二代) 成功地研究出雙極性接面電晶體(Bipolar Junction Transistor,簡稱BJT)與製造出金屬 氧化物半導體場效電晶體(Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor,簡稱 MOSFET)。MOSFET與BJT相比較, MOSFET體積小,製程簡單,目前大多數的超 大型積體電路(VLSI)皆使用MOS技術。 1947:美國物理學家布拉登和巴定發現點觸式 電晶體的電流放大作用(鍺質)。
(2)正弦波之標準式:
v(t) = Em sin (2πft ± θ) = Em sin (ωt ± θ)
振幅 頻率 相位
振幅
E
:表示正弦波的幅度大小。
m
頻率 f:每秒鐘所產生之週期數,單位為赫芝。
公式:T = 1 或f = 1
f
T
週期 T:週期性交流訊號完成一週變化所需的時間,單位為秒。
角速度:每秒旋轉的角度,以ω表示,ω=2πf。
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1965:中型積體電路時期(medium scale integration,簡寫MSI,指每晶片含100 ~ 1000個零件)
(1)該年由於蝕刻技術及包裝方式的改進,由飛捷 公司領先推出MSI。
(2) 1966年德州儀器公司也開始生產MSI。 (3) 1968年IBM公司利用MSI做成第三代電子計算
應則決定下降時間 t f。源自公式低頻響應fL
=
1 tp
高頻響應
fH
=
1 2t f
(5)平均值Va:v
1
Vav = T
T
1
v(t)dt=
0
T
T 0
Vm T
tdt=
Vm T2
t2 2
|T0
=
Vm T2
T2 2
=
Vm 2
節目錄
(6)有效值Vrm:s
Vrms =
1 T v2 (t)dt = T0
1 T ( Vm t)2dt =
Vrms
Irms
(7)波形因數(form factor)F.F.:
F.F.= Vrms =1.11(或 Irms =1.11)
Vav
Iav
節目錄
4.脈波
節目錄
節目錄
(1)理想脈波:電壓由 0 轉移到 V 瞬時發生,同 樣電壓由 V 轉移到 0 亦是瞬時發生。
(2)脈波的第一個邊緣(A→B)稱為前緣,下一 個邊緣(C → D)稱為後緣。
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1950:貝爾實驗室的狄耳做出了第一個接合式電 晶體,其增益頻帶寬與雜音方面均有很大 的改善。
1951:電晶體開始商業化生產(諸如西方電氣、 RCA、西屋公司及通用電氣等)。
1952:美國軍事基金會撥出經費從事半導體研究, 將這些裝置應用到飛彈上,因為電晶體體 積小、重量輕、低功率、性能優,並且可 靠。固態裝置完全取代了真空管。
計算(computation)-數位計算機電子學
(2)電子學之發展史
真空管的發明→無線電與電視→電子工業→ 雙極接面電晶體(BJT) →積體電路→場效 電晶體(FET) →電荷耦合裝置(CCD) →微電子學→半導體記憶裝置→積體注入式 邏輯(I2L或IIL) →通訊工業與控制工業→ 計算機工業。
節目錄
=
0.707Vm
1 Ieff = Irms = 2 Im = 0.707Im
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(5)平均值:指一週間正半週之平均值而言。
Vav
=
2Vm π
= 0.636Vm
Iav
=
2Im π
= 0.636Im
(6)波峰因數(crest factor) C.F.:
C.F.= Vm = 2 =1.414(或 Im = 2)
空間寬度(SW):兩個脈波之間的間隔。
工作週期(duty cycle):
公式:工作週期 PW 100%= PW 100%
T
PW+SW
平均值 Va:v
公式:Vav =
波形總面積 週期
V1
t1 +V2
t2 + +Vn T
tn
有效值 Vrm:s
公式:Vrms =
V12 t1+V22 t2 + +Vn2 tn T
(1)該年Intel公司推出64位元的微處理器 (IA-64 Merced)。
(2) AMD公司也推出64位元的微處理器 (K7)。
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6.積體電路依零件數、邏輯閘數來分類(1個邏 輯閘約使用10個零件)
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7.電子工業的分類及電子學的發展史
元件(component)-積體電子學
(1)4C
通訊(communication)-通訊電子學 控制(control)-工業電子學
1917:阿姆斯壯又發明了超外差式接收機,以及 防止不必要振盪的中和電路。
1928:美國軍方在三極管的柵極與屏極之間加一 簾柵極而完成了四極管,以增加對電子流 動的控制。
1929:美國軍方在四極管的屏極與簾柵極之間加 上了一個抑制柵極,消除了四極管的負電 阻特性。
1946:美國工程師伊葛特及毛奇利合力完成第一 座真空管式計算機,可說是當今電腦的基 礎。
1-2 電子學未來發展的趨勢
1.未來的電子工業將繼續朝著4C發展,彼此相 輔相成且密不可分。其發展趨勢如下:
(1)零件科學-朝向製造出體積小、功率損耗低、 精密度高、成本低、功能強、壽命長及品質 可信度高的目標來發展。
(2)通訊科學-朝向高容量及高品質與穩定性的 目標發展。
(3)自動控制科學-趨向結合微電腦系統並應用 於各種控制設備。
(3) 1971年Intel公司利用LSI做成4004微處理器。 同年,IBM公司也做成IBM 370小型電子計算 機。
節目錄
5.積體電路時期(二)
1972:超大型積體電路時期(very large scale integration,簡寫VLSI,指每晶片含 10000 ~ 100000 個零件)
(4)資訊科學-朝向4A方向發展,即家庭自動化 (HA)、工廠自動化(FA)、辦公室自動化 (OA)及實驗室自動化(LA)等。
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1-3 基本波形認識
1.直流
(1)直流(DC):為一循單方向之電流或電壓, 其大小穩定而不變化。
(2)脈動直流:若一週期性之電流或電壓,其瞬間 值僅有大小之變化,但其極性並不改變。
計算三步驟:平方→平均→開根號
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5.方波
(1)方波:脈波寬度(PW)與空間寬度(SW)完全相
等,又叫做矩形波。
(2)工作週期:50%
工作週期= PW 100%= t1 100%=50%
T
t1 +t 2
(3)方波通常被應用來測試放大器的反應速度。
(4)方波是由正弦波的基本波與無限個奇次諧波
(harmonics)所組成。
波形
平均值Vav
有效值V rms
波形因數 (F.F.)
波峰因數 (C.F.)
直流 正弦波 方波 鋸齒波
Vm
2 π
Vm
=0.636Vm
Vm 1 2 Vm
Vm
1 2
Vm
=0.707Vm
Vm
1 3
Vm
1
π =1.11 22
1
2 =1.155 3
1
2 =1.414
1
3 =1.732
節目錄
1000 E) 由電子工業研究所開發完成。 (6) 1982年Intel公司推出32位元的微處理器IAPX 432。 (7)此一時期又稱為微電腦時期(或稱第四代)。
節目錄
1985:極大型積體電路時期(ultra large scale integration,簡寫ULSI,指每晶片含 100000個以上零件)
T0 T
Vm2
T3
T t2dt
0
=
Vm2 T3
t3 3
|T0
=
Vm2 = Vm 33
(7)波峰因數(C.F.): Vm
Vrms
=
Vm Vm
=
3
3
Vm
(8)波形因數(F.F.): Vrms = 3 = 2
Vav Vm
3
2
(9)鋸齒波是由正弦波基本波、奇次諧波與偶次諧
波所組成。
節目錄
7.直流、正弦波、方波和鋸齒波之比較
相位:表示正弦波之位移角度。
節目錄
(3)瞬時值,最大值與峰對峰值
標準式:e = Emsinθ
e為電壓瞬間值,E
為電壓之最大值(峰值)。
m
峰對峰值Vp-p = Vmax-Vmin = 2Em
(4)有效值:表示一交流和一直流通過同值之電
阻時,發生之熱效應相等。
Veff = Vrms =
1 2
Vm
(3)脈波在基準線以上稱為正向脈波,基準線以 下稱為負向脈波。
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(4)脈波的特性
脈波週期:一個週波所經過的時間,單位為秒。 脈波重複頻率(PRF):一秒鐘內重複的週波
數,單位為Hz(赫芝)。
公式:PRF= 1 T
脈波波幅:由基準線到脈波上端之電壓值。
節目錄
脈波寬度(PW):脈波所出現的時間。
機IBM 360。
節目錄
1969:大型積體電路時期(large scale integration, 簡寫LSI,指每晶片含1000 ~ 10000個零 件)
(1)該年飛捷公司利用顯微鏡及MOS的特性,首 先推出LSI。
(2) 1970年飛捷公司與Intel公司合作製造出可儲 存1000位元的RAM。
第1章 概論
1-1 電子學發展的歷史 1-2 電子學未來發展的趨勢 1-3 基本波形認識
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