電子技術的發展歷史

電子技術的發展歷史

　　電子技術是19世紀末、20世紀初開始發展起來的新興技術，20世紀發展最為迅速，應用最為廣泛，成為近代科學技術發展的一個重要標志。

　　第一代電子產品以電子管為核心(1904年)，其特點是：體積大、耗電、壽命短(燈絲壽命)

　　第一臺電子計算機重30噸，用18000個電子管，功耗25千瓦。

　　上世紀40年代末誕生了第一支半導體三極管。特點：小巧、輕便、省電、壽命長。

　　上世紀50年代末期第一塊集成電路問世。特點：在一小塊硅片上集成了許多晶體管，更省電，便于電子產品的小型化。

　　隨后集成電路從小規模集成電路發展到大規模和超大規模集成電路，從而使電子產品向著高效能地低消耗、高精度、高穩定、智能化的方向發展。

　　由于，電子計算機發展經歷的四個階段恰好能夠充分說明電子技術發展的四個階段的特性，所以下面就從電子計算機發展的四個時代來說明電子技術發展的四個階段的特點：

世界上第一臺電子計算機于1946年在美國研制成功，取名ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator)。這臺計算機使用了18800個電子管，占地170平方米，重達30噸，耗電140千瓦，價格40多萬美元，是一個昂貴耗電的"龐然大物"。由于它采用了電子線路來執行算術運算、邏輯運算和存儲信息，從而就大大提高了運算速度。ENIAC每秒可進行5000次加法和減法運算，把計算一條彈道的時間短為30秒。它最初被專門用于彈道運算，后來經過多次改進而成為能進行各種科學計算的通用電子計算機。從1946年2月交付使用，到1955年10月最后切斷電源，ENIAC服役長達9年。

　　盡管ENIAC還有許多弱點，但是在人類計算工具發展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功，開辟了提高運算速度的極其廣闊的可能性。它的問世，表明電子計算機時代的到來。從此，電子計算機在解放人類智力的道路上，突飛猛進的發展。電子計算機在人類社會所起的作用，與第一次工業革命中蒸汽機相比，是有過之而無不及的。

　　ENIAC問世以來的短短的四十多年中，電子計算機的發展異常迅速。迄今為止，它的發展大致已經了下列四代：

　　第一代(1946—1957年)是電子計算機，它的基本電子元件是電子管，內存儲器采用水銀延遲線，外存儲器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當時電子技術的限制，運算速度只是每秒幾千次~幾萬次基本運算，內存容量僅幾千個字。程序語言處于最低階段，主要使用二進制表示的機器語言編程，后階段采用匯編語言進行程序設計。因此，第一代計算機體積大，耗電多，速度低，造價高，使用不便;主要局限于一些軍事和科研部門進行科學計算。

　　第二代(1958—1970年)是晶體管計算機。1948年，美國貝爾實驗室發明了晶體管，10年后晶體管取代了計算機中的電子管，誕生了晶體管計算機。晶體管計算機的基本電子元件是晶體管，內存儲器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲器。與第一代電子管計算機相比，晶體管計算機體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強，使用方便，可靠性高。

　　第三代(1963—1970年)是集成電路計算機。隨著半導體技術的發展，1958年夏，美國德克薩斯公司制成了第一個半導體集成電路。集成電路是在幾平方毫米的基片，集中了幾十個或上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代集成電路計算機的基本電子元件是小規模集成電路和中規模集成電路，磁芯存儲器進一步發展，并開始采用性能更好的半導體存儲器，運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算。由于采用了集成電路，第三代計算機各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價格降低，功能增強，可靠性大大提高。

　　第四代(1971年—日前)是大規模集成電路計算機。隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規模集成電路和超大規模集成電路的出現，電子計算機發展進入了第四代。第四代計算機的基本元件是大規模集成電路，甚至超大規模集成電路，集成度很高的半導體存儲器替代了磁芯存儲器，運算速度可達每秒幾百萬次，甚至上億次基本運算。

　　電子元器件是電子電路(系統)的最基本單元：電路的正常運行(合理功能)是從每個器件的正常運行開始的。

　　電子元器件在電子技術的發展中其關鍵作用：元器件的發展推動了技術的革新，新技術的發展有進一步給元器件的發展提出了新要求和空間。

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