电子器件与装置,电子学的起源与发展
什么是电子产品
电子学是一个科学技术领域,包括对发生在真空、气体、液体、固体和等离子体中及其边界的电子和离子现象的研究和应用。
电子包括两个主要部分:
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物理电子学,其主题是电子和离子现象的理论和实验研究,电子设备和装置的构造原理,使用电子设备和设备获取,转换和传输电能的原理,电子、离子、量子和电磁场在物质上的流动;
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技术(应用)电子学,其主题是在人类活动的各个领域——科学、工业、通信、农业、建筑、运输等——使用电子设备、装置、系统和装置的理论和实践。
电子设备和装置
电子设备和设备在电子领域占据中心地位。它们是物理电子学研究的直接或间接对象,并作为技术电子学工程开发的基本要素。
与电子运动有关,但在电子设备中没有实现的物理现象(例如,宇宙射线、无线电波传播等),不属于物理电子学,而是属于物理学的相应分支(特别是无线电物理学) ).
同样,电气设备,即使包含单独的电子元件作为辅助,但通常不是基于电子设备的特性,例如电机放大器,磁放大器,而是电子束示波器,X射线装置,雷达,能谱粒子分析仪等— 技术电子产品(见 — 电子设备的种类, 什么是电力电子).
电子学的起源与发展
在电子学诞生之前,电弧(1802 年)、气体中的辉光放电(1850 年)、阴极射线(1859 年)、白炽灯的发明(1873 年)等均先于电子学诞生。
但是,电子学作为一个独立的科学技术领域,在热电子辐射(1883年)和光电子辐射(1888年)的发现以及电子束管的发展(1897年)之后,于19世纪末20世纪初开始发展。真空二极管 (1904)、真空三极管 (1907)、晶体检测器 (1900 — 1905)(参见 —电子管的历史、工作原理、设计和应用).
真空三极管
收音机的发明(1895 年)刺激了进步并对电子学的进一步发展产生了决定性影响,尤其是在 1913 年至 1920 年期间。
戴着耳机听收音机的女人 (1923)
1933年—1935年开始在工业上利用高频电流的热效应对金属和合金进行感应加热以及对电介质和半导体材料进行电容(电介质)加热。二战期间(1939-1945),雷达在电子学的发展中发挥了重要作用。
电子设备的非无线电工程应用在无线电工程的强大影响下已经发展了很长时间,它们借鉴了无线电工程的基本要素、方案和方法。
电子无线电工程应用的进一步发展朝着独立的方向发展,特别是在核技术(从 1943 年)、计算机技术(从 1949 年)以及生产和过程的大规模自动化领域。
第一个半导体晶体管(晶体管的发明被称为20世纪最重大的发明)
自 20 世纪 50 年代初以来,在晶体管发明之后,半导体电子学开始蓬勃发展,这使得满足对复杂电子设备的可靠性、效率和尺寸日益增长的要求成为可能,特别是提供了一种新的发展理论和应用电子学部分——微电子学。
«Radionette» - 1958 年第一款便携式收音机,由挪威制造商 Radionette 生产
电子设备在人类活动各个领域的应用程度是衡量现代技术进步的标准,因为电子设备可以显着提高体力劳动和脑力劳动的生产率,提高生产的经济指标,也可以解决其他人难以解决的问题方法。
电子设备和装置是现代自动化生产的主要要素(部分、全部和复杂的自动化).
电子设备和设备的优点
电子设备和装置,与机械、机电、气动等相比,允许将响应速度(特别是信息处理速度)提高许多数量级,对小信号具有显着的敏感性,提供卓越的灵活性和灵活性由独立的功能块组成,不包含移动部件,并且通常具有更小的尺寸和重量。
四轴飞行器是机电一体化设备的典型示例(机械、电气和电子元件在一个系统中密不可分)
电子设备具有通用性和灵活性,因为相同的设备(放大器、触发器、发生器等)可以用于解决完全不同领域的不同问题以及模块和设备的参数(放大、输出电压、工作频率) ) , actuation levels) 通过最简单的方式在大范围内进行调整,这允许开发和使用统一的构建块,它们的组合可以在不同的应用领域提供不同的功能。
电子设备按应用领域分类
技术(应用)电子可根据电子设备的应用领域进行分类,独立考虑无线电电子、工业电子、交通、医疗、地质、核等。
作为技术电子学最古老的分支,无线电电子学的一个显着特征是使用电子设备来传输和接收宽频率范围的电磁波(无线电通信、雷达、电视等)。
工业电子学涵盖电子器件在工业生产中的开发和应用。
工业电子设备示例:
电子设备和装置的分类
专门用于技术电子的设备和系统可分为三大类:
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用于感知和收集、处理和存储、传输和接收信息以测量、控制和影响技术过程的信息;
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用于接收、转换和传输电能的能源;
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技术性的,用于粒子流或电磁场对物质的直接影响,以便对材料或产品进行机械、热处理和其他加工。
工业上使用的任何电子装置通常会结合几类设备,但后者在结构、使用的电子设备和元件的类型以及设计方法上有所不同。因此,独立考虑每一类设备是很有用的,强调技术电子的相关部分:信息电子、电力电子和过程电子。
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