电子管和晶体管,这两个名字对非电子领域的人来讲有些陌生,但却是构建现代电子世界很重要,不可缺少的两大基石。分别代表了电子技术发展的两个重要阶段,也见证了人类社会从参数封闭走向参数爆炸的巨大变革。
电子管,又称「真空管」,顾名思义,是一个内部真空的玻璃管。电子管的工作原理是利用电场对真空中的电子流进行控制,从而实现信号的放大和振荡。早在20世纪初,电子管就被用于无线电、雷达、电视等领域,成为当时电子技术的核心元件。电子管体积庞大、功耗高、寿命短,极大地限制了电子装备的小型化和普及化。
晶体管的出现完全改变了这一现状。晶体管是一种固态半导体器件,利用半导体材料的导电特性来控制电流。相比于电子管,晶体管体积小、重量轻、功耗低、寿命长,而且更加可靠耐用。晶体管的发明,推动了电子技术的飞速发展,引发了以集成电路为代表的微电子革命。
晶体管之所以取代电子管,是由于具有以下几个方面的优势:我们从可以看出来,,晶体管不像电子管那样预热阴极,这样看来可以节省大量的能量消耗。还有晶体管的体积和重量都远远小于电子管,这使得电子装备可以做得更小更轻便。第三,晶体管的寿命比电子管长很多,可靠性也更高。正是这些优势,晶体管迅速取代了电子管,成为现代电子装备中最经常使用的电子元件。
如今,晶体管已发展到纳米级别,集成度愈来愈高,性能愈来愈强大。从我们平常使用的手机、电脑、电视,到航空航天、国防兵工等尖端领域,都能看到晶体管的身影。可以说,晶体管的出现和发展,完全改变了人类的生活方式,将我们带入了参数化的时期。