电子学【外文翻译】.doc

1、毕业论文外文翻译题目（外文）ELECTRONICS电子学摘要电子学是属于工程和应用物理学的范畴，一般是研究由电子线路构成的设备器件的设计和应用，而电子线路的作用则是依靠电子的流动进行信息的产生、传输、接收和储存。这些信息包括无线接收机中的语音和音乐、电视屏幕上的图像、以及计算机中的数字信息和其他一些数据。电子线路具有各种不同的功能来处理这些信息，包括把微弱信号放大到可用的程度、无线电波的产生、信息的提取、控制和逻辑操作。关键字电子学,电子线路,数字信息,逻辑操作11前言电子学是属于工程和应用物理学的范畴，一般是研究由电子线路构成的设备器件的设计和应用，而电子线路的作用则是依靠电子的流动进行信息

2、的产生、传输、接收和储存。这些信息包括无线接收机中的语音和音乐（音频信号）、电视屏幕上的图像、以及计算机中的数字信息和其他一些数据。电子线路具有各种不同的功能来处理这些信息，包括把微弱信号放大到可用的程度、无线电波的产生、信息的提取（如从无线电波中恢复音频信号的解调过程）、控制（如把声音信号叠加在无线电波上的调制过程）和逻辑操作（如发生在计算机中的电子过程）。12历史背景在20世纪初真空管的出现是现代电子学快速发展的起点。随着真空管的出现，早期用电报和电路电话或者早期用高压火花产生电波的发报机不能实现的对信号的操作，现在都在成为了可能。例如，利用真空管可以放大微弱的信号和语音信号，语音信号像音

3、乐和声音等都可以叠加在无线电波上。为特殊功能而设计的各种各样的真空管的研发使得无线电通信技术在二战前得到了迅速发展，也使得早期的计算机在二战中和战后的很短一段时间内得以发展。发明于1948年的晶体管现在在绝大多数的应用领域几乎完全替代了真空管。结合了半导体材料的结构和电气触点，晶体管具有和真空管相同的功能，但是却降低了成本、重量和功耗，并具有更高的可靠性。半导体技术的随后的一些发展进步，部分地可归功于太空探索的研究和努力，并导致了集成电路的发展。集成电路可以在一块很小的材料上放置成千上万个晶体管，从而可以构建复杂的电子电路，应用于像微型计算机、语音录像设备和通信卫星等中的复杂集成电路。13电子

4、元件电子电路主要是由电子元件的互连组成。电子元件被分成两大类有源元件和无源元件。无源元件提供的能量少于它们自身吸收的能量，而有源元件提供的能量则大于它们自身吸收的能量。无源元件包括电阻、电容和电感，而有源元件则包括电池、发电机、真空管和晶体管。（1）真空管真空管是由抽成空的玻璃膜组成的，这种玻璃膜包含了几个金属电极。一种简单的双极管（二极管）是由阴极和能连接能量供应的正极端的阳极组成的。阴极是一个小的金属管，由灯丝受热而释放出的电子向阳极移动，而阳极是一个围绕阴极的金属圆筒（也称作板极）。如果阳极施加交流电压，那么电子将只会在交流电的正半周期流向阳极；而在交流电的负半周期，阳极则会阻止电子的流

5、动，从而就没有电流通过真空管。仅在交流电的正半周允许交流电流通过的二极管叫做整流管，通过它的电流叫直流电。在阴极和阳极之间插入一个由螺旋的金属丝组成的栅格，施加一个负电压给栅格，从而可以控制真空管的电流。当栅格是负电压时，它阻止电子移动，仅有少部分的电子可以从阴极发射出来到达阳极。这样的管子叫真空三极管，它可以当放大器使用。栅极电压的微小变化，如无线信号或声音信号引起而产生的变化，将会造成从阴极到阳极或连接阳极的电子回路中的电子流产生的巨大变化。（2）晶体管晶体管是由半导体制成的。半导体是像硅和锗这样的材料，经过“掺杂”（即加入微量的外部元素），使内部的自由电子产生过剩或不足。前一种类型的半导

6、体叫N型半导体，后一种类型的半导体叫P型半导体。将N型半导体和P型半导体结合在一起就形成了二极管。当这个二极管连接上电池，使P型材料为正，N型材料为负时，电子就会被电池的负极排斥而毫无阻止地进入P区，因为P区缺乏电子。当电池反接时，要到达P区的电子经过N区很困难，因为N区已经充满了大量自由电子，这时电流几乎为零。双极的晶体管发明于1948年，它可以替代三极真空管。它由三层掺杂的材料组成，两个PN结可以构成PNP型或NPN型的晶体管。其中一个PN结连结上电池使其有电流通过（正向偏置），另一个PN结以相反的方向连接上电池（反向偏置）。如果正向偏置PN结中的电流被一个外加信号影响发生了变化，反向偏置

7、的PN结中的电流将相应的跟着变化。这个原理可以用来构建放大器，正向偏置的PN结的小信号可以引起反向偏置的PN结中的电流发生较大的变化。另一种类型的晶体管是场效应管（FET）。由于双重电场的作用，这种晶体管可以阻断或吸引电荷。场效应管可以实现电流的放大，它的工作方式和真空管栅格控制的方式类似。由于大能量的信号可以被非常小的能量信号控制，因此场效应管具有比三极管更高的工作效率。（3）集成电路大多数的集成电路是一块很小的硅片或者是芯片，大约2到4平方毫米（即008到015平方英寸）那么大小，在这上面嵌制了大量的晶体管。光刻技术能够使设计者创造出大量的N型和P型区域，这些区域在制造过程中被非常小的导线

8、互连从而产生复杂的特殊用途的电路。因为它们被制造在一片单晶硅上，所以被称为单片集成电路。这样芯片需要更少的空间和能量，而且比利用单个晶体管去构建的同样功能的电路还要便宜。（4）电阻如果将电池连接在导电材料上，一定数量的电流将流过此材料。流过此材料的电流大小取决于电池的电压、材料的截面积和材料自身的电阻率。在电子电路中，用已知阻抗大小的电阻可以控制线路的电流。电阻可以由碳混合物、金属薄膜或电阻丝制成，它有两连线接头。在实际应用中常常用可以调节大小的滑臂可调电阻来控制收音机和电视机的音量。（5）电容电容是由被绝缘材料分开的两个金属板组成。如果电池被连接在两个金属板上，电荷将很快地流动而汇集在电极板

9、上。如果断开电池，电容将保持电荷和与之相关的电压。快速变化的电压，如被声音或无线通信调制的信号，产生较大的电流流向和流出极板，电容的作用是作为电流变化的引导者。例如，在连接一个放大器的输出端和下一级放大器的输入端之间电流中，这种作用可以被用来分离出语音或无线通信信号。（6）电感电感是由线圈形状的导线组成的。当电流通过线圈时，在线圈周围将产生磁场，它将阻止电流的快速变化。像电容一样，电感可以被用于分辨信号变化的快慢。当电感和电容连在一起使用时，电感上的电压在一个确定的频率上达到最大值。这一原理用在无线接收机上，通过调节可变电容可以选择一个特定大小的频率。（7）传感器和变送器传感器和变送器可以被用

10、来测量机械、热、电、化学等物理量，传感器对被测量的变化反应很灵敏，如温度、位置或化学浓度等。变送器把这些被测量的变化转换成可以被放大的电信号，然后送给仪表来读出、记录或用于控制被测量。传感器和变送器在远离观测者的地方工作，也可以在不适于人或人不可能工作的环境中工作。一些装置工作时既像传感器又像变送器。热电偶有两个由不同的金属丝互连一起的结点，利用两个结点的温度差，热电偶将产生小的电压信号。热电阻是一种特殊的电阻，它的阻值可以随着温度变化而变化。可变电阻可以将机械运动转化为电信号。特殊设计的电容可以被用于测量距离，光电管被用于探测光。其他一些器件可以用来测量速度、加速度和流量。在大多数情况下，电信号是微弱的，它们必须通过电子电路的放大。