電子信息專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)習(xí)題答案

1、第一單元 元件與定律A課文譯文電阻器、電容器和電感器在電子電路中，電阻器、電容器和電感器是非常重要的元件。電阻器和電阻電阻器是二端口元件。電阻是阻止電流流動(dòng)，更確切地說(shuō)，是阻止電荷流動(dòng)的能力。在國(guó)際單位制中，電阻用歐姆來(lái)度量。希臘字母是歐姆的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。較大的電阻一般用千歐和兆歐來(lái)表示。模擬這種特性常用的電路元件是電阻器。圖1.1表示電阻器的電路符號(hào)，R表示電阻器的電阻值。圖1.1 電阻器的電路符號(hào) 為了進(jìn)行電路分析，我們必須在電阻器中指明電流和電壓的參考方向。如果我們選擇關(guān)聯(lián)參考方向，那么電壓和電流之間的關(guān)系是：v=iR (1.1)這里 v 是電壓，其單位是伏特， i 是電流，其單位是安培，

2、R 是電阻，其單位是歐姆。如果選擇非關(guān)聯(lián)參考方向，我們必須寫(xiě)成： v=iR (1.2)用在公式（1.1）和（1.2）中的代數(shù)式就是著名的歐姆定律。歐姆定律表示了電壓作為電流的函數(shù)。然而，要表示電流是電壓的函數(shù)也是非常方便的。歐姆定律是電阻兩端的電壓和電流間的代數(shù)關(guān)系。電容器和電容電能可以存儲(chǔ)在電場(chǎng)中，存儲(chǔ)電能的裝置叫電容器。電容器存儲(chǔ)電能的能力叫做電容。圖1.2表示電容器的電路符號(hào)。電容的電路參數(shù)用字母C表示，用法拉來(lái)度量。因?yàn)榉ɡ窍喈?dāng)大的電容量，實(shí)際上電容值通常位于皮法和微法之間。圖1.2 電容器的電路符號(hào)當(dāng)電壓隨時(shí)間變化時(shí)，電荷的位移也隨時(shí)間變化，引起了眾所周知的位移電流。在終端，位移電

3、流和傳導(dǎo)電流沒(méi)有區(qū)別。當(dāng)電流參考方向和電壓參考方向是關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電流正比于電容兩端電壓隨時(shí)間的變化率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： (1.3)這里 i的單位是安培，C的單位是法拉，v的單位是伏特， t的單位是秒。 電感器和電感眾所周知，電感是電子電路中的模塊之一。所有的線圈都有電感。電感是抵抗流過(guò)線圈電流的任何變化的性質(zhì)。電感用字母L表示，其單位是亨利。 圖1.3表示一個(gè)電感器。圖1.3 電感器的電路符號(hào)當(dāng)電流和電壓的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，有 (1.4)這里v的單位是伏特，L的單位是亨利，i的單位是安培，t的單位是秒。 由公式（1.4）顯示電感器兩端電壓與電感器中電流隨時(shí)間的變化率成正比。在此，我們可以得到兩

4、條重要的結(jié)論：第一，如果電流是常數(shù)，理想電感器的端電壓為0，這樣電感器在恒量或直流中可以當(dāng)作短路；第二，在電感器中電流不能瞬時(shí)變化，也就是說(shuō)，在0時(shí)間內(nèi)電流不能以有限量改變。電感器和電容器一樣，存儲(chǔ)供給它的能量，但是它是以磁場(chǎng)的形式而不是以電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量。習(xí)題答案I471. two-terminal element 二端口元件2. associated reference direction 關(guān)聯(lián)參考方向3. Ohms Law 歐姆定律4. electric field 電場(chǎng)5. displacement current 轉(zhuǎn)移電流6. short circuit 短路7. magnetic

5、 field 磁場(chǎng)8. conduction current 傳導(dǎo)電流II.1. capacitance 2. capacitor 3. resistance 4. resistor 5. Inductance6. InductorIII. 在此，我們可以得到兩條重要的結(jié)論：第一，如果電流是常數(shù)，理想電感器的端電壓為0，這樣電感器在恒量或直流中可以當(dāng)作短路；第二，在電感器中電流不能瞬時(shí)變化，也就是說(shuō)，在0時(shí)間內(nèi)電流不能以有限量改變。C課內(nèi)閱讀譯文理想的基本電路元件和基爾霍夫定律理想的基本電路元件 理想的基本電路元件有三個(gè)特征：（1）它只有兩個(gè)端口，這兩個(gè)端口是和其他電路元件連接的端點(diǎn)；（2）在

6、數(shù)學(xué)上它以電流或電壓的方式被描述；（3）它不能再細(xì)分為其他的元件。我們使用單詞“理想的”意味著基本電路元件不能作為一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的物理元件而存在。我們使用“基本的”意味著電路元件不能被進(jìn)一步簡(jiǎn)化或者被細(xì)分成其他的元件。這樣，基本電路元件組成了構(gòu)建電路模型的模塊，但是它們自己不能用其他的元件形式來(lái)模擬了。有五種理想的基本電路元件：電壓源、電流源、電阻器、電感器和電容器。 基爾霍夫定律 任意一個(gè)元件中，當(dāng)兩端電壓和電流被確定時(shí)，就說(shuō)電路被解開(kāi)了。歐姆定律是求解電路的一個(gè)重要等式。在簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)中，歐姆定律能求解任意一個(gè)元件的電壓和電流。然而，對(duì)于較復(fù)雜的電路連接，我們需要使用兩個(gè)更重要的代數(shù)關(guān)系式來(lái)

7、求解所有的電壓和電流，這就是著名的基爾霍夫定律。有基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律?；鶢柣舴螂娏鞫煽杀硎鰹椋涸谝粋€(gè)電路中，在任意節(jié)點(diǎn)，所有電流的代數(shù)和等于零。為了使用基爾霍夫電流定律，必須對(duì)節(jié)點(diǎn)的電流，指定一個(gè)同參考方向相符的代數(shù)符號(hào)。定義某節(jié)點(diǎn)的流出電流為正，則流入電流為負(fù)，同樣如果定義某節(jié)點(diǎn)的流出電流為負(fù)，則流入電流為正。我們?cè)陉U述基爾霍夫電壓定律以前，必須定義閉合路徑或環(huán)路。從任意選擇的節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，沿著電路的閉合路徑（走），經(jīng)過(guò)所選擇（路徑上）的基本電路元件，返回到起始節(jié)點(diǎn)，只經(jīng)過(guò)任意中間節(jié)點(diǎn)一次?；鶢柣舴螂妷憾煽梢躁U述為：沿著任意閉合路徑的所有電壓的代數(shù)和等于零。為了使用基爾霍夫電

8、壓定律，我們必須給回路里的每一個(gè)電壓設(shè)定代數(shù)符號(hào)（參考方向）。當(dāng)沿著閉合路徑巡行時(shí)，電壓在巡行方向上顯示升或降，對(duì)于電壓升設(shè)定一個(gè)正的符號(hào)，則要求給電壓降一個(gè)負(fù)號(hào)。相反，給電壓升一個(gè)負(fù)號(hào)，則要求給電壓降一個(gè)正號(hào)。第二單元 電路A課文譯文電 路電路通常包含四個(gè)部分：電源，如電池；導(dǎo)體或?qū)Ь€，控制器件，如開(kāi)關(guān)；負(fù)載。負(fù)載是一個(gè)器件或一臺(tái)機(jī)器。在負(fù)載中能夠發(fā)生能量轉(zhuǎn)換。電燈、電阻器和電動(dòng)機(jī)都是電負(fù)載的一些普通實(shí)例。任何有電子連續(xù)不斷流動(dòng)的導(dǎo)體和電動(dòng)勢(shì)源的組合都叫電路。一盞連接干電池的燈就是一個(gè)簡(jiǎn)單電路的實(shí)例。電流從電池的負(fù)極（）通過(guò)電燈，流向正極（），電池的作用就是通過(guò)負(fù)極（）為電子流提供一條再生通

9、道。只要電路中任何點(diǎn)都保持連通，該電路就是一個(gè)閉合電路，就有電流流過(guò)。但是如果通路有斷開(kāi)處，則該電路就是一個(gè)開(kāi)路，就無(wú)電流流過(guò)。串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是電路的兩種主要接法。當(dāng)電器元件連接時(shí)，電流沒(méi)有分流，這種連接稱為串聯(lián)。串聯(lián)電路中的每一處電流都是相同的。事實(shí)上，在日常電工操作中，最常見(jiàn)的是含兩個(gè)或兩個(gè)以上支路的電路。例如一般的家庭照明電路，電燈是并聯(lián)的，每盞燈代表一條從主電路中的負(fù)極到正極的獨(dú)立通路。在并聯(lián)電路中，總電流量等于流過(guò)電路中各支路的電流總和。許多實(shí)用的電路是串并聯(lián)混合。這種電路能夠把串聯(lián)電路具有的不同電壓與并聯(lián)電路具有的不同電流特征結(jié)合在一個(gè)網(wǎng)路內(nèi)。當(dāng)負(fù)載對(duì)同一個(gè)電源要求有不同的電壓

10、和電流時(shí)，這種電路特別有用。為了分析電路，我們可以使用電路化簡(jiǎn)方法，也可以使用電路分析方法。 通過(guò)應(yīng)用同歐姆定律結(jié)合的基爾霍夫定律，或者通過(guò)使用戴維南和諾頓等效電路化 簡(jiǎn)電路結(jié)構(gòu)，可以分析相對(duì)簡(jiǎn)單的阻性電路。對(duì)于所有的電路都可以使用這些方法，但是當(dāng)電路結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、引入更多元件的時(shí)候，這種直接求解的方法很快就變得麻煩了。此時(shí)，可以使用兩種常規(guī)的分析方法。它們是節(jié)點(diǎn)電壓法和網(wǎng)孔電流法，這兩種方法是分析電路的兩種有力的方法，目的在于復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)的分析。節(jié)點(diǎn)電壓被定義為從參考節(jié)點(diǎn)到非參考節(jié)點(diǎn)的電壓升，網(wǎng)孔電流是僅存在于網(wǎng)孔周?chē)碾娏鳌?習(xí)題答案I1. a circuit that the curren

11、t can flow through 2. in fact 3. a circuit which is broken 4. minus 5. plus 6. be composed of 7. cellII. 1. 能量轉(zhuǎn)換2. 正極3. 串聯(lián)電路4. 電路化簡(jiǎn)方法5. 電路分析方法6. 阻性電路7. 戴維南和諾頓等效電路8. 節(jié)點(diǎn)電壓法9. 網(wǎng)孔電流法10. 參考節(jié)點(diǎn)III.對(duì)于所有的電路都可以使用這些方法，但是當(dāng)電路結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、引入更多元件的時(shí)候，這種直接求解的方法很快就變得麻煩了。此時(shí)，可以使用兩種常規(guī)的分析方法。C課內(nèi)閱讀譯文三相電路三相電路非常重要，因?yàn)椴畈欢嗨械碾姽β识际前慈嚯?/p>

12、產(chǎn)生和傳輸?shù)?。三相電路的基本組成是一個(gè)交流電壓發(fā)電機(jī)，它產(chǎn)生相同峰值，但是相角相差120°的三個(gè)電壓，自然地，三個(gè)電壓都具有相同的頻率。這些電壓可以只跨三線，形成三線三相電路?；蛘哌@些電壓可以跨三線和一個(gè)中性線之間，形成四線三相電路。因?yàn)槿嚯娐酚腥蛩木€，但是三個(gè)電樞繞組有六個(gè)接線端，這些端子中的一些被連在一起。連接這些繞組有兩個(gè)實(shí)際的方法：Y型連接或者型連接。之所以叫Y型連接是因?yàn)閷?shí)際繞組是Y的形狀，其表示相應(yīng)的感應(yīng)電壓在相角上差120°。在Y型連接中，三個(gè)端子被連接到一個(gè)公共端，用N表示為中性點(diǎn)。實(shí)際上，第四個(gè)節(jié)點(diǎn)可能是地。很明顯，這種Y型連接產(chǎn)生了一個(gè)四線電路。注意

13、，線電流也是繞組電流，叫相電流。在Y型連接中，線電流和相電流相同，線電壓的峰值是相電壓峰值的倍。另一種實(shí)際的繞組連接是首尾順次連接的閉合路徑，叫連接。這種型連接顯然是一個(gè)三線電路，因?yàn)闆](méi)有端子連接第四條線。當(dāng)然希臘字母形狀和交流發(fā)電機(jī)中的電樞繞組的物理放置沒(méi)有關(guān)系。相反，它僅僅表明繞組電壓相角差120°。在型連接中，這個(gè)線電流和相電流不一樣，但是線電壓和相電壓一致。這種交流繞組連接不受歡迎，因?yàn)樗荒芴峁┮粋€(gè)方便的接地端。為什么幾乎所有的電功率都用三相產(chǎn)生和傳輸，這里一定有些恰當(dāng)?shù)脑?。事?shí)上，一個(gè)平衡的三相負(fù)載吸收常量而不是脈動(dòng)瞬時(shí)功率，這是三相電路優(yōu)于單相電路的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。另一

14、個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是三相電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)顯著地比相同尺寸單相電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)功率要大，而且，某些類(lèi)型的三相交流電動(dòng)機(jī)是自啟動(dòng)的，而單相不是。一個(gè)經(jīng)常被提到的三相傳輸優(yōu)于單相傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是在功率線上節(jié)省銅或鋁。這是一個(gè)普遍的想法，其實(shí)很容易看到這并不是真的。第三單元 集成電路A課文譯文集成電路我們的世界充滿了集成電路。你能在電腦中找到它們。例如，很多人可能都聽(tīng)說(shuō)過(guò)微處理器。微處理器是電腦中處理所有信息的一塊集成電路。它可以追蹤是什么鍵被按下了，還有鼠標(biāo)是否被移動(dòng)過(guò)，它能計(jì)數(shù)，運(yùn)行程序、游戲以及操作系統(tǒng)。在現(xiàn)代每個(gè)電子器件中幾乎都能找到集成電路的身影，比如汽車(chē)、電視機(jī)、CD播放機(jī)、手提電話等。但究竟什么是集成

15、電路以及它的歷史又是什么呢？集成電路只不過(guò)是非常先進(jìn)的電路。電路由不同的電子元器件組成，如晶體管、電阻、電容和二極管，這些元件以不同的方式連接在一起，它們有各自的行為特性。晶體管的行為類(lèi)似開(kāi)關(guān)，它能開(kāi)關(guān)電信號(hào)或放大電流。例如在電腦中，它可以來(lái)存儲(chǔ)信息，或在立體聲放大器中用來(lái)放大聲音信號(hào)。電阻起限流的作用，它能控制允許通過(guò)的電流的大小。在電視機(jī)或收音機(jī)中電阻被用來(lái)控制音量。電容收集電荷并能在一瞬間釋放電荷，這就好比照相機(jī)中的小電池能為閃光燈提供足夠的能量一樣。二極管在某些條件下能阻礙電流的流動(dòng)，只有當(dāng)這些條件改變時(shí)才能使電流通過(guò)。例如，光電池中的光束能觸發(fā)二極管來(lái)阻止電流流過(guò)。這些元器件就像在電

16、結(jié)構(gòu)網(wǎng)中搭積木，依據(jù)搭建電路時(shí)元器件的不同組合方式，所有電路，從一個(gè)防盜報(bào)警器到計(jì)算機(jī)微處理器，均可以被搭建。在以上所提到的元器件中，為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展做出最重要貢獻(xiàn)的是晶體管。在晶體管發(fā)明以前，工程師們使用電子管。和晶體管的作用一樣，電子管起開(kāi)關(guān)或放大電流的作用。那么為什么電子管會(huì)被晶體管所替代？這里有幾個(gè)原因。電子管的外表和行為極像一個(gè)燈泡，它產(chǎn)生大量的熱量，并有燒壞的可能。此外，相對(duì)于晶體管，它速度慢，體積大而且笨重。當(dāng)工程師試圖使用電子管建立復(fù)雜的電路時(shí)，他們很快意識(shí)到它的局限性。舉例來(lái)說(shuō)，世界上第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC是一個(gè)龐然大物，它的重量超過(guò)30噸，消耗200千瓦的電力。它擁有大

17、約18000個(gè)電子管，但由于電子管不斷燒毀，使得它變得非常不可靠。當(dāng)晶體管在1947年被發(fā)明時(shí)，被認(rèn)為是一場(chǎng)革命。由于它體積小，速度快，可靠性高和效率高，因此迅速取代了電子管。擺脫了電子管的種種限制，工程師們終于可以通過(guò)電力建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。在1958年的夏天，Jack Kilby在德州儀器公司找到了解決辦法，他是新雇來(lái)的，并已著手準(zhǔn)備建設(shè)一個(gè)較小規(guī)模的電路項(xiàng)目。然而，在Jack Kilby看來(lái)，德州儀器為其電路小型化項(xiàng)目所選擇的方法似乎并不正確。 作為新聘人員，Kilby和其他的工作人員不同，他沒(méi)有休假。當(dāng)他獨(dú)自在實(shí)驗(yàn)室工作的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解決電路小型化問(wèn)題的方法。 Kilby的想法

18、是，將所有元件及晶片放在相同的一塊半導(dǎo)體材料上。當(dāng)其余的同事度假回來(lái)時(shí)，Kilby向他的上級(jí)介紹了他的新想法。于是他被允許建立一個(gè)電路測(cè)試版本。在1958年9月，他的集成電路制作完成，電路通過(guò)了檢測(cè)，并且非常完美！雖然第一塊集成電路相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)陋并存在一些問(wèn)題，但它的構(gòu)想是具有開(kāi)創(chuàng)性的。通過(guò)將所有的元器件加工在同一塊材料上，并通過(guò)金屬絲將它們連接起來(lái)，從而就不再需要單獨(dú)的分立元件。電線和元器件不再需要手工組裝。這種電路可做得更小，并且制造過(guò)程可實(shí)行自動(dòng)化。Jack Kilby主要是因?yàn)榘l(fā)明了集成電路而出名，并且在2000年憑此獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。成功發(fā)明集成電路之后，Kilby仍在德州儀器公司工作

19、，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了手提式計(jì)算器。從Jack Kilby發(fā)明第一個(gè)原型至今，集成電路已走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。他的構(gòu)思開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，并成為社會(huì)計(jì)算機(jī)化背后的一個(gè)關(guān)鍵要素。如今大部分先進(jìn)的電路在 比指甲還小的面積上都包含著數(shù)億個(gè)元器件。在芯片上的晶體管的尺寸約為90納米，即0.00009毫米，這意味著你可以將數(shù)百個(gè)這樣的晶體管放入一個(gè)紅細(xì)胞內(nèi)。計(jì)算機(jī)芯片的功能每年都變得更加強(qiáng)大，但價(jià)格卻比前一年低很多。早期集成電路的開(kāi)創(chuàng)者和因特爾公司的奠基人Gordon Moore曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“如果汽車(chē)工業(yè)能和半導(dǎo)體行業(yè)一樣發(fā)展迅速，那么如今任何人都可以擁有一輛勞斯萊斯，然后開(kāi)上一季度就棄之如敝屣，毫不可惜地丟掉

20、它，再換一輛新的?！绷?xí)題答案I.1. amplify current2. electronic component3. complex circuit4. vacuum tube5. hand-held calculator6. integrated circuit chip7. semiconductor material8. microprocessorII.1. T 2. F 3. T 4. FIII.從Jack Kilby發(fā)明的第一個(gè)原型至今，集成電路已走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。他的構(gòu)思開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，并成為社會(huì)計(jì)算機(jī)化背后的一個(gè)關(guān)鍵要素。如今大部分先進(jìn)的電路在 比指甲還小的面積上都包含有

21、數(shù)億個(gè)元器件。在芯片上的晶體管的尺寸約為90納米，即0.00009毫米，這意味著你可以將數(shù)百個(gè)這樣的晶體管放入一個(gè)紅細(xì)胞內(nèi)。C課內(nèi)閱讀譯文第一個(gè)晶體管的發(fā)明1947年11月17日12月23日1947年11月17日，Walter Brattain將他的整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置扔進(jìn)了裝有水的熱水瓶中。這個(gè)他制作的以硅為原料的新發(fā)明是用來(lái)幫助他研究電子在半導(dǎo)體表面是如何作用的，但是無(wú)論他們?cè)趺醋?，都不可能制作成一個(gè)放大器。水汽不斷凝結(jié)在硅的表面使整個(gè)實(shí)驗(yàn)一團(tuán)糟。為了擺脫水汽凝結(jié)，Brattain原來(lái)想將硅放入真空中，但是他認(rèn)為那樣會(huì)花太長(zhǎng)時(shí)間，于是他將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置放入水中這肯定避免了水汽凝結(jié)。出乎意料，這個(gè)濕的

22、器件產(chǎn)生了迄今為止他所看到的最大的功放。他和另外一位科學(xué)家Robert Gibney吃驚地盯著這個(gè)實(shí)驗(yàn)。他們開(kāi)始撥動(dòng)不同的旋鈕和按鈕，通過(guò)增加正電壓，這一效應(yīng)更加明顯，而加負(fù)電壓則會(huì)使這個(gè)現(xiàn)象完全消失。這樣看來(lái)，電子在半導(dǎo)體表面上阻止放大的功能已在某種程度上被水的效果抵消建立一個(gè)放大器的最大障礙已經(jīng)被克服了。當(dāng)John Bardeen獲悉所發(fā)生的事情之后，他又想出一種新方法來(lái)制作放大器。11月21日，Bardeen建議給蒸餾水中的硅加上一個(gè)金屬接觸點(diǎn)。水消除電子阻礙放大的問(wèn)題，這就和這個(gè)接觸點(diǎn)是一樣的原理。在這個(gè)粗糙的裝置中，接觸點(diǎn)不能接觸水，必須只能接觸硅。一如既往，Brattain是一個(gè)天

23、才，在實(shí)驗(yàn)室中他可以制作任何東西。當(dāng)該放大器建成，它很好地工作了。當(dāng)然，雖然只有較小的功放但它是工作的。當(dāng)Bardeen 和Brattain用一小滴水獲得微弱的放大之后，他們認(rèn)為他們正在做一些有實(shí)用價(jià)值的事情。他們嘗試著用不同材料、不同裝置、不同的電解液來(lái)代替水從而獲得更大的電流。12月8日，Bardeen建議用鍺來(lái)代替硅。他們得到了電流的跳轉(zhuǎn)330倍的電流放大正是他們所期望的反向電流。電解液使得空穴運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而不只是電子的運(yùn)動(dòng)。但是放大器仍然是放大器，這只是一個(gè)開(kāi)始。很不幸的是，這個(gè)大的放大功能只能放大頻率非常低的電流。它們不能在電話線中使用，因?yàn)槿说穆曇纛l率相當(dāng)復(fù)雜。所以下一步要做的就是使

24、放大器能運(yùn)用于所有的頻率 范圍。Bardeen 和Brattain認(rèn)為問(wèn)題在于液體，所以他們用本質(zhì)是鍺銹的氧化鍺來(lái)代替液體。Gibney準(zhǔn)備了一塊特殊的鍺片，鍺片的一面上有一層綠色的氧化層。12月12日，Brattain開(kāi)始插入接觸點(diǎn)。事實(shí)上，該器件工作和沒(méi)有氧化層的情況是一樣的。當(dāng)Brattain反復(fù)地戳金接觸點(diǎn)時(shí)，他意識(shí)到根本沒(méi)有氧化層，因?yàn)樗恍⌒陌阉吹袅?。?dāng)時(shí)他很生自己的氣，但仍然決定讓接觸點(diǎn)接觸鍺，此時(shí)意外的事情發(fā)生了，他得到了放大的電壓更重要的是，它能夠放大所有頻率的電壓。金點(diǎn)接觸在鍺表面留下小孔，這些小孔抵消了電子在表面的效用，這和用水的原理是一樣的。但是這個(gè)方法好于使用水做電

25、解液，因?yàn)樗芊糯笏蓄l率下的電流。之后的一個(gè)月里，Bardeen 和Brattain設(shè)法獲得了在一些特定頻率下的大的放大效果，以及適用于所有頻率的小的放大效果現(xiàn)在他們只需要將這兩個(gè)效果合并起來(lái)。他們知道問(wèn)題的關(guān)鍵是使鍺片和兩個(gè)金接觸點(diǎn)的距離小于1毫米。Walter Brattain在塑料三角片上粘上金箔，在一個(gè)點(diǎn)上剪開(kāi)金箔。通過(guò)三角片的點(diǎn)接觸到鍺上，他們看到了出乎尋常的效果信號(hào)從一個(gè)金點(diǎn)流過(guò)，通過(guò)另一個(gè)金接觸點(diǎn)被放大。這樣，第一個(gè)點(diǎn)接觸晶體管就這樣誕生了。第四單元 放大器A課文譯文運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的名字來(lái)源于它最初用途之一，在早期的模擬計(jì)算機(jī)中加、減常被用來(lái)完成數(shù)學(xué)運(yùn)算。現(xiàn)代技術(shù)中使得它

26、有各種各樣的用途。運(yùn)算放大器的名字經(jīng)?？s寫(xiě)成OPA。運(yùn)算放大器是直接耦合、高增益、線性的放大器。線性放大器是一種如實(shí)重現(xiàn)輸入波形的放大器。線性放大器的輸出應(yīng)該是輸入信號(hào)的真實(shí)復(fù)制品。因?yàn)樗母咴鲆妫赃\(yùn)算放大器通常使用外部元件來(lái)減少其增益到需要的水平。運(yùn)算放大器是直接耦合的，它能放大直流輸入信號(hào)，也能放大交流輸入信號(hào)。運(yùn)算放大器的符號(hào)如圖4.1a所示。它有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。供給運(yùn)算放大器的電源通常從正負(fù)電源獲得（圖4.1b）。這能使輸出在零伏特處上下振蕩（圖4.1c）。圖4.1 運(yùn)算放大器符號(hào)運(yùn)算放大器通常由四個(gè)串聯(lián)級(jí)組成。每一級(jí)是一個(gè)完成特定功能的放大器。如圖4.2所示。 圖4.2

27、運(yùn)算放大器各級(jí)裝置輸入是一個(gè)具有兩個(gè)浮置輸入V1和V2的微分放大器。微分放大器放大兩個(gè)輸入之間的電壓差 (V1和 V2)。這種類(lèi)型電路具有非常高的輸入阻抗，也可以提供高的共模抑制。 第二級(jí)是一個(gè)高增益放大器，提供設(shè)備的主要增益。第三級(jí)是輸出放大器，它提供一個(gè)低輸出阻抗。它能傳送一個(gè)大輸入信號(hào)電流或電壓。輸出電壓可以在正負(fù)電源的幾伏特范圍中振蕩。所有各級(jí)連接起來(lái)可產(chǎn)生非常高的增益。這個(gè)增益叫做“開(kāi)環(huán)增益”。在實(shí)際電路中，輸出電壓的一小部分以相反極性被反饋到某個(gè)輸入端，從而減少總的增益。這個(gè)過(guò)程叫做“負(fù)反饋”。隨著負(fù)反饋的應(yīng)用，這個(gè)增益被減少，運(yùn)算放大器被認(rèn)為具有一個(gè)“閉環(huán)增益”。理想運(yùn)算放大器有

28、如下特性：1. 無(wú)窮大輸入阻抗。這是兩個(gè)輸入端之間的阻抗。連接時(shí)輸入不會(huì)加載任何電路。2. 零輸出阻抗。輸出阻抗應(yīng)該為零。這確保放大器能提供的輸出功率沒(méi)有限制。3. 無(wú)窮大的開(kāi)環(huán)增益。在應(yīng)用負(fù)反饋以前，放大器的增益在理想上是無(wú)窮大的。4. 無(wú)窮帶寬。理想運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)帶寬被認(rèn)為是無(wú)窮大的。在實(shí)際情況下，運(yùn)算放大器不能達(dá)到這些理想的特性。然而，我們通常假定它們是理想的，以便更容易使用它們。習(xí)題答案I1. direct-coupled 2. operational amplifier 3. linear amplifier 4. common mode rejection5. negative

29、feedback 6. zero output impedance 7. buffer 8. differential amplifierII. 在實(shí)際電路中，輸出電壓的一小部分以相反極性被反饋到某個(gè)輸入端，從而減少總的增益，這個(gè)過(guò)程叫做“負(fù)反饋”。C課內(nèi)閱讀譯文反饋放大器理想反饋放大器的信號(hào)流程圖如圖4.3所示。輸入信號(hào)xi和輸出信號(hào)xo可以是相電壓，或者是相電流，或者一個(gè)是相電壓，一個(gè)是相電流。如圖所示，按照反饋結(jié)構(gòu)的特殊類(lèi)型決定它們的定義。圖中的箭頭表示在理想系統(tǒng)中，從輸入到輸出的正向傳輸通過(guò)基本的放大器，而反向傳輸通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)。圖4.3 理想反饋放大器的框圖我們假設(shè)阻性網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在中頻區(qū)

30、域。輸入信號(hào)xi和通過(guò)反饋B網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)Bxo 有相同的量綱，也就是，他們都是電壓或者都是電流。對(duì)于負(fù)反饋，它們?cè)跁r(shí)間相位上，xi大于Bxo。求和網(wǎng)絡(luò)輸出是xi-Bxo的差，小于xi。放大器輸出xo是這個(gè)差值的A倍，A表示基本放大器的增益。因?yàn)楫?dāng)反饋回路斷開(kāi)時(shí)，使Bxo為零，A也是系統(tǒng)的增益。A被作為開(kāi)環(huán)增益。相反，反饋放大器xo/xi的比率是閉環(huán)增益Af，下標(biāo)f表示帶有反饋的增益。對(duì)于這個(gè)討論，我們假設(shè)A只依賴于基本放大器內(nèi)部的組成，包括可用的負(fù)載，反饋系數(shù)B只依賴于反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。采樣網(wǎng)絡(luò)抽取想得到的輸出量，這個(gè)輸出量是輸出電壓或者輸出電流，然后提供這個(gè)信號(hào)給反饋網(wǎng)絡(luò)。有四種不同的組合方式，

31、每一種都是重要的。其中之一是xi 和xo都是電壓，開(kāi)環(huán)增益A, 閉環(huán)增益Af, 和反饋系數(shù)B都是電壓比，這個(gè)系統(tǒng)通常被稱作電壓采樣電壓求和。如果xi 和xo 都是電流，A, Af和B都是電流比，系統(tǒng)被認(rèn)為是電流采樣電流求和。第三種可能性是xi 表示電流，xo表示電壓，A和Af 都是跨導(dǎo)倒數(shù)，每一個(gè)都是電壓對(duì)電流的比， B是導(dǎo)納。這就是常說(shuō)的電壓采樣電流求和。最后一種，如果xi是電壓，xo是電流，A和Af 是導(dǎo)納，B是跨導(dǎo)倒數(shù)則反饋是電流采樣電壓求和。第五單元 振蕩器與射頻A課文譯文振蕩器振蕩器是用來(lái)產(chǎn)生信號(hào)的裝置。它們不需要輸入信號(hào)就能產(chǎn)生輸出信號(hào)。振蕩器是電子裝置中自然且不可或缺的一部分。它

32、們出現(xiàn)在許許多多應(yīng)用場(chǎng)合中，使電路和子系統(tǒng)完成非常有用的功能成為可能。振蕩器可用在擴(kuò)頻通信、射頻和無(wú)線系統(tǒng)中因此設(shè)計(jì)者應(yīng)該先了解它們。當(dāng)我們不想要振蕩時(shí)，有時(shí)振蕩也會(huì)發(fā)生如果雜散反饋路徑存在，放大器就能振蕩。沒(méi)有振蕩器我們很有可能生活在一個(gè)非常枯燥的世界中。當(dāng)放大器帶有反饋路徑，并且滿足兩個(gè)條件，振蕩就發(fā)生了：放大條件通過(guò)放大器/反饋網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)增益和損耗必須大于1！相位條件振蕩頻率在附加相移為360度（或0度）的點(diǎn)處！在大多數(shù)振蕩器電路中，在線性電路下，提供能量振蕩以0開(kāi)始建立。然而，限制的放大器飽和度和其他非線性（因素）影響著結(jié)果，不確定地抑制振蕩器的振幅無(wú)限增長(zhǎng)了。因此，在精確的設(shè)計(jì)、仿真

33、或者建模方面，振蕩器不是最簡(jiǎn)單的裝置。優(yōu)良而穩(wěn)定的振蕩器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)真正的藝術(shù)。當(dāng)你對(duì)振蕩器了解更多的時(shí)候，你一定更加賞識(shí)它們！ 電子振蕩器有兩種主要類(lèi)型：調(diào)諧振蕩器和張馳振蕩器。調(diào)諧振蕩器產(chǎn)生正弦波輸出。松弛振蕩器產(chǎn)生非正弦波輸出，如方波、矩形波和鋸齒波。調(diào)諧振蕩器是最簡(jiǎn)單的模型，但也是振蕩主流中最重要的一個(gè)模型。在工程系統(tǒng)中經(jīng)常遇到，一般是由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械、絕緣、地震、橋梁、建筑、控制和自動(dòng)化裝置中的不平衡產(chǎn)生，正如所舉例子。盡管純調(diào)諧振蕩和在任意類(lèi)型激勵(lì)周期振蕩相比并不易于發(fā)生一般周期振蕩，但是理解在調(diào)諧振蕩下系統(tǒng)的行為是必要的，這有助于理解系統(tǒng)怎樣響應(yīng)更一般類(lèi)型的激勵(lì)。調(diào)諧振蕩可以以自由振蕩

34、的形式存在或者在系統(tǒng)的某一點(diǎn)施加激勵(lì)的作用下而產(chǎn)生，正如我們?cè)诤竺鎸⒖吹降摹４_實(shí)，調(diào)諧振蕩器是單自由度系統(tǒng)（像一個(gè)振蕩模型），它主要由一個(gè)理想彈簧與理想的（不是保護(hù)性的）粘滯阻尼器并聯(lián)組成，一端粘在一起，另一端接地。張馳振蕩器是一種其電容器被逐漸充電，然后快速放電的振蕩器。通常由一個(gè)電阻器或者電流源，電容器和一個(gè)“閥門(mén)”裝置，如氖燈、兩端交流開(kāi)關(guān)、單結(jié)晶體管或者耿式效應(yīng)二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橄旅孢M(jìn)行了簡(jiǎn)化，單“閥門(mén)”裝置將由一套比較器和一個(gè)RS鎖存器代替。電容器通過(guò)電阻器被充電，使電容器的兩端電壓以指數(shù)曲線接近充電電壓。和電容器并聯(lián)的是閥門(mén)裝置。這樣的裝置直到端電壓達(dá)到某一個(gè)閥值（觸發(fā)）電壓才導(dǎo)通

35、。然后電容器強(qiáng)烈導(dǎo)電、快速放電。當(dāng)電容兩端的電壓降到閥值電壓時(shí)，裝置停止導(dǎo)電，電容器又開(kāi)始充電，然后重復(fù)這個(gè)過(guò)程。如果閥門(mén)元件是一個(gè)氖燈，在每一次電容器放電時(shí)，電路也會(huì)提供短脈沖閃光。習(xí)題答案I1. spread spectrum2. harmonic oscillator 3. rectangular wave 4. single degree of freedom system 5. neon lamp 6. viscous damper 7. unijunction transistor 8. exponential curve II.張馳振蕩器是一種其電容器被逐漸充電，然后快速放電的振

36、蕩器。通常由一個(gè)電阻器或者電流源，電容器和一個(gè)“閥門(mén)”裝置，如氖燈、兩端交流開(kāi)關(guān)、單結(jié)晶體管或者耿式效應(yīng)二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橄旅孢M(jìn)行了簡(jiǎn)化，單“閥門(mén)”裝置將由一套比較器和一個(gè)RS鎖存器代替。C課內(nèi)閱讀譯文射頻頻譜和分貝定義射頻頻譜術(shù)語(yǔ)射頻（RF或rf）是指當(dāng)交流電流被輸入給天線時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。這個(gè)場(chǎng)，也叫射頻場(chǎng)或無(wú)線電波，可以被用于無(wú)線廣播和通信，是整個(gè)電磁輻射頻譜重要的一部分從大約9千赫 (kHz) 到成千吉赫 (GHz)。這部分為射頻頻譜。當(dāng)頻率增加到射頻頻譜以上時(shí)，電磁能量以紅外線、可見(jiàn)光、紫外線和伽馬射線的形式出現(xiàn)。許多類(lèi)型無(wú)線裝置使用射頻場(chǎng)收音機(jī)、電視機(jī)、無(wú)線和蜂窩電話、衛(wèi)星通信系統(tǒng)以

37、及許多用于制造業(yè)的測(cè)量和儀表系統(tǒng)。一些無(wú)線裝置，如遠(yuǎn)程控制箱和無(wú)線鼠標(biāo)，運(yùn)行在紅外線或可見(jiàn)光頻率。射頻頻譜被分成幾個(gè)范圍或波段。除了最低頻波段，每一個(gè)波段，相應(yīng)的數(shù)量級(jí)（十分之一功率）表示頻率的增加。下面的圖表描述了射頻頻譜的八個(gè)波段，表示頻率和帶寬范圍。圖5.1 射頻頻譜的八個(gè)波段國(guó)際上，射頻頻譜被國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）按照世界不同地區(qū)分配成不同業(yè)務(wù)類(lèi)型。在美國(guó)和它的領(lǐng)地中，射頻頻譜被進(jìn)一步分配給非政府和政府用戶。英國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）在國(guó)會(huì)監(jiān)管下負(fù)責(zé)分配頻率給非政府用戶。國(guó)家電信和信息管理局（NTIA）負(fù)責(zé)分配頻率給美國(guó)政府部門(mén)和代理機(jī)構(gòu)。NTIA通過(guò)內(nèi)部無(wú)線電顧問(wèn)委員會(huì)（IRAC）

38、的協(xié)助完成它的功能。IRAC也負(fù)責(zé)維護(hù)頻分配率的國(guó)家。射頻頻譜的非政府和政府用戶之間的協(xié)調(diào)通過(guò)FCC和NTIA的聯(lián)合會(huì)議來(lái)完成。分貝定義分貝是用于表達(dá)信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)差別的單位。用兩個(gè)信號(hào)功率比的、以10為底的對(duì)數(shù)來(lái)表示：dB = 10 log (P1/P2)信號(hào)振幅也能用dB表示。因?yàn)楣β屎托盘?hào)振幅的平方成正比（例如，功率比的100等于振幅比的10），dB表達(dá)式如下所示: dB = 20 log (A1/A2)對(duì)數(shù)作為測(cè)量單位是有用的，因?yàn)椋海?）信號(hào)的功率通常跨過(guò)幾個(gè)數(shù)量級(jí)；（2）信號(hào)衰減損耗和增益可以用減法和加法來(lái)表示。例如，假設(shè)一個(gè)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)信道，通過(guò)第一個(gè)信道切率損耗為20比1，第二個(gè)

39、信道損耗為7比1，則信號(hào)總的損耗為140比1。用dB表示，變成13.01 (10 log 20) + 8.45 (10 log 7) = 21.46 dB備注：許多dB的倍數(shù)比率使用三個(gè)字母來(lái)表示，例如dBm第三個(gè)字母是對(duì)數(shù)運(yùn)算的參考標(biāo)準(zhǔn)。例如，dBm被用于定義在50或更多歐姆射頻系統(tǒng)中的dB標(biāo)準(zhǔn)，使用 1毫瓦參考標(biāo)準(zhǔn)。第六單元 半導(dǎo)體A. 課文譯文半導(dǎo)體半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的固體材料。在現(xiàn)代電子器件中，用半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體材料做的電子元器件在科技運(yùn)用中發(fā)揮著相當(dāng)大的作用。例如計(jì)算機(jī)、手機(jī)及數(shù)字音頻播放器等。常見(jiàn)的數(shù)十種半導(dǎo)體材料中，硅是商業(yè)應(yīng)用中使用最廣泛的半導(dǎo)體材料。硅和

40、鍺是元素半導(dǎo)體，砷化鎵、磷化銦是化合物半導(dǎo)體，而鍺硅、砷化鎵鋁則是合金半導(dǎo)體。有三種常用方式可以描述晶體的電子結(jié)構(gòu)。第一種是單原子描述法。對(duì)一個(gè)孤立原子而言，它的能級(jí)是分離的。當(dāng)兩個(gè)原子相互靠近時(shí)，它們的能級(jí)就會(huì)離開(kāi)原位分裂成一個(gè)較高的能級(jí)和一個(gè)較低的能級(jí)。當(dāng)有很多原子聚集在一起時(shí)，能級(jí)的數(shù)量會(huì)增加，能級(jí)組最終會(huì)形成能帶。半導(dǎo)體含有很多能帶。如果在最高占據(jù)能態(tài)和最低非占據(jù)能態(tài)之間存在很大的距離，那么即使在能帶形成之后在占據(jù)能帶和非占據(jù)能帶之間仍然可能存在間隙。第二種方式是自由電子波描述法。當(dāng)由于原子核的作用使靜電勢(shì)逐漸衰弱時(shí)，一些自由電子波會(huì)基于布拉格反射原理被反射，并且不能穿透能帶間隙開(kāi)放的

41、物質(zhì)。在這一描述中，可能不是很清晰，而所有能量較低的能態(tài)均被電子填滿。第三種方式是兩個(gè)原子的描述法。在兩個(gè)原子之間電子多半做自旋向上和自旋向下運(yùn)動(dòng)，分裂的能態(tài)形成共價(jià)鍵。當(dāng)越來(lái)越多的原子在一起時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致能帶分裂，而是形成更多的共價(jià)鍵，這是硅形成的典型方式。通過(guò)使一個(gè)電子從較低能級(jí)移動(dòng)到較高能級(jí)，從而形成帶隙，這種方式稱為反鍵結(jié)。但是塊體硅并不會(huì)像丟失電子那樣容易失去原子，同樣這種方式不適合描述漸變異質(zhì)結(jié)的帶隙變化的平穩(wěn)變化過(guò)程。和其他固體一樣，半導(dǎo)體中的電子只在基態(tài)能帶和自由電子能帶之間的某些特定能帶（如各種能級(jí)）上具有能量，基態(tài)能是指電子緊緊束縛于原子核上的能量，而自由電子能是指電子脫離

42、整個(gè)原子所需要的能量。每個(gè)能帶對(duì)應(yīng)了大量的電子離散量子態(tài)，在這些量子態(tài)中，能量較低的（即離原子核較近的）都已經(jīng)被電子填滿，能量最高的一個(gè)特別的能帶稱為價(jià)帶。半導(dǎo)體和絕緣體與導(dǎo)體的區(qū)別在于，在一般條件下，半導(dǎo)體材料中的價(jià)帶填滿電子，這樣才有可能使電子運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)帶。 半導(dǎo)體和絕緣體十分相似。這兩種固體的主要區(qū)別在于絕緣體的帶隙。電子從一個(gè)原子自由運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)原子所需要的能量更大，半導(dǎo)體在室溫下和絕緣體一樣，幾乎沒(méi)有電子能夠獲得足夠的熱能從價(jià)帶遷移到導(dǎo)帶，從而形成電流?；谶@個(gè)原因，在無(wú)外加電場(chǎng)的情況下，純半導(dǎo)體和絕緣體有相似的電阻值。但是，半導(dǎo)體的帶隙相對(duì)較小，除了溫度條件以外，還有其他方式可以控制

43、它的電特性。半導(dǎo)體的本征電特性通常是通過(guò)摻雜的方式摻入雜質(zhì)而得到永久的改變。通常，多一個(gè)雜質(zhì)原子相當(dāng)于多一個(gè)電子或空穴，這樣就能在半導(dǎo)體中自由流動(dòng)。通過(guò)摻雜足夠比例的雜質(zhì)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性就會(huì)接近金屬。根據(jù)所摻雜質(zhì)不同，該材料分為兩種：如果半導(dǎo)體摻雜區(qū)電子多，則該材料稱為N型半導(dǎo)體材料；如果空穴較多，則稱P型半導(dǎo)體材料。N型和P型半導(dǎo)體之間能產(chǎn)生電場(chǎng)，使得電子和空穴能夠在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，這種效應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體器件的工作是重要的。同樣，摻雜物質(zhì)的密度不同也會(huì)在這個(gè)區(qū)域里產(chǎn)生一個(gè)小的電場(chǎng)，從而使非平衡態(tài)的電子或空穴加速運(yùn)動(dòng)。除了通過(guò)摻雜永久改變半導(dǎo)體的特性之外，半導(dǎo)體的電阻值通常隨著所施加的電場(chǎng)動(dòng)態(tài)地改變

44、大小。這種能夠通過(guò)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)控制半導(dǎo)體材料的電阻或電導(dǎo)率的特性使得半導(dǎo)體材料相當(dāng)有用，從而產(chǎn)生了一系列的半導(dǎo)體器件，如晶體管和二極管。晶體管等半導(dǎo)體器件能構(gòu)成微處理器這樣的集成電路器件。這些有源半導(dǎo)體器件(晶體管)和用半導(dǎo)體材料做成的無(wú)源器件，如電容和電阻，可以制作完整的電子電路。習(xí)題答案I.1. 電導(dǎo)性2. 磷化銦3. 自由電子波4. 異質(zhì)結(jié)5. 靜電勢(shì)6. 半導(dǎo)體器件7. 導(dǎo)帶8. 價(jià)帶9. 發(fā)光二極管10. 離散量子態(tài)II1. impurity dopant2. semiconductor device3. N-type semiconductor4. band gap5. covalen

45、t bond6. at room temperatureIII.半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的固體材料。在現(xiàn)代電子器件中，半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體材料做的元器件在科技運(yùn)用中發(fā)揮著相當(dāng)大的作用，例如計(jì)算機(jī)、手機(jī)及數(shù)字音頻播放器等。常見(jiàn)的數(shù)十種半導(dǎo)體材料中，硅是商業(yè)應(yīng)用中使用最廣泛的半導(dǎo)體材料。C課內(nèi)閱讀譯文半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)半導(dǎo)體材料如此有用的主要原因是由于半導(dǎo)體可以通過(guò)摻雜的方式改變其特性。通過(guò)曝光、加壓和加熱的方式，產(chǎn)生的電場(chǎng)可以控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電性，因此，半導(dǎo)體可以制作傳感器。半導(dǎo)體的導(dǎo)電性取決于自由電子和空穴，也就是電荷載流子。在硅中摻入少量的雜質(zhì)原子，如磷或硼，可以極大地增加半導(dǎo)體中自由

46、電子或空穴的數(shù)量。當(dāng)摻雜半導(dǎo)體中空穴多，則把它稱為p型，反之，如果自由電子多則稱為n型，p型和n型是多數(shù)載流子電性的標(biāo)志。在器件中應(yīng)用的半導(dǎo)體材料是在嚴(yán)格控制的條件下?lián)诫s的，通過(guò)制作工具很好地控制了p型和n型摻雜物的位置和濃度。n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，它們之間形成的結(jié)稱為p-n結(jié)。二極管p-n結(jié)能形成p-n結(jié)二極管器件。p型和n型半導(dǎo)體形成結(jié)的區(qū)域稱為耗盡區(qū)，耗盡區(qū)阻止電流從n型區(qū)流入p型區(qū)，但是允許電流從p型區(qū)流至n型區(qū)。當(dāng)二極管正偏時(shí)，p區(qū)電勢(shì)較高，二極管能夠很容易導(dǎo)通；當(dāng)二極管器件反偏時(shí)，電流就會(huì)變得很小。將半導(dǎo)體曝光時(shí)，能產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，這會(huì)增加自由載流子的數(shù)量和導(dǎo)電性，利

47、用這種現(xiàn)象制作而成的二極管稱為光電二極管。化合物半導(dǎo)體二極管也可以產(chǎn)生光，如發(fā)光二極管和激光二極管。晶體管雙極型晶體管由兩個(gè)p-n結(jié)構(gòu)成，可形成n-p-n型或p-n-p型。結(jié)之間的中間區(qū)域或基區(qū)的寬度很窄，另外兩個(gè)區(qū)域的終端稱為發(fā)射極和集電極。當(dāng)一小電流注入結(jié)之間的基區(qū)和發(fā)射區(qū)時(shí)會(huì)改變基極集電極結(jié)的特性，這樣即使基極集電極結(jié)反偏，仍然能夠傳導(dǎo)電流。這樣在集電極和發(fā)射極之間將產(chǎn)生一個(gè)更大的由基極和發(fā)射極電流控制的電流。另一種晶體管的類(lèi)型稱為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它的工作原理是半導(dǎo)體的導(dǎo)電性由電場(chǎng)控制。半導(dǎo)體中的電場(chǎng)能增加自由電子和空穴的數(shù)量，從而改變其導(dǎo)電性。若電場(chǎng)由反偏p-n結(jié)控制則形成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體

48、管即JFET，若由塊體材料氧化物分離電極控制則形成金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管即MOSFET。第七單元 因特網(wǎng)A. 課文譯文因特網(wǎng)在世紀(jì)之交，信息，包括接入到因特網(wǎng)的信息，將成為個(gè)人、經(jīng)濟(jì)和政治進(jìn)步的基礎(chǔ)。信息高速公路是因特網(wǎng)廣受歡迎的名字。無(wú)論你是要找最新的財(cái)經(jīng)新聞、瀏覽圖書(shū)館目錄、還是與同事交流信息，或者參加現(xiàn)場(chǎng)政治辯論，因特網(wǎng)是一種工具，它將帶您超越電話、傳真和獨(dú)立的計(jì)算機(jī)到達(dá)一個(gè)新興的網(wǎng)絡(luò)信息前沿。因特網(wǎng)替代了你所用的傳統(tǒng)工具，它用以搜集資料、數(shù)據(jù)圖表、新聞以及與其他人進(jìn)行通信聯(lián)系。通過(guò)熟練地使用因特網(wǎng)，能大大縮小世界，并為你帶來(lái)信息、知識(shí)以及你所能想象到的每一個(gè)主題。什么是因特網(wǎng)？因特網(wǎng)

49、鏈接是遍布全世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使用戶實(shí)現(xiàn)資源共享和相互溝通。一些計(jì)算機(jī)，比如大學(xué)里的計(jì)算機(jī)，可直接進(jìn)入因特網(wǎng)上的所有設(shè)施，而另一些計(jì)算機(jī)，比如私人計(jì)算機(jī)，通過(guò)商業(yè)服務(wù)供應(yīng)商提供的部分或全部上網(wǎng)設(shè)施可間接進(jìn)入因特網(wǎng)。為了連接到因特網(wǎng)上，你必須通過(guò)服務(wù)供應(yīng)商。許多選項(xiàng)需要每月花錢(qián)支付才能使用。根據(jù)所選擇的選項(xiàng)的不同，訪問(wèn)時(shí)間可能會(huì)有所不同。因特網(wǎng)就是我們所說(shuō)的網(wǎng)中網(wǎng)，即是一個(gè)遍布全球的網(wǎng)絡(luò)。要想給出組成因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)或用戶的準(zhǔn)確數(shù)字是不可能的，但很容易達(dá)到幾千幾百萬(wàn)的數(shù)量級(jí)。在因特網(wǎng)上采用了一套標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，允許在因特網(wǎng)上不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)進(jìn)行相互通信時(shí)可以共享資源。這些標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)被視為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套

50、件，是開(kāi)發(fā)商為因特網(wǎng)創(chuàng)建新功能時(shí)所遵循的準(zhǔn)則。在因特網(wǎng)上，不存在中央檔案館，因此也被稱之為分布式系統(tǒng)。在技術(shù)上，沒(méi)有人管理因特網(wǎng)，相反，因特網(wǎng)是由數(shù)以千計(jì)的小型網(wǎng)絡(luò)組成。因特網(wǎng)的壯大和發(fā)展，得益于許多用戶找到新的方法來(lái)創(chuàng)造、顯示和檢索信息，從而為因特網(wǎng)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。因特網(wǎng)的歷史和發(fā)展在其發(fā)展初期，因特網(wǎng)由國(guó)防部設(shè)計(jì)，其目的是在發(fā)生軍事打擊時(shí)來(lái)保障政府的通信系統(tǒng)。最初的網(wǎng)絡(luò)，ARPANet（高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)發(fā)），逐漸演變成在承建商、軍事人員以及為ARPA項(xiàng)目作出貢獻(xiàn)的大學(xué)研究人員之間的一種通信信道。該網(wǎng)絡(luò)采用了一套標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，為人們通信和共享數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一種有效的方法。ARPANet在研究人員

51、之間漸漸流行，八十年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)建立國(guó)家科學(xué)基金網(wǎng)，并鏈接上了幾臺(tái)高速計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)的網(wǎng)絡(luò)就是因特網(wǎng)。在80年代末期，數(shù)以千計(jì)的合作網(wǎng)絡(luò)參與到因特網(wǎng)中。 1991年，美國(guó)高性能計(jì)算條例建立了NREN網(wǎng)（國(guó)家研究與教育網(wǎng)絡(luò)）。NREN網(wǎng)的目標(biāo)是為研究和教育發(fā)展和保持高速網(wǎng)絡(luò)，并探討因特網(wǎng)的商業(yè)用途。其余的，正如人們所說(shuō)，是歷史的締造。因特網(wǎng)通過(guò)瀏覽器和萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。雖然因特網(wǎng)是作為一個(gè)面向研究為主的網(wǎng)絡(luò)，但它繼續(xù)發(fā)展為遍及各地的一個(gè)信息，創(chuàng)意及商業(yè)資源。什么使因特網(wǎng)工作？因特網(wǎng)獨(dú)特的一點(diǎn)是，它允許許多不同的計(jì)算機(jī)互相連接和通信。這是由于有一套標(biāo)準(zhǔn)，通常稱為協(xié)議。TCP/IP

52、協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議）可以支配整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。大多數(shù)使用因特網(wǎng)的人對(duì)相關(guān)的這些協(xié)議的細(xì)節(jié)不那么感興趣。但是，他們真正想知道的是在因特網(wǎng)上他們可以做什么以及怎樣有效地完成。因特網(wǎng)上最流行的工具大都基于客戶/服務(wù)器系統(tǒng)。您正在運(yùn)行的程序稱為Web客戶端，這個(gè)軟件為您顯示文件和執(zhí)行您的要求。如果有必要連接到另一種類(lèi)型的服務(wù)也就是說(shuō)，成立一個(gè)電話網(wǎng)絡(luò)會(huì)話，或下載文件您的網(wǎng)絡(luò)客戶端同樣會(huì)照顧到這一點(diǎn)。您的網(wǎng)絡(luò)客戶端連接（或“通信”）到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，代表您來(lái)索取要求的信息。Web服務(wù)器是一臺(tái)運(yùn)行另一種類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)軟件的計(jì)算機(jī)，這些網(wǎng)絡(luò)軟件可以提供數(shù)據(jù)，或“服務(wù)”一個(gè)信息資源到您的網(wǎng)絡(luò)客戶端。所有基

53、本的因特網(wǎng)工具包括電話網(wǎng)絡(luò)、文件傳輸協(xié)議、基于菜單驅(qū)動(dòng)的因特網(wǎng)信息查詢工具和萬(wàn)維網(wǎng)都是基于一個(gè)客戶端和一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器來(lái)合作。在各種情況下，您與客戶端程序互動(dòng)，而它管理數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)，包括如何將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給您或使您可以在其中尋找資源。反過(guò)來(lái)，客戶端與一個(gè)或多個(gè)有信息存儲(chǔ)的服務(wù)器互動(dòng)。服務(wù)器收到一個(gè)請(qǐng)求，執(zhí)行它，并發(fā)出一個(gè)響應(yīng)信息，而不需要知道您的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，因?yàn)槟挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)上的客戶端軟件處理了這些細(xì)節(jié)?？蛻舳?服務(wù)器模型的優(yōu)點(diǎn)在于分配工作，使每一個(gè)工具可以集中或?qū)ｉT(mén)處理特定的任務(wù)：服務(wù)器給許多用戶提供信息，而客戶端軟件為每個(gè)用戶處理各自的界面和其他要求及結(jié)果的細(xì)節(jié)。每臺(tái)電腦都具備基本的客戶端

54、軟件套件，從而使你執(zhí)行一些功能例如電子郵件、電話網(wǎng)絡(luò)、文件傳輸協(xié)議和基于菜單驅(qū)動(dòng)的因特網(wǎng)信息查詢工具等功能。習(xí)題答案I.1. F 2. F T 3. FII.1. Advanced Research Projects Agency Network 美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)2. World Wide Web萬(wàn)維網(wǎng)3. File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議4. Transmission Control Protocol/Internet Protocol 傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議5. National Research & Education Network國(guó)家研究和

55、教育網(wǎng)6. National Science Foundation 國(guó)家科學(xué)基金III因特網(wǎng)鏈接是遍布全世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使用戶實(shí)現(xiàn)資源共享和相互溝通。一些計(jì)算機(jī)，比如大學(xué)里的計(jì)算機(jī)，可直接進(jìn)入因特網(wǎng)上的所有設(shè)施。而另一些計(jì)算機(jī)，比如私人計(jì)算機(jī)，通過(guò)商業(yè)服務(wù)供應(yīng)商提供的部分或全部上網(wǎng)設(shè)施可間接進(jìn)入因特網(wǎng)。為了連接到因特網(wǎng)上，你必須通過(guò)服務(wù)供應(yīng)商。許多選項(xiàng)需每月花錢(qián)支付才能使用。根據(jù)所選擇的選項(xiàng)的不同，訪問(wèn)時(shí)間可能會(huì)有所不同。C課內(nèi)閱讀譯文因特網(wǎng)上的電子郵件電子郵件或e-mail，可能是最受歡迎和最廣泛使用的因特網(wǎng)功能。電子郵件，e-mail，或只是郵件，是一種快速且高效的與朋友或同事通信的

56、方式。您可以同時(shí)跟一個(gè)或數(shù)千個(gè)人通信；您可以接收和發(fā)送文件和其他資料。你甚至可以訂閱電子期刊和簡(jiǎn)報(bào)。您可以發(fā)送一封電子郵件給一個(gè)在同一棟樓里的人，或者給在世界另一邊的人。電子郵件是一種異步通信形式，也就是說(shuō)，您的收件人在您發(fā)送郵件時(shí)并不一定在線，這對(duì)于您和收件人都是一個(gè)極大的方便。 主機(jī)之間的郵件交換使用簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議和所謂郵件傳輸代理的軟件程序。用戶可以從支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議如電話接入網(wǎng)或消息訪問(wèn)協(xié)議服務(wù)器上下載他們的郵件，或者更可能在一個(gè)大的企業(yè)環(huán)境，用一個(gè)專(zhuān)有議定書(shū)具體到Lotus Notes或Microsoft Exchange服務(wù)器上去下載。郵件可以保存在客戶端或者服務(wù)器端，也可在兩地都保存。標(biāo)準(zhǔn)格式的郵箱，包括Maildir和mbox。幾個(gè)著名的電子郵件客戶端分別使用他們的專(zhuān)有格式，并要求轉(zhuǎn)換軟件在它們之間轉(zhuǎn)移電