1.概論

電子學是討論荷電質點在氣体、真空及半導体中遷移的科學和工程學。電機工程是著重於電子在金屬內的運動,例如:發電機、電動機等。

1-1電子學的發展史

約在十八世紀,物理學家在電與磁學方面的研究,有了具体的貢獻,其中在1865年由馬克斯威爾(Maxwell)所發表的電磁學理論,1895年荷蘭物理學家羅蘭茲提出的電子電荷存在的理論,以及1897年英國物理學家湯姆遜從實驗上發現了電子的存在,奠定了電子學發展的基礎。

1-1-1真空管時期

  1. 1895年到1947年,代表作:三極真空管。
  2. 缺點:体積大、佔空間、價格昂貴、消耗電力大、工作電壓高、需預熱才能工作、可靠度不佳、燈絲容易燒斷。

1-1-2電晶体時期

  1. 1948年發明、1951年商用產品問世。
  2. 優點:体積小、重量輕、工作電壓低、價格低廉、消耗電力小、不需預熱即可工作、不容易破損、性能優、可靠度佳。

1-1-3積體電路時期

積体電路(Intergrated Circuits)簡稱I.C

1-1-3-1小型積体電路時期(SSI)

  1. 每個晶片含100個元件以下。
  2. 1961年德州儀器公司和飛捷公司正式生產商用積体電路。

1-1-3-2中型積体電路時期(MSI)

  1. 每個晶片含100個到1000個元件
  2. 1965年飛捷公司改良而得。
  3. 1968IBM公司推出第三代電子計算機IBM360

1-1-3-3大型積体電路時期(LSI)

  1. 每個晶片含1000個到10000個元件
  2. 1969年飛捷公司改良技術而得
  3. 1971年生產4004微處理器

1-1-3-4超大型積体電路時期(VLSI)

  1. 每個晶片含10000個元件以上。
  2. 1972INTEL公司推出第一個單晶片8位元微處理器8008
  3. 1975Zilog公司推出Z-80微處理器
  4. 1978INTEL公司推出16位元微處理器8086

1-1-3-5微電腦時期

積体電路發展到VLSI後,由於大多數產品都用來製造微電腦,所以此一時期又稱為微電腦時期。

1-2電子學未來發展趨勢

電子學未來發展,有將計算機與通訊工業合併的趨向,合併後可以稱為資訊運用。其中包括:資訊儲存、分類、搜尋及傳送。

1-2-1電子工業四大類(4C)

  1. 元件(Components)
  2. 通訊(Communication)
  3. 控制(Control)
  4. 計算(Computation)

1-2-2四個自動化

  1. 辦公室自動化(OA) [Office Automatic]
  2. 工廠自動化(FA) [Factory Automatic]
  3. 實驗室自動化(LA) [Laboratory Automatic]
  4. 家庭自動化(HA) [Home Automatic]

1-3自我評量

  1. ( )積体電路的特徵是 (A)体積大(B)耗電(C)價格低(D)重量重。
  2. ( )真空管至今仍被採用的原因是(A)輸出功率大(B)消耗功率小(C)價格便宜(D)体積小。
  3. ( )所謂大型積体電路(LSI)是指一個晶片上含有的零件數在(A)100個以下(B)100~1000
       (C)1000~10000(D)10000個以上。
  4. ( )積体電路又稱(A) IL (B) IC (C) IR (D) CC
  5. ( )現今之半導体元件大多用何種材料做成的(A)(B)(C)(D)矽。
  6. ( )電子學就是探討帶電質點在何種物体運動的科學?(A)導体(B)半導体(C)非導体
       (D)絕緣体。
  7. ( )電子學的未來發展是趨向於”4C”除計算機外下列何種工業不包括(A)元件(B)通訊
       (C)控制(D)系統。
  8. ( )下列何者為超大型積体電路(A) VLSI (B) LSI (C) MSI (D) SSI
  9. ( )電子學不包括研究質點在(A)金屬(B)半導体(C)氣体(D)真空  中活動的領域。
  10. ( )超大型積体電路(VLSI)是指一個晶片中所含零件數在(A)100個以下(B)100~1000
       (C)1000~10000(D)10000個以上。