摘 要:作者根據(jù)多年教學(xué)《家用電器與維修》課程經(jīng)驗(yàn),論述了家用電子電器發(fā)展簡(jiǎn)史和家用電子電器中的基本應(yīng)用技術(shù)。
關(guān)鍵詞]:電子半導(dǎo)體電子技術(shù)電器
中圖分類號(hào):TN 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(b)-0000-00
電子電器依賴于電子技術(shù),而電子技術(shù)發(fā)端于電子真空管的發(fā)明。1904年,英國(guó)科學(xué)家佛來明制造出第一只真空二極管,開啟了電子技術(shù)大門。1907年,美國(guó)科學(xué)家福雷斯特制造出第一只真空三極管,真空管的應(yīng)用、發(fā)展開始實(shí)現(xiàn)。1920年開始有無線電廣播,1933年發(fā)明電視,1940年誕生電腦。當(dāng)時(shí)的電子產(chǎn)品從收音機(jī)到電腦無一不采用真空管來實(shí)現(xiàn)制造。直到1947年,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了用半導(dǎo)體材料制成的晶體管,真空管才漸漸退出了人們的視線。
當(dāng)前,人們所說的電子電器都是由硅、鍺等半導(dǎo)體制成的晶體管、集成電路組裝而成的。一百多年來,半導(dǎo)體制造技術(shù)日新月異,創(chuàng)新不斷。1958年美國(guó)德州儀器公司基爾比研制出世界上第一塊集成電路,成功地實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成在一小塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想,大大縮小了體積,讓電子電器掌中化、微型化成為可能;1971年,世界上第一臺(tái)微處理器在美國(guó)硅谷誕生,它不但開創(chuàng)了個(gè)人PC時(shí)代,還讓電器智能化成為趨勢(shì)。微型化、智能化已成為當(dāng)前電子技術(shù)的主要發(fā)展動(dòng)力,技術(shù)更新之快簡(jiǎn)直可以用飛速來形容,琳瑯滿目家用電子電器已成為當(dāng)今人們生活中必不可少的良伴。
1 基本電子元件及其應(yīng)用技術(shù)
1.1 真空管
真空管是所有電子元件的鼻祖,雖說它已漸漸退出了大多數(shù)人的視線,但在一些特殊場(chǎng)合還是能見到它的身影,比如:家用的高級(jí)甲類功放器。這是因?yàn)檎婵展芄Ψ疟绕鹌渌雽?dǎo)體功放來說還原性更好,音色更飽滿。缺點(diǎn)是真空管需高電壓驅(qū)動(dòng)、耗電,體積大、引腳多,辨識(shí)、使用都較為困難,產(chǎn)品價(jià)格昂貴,非一般家庭所樂意購買。
1.2 晶體管
包括二極管和三極管,其中:二極管分正、負(fù)兩極,三極管分基極、發(fā)射極、集電極三個(gè)極。一般同型號(hào)管子各極位置相對(duì)固定且有所標(biāo)識(shí),便于工人安裝時(shí)識(shí)別。但對(duì)陌生的管子,人們還是需要使用萬用表歐姆檔來測(cè)定、比較其引腳間的正、反向阻抗來進(jìn)行鑒別,也可用圖示特性儀來檢測(cè)其特性曲線。晶體三極管是一種電流控制型器件,對(duì)信號(hào)的響應(yīng)速度可達(dá)100GHz以上,用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、調(diào)制、解調(diào)等。
1.3 場(chǎng)效應(yīng)管
場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管在電路制作時(shí)作用相同,但因其偏置電路的要求不同,不能相互替代。它包括結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管兩大類,是一種電壓控制型器件,也分為三個(gè)極:源極、漏極、柵極。但也存在一些高頻管子為4個(gè)極的情況,第4極為屏蔽極,與管子金屬外殼連通,安裝時(shí)接地,起屏蔽作用。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管識(shí)別與晶體三極管相仿,但絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管人工識(shí)別則較為困難,有時(shí)操作不當(dāng)還會(huì)造成管子擊穿損壞,這需要特別注意。場(chǎng)效應(yīng)管響應(yīng)速度稍慢,但因其制造工藝簡(jiǎn)單,電路輸入電流小,省電,市場(chǎng)份額日益擴(kuò)大。
1.4 晶閘管
晶閘管也稱為可控硅,也分為三個(gè)極:陽極、陰極、控制極。除單向可控硅外,還有雙向可控硅,分別用于直流電路和交流電路。晶閘管、晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管都為半導(dǎo)體器件,封裝外觀極為相似,都是三個(gè)極,因此在購買、保存、使用時(shí)要注意區(qū)分;晶閘管應(yīng)用范圍局限于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。
1.5 集成電路
是指采用一定的工藝把一個(gè)電路中所需的半導(dǎo)體器件和電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊半導(dǎo)體晶片上,然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。用集成電路來裝配電子產(chǎn)品,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)間也可大大提高,加上焊接點(diǎn)少,生產(chǎn)效率高,便于大規(guī)模生產(chǎn)。集成電路又分模擬集成電路和數(shù)字集成電路,由于引腳多,各腳功能復(fù)雜,在購買、使用時(shí)要注意查找對(duì)應(yīng)集成電路的說明書或使用資料。
1.6 微處理器
是指在一個(gè)芯片上集成了運(yùn)算器、寄存器、時(shí)序控制電路,數(shù)據(jù)總線和地址總線的集成電路。它能完成取指令、執(zhí)行指令,以及與外界存儲(chǔ)器和邏輯部件交換信息等操作,可用于智能電器的開發(fā)和生產(chǎn)。微處理器與外存儲(chǔ)器、外圍電路和輸入、輸出設(shè)備可組裝成微型計(jì)算機(jī)。第一代微處理器是Intel 4004和8008;第二代微處理器典型芯片是Z80;第三代微處理器典型芯片是Intel8086。以上三代至今還常常用于智能電器的開發(fā)。從第四代微處理器Intel80386開始,微處理器功能日益強(qiáng)大,開始裝配于個(gè)人PC和手機(jī),至今發(fā)展到第七代速龍MP處理器。
1.7 其它電子配件
其它電子配件是指運(yùn)用上述電子半導(dǎo)體元件生產(chǎn)出電子產(chǎn)品時(shí)所需的其它零件和材料。如:
(1)導(dǎo)線:通訊線纜、音頻線、視頻線、電源線、網(wǎng)絡(luò)線、排線、線束等。
(2)連接器:導(dǎo)線連接器、板對(duì)板連接器、IC插座、端子接插件等。
(3)聲負(fù)載:喇叭、蜂鳴器、耳機(jī)、音箱等。
(4)光負(fù)載:燈泡、LED、LED顯示器、顯像管、液晶屏等。
(5)傳感器:話筒、熱敏電阻、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、氣敏傳感器等。
2 幾個(gè)主要的家用電子電器
2.1 廣播接收機(jī)
收音機(jī)和電視機(jī)都屬于廣播接收機(jī)范疇,都通過接收遠(yuǎn)方電臺(tái)發(fā)送的廣播無線電載波信號(hào)來進(jìn)行超外差混頻、檢波、放大等技術(shù)處理后推動(dòng)聲、光負(fù)載工作的。通俗地說,收音機(jī)是單一的語音接收放大器,負(fù)載是喇叭;而電視機(jī)不但要進(jìn)行語音放大傳輸,還需要對(duì)接收到的圖像信號(hào)進(jìn)行放大傳輸和顯示,負(fù)載有兩個(gè):喇叭和顯像管。電視機(jī)技術(shù)難度大,電路結(jié)構(gòu)也比收音機(jī)要復(fù)雜得多,但通過集成電路技術(shù)、液晶平板顯示技術(shù)的技術(shù)更新,收音機(jī)微型化,電視機(jī)平面化、掌中化都已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。
2.2 卡拉OK及功放
卡拉OK是日本樂手井上大佑上世紀(jì)六十年代末發(fā)明的一種“無人伴奏樂隊(duì)”的電子產(chǎn)品,由于能把演唱的歌聲和樂聲進(jìn)行加工處理成音樂廳的音響效果,深受廣大群眾的喜愛。幾十年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,卡拉OK的聲源設(shè)備也得到不斷更新,從最早的卡帶錄音機(jī)、錄像機(jī),到后來激光影碟機(jī),再到現(xiàn)在的全電腦數(shù)字化存儲(chǔ)、播放,卡拉OK已成為家庭娛樂的最重要裝備之一。家庭娛樂中心的購置除了要一臺(tái)卡拉OK外,往往還要配備一臺(tái)高品質(zhì)的功放和幾只高品質(zhì)的音箱,這樣才能讓樂聲還原得更飽滿、清晰、透亮。而配備上一臺(tái)高清晰、大屏幕的電視機(jī)就更能營(yíng)造出家庭影院的氛圍。
另外電子技術(shù)創(chuàng)造出的手機(jī)、電腦這樣神奇的電子產(chǎn)品,已成為現(xiàn)代人生活不可或缺的良伴。除此之外,電子技術(shù)還在家電升級(jí)換代中展現(xiàn)出它強(qiáng)大的滲透能力。如電飯煲、電熱水器、變頻空調(diào)等都在享受著智能控制帶來的更新與便利。
參考文獻(xiàn)
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[3]百度搜索:http://www.baidu.com