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(1) 电子管, 晶体管和集成电路: 我曾在一篇文章中读到一句话, 大意是”电子管并非一定优于晶体管, 而晶体管又并非一定优于集成电路”, 关于这个问题我觉得应该看站在什么角度, 考虑多少因素来定义谁优谁劣, 如果不考虑其他因素, 这种推断就没有意义. 我的观点是, 如果仅仅从纯技术的角度来考虑, 那么情况就很简单了, 电子管肯定优于晶体管, 而晶体管又肯定优于集成电路!我为什么要这样武断? 实际还是从个人所学的理论和多年实际的感受出发. 电子管的输入阻抗很高, 这样的条件就非常适合LC回路的耦合, 得到较高的信号增益; 同时电子管的固有的低噪音又可以大大改善信噪比, 其最终的效果就是收音机整体性能的提高. 而晶体管在这些方面的差距其实相当大, 那么为什么晶体管会极大地发展直至取代电子管呢? 这就转移了评价立场, 不得不考虑其他一些客观原因的存在了. 众所周知, 电子管的耗电量巨大, 产生的热量可观, 电子管的成本高昂, 标准寿命只有2000小时, 受到这些条件的限制, 如果采用100只电子管组成一架高级的收音机, 那么它的体积会象一间房屋, 热量会相当一个小型锅炉, 成本会耗空一位富翁的全部财产, 这样的收音机在性能上是无可比拟的, 但在实用方面却完全没有价值! 到目前为止, 我所知道的民用级收音机似乎仅有一个匈牙利的型号使用了17只电子管, 再多的我就没有听说过了.至于我为什么说集成电路不如晶体管分立器件呢? 大约也是同样的道理. 但是还有更加深入的原因, 我在以前的文章里也曾经提及. 晶体管收音机同样出于成本和体积的考虑, 尽量采用较少的晶体管来获取最大的效益. 这样做所带来的意外效果却是整机性能的提高, 这并不是设计者的本意. 为什么这样说, 比如, 在调幅波段, 对于普及型收音机来说应该设计一个60db增益的中放级(暂且不考虑AGC), 晶体管收音机可以设计两级中放, 每级增益30db, 使用两只三极管. 而在集成电路当中, 同样是60db的增益, 为了取得产品的一至性, 为了加入强大的AGC, 为了集成电路当中的单元晶体管较低的Hfe(放大倍数), 设计师经常会采用6-30只晶体管来组成中放级, 这些管子的单只增益很低, 但本底噪声却相同, 组合起来产生的噪音会超过分立件电路. 关于集成电路的其他问题我还会在下面详谈.(2) 一系列高Q值LC回路是优秀收音机的基本条件: 这就分为两个问题, 其一是高Q值的LC回路, 其二是把它精确地调整在谐振点上!在过去的年代里, 老一辈的科学家都付出了巨大的努力, 想方设法地提高LC回路的Q值, 因为那时他们已然认识到了这个问题, 知道它对收音机的性能有多么巨大的影响. Q值高的LC回路, 一但谐振在一个频率上, 它的两端电压就会成为一座山峰, 大大地超过天线感生电压; 而相反, Q值低的回路所形成的曲线就如面和软了的窝头, 蒸出来已经堆成了饼子, 不仅谐振电压较低, 而且选择频率的性能也大打折扣了. 这个问题看似简单, 但它却最终决定一架收音机的整机性能! 记得我给父亲的一位老朋友修理的”地球牌”10波段便携式收音机, 就是简单的CXA1191单片电路, 修好试机时简直吓了我一跳, 怎么这么个廉价机在短波段的接收能力竟然比索尼7600G高出一倍有余?! 索尼收到的弱台已经淹没在一片噪音里, 而地球牌却可以清晰稳定地接收? 差别之大简直不符和逻辑! 当我调整地球牌的天线回路电感时, 统调与否的效果非常明显, 高Q值的回路在精确的谐振点上会产生出人意料的增益和信噪比. 后来我所修理的许许多多牌号的现代数调机, 输入回路的调整所反映的效果迟钝, 没有明显的尖锐谐振点, 体现出回路太低的Q值或偏离谐振频率太远的效果. 分析起来这一点儿也不奇怪. 数调机采用的电感都属于现代的结构, 过小的屏蔽罩和单股导线降低了Q值, 为了简化起见, 其输出耦合没有使用抽头, 就把整个线圈并联在输入阻抗并不太高的放大电路上, 而且, 由于利用了变容二极管替代可变电容, 不仅这种器件本身的Q值就不高, 而且还加入了供应直流电压的电阻, 进一步降低了Q值, 最终的结果就是整个LC回路性能的变坏. 有经验的无线电爱好者阿里巴巴曾说过, 给数调机增加一级靠变容二极管调谐的高放级, 所产生的效益会被变容管自身的劣势给抵销掉! 这句话非常有道理!老一辈人努力在提高回路的Q值方面, 做出了不少有益的探索. 例如采用直径较大的线圈骨架, 用多股线替代单股线, 用镀银线替代漆包铜线, 用蜂房绕制替代平行绕制, 用双磁棒替代单磁棒, 用空气多连可变电容器替代介质可变电容器, 采用较低的抽头来匹配晶体三极管的输入阻抗, 等等很多行之有效的手段. 可惜的是, 现代的设计者总是过分相信高科技的力量, 妄想依靠先进的电子技术来以较低的成本取得较高的效益, 或者说靠科技来弥补行之简便, 成本低廉的设计所带来的弊端, 其结果只能造就出象7600G, 07那样的”优秀典型”收音机来. 我不能不承认, 这又是时代的一个悲哀!(3) 强大的AGC是先进收音机的必须? 几乎所有的评测者都具备这样的心理因素, 都认为AGC效果的优劣决定了一架收音机的档次高低. 可是有多少人曾经认真试验, 认真思考过AGC技术的优点与缺点? 我不能不遗憾地说, AGC是人们自作聪明的一个产物, 是自己欺骗自己的一套理论! AGC技术所带来的缺点要比它的优点还要突出, 那么人们是怎样认可它的呢? 有些事真真是怪事! 想当然早已是人们的一种习惯了.对于调幅波段的无线电信号来说, 它的远程传播全靠电离层的反射, 受电离层波动的影响, 它的衰落与增强完全是其自然属性, 距离越远这种波浪越显著, 衰落时可以使场强降低到零, 目前还没有一种技术能够解决这个衰落现象. AGC的作用无非是想利用存储起来的一部分增益, 使其自动跟随信号场强的变化来自动调节, 从而达到抵制变化, 趋于平和的作用. 从理论上看这种技术非常实际, 完全可行, 应该能够极大改善远距离电台的接收效果. 可惜的是人们没有想到AGC理论付带的弊端会给接收效果带来更加恶劣的影响. 其一, AGC的控制是自动发生的, 它随着接收信号的强弱而改变电路增益. 这样假如机器没有接收到信号, 电路的增益就会急剧上升, 带来的噪音会比有信号时大几倍, 几十倍, 使调谐间隙噪声恼人, 降低了调谐的乐趣; 其二, 增益的提高对接收效果其实没有丝毫的帮助! 谁能认同这个道理? 只有在信噪比不变的情况下来提高增益才会改善接收效果! 所以, 当电波信号衰落下去以后, 由于AGC的作用使收音机的音量下降不是太多, 但增加的噪音极大地恶化了可懂度, 这种作用实际等于零! 其三, 任何一种AGC电路都要影响到整个通道的性能, 使一些性能变坏, 这很容易理解. 例如降低三极管的偏流, 给输入端并联一个阻抗, 给放大器增加负反馈等等, 都会使电路失衡, 产生失真, 阻塞等问题; 其四, 正如我上面所述的那样, 为了产生强力的AGC作用, 不得不设计增益达到80-100db的中放级, 然后再用负反馈把增益压低到60db甚至50db, 这样的结果所产生的噪音那就不去管它了, 电路的效能也是比较低的. 退一步说, 即便可以设计一定裕量的AGC电路, 也应该同时设计一个启动电路, 让机器仅仅在收到电台以后再自动开启AGC, 而在调谐间隙自动关闭AGC, 这似乎还比较合理一点儿.如果生产商可以开发手动增益控制(MGC)和数字预置式增益控制(DGC), 我相信它们的效果必然会超过AGC控制.(4) 成本, 成本, 是现代社会的精随? 为什么三端陶瓷滤波器会得到如此迅猛的推广? 仅仅是因为它的带通曲线更理想吗? 还是它的体积更小? 其实都不是! 这种器件主要的特点就是低成本, 或者干脆说廉价更好! 三端滤波器固然具备比较理想的带通曲线, 固然体积小巧, 但是为什么不看到它的另一方面, 带来的副作用呢? 三极管RC放大器的增益是多少? 噪音是多大? 而由LC谐振回路作负载的放大器又怎样? 它们之间的差别有多大? 难道电子工程师就没有研究? 结果就很明显了, 用3级RC放大器, 总体增益大约还要低于两级LC放大器, 但前者的噪音却大得多了(电阻热噪音, 前级噪音的放大作用), 两者的耗电量会差多少? 使用三端滤波器的优越性还是在于成本低, 不需要调试(也可以看作生产成本), 因此它才被大量采用. 行家们可能也注意到了, 很多新型的收音机电路, 都已经取消了中放末级的选频回路, 连晶体滤波器也不用了, 设计师的意思还是以省钱为妙, 性能差点儿也没什么大不了, 反正就是民用机.以前我也与人辩论过, 关于二次变频的优劣, 其实也是同样的问题. 本来二次变频是个先进技术, 对抵御镜像的能力的加强不是其他技术可比的. 问题是我们是打算认认真真地搞二次变频还是搞名义上的, 简化了的, 牵强附会的二次变频? 这可就是个敏感的话题了! 我过去也研究过不少二次变频机电路, 也包括号称世界先进技术的索尼7600G, 07, 2001和77等, 我遗憾地发现, 几乎没有一个设计是真正意义的二次变频, 应该贴切地说(我以前就提到过的名词)叫做群频二次变频为好. 这很容易理解, 有些机型采用了一个固定频率的LC回路来作为一个频段的输入回路, 在一个窄带中, 除了一点谐振以外, 其他点的频率全都不谐振, 导致谐波的产生, 信号的失真和噪音的增加; 更近一步的, 干脆取消了所有的谐振回路, 就利用一组带通滤波器, 把一群信号直接引入混频级, 来个群频变频. 这样做的害处有多少分析起来也够复杂的了, 但没有输入回路的精确谐振选频的收音机不可能取得最佳效果那是肯定的.如此可见, 一个又一个的先进技术都被这样给滥用了, 其目的是减低收音机的生产成本, 按阿兄的话说是”以最低的代价取得同样的效果”, 如果站在经济的角度来考虑问题, 作为经营者来说自然会欣赏这样的理论. 收音机的设计和制造就是这样一步一步被败坏的, 现代的许多机型甚至都不如在七, 八十年代生产的十分高级的产品, 象根德500, 700, 以及一些松下, 夏普等机器.至于在元器件方面的问题那还用我来讲述吗? 劣质的波段开关, 电位器, 扬声器, 调谐机构, 电阻电容, 三极管, 集成块, 等等等等, 铺天盖地的廉价地摊机, 要价就25元, 你都不知道它的成本到底值几元, 想起来都可怕, 是搞事业还是赚大钱? 搞好了事业必然赚大钱, 但如果一味地想赚大钱, 那结果也必然适得其反!(5) 全波段的诱惑: 地球牌全波段收音机是进入大陆最早的多米段”高级”设计机型, 它的魅力一下子晕倒了一大批国内的收音机爱好者, 当时他们几乎人手一台”全波段”, 甚至相信它能接收到全世界各地的广播, 待到有时间仔细把玩儿时才发现, 原来所谓的”全波段”基本没什么用, 差不多每个波段的效果都够晦气的了, 除了两三个波段以外, 其余的波段基本上整天也收不到一个电台, 或者仅仅可以收到一些象蚊子一样的萧叫声而已. 这又回到了上面的话题, 开发商把虚荣的门面装饰在简陋的机器上, 哪里可能来得应有的效果? 一架被简化得要命的机器还搞什么全波段? 本标题的内容不是想再讨论简化的问题, 我想说的是关于短波波段的设计问题, 其实这非常困难, 是收音机设计的一个难点.首先, 还说全波段, 我不知道在其他地方, 起码在沈阳, 比较有效的波段其实仅仅在6-18MHZ范围内. 在四季的早晚时分, 5.8-9.7MHZ的频带内电台很集中, 有大量的国内电台, 日本, 朝鲜, 俄罗斯电台, 场强虽大, 但受到的干扰也最严重, 同频混台的现象也很重. 但不管怎样, 这个波段还是信息量丰富的. 在白天8:00-17:00时段, 11.7-18.1MHZ频段内存在很多英美国际广播电台, 也有加拿大, 澳洲, 法国, 德国, 印度, 阿拉伯等地区的电台, 英美台的场强大, 清晰度高, 很有收听价值. 白天在22MHZ米段也有少数电台, 但多与18MHZ米段重复. 至于6MHZ米段以下的频率, 几乎全是干扰了, 没法收听. 所以, 可以说, 设计所谓的全波段并无实际意义.其次, 你怎样设计高频电路? 设计分米段短波, 这是最好的立意, 因为频带只有600KHZ, 可以最大限度地提高统调的精确性, 使整机接收效果改善. 但是, 如果设计一级调谐高放, 算上本振回路, 你至少需要18只电感线圈(设计6个国际米段), 其体积, 成本, 调试难度, 都不好解决, 尤其是需要一大堆接点的波段开关, 使整机使用寿命大大缩短. 如果设计单一的6-18MHZ短波段, 在电路上可以最简化, 成本最低, 体积最小, 但是由于覆盖系数太大, 调谐的密度也会过大, 操作起来相当费力, 也由于除了两端的米段可以被做在统调点上, 其他米段都会处于非统调点上的原因, 使这些米段的灵敏度下降, 此外还有调谐稳定性的下降, 本振的电压不均度变坏, 等等其他不利因素. 因此我主张采取标准的4波段设计, 一个调频, 一个中波, 两个短波, 分别覆盖5.7-9.9MHZ, 11.5-18.2MHZ. 如此每个波段内包括3个国际米段, 并使他们刚好处于3个统调点上, 从而保证最佳接收性能. 关于德生机采用的短波灵敏度调节, 我认为是优秀的设计, 应该在爱好者收音机上安装两个这样的统调旋钮.关于短波段的锁频问题, 我认为必须加入, 并非可加可不加. 这种锁频不一定非需要数字锁相环电路, 只要一个不复杂的AFC电路就可以了, 采取自动控制或手动控制都是可以的. 对于调谐机构, 应该坚决取缔拉线系统, 改为耐久, 精密, 手感良好的无隙齿轮系统. 关于频率的指示, 采用机械方式已经没有丝毫优势了, 成熟的数字模块的电源消耗微乎其微, 又能增加时钟, 定时开关机等附加功能, 何乐而不为?。
“胆机”与“石机”音质区别谈一谈胆机（电子管机）以其音质柔和悦耳而受众多音响爱好者的追捧。
它与晶体管不同之处有下面几方面：1、晶体管的电路结构比电子管复杂；2、晶体管的集电极电流基本上不受集-射电压V c e的影响，而电子管的阳极电流和阳极电压基本上符合欧母定律；3、晶体管易受温度的影响，而温度对电子管影响较少；4、晶体管工作在低电压大电流状态，因此对电源的要求高；而电子管工作在高电压小电流状态对电源的要求相对比较低；5、晶体管是电流控制器件，输入输出阻抗低，而电子管是电压控制器件，输入输出阻抗高，因此电子管功放都必须要有一个输出变压器与负载匹配。
由于输出变压器的电磁惯性和传输频带（特别是高频段）变窄的原因，音频信号被柔化了，听起来音质柔和（其实这并不是高保真）；6、电子管的过载能力比晶体管强，所以动态范围相对比晶体管高，因而声音听起来比较悦耳。
胆机，素以声音阴柔见长；7、晶体管功放俗称石机，则以阳刚著称。
晶体管机的长处在于大电流、宽频带、低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度要比电子管功放优越，但电子管机的高音较平滑，有足够的空气感，具有一种相当一部分人所喜欢的声染色，尽管声音细节和层次少了些，但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。
1、胆和石随着电子科技的发展，在晶体管器件的不断冲击下，生产电子管这种高成本器件的厂家越来越少，电子管器件成为稀有之物，即便不存在胆管绝迹的忧虑，现在胆机高昂的价格和难以承受的后期费用（高能耗、换胆费用）的确让普通音响爱好者却步，这也是导致其市场无法扩展的原因。
称为“石”的晶体管的诞生虽然要比电子管晚40多年，但它的发展却非常快。
在上个世纪70年代，晶体管已得到了飞速的发展，不论在稳定性和音质上都可以与胆机一比高低。
在技术指标上，晶体管机的失真远低于胆机，而且由于半导体器件生产的成本低、产量高，晶体管在价格上远低于电子管，更适合大工业化生产。
2、胆机的价格（1）机壳的造价现今，厚铝合金面板、镜面不锈钢机机身已成为中高档胆机的标配。
电子管晶体管电子管是一种古老的电子器件，可以提供稳定的、效率较高的电压或电流供应。
这种器件是20世纪初电子技术发展中最重要的元素之一。
它们被用作当时电视机和收音机的重要组件，包括电流调节、静电定格和调谐等功能。
晶体管是20世纪50年代发明的一种电子器件。
它能够像电子管一样提供稳定的电压和电流，但是更加现代化，尺寸更小、性能更好，对功耗要求也更低。
晶体管也是电子技术发展中重要的元素之一，被应用于各种电子设备，包括台式机、笔记本电脑和智能手机等。
电子管和晶体管都是重要的电子器件，在电子技术发展中扮演了重要角色。
电子管是20世纪初电子技术发展中重要的元素之一，主要用于电流调节、静电定格和调谐。
晶体管是20世纪50年代发明的一种电子器件，虽然技术更先进，性能更加出色，却比电子管更加威胁机械结构的稳定性。
电子管有它所特有的优点：一是抗干扰能力强，不易受外界电磁场的影响；二是电压布局简单，可以实现简单的控制；三是具有良好的稳定性，电压输出性能稳定可靠。
而晶体管则有着更高的利用效率，更小的尺寸，更低的功耗，更快的响应速度等优点。
尽管晶体管和电子管在电子技术发展中发挥了重要作用，但它们仍存在着一些不足，比如电子管静电容量较大，漏电容量、静电噪声和热噪声等都比较大，而晶体管就更易受到电磁振动和温度变化的影响而失效。
为了克服这些缺陷，许多新型的电子器件已经被开发出来，并被广泛应用于电子产品中。
这些新型电子器件具有体积小、功耗低、可靠性高等特点，使得电子产品可以变得更小更轻、更高效。
此外，在需要精准调节和控制的应用中，还开发了一些特殊的电子器件，通过使用这些特殊的器件，可以在恒定的电压和电流范围内精确地控制电子产品的功能，大大提高了电子产品的可靠性。
以上就是电子管和晶体管的介绍，以及这两种电子器件在电子技术发展中的重要性。
电子管和晶体管是电子技术发展的重要器件，虽然它们也存在一定的不足，但通过开发新型电子元器件，使得电子产品可以变得更加可靠、更加节能、更加精准。
计算机硬件发展的四个阶段计算机是人类智慧的结晶，从诞生之初就一直在不断地发展壮大。
计算机的发展离不开计算机硬件的发展，计算机硬件的发展经历了四个阶段：电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和超大规模集成电路时代。
一、电子管时代电子管时代是计算机硬件发展的第一个阶段，它的出现标志着计算机硬件从机械化向电子化发展的转折点。
电子管是一种用来放大和控制电流的电子元件，它的发明使得计算机的运算速度大大提高。
20世纪40年代，电子管作为电子元器件开始被应用于计算机中，ENIAC就是一台应用电子管的计算机，它可以进行数值计算和表格计算，但是它的巨大体积、高能耗和易损坏等问题使得它的应用受到了很大限制。
二、晶体管时代晶体管时代是计算机硬件发展的第二个阶段，它的出现是电子管时代的一次重大突破。
晶体管是一种半导体元器件，它的出现使得计算机的体积和能耗都得到了极大的优化，计算机的运算速度更是得到了飞跃式的提升。
20世纪50年代，晶体管作为电子元器件开始被应用于计算机中，IBM公司的Transistorized Electronic Computer就是一台应用晶体管的计算机，它的运算速度比电子管时代的计算机快了近10倍，计算机的体积和能耗也大大降低。
三、集成电路时代集成电路时代是计算机硬件发展的第三个阶段，它的出现是晶体管时代的一次重大突破。
集成电路是一种将多个电子元器件集成在一个芯片上的电子元件，它的出现使得计算机的体积、能耗和成本都得到了极大的优化，计算机的运算速度更是得到了跨越式的提升。
20世纪60年代，集成电路作为电子元器件开始被应用于计算机中，Intel公司的4004处理器就是一款应用集成电路的处理器，它的晶体管数目达到了2300个，在仅有4个CPU寄存器的情况下，可以完成一些简单的计算任务。
四、超大规模集成电路时代超大规模集成电路时代是计算机硬件发展的第四个阶段，它的出现是集成电路时代的一次重大突破。
超大规模集成电路是一种将数百万到数十亿个电子元器件集成在一个芯片上的电子元件，它的出现使得计算机的体积、能耗和成本都得到了极大的优化，计算机的运算速度更是得到了爆炸式的提升。
电子管，晶体管，三极管，场效应管，MOS以及CMOS的区别和联系
电子管：一种在气密性封闭容器中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件，常用于早期电子产品中。
晶体管（transistor）：一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。
电子管与晶体管代表了电子元器件发展过程中的两个阶段：电子管——晶体管——集成电路。
电子管可分为电子二极管，电子三极管等，晶体管也分为半导体二极管，半导体三极管等。
三极管：半导体三极管的简称，是一种电流控制型半导体器件，由多子和少子同时参与导电，也称双极型晶体管（BJT）或晶体三极管。
场效应管(FET)：Field Effect Transistor，一种电压控制型半导体器件，由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
MOS：场效应管的一种。
CMOS：互补金属氧化物半导体，是一种类似MOS管设计结构的多MOS结构组成的电路，是一种由无数电子元件组成的储存介质。
电子管与晶体管 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-《电工电子学（II）》课外综合阅读报告电子管与晶体管作者：周凌寒学号学院：机械工程学院时间：2015年6月20日摘要:电子管与晶体管在我们的生活中有着不可或缺的作用。
晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。
晶体二极管、晶体三极管、电子二极管、电子三极管又是这两种电子器件中的代表。
关键字：电子二极管、电子三极管、晶体二极管、晶体三极管一、电子管与晶体管的发明及发展历程（1）电子管电子管，是一种最早期的电信号放大器件。
早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代。
1883年，发明大王托马斯·爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一个小小的实验。
他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。
但是他失败了，他无意中发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子产生了微弱的电流。
当时爱迪生正潜心研究城市电力系统，没重视这个现象。
但他为这一发现申请了专利，并命名为“爱迪生效应”。
1904年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了，这使爱迪生效应具有了实用价值。
弗莱明也为此获得了这项发明的专利权。
1906年，美国发明家德福雷斯特（DeForestLee），在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．1947年，美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件。
1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。
弗莱明为此获得了这项发明的专利权。
电子管与晶体管 This manuscript was revised on November 28, 2020《电工电子学（II）》课外综合阅读报告电子管与晶体管作者：周凌寒学号学院：机械工程学院时间：2015年6月20日摘要:电子管与晶体管在我们的生活中有着不可或缺的作用。
晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。
晶体二极管、晶体三极管、电子二极管、电子三极管又是这两种电子器件中的代表。
关键字：电子二极管、电子三极管、晶体二极管、晶体三极管一、电子管与晶体管的发明及发展历程（1）电子管电子管，是一种最早期的电信号放大器件。
早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代。
1883年，发明大王托马斯·爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一个小小的实验。
他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。
但是他失败了，他无意中发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子产生了微弱的电流。
当时爱迪生正潜心研究城市电力系统，没重视这个现象。
但他为这一发现申请了专利，并命名为“爱迪生效应”。
1904年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了，这使爱迪生效应具有了实用价值。
弗莱明也为此获得了这项发明的专利权。
1906年，美国发明家德福雷斯特（DeForestLee），在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．1947年，美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件。
1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。
弗莱明为此获得了这项发明的专利权。
电子管和晶体管放大器声音表现的差异性分析张吕彦【摘要】电子管放大器和晶体管放大器是目前比较流行的音频放大器,由于这两种放大器的声音表现不同,因此在音频领域存在长达数十年的争议.通过对电子管、晶体管等主要元器件及其所组成的音频放大器的性能进行对比分析、测试,讨论了这两种放大器声音表现差异性的本质和原因.对于音频领域的工程技术人员在音频放大器的设计、用户对放大器的合理使用等方面,具有一定的指导意义.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】电子管;晶体管;音频放大器【作者】张吕彦【作者单位】江门职业技术学院,广东江门529090【正文语种】中文【中图分类】TN722.71 引言在二十世纪五六十年代，音频放大器基本采用电子管放大元件，七八十年代出现晶体管和集成电路，几乎所有的音频放大器采用晶体管和集成电路，因为当时大多数电子管放大器电声指标低、效率低、能耗大，晶体管和集成电路放大器较之有明显优势，电子管处于淘汰的边缘。
从20世纪90年代开始，电子管放大器重新进入音响领域，出现晶体管和电子管放大器共存的局面;根据哲学原理，存在就是合理，电子管放大器必然有其优势，才能在科技高度发展的今天还可在音响市场上占据一席之地。
音频领域工程技术人员、音响爱好者，针对这两种不同类型、声音表现不同风格的放大器，展开了长达数十年的争议。
笔者对电子管和晶体管放大电路及主要元器件进行了分析及测试，并讨论了这两种放大器声音表现的差异性。
2 电子管和晶体管放大器电路、性能比较2.1 电路比较图1是电子管单端甲类放大器［1］，6n1是电压放大级、6p3p是功率放大级，级间采用阻容耦合方式;工作在高电压、小电流状态，6n1的输入阻抗高，对前级影响很小，更好地保证了前级电路工作的稳定性;6p3p的输出阻抗高，负载能力差，在作功率输出时，要使用变压器进行阻抗变换，使成本上升。
图2是无大环路负反馈功率放大器［2］，其中，V1～V4是双差分输入级，V5～V6是电压推动级，V9～V10是功率放大级，级间采用直接耦合方式，工作在低电压、大电流状态;而晶体管的输入阻抗低，对前级有一定的影响，但可通过引入电流负反馈来提高输入阻抗，减少对前级的影响;晶体管功放的输出级基本采用射极输出器方式，输出阻抗很低，可直接驱动8 Ω以下的低阻抗扬声器。
电子管机与晶体管机的区别“胆”机是电子管机在港台地区的俗称，素以声音阴柔见长，晶体管机则以阳刚著称。
晶体管机的长处在于大电流、宽频带，低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度等要比电子管机优越，但电子管机的高音较平滑，有足够的空气感，具有一种相当部分人所喜欢的声染色，尽管声音细节和层次少了些，但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。
晶体管放大器的谐波能量的分布，直至十次谐波以上几乎是相等的量，其高次谐波量减少极小。
电子管放大器的谐波能量的分布，则是二次谐波最强，三次谐波渐弱，四次谐波更弱，直至消失。
可见，电子管放大器引起的主要是偶数的二次谐波，这种谐波成份非常讨人喜欢，恰如添加了丰富的泛音，美化了声音，而晶体管放大器产生的谐波中，奇次谐波份量相当大，这就会引起听感的不适。
此外，当放大器处于过载状态，发生削波时，电子管的波形较和缓，而晶体管则是梯形的平顶状，造成声音严重恶化。
所以电子管放大器的音色一般比较甜美温暖，特别是中频段更是柔顺悦耳，这也是电子管放大器得以在70年代末东山再起，与晶体管放大器分庭抗礼的原因（当时，初期CD机的声音较冷硬，正需这种放大器作补偿）。
但是晶体管也能制成线性度很高的放大器，它具有极高的指标，而且功率场效应管的传输特性极似电子管，制成的放大器失真特性与电子管相似，效率则更高。
电子管的内阻大，晶体管的内阻极小，故电子管放大器的阻尼系数远比晶体管放大器低，对扬声器的控制能力不利。
此外，电子管放大器需用高压电源、效率低、热量大、抗震性差、体积大、成本高、瞬态反应慢、低频及高频上段较薄弱、寿命较短等都是它的致命弱点。
可见电子管虽有其特有优点，但它比晶体管优秀则是一种误解，更没有必要把它们对立起来。
电子管机和晶体管机孰优孰劣是个见仁见智的问题，它们各有所长，也各有所短。
但真正性能好的“胆”机价格极其昂贵，远不是一般人士所能承受。
当今世界上能雄踞一方的电子管放大器有Jadis、ARC、CT、VTL 等品牌。
款简单易制的TDA2822M功放般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。
本文介绍的功放电路简单，自制方便。
电路如图5-107所示。
用一块TDA2822M功放集成电路接成BTL方式，外围元件只有一只电阻和两只电容，不用装散热器，放音效果也令人满意的。
集成电路TDA2822M为8脚双列直插式封装，如果买不到可用TDA2822代替，TDA2822的封装与TDA2822M相同，它们区别在于:TDA2822M从3V到15V均可工作，而TDA2822的最高工作电压只有8V。
使用TDA2822必须把电压降到8V以下。
R1的数值要求不拘，一般选用10k的碳膜电阻。
C1可选用0.1uF 的涤纶电容，C2为100uF/160V的电解电容。
图5-108是其印制电路板图。
由于电路简单，印制板可用铲刻法制作用水磨砂纸或牛皮纸沾少量水擦亮，用水洗净擦干，涂上一层松香酒精溶液，干后把元件直接焊在铜箔面即可。
焊好后检查无误，然后先不接扬声器，接上电源，则正负输出端之间电压应小于0.1V。
接上扬声器，用手触摸输入端，扬声器应发出较大的“嗡”声。
这时即可输入信号试音。
电路板不用钻孔,使用时应注意：由于本功放为直接耦合，所以输入信号不能带直流成分。
如果输入信号有直流成分则必须在输入端串接一只10uF左右的电容隔开，否则将有很大的直流电流流过扬声器，使之发热烧毁。
在实践中，若对图5-107再进行适当的改制则效果更为理想。
改进后的电路如图5-109所示。
在使用中发现，音量开得最大时TDA2822M发热烫手，于是给TDA2822M制作了散热器，如图5-110所示。
散热器用厚lmm，长38mm，宽25mm的铝片制成。
并在散热片上开5～6个长10mm，宽lmm的槽，再把做热片沿虚线折成“口”形。
装散热器时先在TDA2822M上放点硅脂（硅脂可剖开3AX31或3AX81管壳中取）。
按图5-111（a）用细线绑扎紧即可。
应注意的是把TDA2822M的引脚数写在散热片的侧面，以免焊接时出错。
加散热器后，音量开至最大散热器只暖一点，散热效果不错。
此法也可用于其它小集成电路的散热。
我们用两个功放电路做成随身听立体声功率接续器，来推动两个小音箱，效果很好。
其实哪里有你们复杂啊，我直接将管角连上，接上扬声器，音源，加上6～12V直流电一切OK了。
不过换成不同的音源和扬声器，我发现2822还行。
做起来简单，成本也低，比市场上买的那种便宜的有源音箱强多了。
什么叫有源音箱？最简单的音响系统包括3个环节：音源、功率放大器和音箱。
音源指声音播放设备如收音机、卡座、CD机、VCD、DVD、Mp3等。
对于电脑而言，光驱和声卡都属音源设备。
一般音源设备的输出信号较小，大约在数百毫伏到两伏之间，如果直接接音箱可能声音很小甚至根本无声。
而且由于音箱的阻抗一般很低,绝大多数在4-8欧之间，一些设计比较特殊的音箱在某些频段的阻抗甚至不到两欧，接近短路，极易使音源设备过载，严重时甚至可能造成音源设备的损坏。
因此，必须在音源和音箱之间加一级功率放大器(简称功放)，将音源输出的微弱信号放大到足够的功率去推动音箱，使音箱发出足够的音量。
同时功放具有较高的输入阻抗（一般几十千欧）和较低的输出阻抗（零点几欧），可以在音源和音箱之间起到缓冲的作用，既不会使音源设备过载，又能轻易推动音箱。
一般HI-FI音响的的各个环节都是相对独立的，通过各种连线(如信号线、喇叭线、光纤线等)的连接即可构成完整的音响系统。
在市场上可以看到各种各样的音响设备，不同厂家，不同品牌的产品都可以互相连接组成系统。
一些更高级的设备往往独立得更为彻底，下图就是一套更高级的数字化音响系统的示意图：数字化音响系统音源分体，功放也不甘落后，高级的功放系统也被分为前置放大器和后级放大器。
前置放大器主要负责信号的电压放大、音量控制、多路音源的切换、音调调整以及阻抗匹配等功能，而后级则专司功率放大。
所谓有源音箱就是指将功放做在音箱内部并与音箱结为一个整体,无需外部功放推动就可直接与音源连接并正常工作的音箱。
一些有源音箱不仅将功放集成到音箱内，还将解码器也集成到音箱内部，可以直接接受数字信号，这种音箱目前在市场上俗称“数字有源音箱”。
虽然从字面上看,有源音箱可以认为是必须插电源的音箱,但严格地说这个“源”应理解为功放,而不是指电源，因为有不少需要插电源却仍需外部功放推动的音箱，这些音箱显然不属于有源音箱。
有源音箱的特点由于有源音箱内置功放，因此相对普通音箱有其自身的特点。
1：成本低，价格极易被接受。
相信这一点是有源音箱能够在电脑市场中迅速普及的最主要原因。
由于有源音箱的功放设置在音箱内部，比独立的外置功放要少一套机壳。
在这个追求时尚和品味的时代，机壳既要造型美观，又要结构合理，具备足够的机械强度并有良好的屏蔽特性，对产品设计和制造工艺有着很高的要求，成本不低，一些制造精良的机壳其成本往往达到总成本的15%-20%。
有源音箱因为省掉了这一块，成本得以大幅降低。
在功放电路方面，外置功放一般采用分立元件构成电路，音质较好但成本较高，且安装调试复杂，生产难度较大。
而有源音箱一般采用功率集成电路，价格低，设计简单，一般无须调试，而且保护功能齐全，容易大批量生产，成本很低。
功率集成电路的成本一般只有同功率分立元件电路的几分之一，使有源音箱的成本进一步降低。
在线材方面，有源音箱只需一跟喇叭线，而普通音箱至少需要一对，这也使成本降低不少。
发烧友都知道线材的重要性，优质音响线材的价格是相当昂贵的，而如今的发烧友对于高级线材动辄数千甚至数万元的价格早已见怪不怪了。
采用分立元件电路的Hi-Fi功放集成功放IC－TDA1521著名的集成功放LM18752：连接简单，使用方便有源音箱大幅简化了音响系统的环节，因此连接简单，操作容易。
只需一个随身听和一对有源音箱即可构成最简单的音响系统，连线只有两根。
由于普通电脑用户多数缺乏音响经验，因此使用上的简便也是有源音箱能在PC音频广泛应用的主要原因之一。
3：省去搭配的烦恼发烧友都知道音响器材的搭配是非常重要的，尤其是功放和音箱的搭配。
生产音响器材的厂家众多，风格各异，有的音色温暖浓郁，有的则冷艳清丽；有的音色柔和，有的音色生硬。
这就产生了一个搭配的问题，若搭配得当，各器材间的风格能够互补，从而发出令人满意的声音。
若搭配不当，则不是硬得刺耳就是软如稀泥。
要搭配出一套适合的音响不是一件容易的事，要求买家有丰富的经验和阅历，熟知众多厂家和器材的风格特点。
而这对于普通消费者是非常困难的，很多时候甚至要凭运气。
有源音箱则不存在这一问题，因功放和音箱由同一厂家生产，有时甚至是同一人设计，只要厂家或设计师有一定功底，出厂前就可将搭配的问题解决，替用户省去了搭配的烦恼。
但遗憾的是，有这种功底的厂家不多，用户在选购时仍须注意选择。
著名的丹拿音箱，音质虽好，但搭配功放不易，连发烧友都头疼有源音箱的组成惠威M200音箱，音质优秀，虽推出多年但至今仍是千元级音箱音质的标准讲完有源音箱的特点,下面以著名的惠威M200音箱为例谈谈有源音箱的构成。
如前所述，有源音箱是内置功放的音箱，因此其构成可分为有源部分（功放）和无源部分（扬声器、分频器、箱体等）。
有源部分主要由两部分组成，功放组件和电源变压器。
功放组件用来对音乐信号进行放大并实现各种操控功能，而电源变压器则为功放组件提供电能。
惠威M200音箱的功放部分惠威M200的电源变压器无源部分主要包括扬声器、分频器和音箱箱体。
扬声器是整个音响系统的最终发声器件，目前绝大多数有源音箱使用的是最常见的动圈式设计，这种设计结构简单，成本低廉切性能良好，但对高音和低音对于扬声器的不同要求难以兼顾，所以必须使用分别针对高音和低音的两种单元，既提供良好的音质，又保证频带的完整。
低音单元一般体积较大，多媒体有源音箱所采用的低音单元的振膜直径大多数在3-5英寸之间。
高音单元一般体积较小，振膜直径在12-25毫米之间。
惠威M200的高音单元惠威M200的分频器，比较遗憾的是版本较多分频器的作用是根据频率将音乐信号分别分配给高音单元和低音单元，高水平的设计师还能利用分频器对声音的音色进行调整，其作用非常重要。
分频器的另一个作用是防止大功率的低频信号损坏高音单元。
一般中低档有源音箱仅用最简单的单电容分频，成本低但效果差，而高档音箱如惠威M200则配备经过精心设计和调整并由多元件构成的真正的分频器。
箱体的作用主要是防止发生“声短路”现象。
“声短路”现象是指扬声器扬声器正面和背面所发出的声波因相位相仿而抵消，主要发生在低频段。
扬声器如果不装在音箱上是没有低音的，箱体的作用就是将扬声器两面的声波隔离，避免“声短路”现象，从而保证低频的重放。
扬声器、分频器和箱体的组合是有源音箱的重中之重，是有源音箱音质的决定性因素，对于多媒体有源音箱来说，该组合更决定了音箱音质的70%以上。
