电子元器件大家庭中的一员-二极管——在今天,人们提到二极管的时候,都可以马上想起它的最突出的特征:只准许电流从1个方向流经通过,这一功能我们也称其为“整流”作用。当初的前人是如何发明出这样一种神奇又奇特的电子元器件的呢?
和别的的电子元器件相同,二极管也经厉了电子管和晶体管的2个时代、俩种实现形式。尽管俩种构造的二极管所发挥的功能是一样的,但构造上来讲,二者应属完全不同的俩个领域。在1873年,电子管结构的二极管雏形形成了。英国物理学家弗雷德里克·格思里在将一只验电器充电后,将烧得红热的金属块靠近充有正电的验电器,意外地看见了验电器的金属片受到红热金属的影响而靠拢。而当接近充有正电的验电器时,验电器没有任何反应。从而,我们判断出烧红的金属将会向外界释放电子,中和验电器上的正电荷。这一效应最后称之为热电子发射效应。
1880年,发明电灯泡的那个爱迪生稍稍改善了一下自己的灯泡设计,采用金属做为灯泡的正极,另一条灯丝当做灯泡的负极。当给灯泡接通电源时,有一看不到的电流从灯丝流入金属(也即电子从金属飞向灯丝)。这一独特的灯泡便变为了电子二极管的雏形,而正因为此,热电子发射效应偶尔也被称**迪生效应。这类电子管直至1904年才首次开始运用于无线电接收机电路,为一样处在雏形环节的无线电接收机当做检波器来使用。尽管之后这类电路中的二极管被作用更强的晶体管二极管所替代,这样的电子管二极管依然被大功率无线电发射设施、电子管音频设备等所采用。
你或许没想到的是,晶体管二极管的原理效应发现的時间基本上与热电子发射效应发现的時间大致相同。仅比热电子发射效应晚了1年,在1874年,卡尔·费迪南·布劳恩在研究金属盐溶液的电导率时,察觉方铅矿的固体上的不一样部位在施加不一样的电压大小和极性方向时具有不同的电阻功率,尤其方铅矿固体被削尖,接触的面积变为一点的时候。根据效应,在1894年这种结构的“猫须”点接触二极管被正式使用在了微波实验中去——矿石收音机的“矿石”也是采用同样的原理。
在二战前,因为电子管二极管较为简易的构造特性,在那时候的电路设计中多采用电子二极管以进行检波的功能。然而其构造特性决定了它的输出功率不可以太高。在二战中,微波电路在雷达和通讯领域的迅猛发展也反过来推动了晶体二极管的深化发展。晶体二极管更是在这一时期取得飞速发展的。
除开这俩种二极管之外,可以实现这一作用的二极管构造也是有许多,水银整流器、肖特基二极管、雪崩二极管、甚至最新研究前沿领域的DNA纳米二极管。这些二极管都起着相似的功能,在电路领域发挥了重要的影响。
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