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谁在帮计算机瘦身?

2021-03-24

少儿科学周刊·少年版 2021年24期
关键词:电子元件晶片集成电路

瞧瞧这个大家伙,它是谁?

它就是世界上第一台电子计算机ENIAC。看体积就知道它可是个名副其实的“胖子”。它也有很多烦恼。

“胖子”的烦恼

ENIAC是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电容、50万条线,耗电量150千瓦时。尽管它当时极大地提升了运算速度,但占地面积大、无法移动还是成为它突出的问题。

如果能把这些电子元件和导线集成在一小块载体上该有多好!

集成电路来帮忙

有了问题,就产生了发明创造的驱动力。英国皇家雷达研究所的科学家杰夫·达默在1952年提出一个想法:可以把电子線路中的分立元器件集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可以大大缩小。这就是初期集成电路的构想。

什么是集成电路?

集成电路,缩写为IC,就是把一定数量的常用电子元件,如晶体管、电阻、电容、电感等以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺制作在一小块或几小块半导体晶片上,然后封装在一个管壳内的具有特定功能的电路。其中,所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件朝着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

你的灯泡亮了吗?

说起来,集成电路就像一个微观世界里的摩天大楼,不同的电路连接设计,实现诸多不同的功能。设计这样复杂的电路需要掌握很多物理学、微电子技术等。作为小朋友,我们还是从试水简单电路开始吧。

在成人监护下进行

你需要:一个带着小灯泡的元件,一个开关,三根电线,一节5号电池,一个电池槽。

第一步:把5号电池放入电池槽内,注意正负极方向。

第二步:用连接线连接小灯泡、电池槽与开关。注意连接前开关要为断开状态哦!

第三步:按下开关,小灯泡亮了;断开开关,小灯泡又灭了。

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