想讨论一个有意思的话题:
今天中国大陆的电子业界, 为何将 BJT 称呼为 "三极管"? 或因其象形, 前辈自行进行随意的不严谨定义么?
带着疑问我们做了一下延伸查阅, 或得出这样的结论, 即中译名"三极管"或从真空管时代进行沿用, 并未加更改.
或可推测, 我们对 BJT 沿用了真空时代的"三极管"之术语. 而严格上说, 该"三极管"术语似未区分以下两种电子器件: (真空)三极管, 与 BJT(双极型结型晶体管).
真空管时代:
(1) (真空)三极管("triode valve" 或 "vacuum triode" 或 "triode vacuum tube") :
真空三极管的发明专利应源于美国人 de Forest 于 1906 的申请(毕业后因发明爱好而清贫的大学生发明狂). 他因某种错误的认知(真空管内电离气体也是一个电极), 而将装置称为: "audion"(ion-离子). 彼时业界或最终形成习惯约定: "triode valve"(三极管).
P.S. 通过阅读, 马可尼(无线电报发明者意大利人)访美演讲时, de Forest 或挤到他身边询问检波装置的方向, 或得到马可尼的激励, 转向电子管研究. 延伸阅读的电子技术发展史文章说,清贫的 de Forest 四处推销其真空三极管专利寻找投资, 常因衣衫褴褛被公司门卫驱赶. 并最终因其企图诈骗而被告上法庭, 法庭上 de Forest 强烈申述, 指出其发明之愿景. 今天来看, 他的宣称实在太保守, 他的三极管装置发明, 其实是人类电子信息产业迈出最重要的步伐其中之一.
(2) 而 "triode valve"(三极管)中的 "valve", 又或从 Fleming 发明的真空二极管(发明专利 Fleming valve / vacuum diode) 的名称延续.
(3) 即"三极管" 或具体指代: 兴盛于1920年代(真空管时代)的"(真空)三极管".
晶体管时代:
(1) Shockley 发明 BJT/PN结的大时代, 大致起始点约1950年. 推测中国大陆科技界彼时或未能即时同步该前沿, 前辈或对 BJT 沿用了真空管时代的"三极管"称呼(transistor"晶体管"称谓又或另一个故事).
(2) 由于真空管时代已经远离, "三极管"最终被默认指代 BJT. 讨论: 那么今天如需与 audion 或 triode valve 区别, 也许我们得加上抬头, 称其为: "(真空)三极管"?
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P.S.
在完成了该博文后, 在网络无意识进行一些延伸阅读, 突然随意浏览读到了这么一段:
以下斜体字表引用:
BJT的全称是双极性结型晶体管(Bipolar Junction Transistor),国内俗称三极管。其实,在英语中,三极管(triode)特指以前的真空电子管形式的三极管,而不是我们现在普遍使用的半导体三极管。“tri-”的意思是“三”,“ode”的意思是“极”,当年的电子管一般都封装在一个圆柱形的真空玻璃管中,所以中文翻译在后面加了个“管”。
这, 与我们的博文观点似可以比较:
(1) 关于 "triode", 与我们在博文中的讨论相同: triode 是真空管时代, 特指真空三极管.
(2) 关于 "管", 似可以补充下: 即使在 E 文专业世界中, 也有 triode vacuum tube 的说法, 直译即 "管".
allen_zhan 2023-4-23 23:01
1. "热电子放电"现象几乎同时在欧洲(1873)和爱迪生实验室(1880)中被发现. 爱迪生根据该现象制作了某种(灯丝加热向正极金属盘发射电子的)电压计. 而欧洲对该现象似乎理解更深刻, 走向了基于"阴极射线管/CRT"的各种科学实验. 这些激动人心的发现(现代物理重要起源之一)包括: 电子(汤姆逊)与X射线(伦琴)的发现.
2. 从爱迪生实验出走, 回到欧洲的英国助手 Fleming(弗莱明), 20年后又成为马可尼(无线电报)的助手. 利用爱迪生实验室经验, 发明了检波用的真空二极管(Fleming 阀). 而马可尼访美时, de Forest 曾现场听过马可尼的演讲, 并与之交流. 之后, Forest 的三极管的专利, 又被 Fleming 起诉抄袭. 表面看似, Forest 的三极管发明, 与欧洲的 CRT 的各种实验成果无关.
P.S. Fleming 被辞退的原因? -- 爱迪生把他的英国助手 Fleming 辞退, 就似 Fleming 对这个现象(热电子放电)着迷, 而"不务正业"(爱迪生似乎派给他研究交流电的活儿).
Forest 为啥被 Fleming 起诉? -- de Forest 与访美演讲的马可尼交谈过, 且他首批申请的专利即在" Fleming 专利基础" 上进行改造(很可能具有深刻的模仿痕迹). 气的 Fleming 立即对他发起诉讼, 其后他对专利进行多方修改, 并加上了栅极, 即今天的真空电子三极管.
为啥 De Forest 被告上法庭, 且当时人们普遍观感不好. 可能就是因为他喜欢这种模仿复制痕迹很重的专利创造. 曾看到的小作文说, 之所以他对电子管着迷, 是因为早期他的方向是化学电解质二极管, 也被人诉讼专利剽窃...
3. 有理由猜测, de Forest 了解欧洲的"阴极射线管"成果(尽管胡乱裹在二极管外围与灯泡内连接板, 本意可能是为了避免与 Fleming 的专利官司). 时间线检查:
1897年, 汤姆逊通过"阴极射线管CRT"测得电子的荷质比(通过管外磁场偏置电子射线方向).
1906年, 汤姆逊因"气体导电方面的理论和实验研究"获诺贝尔奖(电子发现太新颖故评委会不敢因此授奖).
1907年(或1906年圣诞), de Forest 申请 audion(三极管) 专利.
讨论: 重大的科学大发现甚至诺贝尔奖很可能影响了 Forrest 的专利申请,特别的, 考虑到 "-ion(离子)" 这个造词, 也存在明显的模仿痕迹(时人在真空纯度不够时, 对热电子放电现象, 与管内气体放电现象存在混淆, 甚至从诺奖颁布之名义, 可见"气体离子放电"亦为当时科研显学).
从时间线与专利名称"audion"痕迹考虑, 这里倾向认为, "三极管"(专利申请), Forrest 很可能在爱迪生-Fleming 的检波电子管基础上, 相当可能接触来自欧洲的重大科技发展的传播(利用 CRT 的外部磁场致电子射线偏置实验), 并进行修改后的重新专利申请(为避免与 Fleming 的官司).
-- 可认为"三极管"发明, 或受到"阴极射线管"科学实验之影响.
allen_zhan 2023-3-31 00:04
我理解为, 当时的阴极射线管方向, 或倾向于研究射线或成像. 汤姆逊并在 1897年首次测算了微粒的质荷比, 并命名了"电子".
而与无线通讯相关的检波需求, 在当时是完全不同的技术路径(而且是足够新颖与令人震惊), 汤姆逊的科研途径或与之不相关.
马可尼, Fleming, de Frest 尽管看似与阴极射线管几乎在同时期进行研究, 但在发明上述真空二极管/三极管器件时, 他们从事着, 新时代启蒙之电子科学. 且起源于 Fleming 参与的爱迪生电灯实验(1880年).
allen_zhan 2023-2-28 10:21
他把他的英国助手 Fleming 辞退, 原因似乎就是 Fleming 对这个现象着迷, 而"不务正业"(爱迪生似乎派给他研究交流电的活儿).
Fleming 回到欧洲, 20多年后就是去了马可尼(无线电报发明者)的实验室啊. 当时人们挖空心思找检波材料(二极管)用于接收信号. Fleming 就利用 20多年前在爱迪生实验室的深刻印象, 制作了第一个真空电子二极管, 并申请专利.
即为 Fleming Valve(或称 Vacuum Diode).
de Frest 与访美演讲的马可尼交谈过, 他首批申请的专利就是说在" Fleming 的专利基础" 上进行改造. 气的 Fleming 立即对他发起诉讼, 其后他对专利进行多方修改, 并加上了栅极, 即今天的真空电子三极管.
为啥 De Frest 被告上法庭, 且当时人们普遍观感不好. 可能就是因为他喜欢这种模仿复制痕迹很重的专利创造. 我看到的小作文说, 之所以他对电子管着迷, 是因为早期他的方向是化学电解质二极管, 也被人诉讼专利剽窃... 哈哈, 今天我们也只能读这些轶事去推测当时发明者的研发路程了.
乖乖兔爸爸 2023-2-28 09:26