概況簡介
電晶體計算機電晶體計算機是第二代電子計算機。在20世紀50年代之前第一代，計算機都採用電子管作元件。電子管元件在運行時產生的熱量太多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計算機發展受到限制。於是，電晶體開始被用來作計算機的元件。電晶體不僅能實現電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發熱少、功耗低等優點。使用電晶體後，電子線路的結構大大改觀，製造高速電子計算機就更容易實現了。
第一代計算機（電子管計算機）使用的是“定點運算制”，參與運算數的絕對值必須小於1；而第二代計算機（電晶體計算機）增加了浮點運算，使數據的絕對值可達2的幾十次方或幾百次方，計算機的計算能力實現了一次飛躍。同時，用電晶體取代電子管，使得第二代計算機體積減小，壽命大大延長，價格降低，為計算機的廣泛套用創造了條件。
發展狀況
1955年，美國在阿塔拉斯洲際飛彈上裝備了以電晶體為主要元件的小型計算機。10年以後，在美國生產的同一種型號的飛彈中，由於改用積體電路元件，重量只有原來的1/100，體積與功耗減少到原來的1/300。
電晶體計算機1958年，美國的IBM公司製成了第一台全部使用電晶體的計算機RCA501型。由於第二代計算機採用電晶體邏輯元件，及快速磁芯存儲器，計算速度從每秒幾千次提高到幾十萬次，主存儲器的存貯量，從幾千提高到10萬以上。1959年，IBM公司又生產出全部電晶體化的電子計算機IBM7090。1958～1964年，電晶體電子計算機經歷了大範圍的發展過程。從印刷電路板到單元電路和隨機存儲器，從運算理論到程式設計語言，不斷的革新使電晶體電子計算機日臻完善。
1961年，世界上最大的電晶體電子計算機ATLAS安裝完畢。
1964年，中國製成了第一台全電晶體電子計算機441—B型。
（註：配圖為貝爾實驗室使用800隻電晶體組裝的世界上第一台電晶體計算機——TRADIC）
發展
真空管時代的計算機儘管已經步入了現代計算機的範疇，但因其體積大、能耗高、故障多、價格貴，從而制約了它的普及和套用。直到電晶體被發明出來，電子計算機才找到了騰飛的起點。
1947 年：Bell 實驗室的William B.Shockley 、 John Bardeen 和Walter H.Brattain 發明了晶體
電晶體計算機管，開闢了電子時代新紀元。1949 年：劍橋大學的Wilkes 和他的小組製成了一台可以存儲程式的計算機，輸入輸出設備仍是紙帶。
1949 年：EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer--電子離散變數自動計算機）--第一台使用磁帶的計算機。這是一個突破，可以多次在磁帶上存儲程式。這台機器是John von Neumann 提議建造的。
1950 年：日本東京帝國大學的Yoshiro Nakamats 發明了軟磁碟 ，其銷售權由IBM公司獲得。由此開創了存儲時代的新紀元。
1951 年：Grace Murray Hopper 完成了高級語言編譯器。
1951 年：UNIVAC-1 --第一台商用計算機系統誕生，設計者是J.Presper Eckert 和John Mauchly。
被美國人口普查部門用於人口普查，標誌著計算機進入了商業套用時代。
1953 年：磁芯存儲器被開發出來。
1954 年：IBM 的John Backus 和他的研究小組開始開發FORTRAN(FORmula TRANslation) ，1957 年完成。這是一種適合科學研究使用的計算機高級語言。
1957 年：IBM 成功開發第一台點陣式印表機。
有關電晶體
電晶體
電晶體（transistor）是一種固體半導體器件，可以用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調製和許多其它功能。電晶體作為一種可變開關，基於輸入的電壓，控制流出的電流，因此電晶體可做為電流的開關，和一般機械開關（如Relay、switch）不同處在於電晶體是利用電訊號來控制，而且開關速度可以非常之快，在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。
半導體三極體
半導體三極體，是內部含有兩個PN結，外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用，套用十分廣泛。輸入級和輸出級都採用電晶體的邏輯電路，叫做電晶體－電晶體邏輯電路，書刊和實用中都簡稱為TTL電路，它屬於半導體積體電路的一種，其中用得最普遍的是TTL與非門。TTL與非門是將若干個電晶體和電阻元件組成的電路系統集中製造在一塊很小的矽片上，封裝成一個獨立的元件。半導體三極體是電路中套用最廣泛的器件之一，在電路中用“V”或“VT”（舊文字元號為“Q”、“GB”等）表示。
分類
電晶體計算機半導體三極體主要分為兩大類：雙極性電晶體（BJT）和場效應電晶體（FET）。電晶體有三個極；雙極性電晶體的三個極，分別由N型跟P型組成發射極（Emitter）、基極 (Base) 和集電極（Collector）；場效應電晶體的三個極，分別是源極（Source）、柵極（Gate）和漏極（Drain）。電晶體因為有三種極性，所以也有三種的使用方式，分別是發射極接地（又稱共射放大、CE組態）、基極接地、集電極接地。最常用的用途應該是屬於訊號放大這一方面，其次是阻抗匹配、訊號轉換……等，電晶體在電路中是個很重要的組件，許多精密的組件主要都是由電晶體製成的。
三極體的導通 三極體處於放大狀態還是開關狀態要看給三極體基極加的直流偏置，隨這個電流變化，三極體工作狀態由截止-線性區-飽和狀態變化而變， 如果三極體Ib（直流偏置點）一定時，三極體工作線上性區，此時Ic電流的變化只隨著Ib的交流信號變化，Ib繼續升高，三極體進入飽和狀態，此時三極體的Ic不再變化，三極體將工作在開關狀態。
三極體為開關管使用時工作在飽和狀態1，用放大狀態1表示不是很科學。
請對照三極體手冊的Ib；Ic曲線加以參考我的回答來理解三極體的工作狀態，三極體be結和ce結導通三極體才能正常工作。
如果三極體沒有加直流偏置時，放大電路時輸入的交流正弦信號正半周時，基極對發射極而言是正的，由於發射結加的是反向電壓，此時沒有基極電流和集電極電流，此時集電極電流變化與基極反相，在輸入電壓的負半周，發射極電位對於基極電位為正的，此時由於發射極加的是正向電壓，才有基極和集電極電流通過，此時集電極電流變化與基極同相， 在三極體沒有加直流偏置時三極體be結和ce結導通，三極體放大電路將只有半個波輸出將產生嚴重的失真。
電晶體的影響
電晶體被認為是現代歷史中最偉大的發明之一，在重要性方面可以與印刷術，汽車和電話等發明相提並論。電晶體實際上是所有現代電器的關鍵活動（active）元件。電晶體在當今社會的重要性，主要是因為電晶體可以使用高度自動化的過程，進行大規模生產的能力，因而可以不可思議地達到極低的單位成本。
雖然數以百萬計的單體電晶體還在使用，但是絕大多數的電晶體是和電阻、電容一起被裝配在微晶片（晶片）上以製造完整的電路。模擬的或數字的或者這兩者被集成在同一塊晶片上。設計和開發一個複雜晶片的成本是相當高的，但是當分攤到通常百萬個生產單位上，每個晶片的價格就是最小的。一個邏輯門包含20個電晶體，而2005年一個高級的微處理器使用的電晶體數量達2.89億個。
電晶體的低成本、靈活性和可靠性使得其成為非機械任務的通用器件，例如數字計算。在控制電器和機械方面，電晶體電路也正在取代電機設備，因為它通常是更便宜、更有效地，僅僅使用標準積體電路並編寫電腦程式來完成同樣的機械任務，使用電子控制，而不是設計一個等效的機械控制。
因為電晶體的低成本和後來的電子計算機、數位化信息的浪潮來到了。由於計算機提供快速的查找、分類和處理數字信息的能力，在信息數位化方面投入了越來越多的精力。今天的許多媒體是通過電子形式發布的，最終通過計算機轉化和呈現為模擬形式。受到數位化革命影響的領域包括電視、廣播和報紙。
英文簡述
A transistor is a semiconductor device,commonly used as an amplifier or an electrically controlled switch. The transistor is the fundamental building block of the circuitry that governs the operation of computers,cellular phones,and all other modern electronics.
Because of its fast response and accuracy,the transistor may be used in a wide variety of digital and analog functions,including amplification,switching,voltage regulation,signal modulation,and oscillators. Transistors may be packaged individually or as part of an integrated circuit,which may hold a billion or more transistors in a very small area.
研製過程
1947年12月，美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉頓組成的研究小組，研製出一種點接觸型的鍺電晶體。電晶體的問世，是20世紀的一項重大發明，是微電子革命的先聲。電晶體出現後，人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。電晶體的發明又為後來積體電路的降生吹響了號角。
20世紀最初的10年，通信系統已開始套用半導體材料。20世紀上半葉，在無線電愛好者中廣泛流行的礦石收音機，就採用礦石這種半導體材料進行檢波。半導體的電學特性也在電話系統中得到了套用。
電晶體的發明，最早可以追溯到1929年，當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種電晶體的專利。但是，限於當時的技術水平，製造這種器件的材料達不到足夠的純度，而使這種電晶體無法製造出來。
由於電子管處理高頻信號的效果不理想，人們就設法改進礦石收音機中所用的礦石觸鬚式檢波器。在這種檢波器里，有一根與礦石（半導體）表面相接觸的金屬絲（像頭髮一樣細且能形成檢波接點），它既能讓信號電流沿一個方向流動，又能阻止信號電流朝相反方向流動。在第二次世界大戰爆發前夕，貝爾實驗室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時，發現摻有某種極微量雜質的鍺晶體的性能不僅優於礦石晶體，而且在某些方面比電子管整流器還要好。在第二次世界大戰期間，不少實驗室在有關矽和鍺材料的製造和理論研究方面，也取得了不少成績。這就為電晶體的發明奠定了基礎。為了克服電子管的局限性，第二次世界大戰結束後，貝爾實驗室加緊了對固體電子器件的基礎研究。肖克萊等人決定集中研究矽、鍺等半導體材料，探討用半導體材料製作放大器件的可能性。
1945年秋天，貝爾實驗室成立了以肖克萊為首的半導體研究小組，成員有布拉頓、巴丁等人。布拉頓早在1929年就開始在這個實驗室工作，長期從事半導體的研究，積累了豐富的經驗。他們經過一系列的實驗和觀察，逐步認識到半導體中電流放大效應產生的原因。布拉頓發現，在鍺片的底面接上電極，在另一面插上細針並通上電流，然後讓另一根細針儘量靠近它，並通上微弱的電流，這樣就會使原來的電流產生很大的變化。微弱電流少量的變化，會對另外的電流產生很大的影響，這就是“放大”作用。
布拉頓等人，還想出有效的辦法，來實現這种放大效應。他們在發射極和基極之間輸入一個弱信號，在集電極和基極之間的輸出端，就放大為一個強信號了。在現代電子產品中，上述晶體三極體的放大效應得到廣泛的套用。
巴丁和布拉頓最初製成的固體器件的放大倍數為50左右。不久之後，他們利用兩個靠得很近（相距0.05毫米）的觸鬚接點，來代替金箔接點，製造了“點接觸型電晶體”。1947年12月，這個世界上最早的實用半導體器件終於問世了，在首次試驗時，它能把音頻信號放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。
在為這種器件命名時，布拉頓想到它的電阻變換特性，即它是靠一種從“低電阻輸入”到“高電阻輸出”的轉移電流來工作的，於是取名為trans-resister(轉換電阻），後來縮寫為transister，中文譯名就是電晶體。
由於點接觸型電晶體製造工藝複雜，致使許多產品出現故障，它還存在噪聲大、在功率大時難於控制、適用範圍窄等缺點。為了克服這些缺點，肖克萊提出了用一種“整流結”來代替金屬半導體接點的大膽構想。半導體研究小組又提出了這種半導體器件的工作原理。
1950年，第一隻“面結型電晶體”問世了，它的性能與肖克萊原來構想的完全一致。今天的電晶體，大部分仍是這種面結型電晶體。
1956年，肖克萊、巴丁、布拉頓三人，因發明電晶體同時榮獲諾貝爾物理學獎。
康鵬和中國首台電晶體計算機
1966年春天，康鵬還只是哈爾·濱軍事工程學院的中尉銜助教。當他在408計算機研究室的一個角落裡，為中國首台電晶體計算機“441-B”的繼續研發而冥思苦想時，聶榮臻同志簽發給他的“發明證書”已送到學院：當幾級首長正準備隆重表彰他時。那場持續十年的浩劫開始了。這不僅阻止了“儀式”，也使證書至今無影無蹤。
2006年9月5日，“紀念中國計算機教育50周年”座談會在清華大學舉行，中國計算機界先驅10多人出席。清華、北大兩校專家特別稱讚20世紀60年代的哈軍工“做出了441-B計算機的一流工作，比我們做得都好”。這些第一流工作自然離不開康鵬。
哈軍工的“441-B”是中國第一台電晶體計算機。也是中國首次自主創新且實現工業化批量生產的計算機，它套用在“兩彈一星”、殲六、海軍、空軍、二炮，以及中國電信、大慶油田，以生產100餘台的數量創造了當時的全國第一。而康鵬發明的“隔離阻塞一推拉觸發器電路”是它的核心部分，後被稱為“康鵬電路”。
1958年，中國科學院向計算所下達了研製109乙電晶體計算機的任務。華北計算所於1962年也開始研製108甲電晶體計算機。用了兩年時間安裝好109機，一通電，幾分鐘就出一次故障，稱為“跳動”、“抓鬼”（故障現象不重複）。這時，國外計算機界權威斷言：中國5年之內做不出電晶體通用計算機。
康鵬邀請正在負責研製119型大型通用電子管計算機的中科院計算所吳幾康先生和後來成為院士的高慶獅、沈緒榜二人前來參觀。吳先生很欣賞康鵬。他對慈雲桂說：“康鵬思路很敏捷，有很豐富的想像力。”他還要求康鵬做出40位的運算器，很快也成功了。
