第1章__電子系統(tǒng)概述

1、12012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組熊熊 蘭蘭 電話：電話Email：2012年年9月月模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)22012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 （信息）電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及（信息）電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。包括：模擬電子技術(shù)、其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。包括：模擬電子技術(shù)、數(shù)字?jǐn)?shù)字電子電子技術(shù)技術(shù)。 本課程是電氣工程、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的技本課程是電氣工程、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，術(shù)基礎(chǔ)課程，使學(xué)生掌握必須具備的電子技術(shù)

2、基礎(chǔ)理使學(xué)生掌握必須具備的電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)及基本技能，初步掌握閱讀和分析簡(jiǎn)單電子電論知識(shí)及基本技能，初步掌握閱讀和分析簡(jiǎn)單電子電路原理圖的一般規(guī)律，路原理圖的一般規(guī)律， 電子電路的設(shè)計(jì)，了解電子技電子電路的設(shè)計(jì)，了解電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用。術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用。前前 言言不同于電力電子技術(shù)不同于電力電子技術(shù)32012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組信息電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的信息電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的相同與區(qū)別相同與區(qū)別 電力電子技術(shù)也稱為功率電子技術(shù)，是使用電力電子技術(shù)也稱為功率電子技術(shù)，是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是電力電子器

3、件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是應(yīng)用于工業(yè)（電力）領(lǐng)域的電子技術(shù)。應(yīng)用于工業(yè)（電力）領(lǐng)域的電子技術(shù)。相同之處相同之處 用于電能變換的電力電子器件和用于信息變換用于電能變換的電力電子器件和用于信息變換的電子器件制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)（基于半導(dǎo)體理論）的電子器件制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)（基于半導(dǎo)體理論）是一樣的，其大多數(shù)工藝也是相同的。是一樣的，其大多數(shù)工藝也是相同的。 電力電子電路和信息電子電路的許多分析方法電力電子電路和信息電子電路的許多分析方法也是一致的。也是一致的。42012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組區(qū)別之處區(qū)別之處 處理的功率不同，前者的功率比較小

4、，而后者變換的處理的功率不同，前者的功率比較小，而后者變換的“電力電力”功率可大到數(shù)百功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至甚至GW，也可以小到數(shù)，也可以小到數(shù)W甚甚至至1W以下。以下。 電力電子學(xué)由電力學(xué)、電力電子學(xué)由電力學(xué)、電子學(xué)電子學(xué)和和控制理論控制理論三個(gè)學(xué)科交三個(gè)學(xué)科交叉而形成。叉而形成。 信息電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的信息電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的相同與區(qū)別相同與區(qū)別 典型的電力電子器件：大功率硅二極管、雙極型功率晶典型的電力電子器件：大功率硅二極管、雙極型功率晶體管和晶閘管、門極可關(guān)斷晶閘管體管和晶閘管、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO) 、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(power MOSFET)和功

5、率靜電感應(yīng)晶體管和功率靜電感應(yīng)晶體管(SIT) 、絕緣柵雙極、絕緣柵雙極型晶體管（型晶體管（IGT或或IGBT）和）和MOS控制晶閘管（控制晶閘管（MCT）等等。）等等。 52012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1. 本課程的性質(zhì)本課程的性質(zhì) 技術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課2. 特點(diǎn)特點(diǎn) 非純理論性課程，實(shí)踐性很強(qiáng)非純理論性課程，實(shí)踐性很強(qiáng) 以工程實(shí)踐的觀點(diǎn)來處理電路中的一些問題以工程實(shí)踐的觀點(diǎn)來處理電路中的一些問題3. 研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容 以器件為基礎(chǔ)、以信號(hào)為主線，研究各種模擬電子電以器件為基礎(chǔ)、以信號(hào)為主線，研究各種模擬電子電路的工作原理、特點(diǎn)及性能指標(biāo)

6、等。路的工作原理、特點(diǎn)及性能指標(biāo)等。4. 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 能夠?qū)σ话愕摹⒊Ｓ玫碾娮与娐愤M(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)較能夠?qū)σ话愕摹⒊Ｓ玫碾娮与娐愤M(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)較簡(jiǎn)單的單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單的單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。前前 言言62012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組學(xué)習(xí)本課程的難點(diǎn)和要求學(xué)習(xí)本課程的難點(diǎn)和要求1.內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少2.概念抽象，較難理解和掌握概念抽象，較難理解和掌握3.知識(shí)相關(guān)性強(qiáng)、各知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系知識(shí)相關(guān)性強(qiáng)、各知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系 上課認(rèn)真記筆記或標(biāo)注，上課認(rèn)真記筆記或標(biāo)注， 課后復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)、作業(yè)課后復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)、作業(yè) 及時(shí)解決疑問，系統(tǒng)學(xué)習(xí)

7、及時(shí)解決疑問，系統(tǒng)學(xué)習(xí)72012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組掌握特有概念與方法掌握特有概念與方法學(xué)習(xí)中要掌握的工程分析方法學(xué)習(xí)中要掌握的工程分析方法 定量估算，合理的近似定量估算，合理的近似 正確地選擇電路模型正確地選擇電路模型使用電路仿真與分析軟件使用電路仿真與分析軟件Multisim;Pspice等等實(shí)驗(yàn)調(diào)試是基本功實(shí)驗(yàn)調(diào)試是基本功總結(jié)總結(jié):采用定性分析、定量估算、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)采用定性分析、定量估算、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)調(diào)試相結(jié)合的分析方法調(diào)試相結(jié)合的分析方法本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法82012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課

8、程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組參考教材和資料參考教材和資料 1.電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分（第模擬部分（第5版）版）主編：康華光，高等教育出版社，主編：康華光，高等教育出版社，2006年年01月月 。 2.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分(第第5版版)-同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 主編：夏應(yīng)龍，主編：夏應(yīng)龍， 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007年年08月月 3.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）版）主編：童詩(shī)白，華成英，高等教育出版社，主編：童詩(shī)白，華成英，高等教育出版社， 2006年年1月月 4. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第4

9、版）習(xí)題解版）習(xí)題解主編：華成英，高等教育出版社，主編：華成英，高等教育出版社，2007年年3月月92012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組特別要求特別要求 1.保持良好的課堂紀(jì)律，不遲到、早保持良好的課堂紀(jì)律，不遲到、早退、曠課、閑聊，退、曠課、閑聊，手機(jī)靜音手機(jī)靜音。 2.作業(yè)認(rèn)真，書寫工整規(guī)范，作業(yè)認(rèn)真，書寫工整規(guī)范，特別強(qiáng)特別強(qiáng)調(diào)要獨(dú)立完成調(diào)要獨(dú)立完成。 3.積極參加答疑，及時(shí)反饋意見。積極參加答疑，及時(shí)反饋意見。102012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組模擬電子技術(shù)：模擬電子技術(shù)： 半導(dǎo)體器件（

10、二極管、三半導(dǎo)體器件（二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等）極管、場(chǎng)效應(yīng)管等） 電子電路（放大器、濾波電子電路（放大器、濾波器、集成運(yùn)算放大器、波形器、集成運(yùn)算放大器、波形發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源）。發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源）。數(shù)字電子技術(shù)：數(shù)字電子技術(shù)： 半導(dǎo)體器件（門電路、觸發(fā)半導(dǎo)體器件（門電路、觸發(fā)器等）；器等）； 電子電路（組合邏輯電路、電子電路（組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器時(shí)序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件和可編程邏輯器件PLD、數(shù)模、數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器等）。與模數(shù)轉(zhuǎn)換器等）。課程內(nèi)容體系課程內(nèi)容體系112012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課

11、程組1.1 電力系統(tǒng)與電子系統(tǒng)電力系統(tǒng)與電子系統(tǒng)1.2 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜1.3 電子系統(tǒng)組成框圖電子系統(tǒng)組成框圖1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述第第1 1章章 電子系統(tǒng)概述電子系統(tǒng)概述122012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1.1 1.1 電力系統(tǒng)與電子系統(tǒng)電力系統(tǒng)與電子系統(tǒng) 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和電力用戶組成的是由發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和電力用戶組成的整體，是將一次能源轉(zhuǎn)換成電能并輸送和分配到用戶的一個(gè)統(tǒng)整體，是將一次能源轉(zhuǎn)換成電能并輸送和分配到用戶的一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)。一系統(tǒng)。 主要作用：實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)

12、、變換、傳輸、分配和使用。主要作用：實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配和使用。6.3,10.5kV3.15kV6.3kV,10.5kV400/230V1000,500,330,220,110,35kV國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)132012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 發(fā)電廠發(fā)電廠3.15kV6.3kV10.5kV13.8kV18kV升壓升壓輸電線輸電線220kV330kV500kV1000kV降壓降壓變電站變電站3kV6kV10kV降壓降壓用戶（日用戶（日常常/生產(chǎn)）生產(chǎn)）3kV6kV 380 / 220V36V降壓降壓我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)輸配電變壓器電壓等級(jí)我國(guó)電力系

13、統(tǒng)的發(fā)輸配電變壓器電壓等級(jí)142012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。 一次設(shè)備（也稱主設(shè)備）是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是直一次設(shè)備（也稱主設(shè)備）是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電力母線、電力電纜和輸電線路等。斷路器、隔離開關(guān)、電力母線、電力電纜和輸電線路等。 一次設(shè)備及其連接的回路稱為一次回路。一次設(shè)備及其連接的回路稱為一次回路。 二

14、次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測(cè)的設(shè)二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測(cè)的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表、信號(hào)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表、信號(hào)器具等。二次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取器具等。二次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取得電的聯(lián)系。得電的聯(lián)系。 二次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實(shí)現(xiàn)某種技術(shù)要求的二次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實(shí)現(xiàn)某種技術(shù)要求的電氣回路稱為二次回路。電氣回路稱為二次回路。 電力系統(tǒng)還包括為保證其安全可靠運(yùn)行的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)電力系統(tǒng)還包括為保證其安全可靠運(yùn)行的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置裝

15、置,調(diào)度自動(dòng)化和通信等輔助系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化和通信等輔助系統(tǒng)(又稱二次系統(tǒng)又稱二次系統(tǒng))。 電力系統(tǒng)的構(gòu)成電力系統(tǒng)的構(gòu)成152012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 電子電路是由電子元件組成的、實(shí)現(xiàn)特定功能的電路。電子電路是由電子元件組成的、實(shí)現(xiàn)特定功能的電路。 電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)是由電子電路和傳輸介質(zhì)組成的、完成是由電子電路和傳輸介質(zhì)組成的、完成特定功能的整體。特定功能的整體。 電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)162012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組計(jì)算機(jī)主板計(jì)算機(jī)主板172012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技

16、術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 與與電力系統(tǒng)處理能量電力系統(tǒng)處理能量不同，電子系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)不同，電子系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電信電信號(hào)號(hào)的產(chǎn)生、獲取、放大、變換、傳輸、識(shí)別和應(yīng)用等功能（或的產(chǎn)生、獲取、放大、變換、傳輸、識(shí)別和應(yīng)用等功能（或部分功能），處理的對(duì)象是電信號(hào)。部分功能），處理的對(duì)象是電信號(hào)。 信號(hào)信號(hào)是隨時(shí)間變化的某種物理量，是信息的表現(xiàn)形式與傳是隨時(shí)間變化的某種物理量，是信息的表現(xiàn)形式與傳送載體。例如，體溫反映人的健康信息，體溫送載體。例如，體溫反映人的健康信息，體溫37oC表示健康，表示健康，38oC表示略有小疾。表示略有小疾。 一般情況下，用電子系統(tǒng)處理電信號(hào)一般情況

17、下，用電子系統(tǒng)處理電信號(hào)(電壓或電流電壓或電流)比其他方式比其他方式（如機(jī)械方式）容易、成本低和可靠性高，故通常將各種非電信（如機(jī)械方式）容易、成本低和可靠性高，故通常將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再進(jìn)行處理。號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再進(jìn)行處理。 因此，電子系統(tǒng)成為信息化社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，例如通信系統(tǒng)、因此，電子系統(tǒng)成為信息化社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，例如通信系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)等。電視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)等。 電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)182012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組有線擴(kuò)音系統(tǒng)有線擴(kuò)音系統(tǒng)拾音器拾音器音頻音頻放大器放大器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器傳感器傳

18、感器(或換能器或換能器)：將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)，是電子將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)，是電子系統(tǒng)實(shí)際的系統(tǒng)實(shí)際的信號(hào)源信號(hào)源之一。之一。音頻放大器：音頻放大器：實(shí)現(xiàn)電壓和功率放大的電子電路。實(shí)現(xiàn)電壓和功率放大的電子電路。電壓電壓（弱）（弱）電壓電壓（強(qiáng)）（強(qiáng)）聲音聲音（強(qiáng)）（強(qiáng)）聲音聲音（弱）（弱）執(zhí)行器：執(zhí)行器：將電信號(hào)還原為原始的非電信號(hào)的部件，去影響物理世將電信號(hào)還原為原始的非電信號(hào)的部件，去影響物理世界。通常用電阻模擬，作為電子系統(tǒng)的界。通常用電阻模擬，作為電子系統(tǒng)的負(fù)載負(fù)載。 end 電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)192012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院

19、電子技術(shù)課程組1.2 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜1.2.1 信號(hào)信號(hào)1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜電路的組成電路的組成信信號(hào)號(hào)源源負(fù)負(fù)載載電電 子子系系 統(tǒng)統(tǒng)202012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 信號(hào)信號(hào)是隨時(shí)間變化的某種物理量，是信息的表現(xiàn)是隨時(shí)間變化的某種物理量，是信息的表現(xiàn)形式與傳送載體形式與傳送載體 。 傳感器作為電子系統(tǒng)的一種實(shí)際信號(hào)源，可等效傳感器作為電子系統(tǒng)的一種實(shí)際信號(hào)源，可等效為電壓源或電流源，是時(shí)間的函數(shù)。為電壓源或電流源，是時(shí)間的函數(shù)。R+-)(tvR)(ti1.2.1 信信 號(hào)號(hào)電壓源電壓源電流源電流源212012年年

20、9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 如果電壓（或電流）在某個(gè)值域內(nèi)可連續(xù)取值則稱為如果電壓（或電流）在某個(gè)值域內(nèi)可連續(xù)取值則稱為連續(xù)連續(xù)信號(hào)或模擬信號(hào)信號(hào)或模擬信號(hào)。 例如，電壓是時(shí)間的正弦函數(shù)例如，電壓是時(shí)間的正弦函數(shù))sin()(tVtvm 值域值域: -Vm,+Vm 如果電壓（或電流）在某個(gè)值域內(nèi)只能是某個(gè)單位量的整如果電壓（或電流）在某個(gè)值域內(nèi)只能是某個(gè)單位量的整倍數(shù)則稱為倍數(shù)則稱為離散信號(hào)或數(shù)字信號(hào)離散信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。 例如，單位量為例如，單位量為1mV，數(shù)字電壓信號(hào)的幅值只能是，數(shù)字電壓信號(hào)的幅值只能是0 mV、1 mV、2 mV、n mV 。

21、 )(tv)(tv)(tvtoto 模擬信號(hào)模擬信號(hào)to 多值數(shù)字信號(hào)多值數(shù)字信號(hào)二值數(shù)字信號(hào)二值數(shù)字信號(hào)1.2.1 信信 號(hào)號(hào)222012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 模擬電路模擬電路（Analog Circuit）是處理模擬信號(hào)的電子電路，）是處理模擬信號(hào)的電子電路，是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)要討論的主要內(nèi)容。是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)要討論的主要內(nèi)容。 數(shù)字電路數(shù)字電路(Digital Circuit)是處理數(shù)字信號(hào)的電子電路。是處理數(shù)字信號(hào)的電子電路。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(Analog to Digital Converter, ADC)是實(shí)現(xiàn)模是

22、實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電子電路。擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電子電路。 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（Digital to Analog Converter, DAC)是實(shí)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電子電路。數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電子電路。 通常，數(shù)字電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是數(shù)字電子通常，數(shù)字電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)要討論的主要內(nèi)容。技術(shù)基礎(chǔ)要討論的主要內(nèi)容。end1.2.1 信信 號(hào)號(hào)232012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜信號(hào)承載的重要信息之一是其頻譜信息。信號(hào)承載的重要

23、信息之一是其頻譜信息。角頻率相位，幅度信息：例如,)sin()(,mmVtVtv正弦信號(hào)常作為模擬電路的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或測(cè)試信號(hào)。正弦信號(hào)常作為模擬電路的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或測(cè)試信號(hào)。幅度頻譜：信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系幅度頻譜：信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系相位頻譜：信號(hào)相位與頻率的關(guān)系相位頻譜：信號(hào)相位與頻率的關(guān)系幅度頻譜和相位頻譜統(tǒng)稱為信號(hào)的頻譜。幅度頻譜和相位頻譜統(tǒng)稱為信號(hào)的頻譜。 1.2.1 信信 號(hào)號(hào)242012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜如果信號(hào)是時(shí)間的周期函數(shù)則稱為周期信號(hào)。如果信號(hào)是時(shí)間的周期函

24、數(shù)則稱為周期信號(hào)。)()(,Ttvtvv例如Tf1T-信號(hào)的周期信號(hào)的周期-信號(hào)的頻率信號(hào)的頻率周期性正弦信號(hào)波形周期性正弦信號(hào)波形周期性方波信號(hào)波形周期性方波信號(hào)波形0ut0ut1.2.1 信信 號(hào)號(hào)1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜252012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組;)(00存在Tttdttv 如果周期信號(hào)如果周期信號(hào)滿足狄里赫利條件滿足狄里赫利條件（Dirichlets Condition），），則可展開為傅里葉級(jí)數(shù)。狄里赫利條件：則可展開為傅里葉級(jí)數(shù)。狄里赫利條件：在任意周期內(nèi)絕對(duì)可積，即在任意周期內(nèi)

25、絕對(duì)可積，即在任意周期內(nèi)只有有限個(gè)極值；在任意周期內(nèi)只有有限個(gè)極值；在任意周期內(nèi)只有有限個(gè)不連續(xù)點(diǎn)；在任意周期內(nèi)只有有限個(gè)不連續(xù)點(diǎn)；nnnnnnTttTttnTttnnnnnnnbabaVdttvTaVdttntvTbdttntvTaTftnVVtnbtnaatvarctan)(1)sin()(2)cos()(2122 :)sin()sin()cos()(220000001000100000000角頻率直流分量直流分量n=1基波分量基波分量n1諧波分量諧波分量交流分量交流分量1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜262012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程

26、組例如：周期性方波信號(hào)可以分解為無數(shù)個(gè)諧波分量的累加。例如：周期性方波信號(hào)可以分解為無數(shù)個(gè)諧波分量的累加?；ɑㄖ绷鞣至恐绷鞣至?基波基波t三次諧波三次諧波直流分量直流分量Us/2u0Us周期性正弦信號(hào)波形周期性正弦信號(hào)波形周期性方波信號(hào)波形周期性方波信號(hào)波形0ut0ut1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜272012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組例例 求電壓周期方波信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)求電壓周期方波信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù) 。TntTnTntnTVtvS) 1(2) 12(02) 12()(000002125sin523sin32sin22)(fTtVtVt

27、VVtvSSSS解：解：toVST2ToVn()VS/203050o03050波形波形幅度譜幅度譜相位譜相位譜)(tv)(n同一電路對(duì)不同一電路對(duì)不同頻率的信號(hào)同頻率的信號(hào)的響應(yīng)是相同的響應(yīng)是相同的嗎？的嗎？1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜282012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組212201)21(1VRVVRPnn)21(1220nnVVV2/nV周期電壓信號(hào)作用到電阻周期電壓信號(hào)作用到電阻R R上的平均功率上的平均功率P P為為 V V是電壓信號(hào)的有效值，是電壓信號(hào)的有效值，總平均功率等于各次分量平均功率之和?？偲骄β实扔诟鞔畏至科骄β?/p>

28、之和。是各次正弦波的有效值。是各次正弦波的有效值。 所以所以, ,信號(hào)的幅度譜反映了信號(hào)的信號(hào)的幅度譜反映了信號(hào)的功率分布功率分布，是信號(hào)最重要，是信號(hào)最重要的特性之一。的特性之一。1. 周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜292012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 如果周期如果周期T趨于無窮大，則周期信號(hào)變化為非周期信號(hào)。因趨于無窮大，則周期信號(hào)變化為非周期信號(hào)。因此，非周期信號(hào)的角頻率此，非周期信號(hào)的角頻率0=2/T是無窮小量，信號(hào)的頻譜將是無窮小量，信號(hào)的頻譜將在角頻率軸上連續(xù)分布。在角頻率軸上連續(xù)分布。2. 非周期信號(hào)的頻譜非周期信號(hào)的頻譜dttv

29、 )( 如果模擬信號(hào)如果模擬信號(hào)絕對(duì)可積，即絕對(duì)可積，即則存在傅里葉變換對(duì)則存在傅里葉變換對(duì): : 1)(21)()()(jdejVtvdtetvjVtjtj V(j)即是非周期信號(hào)的頻譜。其中即是非周期信號(hào)的頻譜。其中V(j)是相位譜，是相位譜，|V(j)|是幅度譜，是幅度譜，|V(j)|2是功率譜。是功率譜。1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜302012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組例例 求電壓?jiǎn)蚊}沖信號(hào)的頻譜求電壓?jiǎn)蚊}沖信號(hào)的頻譜:(:(參見信號(hào)與系統(tǒng)課程參見信號(hào)與系統(tǒng)課程) ) ttVtvS0)(2sin2)()(StjStjVdteVdte

30、tvjV解解: )(tvtoVS- 幅度譜是連續(xù)分布的，并且脈沖寬度（幅度譜是連續(xù)分布的，并且脈沖寬度（2）越窄，高頻分量）越窄，高頻分量越多；頻譜幅度與脈沖幅度和脈沖寬度之積（越多；頻譜幅度與脈沖幅度和脈沖寬度之積（VS）成正比。）成正比。 o|V(j)|VS2462. 非周期信號(hào)的頻譜非周期信號(hào)的頻譜312012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 在工程實(shí)際中，信號(hào)作用的時(shí)段通常是有限的，滿足絕對(duì)可在工程實(shí)際中，信號(hào)作用的時(shí)段通常是有限的，滿足絕對(duì)可積條件，信號(hào)的頻譜總是存在的。積條件，信號(hào)的頻譜總是存在的。 對(duì)工程實(shí)際問題有重要影響的信號(hào)稱為有用

31、信號(hào)對(duì)工程實(shí)際問題有重要影響的信號(hào)稱為有用信號(hào)(有效信號(hào)有效信號(hào)),通常有用信號(hào)的頻譜范圍是有限的。通常有用信號(hào)的頻譜范圍是有限的。 表表1.2.2 典型信號(hào)的頻率范圍典型信號(hào)的頻率范圍信信 號(hào)號(hào)頻率范圍頻率范圍信信 號(hào)號(hào)頻率范圍頻率范圍心電信號(hào)心電信號(hào)0.05Hz0.05Hz200Hz200Hz調(diào)頻無線電信號(hào)調(diào)頻無線電信號(hào)88MHz88MHz108MHz108MHz音頻信號(hào)音頻信號(hào)20Hz20Hz20kHz20kHz超高頻電視信號(hào)超高頻電視信號(hào)470MHz470MHz806MHz806MHz模擬電視信號(hào)模擬電視信號(hào)直流直流4.5MHz4.5MHz衛(wèi)星電視信號(hào)衛(wèi)星電視信號(hào)3.7GHz3.7GH

32、z4.2GHz4.2GHz調(diào)幅無線電信號(hào)調(diào)幅無線電信號(hào)540kHz540kHz1600kHz1600kHz1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜322012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 電子電路總是處在復(fù)雜的電磁環(huán)境中。因此，除了有用信電子電路總是處在復(fù)雜的電磁環(huán)境中。因此，除了有用信號(hào)外，工程實(shí)際問題中還存在干擾和噪聲信號(hào)。號(hào)外，工程實(shí)際問題中還存在干擾和噪聲信號(hào)。3. 干擾和噪聲信號(hào)的頻譜干擾和噪聲信號(hào)的頻譜 自然界的雷電、電力輸電線路、無線電臺(tái)和電視臺(tái)、電動(dòng)機(jī)自然界的雷電、電力輸電線路、無線電臺(tái)和電視臺(tái)、電動(dòng)機(jī)的起停等產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象必然在電子電路

33、中產(chǎn)生電壓或電流脈沖的起停等產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象必然在電子電路中產(chǎn)生電壓或電流脈沖信號(hào)，它們對(duì)電子電路的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾，稱為信號(hào)，它們對(duì)電子電路的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾，稱為干擾信號(hào)干擾信號(hào)，其，其頻譜分布與單脈沖信號(hào)相似，包含有豐富的頻譜分布與單脈沖信號(hào)相似，包含有豐富的高頻分量高頻分量。)(tvtoVS-o|V(j)|VS2461.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜332012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 噪聲噪聲是指電子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的對(duì)有用信號(hào)的擾動(dòng)。是指電子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的對(duì)有用信號(hào)的擾動(dòng)。 例如，在電阻材料中電子總是在做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)外電例如，在

34、電阻材料中電子總是在做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)外電壓引起的定向運(yùn)動(dòng)電流形成壓引起的定向運(yùn)動(dòng)電流形成擾動(dòng)電流擾動(dòng)電流。-熱噪聲熱噪聲。+-i0ti(t)0I(j)均勻譜均勻譜 當(dāng)有用信號(hào)遠(yuǎn)大于噪聲時(shí)，可忽略噪聲信號(hào)。相反，有用信當(dāng)有用信號(hào)遠(yuǎn)大于噪聲時(shí)，可忽略噪聲信號(hào)。相反，有用信號(hào)被淹埋在噪聲信號(hào)中。所以，噪聲信號(hào)限制了電子系統(tǒng)所能號(hào)被淹埋在噪聲信號(hào)中。所以，噪聲信號(hào)限制了電子系統(tǒng)所能處理的最小信號(hào)。處理的最小信號(hào)。 3. 干擾和噪聲信號(hào)的頻譜干擾和噪聲信號(hào)的頻譜1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜342012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組+-i0ti(t)0

35、I(j)均勻譜均勻譜 評(píng)價(jià)信號(hào)優(yōu)劣的指標(biāo)是評(píng)價(jià)信號(hào)優(yōu)劣的指標(biāo)是信噪比信噪比S/N，定義為有用信號(hào)的功率，定義為有用信號(hào)的功率與噪聲信號(hào)的功率之比。信噪比越大，信號(hào)越好。與噪聲信號(hào)的功率之比。信噪比越大，信號(hào)越好。 評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)對(duì)噪聲和干擾的抑制能力用輸出信號(hào)的信噪比評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)對(duì)噪聲和干擾的抑制能力用輸出信號(hào)的信噪比(S/N)o除以輸入信號(hào)的信噪比除以輸入信號(hào)的信噪比(S/N)i，商越大，抑制能力越強(qiáng)。，商越大，抑制能力越強(qiáng)。 3. 干擾和噪聲信號(hào)的頻譜干擾和噪聲信號(hào)的頻譜1.2.2 信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜352012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1

36、.3 電子系統(tǒng)組成框圖電子系統(tǒng)組成框圖傳感器傳感器信號(hào)信號(hào)預(yù)處理預(yù)處理模擬信號(hào)模擬信號(hào)處理子系統(tǒng)處理子系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)處理子系統(tǒng)執(zhí)行器執(zhí)行器模數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)模數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換傳感器傳感器將工程實(shí)際涉及的某些物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。將工程實(shí)際涉及的某些物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。為了避免為了避免對(duì)物理量的影響，傳感器攝取的能量很小，輸出的電信號(hào)很弱對(duì)物理量的影響，傳感器攝取的能量很小，輸出的電信號(hào)很弱（如微伏級(jí)或毫伏級(jí)的電壓），且信號(hào)伴隨著噪聲信號(hào)。（如微伏級(jí)或毫伏級(jí)的電壓），且信號(hào)伴隨著噪聲信號(hào)。 信號(hào)預(yù)處理：包括信號(hào)幅度的放大和濾除干擾及噪聲信號(hào)。信號(hào)預(yù)處理：包括信號(hào)幅度的放大和濾除干擾及噪

37、聲信號(hào)。例如：在線檢測(cè)：變壓器油中氣體含量、開關(guān)柜觸頭的溫例如：在線檢測(cè)：變壓器油中氣體含量、開關(guān)柜觸頭的溫度；電纜故障定位與測(cè)距、變壓器防盜度；電纜故障定位與測(cè)距、變壓器防盜362012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組傳感器傳感器信號(hào)信號(hào)預(yù)處理預(yù)處理模擬信號(hào)模擬信號(hào)處理子系統(tǒng)處理子系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)處理子系統(tǒng)執(zhí)行器執(zhí)行器模數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)模數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換信號(hào)處理操作：包括對(duì)信號(hào)的放大，運(yùn)算（加法、減法、乘法、信號(hào)處理操作：包括對(duì)信號(hào)的放大，運(yùn)算（加法、減法、乘法、積分和微分等），各種函數(shù)變換，頻譜變換，邏輯運(yùn)算等。積分和微分等），各種函數(shù)

38、變換，頻譜變換，邏輯運(yùn)算等。 理論上，各種信號(hào)處理操作都可以用模擬或數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)。理論上，各種信號(hào)處理操作都可以用模擬或數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)。 執(zhí)行器把電信號(hào)還原成某種物理量，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程實(shí)際的某種操作。執(zhí)行器把電信號(hào)還原成某種物理量，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程實(shí)際的某種操作。1.3 電子系統(tǒng)組成框圖電子系統(tǒng)組成框圖372012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述 電子學(xué)或電子技術(shù)電子學(xué)或電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科學(xué)和技術(shù)。學(xué)和技術(shù)。 電力系統(tǒng)主要是利用電子在金屬中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)成

39、電能的生電力系統(tǒng)主要是利用電子在金屬中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)成電能的生產(chǎn)、傳輸和使用等電氣設(shè)備。產(chǎn)、傳輸和使用等電氣設(shè)備。 電子器件電子器件是利用電子在真空或半導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)成特定是利用電子在真空或半導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)成特定功能的器件。目前，半導(dǎo)體器件是電子器件的主體，包括半導(dǎo)功能的器件。目前，半導(dǎo)體器件是電子器件的主體，包括半導(dǎo)體二極管、三極管、集成電路等。體二極管、三極管、集成電路等。 電子電路電子電路廣泛地應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、廣播電視、廣泛地應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、廣播電視、遙感和遙測(cè)等工程中，形成相對(duì)獨(dú)立的電子工程體系。遙感和遙測(cè)等工程中，形成相對(duì)獨(dú)立的電子工程體系。3820

40、12年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組庫(kù)倫庫(kù)倫（Coulomb，17361806 ，法國(guó)）：庫(kù)侖定律。庫(kù)侖定律使電磁學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段。安培安培（Ampere，1775 -1836 ，法國(guó)）：安培定律、安培定則和分子電流等 。著書電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論。 歐姆歐姆（Ohm，1787-1854，德國(guó)）：在金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定的論文論述了歐姆定律歐姆定律 。奧斯特奧斯特 （Oersted ，1777 -1851，丹麥 ）：電流磁效應(yīng) 。高斯高斯（Gauss，1777-1855，德國(guó) ）：高斯發(fā)明了磁強(qiáng)計(jì)，第一個(gè)電話電報(bào)系統(tǒng) 。在

41、數(shù)學(xué)方面有巨大的貢獻(xiàn)。法拉第法拉第（Faraday，1791-1867，英國(guó) ）：電磁感應(yīng) 。 電氣工程和電子工程的誕生歸功于許多科學(xué)巨人的開創(chuàng)性的電氣工程和電子工程的誕生歸功于許多科學(xué)巨人的開創(chuàng)性的研究成果。研究成果。1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述392012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組亨利亨利（Henry，1797-1878，美國(guó)）：發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象。研究電磁中繼理論，是電報(bào)的基礎(chǔ)。麥克斯韋麥克斯韋（Maxwell，1831-1879，英國(guó)）：麥克斯韋方程，提出了統(tǒng)一的電磁理論，預(yù)測(cè)了電磁波可以在空間中傳播和光是一種電磁波。赫茲

42、（赫茲（Hertz，1857-1894，德國(guó) ）：1888年，用火花間隙振蕩器產(chǎn)生了電磁波（赫茲波），證實(shí)了麥克斯韋的預(yù)測(cè)。馬可尼馬可尼（Marconi，1874-1937，意大利）： 1896年，成功地發(fā)射赫茲波，并在2英里外檢測(cè)到赫茲波，無線電報(bào)初露端倪。 電氣工程和電子工程的誕生歸功于許多科學(xué)巨人的開創(chuàng)性的電氣工程和電子工程的誕生歸功于許多科學(xué)巨人的開創(chuàng)性的研究成果。研究成果。1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述402012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組在研究有效地進(jìn)行無線電通信的過程中，電子技術(shù)時(shí)代悄然到來在研究有效地進(jìn)行無線電

43、通信的過程中，電子技術(shù)時(shí)代悄然到來 洛倫茲洛倫茲（Lorentz，1853-1928） ：1895年，假定了電子存在。湯普森湯普森（Thompson，1856-1940）： 1897 年，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子。弗萊明弗萊明（J.A.Fleming，1849-1945） ：1904 年，發(fā)明了真空電子二極管(diode)，用于檢測(cè)微弱的無線電信號(hào)（電磁波）。 福雷斯特福雷斯特（Forest，1873-1961） ：1906 年，發(fā)明了具有放大作用的真空電子三極管。 此后的近半個(gè)世紀(jì)，真空電子器件在無線電通信中得到此后的近半個(gè)世紀(jì)，真空電子器件在無線電通信中得到廣泛的應(yīng)用，并逐漸擴(kuò)展到無線電廣播、電

44、視和計(jì)算機(jī)等廣泛的應(yīng)用，并逐漸擴(kuò)展到無線電廣播、電視和計(jì)算機(jī)等工程領(lǐng)域。工程領(lǐng)域。 1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述412012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 世界上第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)于世界上第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)于1946年在美國(guó)研制成功，年在美國(guó)研制成功，IBM公司將其取名為愛尼亞克（公司將其取名為愛尼亞克（Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC）。）。 這臺(tái)計(jì)算機(jī)使用了這臺(tái)計(jì)算機(jī)使用了18800個(gè)電子管，占地個(gè)電子管，占地170平方米，重達(dá)平方米，重達(dá)30噸，耗

45、電噸，耗電140千瓦，價(jià)格千瓦，價(jià)格40多萬美元。多萬美元。 每秒可進(jìn)行每秒可進(jìn)行5000次次加法和減法運(yùn)算，把計(jì)加法和減法運(yùn)算，把計(jì)算一條彈道的時(shí)間縮短算一條彈道的時(shí)間縮短為為30秒。秒。 ENIAC服役服役長(zhǎng)達(dá)長(zhǎng)達(dá)9年。年。 1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述422012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 1947 年底美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克萊（年底美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克萊（Shockley，1910-1989）、布拉頓（）、布拉頓（Brattain，1902-1987）、巴丁（）、巴丁（Bardeen，1908-1991）發(fā)明了晶體管。

46、）發(fā)明了晶體管。 電子管制造復(fù)雜，成本高，體積大，耗電多。電子管制造復(fù)雜，成本高，體積大，耗電多。 在大多數(shù)領(lǐng)域中電子管已逐在大多數(shù)領(lǐng)域中電子管已逐漸被晶體管取代，真空管時(shí)代結(jié)漸被晶體管取代，真空管時(shí)代結(jié)束束,晶體管時(shí)代誕生。晶體管時(shí)代誕生。 他們?nèi)艘惨驗(yàn)榘l(fā)明晶體管而他們?nèi)艘惨驗(yàn)榘l(fā)明晶體管而榮獲榮獲1956年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 1.4 電子技術(shù)及其發(fā)展概述電子技術(shù)及其發(fā)展概述432012年年9月月 熊熊 蘭蘭 電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程組 在在1958年年,美國(guó)的基爾比（美國(guó)的基爾比（Kilby，1923-2005）和諾伊斯）和諾伊斯（Noyce

47、，1927-1990）間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路）間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路（Integrated Chip, IC）。）。 第一個(gè)鍺材料集成電路放大器。第一個(gè)鍺材料集成電路放大器。 標(biāo)志著電子技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的階段標(biāo)志著電子技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的階段-微電子技術(shù)時(shí)代微電子技術(shù)時(shí)代（Microelectronics）。）。 基爾比也因?yàn)榘l(fā)明集成電路而在基爾比也因?yàn)榘l(fā)明集成電路而在2000年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 集成電路技術(shù)是通過一系列集成電路技術(shù)是通過一系列特定的加工工藝，將電子電路特定的加工工藝，將電子電路“集成制造集成制造”在一塊半導(dǎo)體晶片在一塊半導(dǎo)體晶片上，執(zhí)行特定的電路或系統(tǒng)功能。上，執(zhí)行特定的電路或系統(tǒng)功能。 集成電路實(shí)