0-電子技術(shù)基礎(chǔ)緒論

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程 電氣與控制工程學(xué)院基礎(chǔ)部 王國新 緒論1.1 電子技術(shù)1.2 模擬信號與數(shù)字信號 1.3 模擬電路與數(shù)字電路1.4 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程 1.1 電子技術(shù)1.1.1 電子技術(shù) 電子技術(shù)是研究電子器件和電子電路工作原理及其應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。電子技術(shù)是19世紀(jì)末、20世紀(jì)初發(fā)展起來的具有劃時代意義的新興技術(shù)；電子技術(shù)與其他技術(shù)的交叉融合，產(chǎn)生了一系列新興學(xué)科。 電子器件經(jīng)歷了第一代電子管，第二代半導(dǎo)體晶體管和第三代集成電路；目前集成電路的發(fā)展日新月異，代表了電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。 電子器件與電阻器、電感器、電容器、變壓器、開關(guān)等元件連接起來所組成的電路稱為電子電路。 第一

2、代電子管是在1904年英國人弗萊明發(fā)明的真空二極管的基礎(chǔ)上，由美國人德福雷斯特發(fā)明的。 電子管是在真空的玻璃泡中放入燈絲和電極密封制成。燈絲加熱后可以發(fā)射電子，電極加上電壓，就可以對電子的運(yùn)動產(chǎn)生控制作用。電子管(真空管)1.1 電子技術(shù)1.1.2 電子器件的發(fā)展 第二代半導(dǎo)體晶體管是1947年在美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室由Shockley(肖克利)、Bardeen(布拉頓)、Brattain(巴丁)發(fā)明的。 晶體管與電子管相比，具有體積小、壽命長、耗電少等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。 1.1.2 電子技術(shù)的發(fā)展1947年發(fā)明的點(diǎn)接觸型晶體管半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體晶體管 1.1.2電子技術(shù)的發(fā)展 第三代集成電路

3、是1958 年由美國德克薩斯公司發(fā)明。它將許多晶體管、 電阻、電容等元件制作在同一塊硅晶片上。 集成電路的發(fā)展經(jīng)歷了小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)。 第一片集成電路只有4只晶體管，而1997年有40億只晶體管?？茖W(xué)家預(yù)測，集成度按10倍/6年的速度增長，到2015年-2020年達(dá)到飽和。 集成電路的出現(xiàn)，使電子技術(shù)向著微小型化、智能化、高精度、高靈敏度、高功率方向發(fā)展。 1.1.2 電子技術(shù)的發(fā)展 目前電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，例如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域。 1.工業(yè)領(lǐng)域 數(shù)控機(jī)床、線切割機(jī)、高頻

4、爐、產(chǎn)品分裝、自動倉庫等自動化生產(chǎn)線、自動控制裝置、自動測試裝置。1.1.3電子技術(shù)的應(yīng)用抓舉機(jī)器人爬壁機(jī)器人焊接機(jī)器人蛇形機(jī)器人 控溫控濕塑料大棚2.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 高速鐵路列車3.交通運(yùn)輸領(lǐng)域 汽車?yán)走_(dá) 列車駕駛室 汽車數(shù)字化儀表盤1.1.3 電子技術(shù)的應(yīng)用 伽馬刀1.1.3 電子技術(shù)的應(yīng)用4.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 核磁共振 B超火箭發(fā)射 火箭 火箭 軍艦 5.軍事領(lǐng)域1.1.3 電子技術(shù)的應(yīng)用太陽能發(fā)電 軍艦 6.新能源領(lǐng)域1.1.3 電子技術(shù)的應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電1.1.3 電子技術(shù)的應(yīng)用2.7 在民用領(lǐng)域收音機(jī)音樂播放器家庭影院數(shù)碼相機(jī)噴墨打印機(jī)和掃描儀筆記本電腦數(shù)字電子秤電磁爐微波爐電飯鍋?zhàn)詣用?/p>

5、包機(jī) 此外還有錄音筆、電子琴、定時器、攝像機(jī)、洗衣機(jī)、DVD播放機(jī)、消毒柜、電子門鈴、節(jié)日彩燈、家用按摩機(jī)、電冰箱、空調(diào)、智能電度表、家用防盜裝置、電子鎖、LED臺燈、電子臺歷、。1.信號 信息需要借助于某些物理量（如聲、光、電）的變化 來表示和傳遞。 電信號常常表示為隨時間變化的電壓u(t)或電流i(t) 。2.電信號 由于非電物理量可以轉(zhuǎn)換成電信號，而且電信號容 易傳送和控制，因此其成為應(yīng)用最為廣泛的信號。1.2 模擬信號與數(shù)字信號 信號是反映信息的物理量，如溫度、壓力、流量，聲 音等。3. 模擬信號與數(shù)字信號 模擬信號:在時間和數(shù)值上均具有連續(xù)性，即在任意時 刻有確定的函數(shù)值u或i，并且

6、u或i的幅度是連續(xù)取值。 數(shù)字信號:在時間和數(shù)值上均具有離散性，同時具有雙 值性。模擬信號 數(shù)字信號 1.2 模擬信號與數(shù)字信號HULmaxUHmin傳感器放大A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字電路（CPU）D/A轉(zhuǎn)換器功率放大執(zhí)行機(jī)構(gòu)測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖模擬信號與數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換： 1.2 模擬信號與數(shù)字信號ADDA 顯示器件1.模擬電路處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。放大電路主要完成信號的電壓、電流或功率放大。運(yùn)算電路主要完成信號的加、減、乘、除、積分、微分、對數(shù)和指數(shù)等運(yùn)算；信號發(fā)生電路主要用于產(chǎn)生正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波等；濾波電路用于保留信號中的有用頻率成分，抑制其它頻率成分的信號通過；直流電源是

7、將工頻交流電轉(zhuǎn)換成不同輸出電壓和電流的直流電。 1.3 模擬電路與數(shù)字電路2.數(shù)字電路處理數(shù)字信號的電子電路稱為數(shù)字電路。數(shù)字電路主要研究數(shù)字信號的存儲、變換、測量等，其包括門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲器、可編程邏輯器件、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。1.3 模擬電路與數(shù)字電路3.模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別在模擬電路中晶體管工作在放大區(qū)，在數(shù)字電路中晶體管工作在飽和區(qū)或截止區(qū)，工作在開關(guān)狀態(tài)；數(shù)字電路體積小、便于集成；模擬電路抗干擾能力較弱，數(shù)字電路抗干擾能力較強(qiáng)。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是高等院校工科電類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程內(nèi)容：放大電路、運(yùn)算電路、波形發(fā)生電路、濾波

8、電路和直流電源等。課程教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生初步掌握模擬電子電路的基本概念、基本電路和基本分析方法。1.4 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程1.4.1 課程內(nèi)容工程性強(qiáng)：在分析模擬電路時常常需要從工程的角度分析問題和解決問題。在分析電子器件和電子電路時需要根據(jù)信號的幅值和頻率，選擇模型及參數(shù)；在工程允許的范圍內(nèi)，忽略一些次要因素，對一些電子器件和電子電路進(jìn)行一些合理的近似和估算。實(shí)踐性強(qiáng)：掌握常用電子器件的工作原理及性能參數(shù)；掌握常用模擬電路的分析和設(shè)計(jì)方法；掌握常用電子儀器的使用方法，并能夠利用其完成模擬電路測試、故障判斷及排除；能夠采用電子電路仿真分析和設(shè)計(jì)軟件對模擬電路進(jìn)行仿真分析。1.4 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程1.4.2 課程特點(diǎn)1.4 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程1.4.3 如何學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程重點(diǎn)掌握模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本概念、基本電路、基本分析方法。能夠采用電路的基本定理、基本定律分析模擬電路。采用工程觀點(diǎn)學(xué)習(xí)這門課程，進(jìn)行必要的工程估算。忽略一些次要因素，使復(fù)雜的工程問題得到簡化，并且滿足實(shí)際工作的需要。 注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)為主、以仿真實(shí)驗(yàn)為輔。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會研究性、探究式學(xué)習(xí)方式。 會