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      2. 電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用概況

        發(fā)布時(shí)間:2024-03-01
        u 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)。
        u 電子技術(shù)最早應(yīng)用于通信領(lǐng)域。
        隨著電子科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,尤其是近十余年來,以信息科學(xué)技術(shù)為中心的包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物基因工程、光電子技術(shù)、軍事電子技術(shù)、生物電子學(xué)、新型材料、新型能源、海洋開發(fā)工程技術(shù)等高新技術(shù)群的興起,引起人類從生產(chǎn)到生活各個(gè)方面巨大變革。
        u 電子技術(shù)是其它高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和龍頭,它的發(fā)展帶動(dòng)了其它高新技術(shù)的發(fā)展。
        u 各種電子設(shè)備都是由電子線路構(gòu)成的。
        u 電子線路是由電子器件(又稱有源器件,如電子管、半導(dǎo)體二極管、晶體管、集成電路等)和電子元件(又稱無源器件,如電阻器、電容器、電感器、變壓器等)組成的具有一定功能的電路。
        u 電子器件是電子線路的核心。電子器件的發(fā)展促進(jìn)了電子技術(shù)的發(fā)展;同時(shí),生產(chǎn)力和科技進(jìn)步對(duì)電子技術(shù)的新要求,又促進(jìn)了電子器件的改進(jìn)和新型器件的發(fā)明。
        1、電子器件的發(fā)展
        第一代 電子管(又稱為真空管)
        1904年英國的弗萊明發(fā)明了電子管,使電子技術(shù)進(jìn)入了第一個(gè)時(shí)代——電子管時(shí)代。從此,無線電通信、電視、廣播、雷達(dá)、導(dǎo)航電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)等開始問世,并得到迅速發(fā)展。
        第二代 晶體管
        1948年美國貝爾(bell)實(shí)驗(yàn)室發(fā)明晶體管后,使電子技術(shù)進(jìn)入晶體管時(shí)代,拉開了人類社會(huì)步入信息時(shí)代的序幕。晶體管的廣泛應(yīng)用,開創(chuàng)了電子設(shè)備朝小型化、微型化發(fā)展的新局面。
        第三代 集成電路
        1958年美國德克薩斯儀器公司發(fā)明了集成電路,使電子技術(shù)進(jìn)入集成電路時(shí)代。它的出現(xiàn)打破了由電子管、晶體管等獨(dú)立電子器件和元件構(gòu)成的分立元件電路的傳統(tǒng)觀念,使電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用有了新的突破。
        何謂集成電路? 集成電路是通過特定的工藝,將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件,按照一定的電路互連,“集成”在一塊半導(dǎo)體單晶片上,實(shí)現(xiàn)特定的電路或系統(tǒng)功能。它具有外接元件少、可靠性高、性能穩(wěn)定、便于安裝與調(diào)試等諸多優(yōu)點(diǎn)。
        u 集成電路已從20世紀(jì)60~70年代的小、中規(guī)模進(jìn)入80~90年代的大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。
        u 當(dāng)前已進(jìn)入系統(tǒng)集成芯片(soc-system on chip)的時(shí)代,可將整個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)集成在一個(gè)硅芯片上。
        u 進(jìn)一步發(fā)展,可與特種物理的、化學(xué)的和生物的敏感器(完成信息獲取功能)和執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起,從而完成信息獲取、處理、存貯、傳輸?shù)綀?zhí)行的系統(tǒng)功能,成為一個(gè)更廣義上的系統(tǒng)集成芯片。
        u 這是電子技術(shù)又一次革命性變革。它已如同細(xì)胞組成人體一樣,成為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、國防裝備和家庭耐用消費(fèi)品的細(xì)胞。
        u 2000年以集成電路為基礎(chǔ)的電子信息產(chǎn)業(yè)已成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。
        u 電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
        現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的數(shù)據(jù)表明,gdp每增長100元,需要10元左右電子工業(yè)產(chǎn)值和1~3元集成電路產(chǎn)值的支持。幾乎所有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)只要與電子技術(shù)結(jié)合,用集成電路進(jìn)行智能改造,就會(huì)使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)青春。
        最近美國工程技術(shù)界評(píng)出20世紀(jì)世界最偉大工程技術(shù)成就的第5項(xiàng)電子技術(shù)時(shí)談到,“從真空管到半導(dǎo)體、集成電路已成為各行各業(yè)智能工作的基石?!庇捎诩呻娐返脑鲜枪瑁淖冎鐣?huì)的生產(chǎn)方式和人們的生活方式,不僅成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),而且正在創(chuàng)造著代表著信息時(shí)代硅文化(silicon culture),因此有科學(xué)家認(rèn)為人類繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后進(jìn)入硅石時(shí)代。
        2、電子技術(shù)的應(yīng)用
        信號(hào)檢測:
        • 壓力、溫度、水位、流量等的測量與調(diào)節(jié)
        • 電子儀器
        • 醫(yī)療儀器
        • . . . . . .
        家用電器:
        • 計(jì)算機(jī)
        • 通訊工具
        • 廣播、電視
        • 冰箱、洗衣機(jī)
        • 家庭影院
        • . . . . . .
        智能建筑:
        • 樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)
        • 防盜報(bào)警系統(tǒng)
        • 智能化計(jì)費(fèi)系統(tǒng)
        • 消防系統(tǒng)
        • ……
        汽車電子:
        電源
        汽 發(fā)動(dòng)機(jī)控制 ——點(diǎn)火裝置、燃油噴射控制、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制
        車 行駛裝置 ——車速控制、間歇刮水、除霧裝置、車門緊鎖….
        電 報(bào)警與安全裝置 ——安全帶、車燈未關(guān)報(bào)警、速度報(bào)警、安全氣囊….
        子 旅居性 ——空調(diào)控制、動(dòng)力窗控制
        儀表 ——里程表、數(shù)字式速度表、出租車用儀表….
        娛樂通訊 ——收音機(jī)、汽車電話、業(yè)余電臺(tái)
        國防、軍事:
        進(jìn)入信息化社會(huì),集成電路成為武器的一個(gè)組成單元,于是電子戰(zhàn)、智能武器應(yīng)運(yùn)而生。雷達(dá)的精確定位和導(dǎo)航,戰(zhàn)略導(dǎo)彈的減重增程,戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的精確制導(dǎo),巡航導(dǎo)彈的圖形識(shí)別與匹配,以及各類衛(wèi)星的有效載荷和壽命的提高等等,其核心技術(shù)都是微電子技術(shù)。
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