现代电子线路

现代电子技术第一讲导论现代电子技术（理解？）电子技术的发展历史理解之路：电子技术发展史的具体体现（从抽象到具体）就是电子元器件的发展史！•电子元器件的发展•电子元器件制造技术与工艺的发展•电子科学与技术应用的发展•基础理论的发展本课程的学习目的：应用——电子线路教学安排技术电子元器件的发展电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史：第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。电子管(Vacuumtube)——电子激发与电子流的应用——用电子流作为信号栅极(grid)电子流(ElectronFlow)阴极Cathode阳极(Anode)电子元器件的发展电子管电子管收音机显像管半导体晶体管——固体电子流控制原理1）分立器件——可见的最小电子元器件2）厚膜电路——分立器件组合封装3）集成电路——同一硅片同时制造电子元器件的发展三极管（晶体管）（分立器件）厚模电路集成电路PC机主板移动电话主板以电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。(电子元器件应用）电子元器件的发展第一代电子管计算机：世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator）。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的庞然大物。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算，把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算，后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用，到1955年10月最后切断电源，ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点，但是在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功，开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世，表明电子计算机时代的到来。从此，电子计算机在解放人类智力的道路上，突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用，与第一次工业革命中蒸汽机相比，是有过之而无不及的。电子元器件的发展第二代（1958~1970年）是晶体管计算机。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，使用方便，可靠性高。电子元器件的发展第三代（1963~1970年）是集成电路计算机。随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低，功能增强，可靠性大大提高。电子元器件的发展第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。现在已进入极大规模时代！电子元器件的发展总之：随着科学技术的飞速发展，电子元器件技术也在不断进步，新型电子元器件层出不穷。新型电子元器件体现了当代和今后电子元器件向高频化、片式化、微型化、薄型化、低功耗、响应速率快、高分辨率、高精度、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化和智能化等的发展趋势。电子元器件的发展原料技术——单晶硅片的制造半导体器件的制造扩散技术——照相与腐蚀技术的应用电子管的制造——真空封装工艺封装技术——机械结构设计技术的应用电子元器件制造技术与工艺的发展半导体器件的设计技术手工设计工具——原始绘图，无法预知结果计算机设计——电路模型应用，智能绘图，仿真分析电子元器件制造技术与工艺的发展通信领域——电报、电话、收音机、功率放大器、雷达控制领域——整流、信号放大1950之前测量领域——整流、信号放大电子技术应用的发展1960之前计算机——生物医学——信号放大、显示电子技术应用的发展1970之前计算机——生物医学——医疗仪器、治疗仪器制造业——整流、信号放大电子技术应用的发展目前电子技术应用的发展电子技术应用的发展电子技术应用的发展电子技术应用的发展DigitalCameraMobiltelephoneBeepPager电子技术应用的发展电子技术应用的发展基础理论的发展半导体物理学——半导体材料的物理特性光电子学——光电子材料的物理特性量子力学——电子运动的基本规律电磁场理论——工程模型和分析方法电路理论——工程模型和分析方法教学安排