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电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述
电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述

摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。同时,文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。

关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革

引言

人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代;人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命;如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。

而正是电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代.电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最广最深,而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础.随着新型电子材料的发现,电子器件发生了深刻变革。

二十一世纪,人类进入信息时代,信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成,因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。尤其是近年来,随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展,大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题,目前,电子技术的应用极其广泛,涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域,如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等,所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关,密不可分。

电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头,它的发展带动了其他高新技术的发展。

1.电子技术发展史概述

电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,潜入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。

电子技术的发展,不仅仅体现在电子器件和电子产品的进步上,在电子产品的开发和加工工艺上有,也取得了革命性的变化。

1947年12月,美国Bell实验室的Shockley、Bardeen和Brattain等人发明了晶体三极管。晶体管相较于真空管具有显著的优越性能,因此晶体管促进并带来了“固态革命”,进而推动了全球范围内的半导体电子工业。现代电子技术的发展,由此拉开了序幕。

对于由晶体管构成的分立元件电路,过去的设计者更多的将注意力集中在晶体管内的电流及管脚间的电压的计算上。随着集成电路的发明和大规模集成电路生产的关键技术问题的解决,设计者开始腾出更多的精力进行上层的逻辑设计,从而使较复杂的电路的发明成为了可能。

大规模集成电路和超大大规模集成电路的出现,为微型计算机的诞生创造了条件。微型计算机的应用使得电子技术开发方式发生了根本的变化。

近50年来,微电子技术和其他高科技技术的飞速发展,致使工业、农业、科技和国防等领域发生了令人瞩目的变革。

与此同时,电子技术也改变着人们的日常生活。收音机、电视机、高保真度音响、DVD 播放机、通信设备(程控电话机、移动通信机)、个人计算机等大量的电子产品,几乎成为人们生活中不可缺少的部分。

我国微电子产业起步于1965年.经过40多年的发展,现已初步形成了包括材料、设计、制造、封装共同发展的产业链改革开放以来。由于境外大量集成电路设汁公司和芯片制造公司的涌入以及国家对集成电路高技术产业的政策支持。使我国微电子产业(集成电路产业)进入了高速成长期。中国集成电路需求占世界需求份额从2O00年的6.9%上升到2007年的30.1%。

2.电子技术的构成与特点

电子技术由模拟电子技术、数字电子技术两部分构成。随着晶体管、集成电路的发明和大量应用,电子技术在各自的应用领域都得到了长足的发展,产品更是日新月异。

2.1模拟电子技术

2.1.1模拟电子技术特征与工艺

总体上说,模拟电子技术就是研究对仿真进行处理的模拟电路。模拟电子技术是整个电子技术的基础,在信号放大、功率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路领域具有无法替代的作用。例如高保真(Hi-Fi)的音箱系统、移动通讯领域的高频发射机等。

模拟集成电路最重要的指标是电压和功率。例如,过去的模拟集成电路实际上采用的是基于数字集成电路的混合集成电路5V CMOS工艺,现在已经越来越多的器件要求采用高压的BCD工艺。如何提高耐压,加大功率,降低导通电阻,对于模拟集成电路是一个挑战。

2.1.2模拟电子技术的应用

模拟技术主要应用于和各种模拟量接口的场合。进入二十一世纪以来,模拟技术有了飞速的发展。这主要得益于消费类电子产品的飞速发展,不仅是和娱乐密切相关的音视频产品的快速发展,而且还有游戏类,保健类等产品的快速发展。音视频的输入输出都是模拟量,必须采用模拟的接入,经过数字处理,再变回模拟量以供人耳及人眼接收。除了人的听觉、视觉、触觉等都是接收模拟量以外,其他自然界的物理量也都是模拟量,过去像这些温度、压力等等各种物理量主要是用在工业测量和控制中,而现在也开始广泛地应用到各种个人消费类产品中。例如电子体温计、电子血压计。最新的人机互动的游戏机Wii以及用于保健的Wii Fit,就是采用了最新的加速度测量芯片。此外,因为大多数消费类产品都是便携式的,大多数都是电池供电,因而以电池为初级电源的各种电源功率器件也得到飞速发展。例如充电管理器、线性低压降稳压器、各种直流变换器等。

2.2数字电子技术

2.2.1数字电子技术概述

与模拟电路相比,数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、程序软件控制等一系列优点。从目前的的发展趋势来看,除一些特殊领域外,以前一些模拟电路的应用场合,大有逐步被数字电路所取代的趋势,如数字滤波器等。

数字电子技术目前也在向两个截然相反的方向发展,一是基于通用处理器的软件开发技术,比如单片机、DSP、PLC等技术,其特点是在一个通用处理器(CPU)的基础上结合少量的硬件电路设计来完成系统的硬件电路,而将主要精力集中在算法、数据处理等软件层次上的系统方法。

另一个方向是基于CPLD/FPGA的可编程逻辑器件的系统开发,其特点是将算法、数据加

工等工作全部融入系统的硬件设计当中,在“线与线的互联”当中完成对数据的加工。2.2.2数字电子技术的应用

数字电子技术一直是电子科学与技术领域中的一个重要分支。近年来,随着微电子和计算机网络等基础技术的飞速发展,数字电子技术已渗透到了科研、生产和人们日常生活的各个领域。数字系统的实现方法在经历了由分立元件、SSI、MSI、LSI到VLSI的系列演变之后,数字器件也经历了由通用集成电路到专业集成电路(ASIC)的演化。目前,随着数字集成技术和EDA、SOC等技术的迅速发展,数字系统设计的理论和方法也在相应的变化和发展。

3.电子技术在自动化领域的应用

3.1电子设计自动化

电子设计自动化(EDA——Electronic Design Automation)技术是以计算机技术和微电子技术发展为先导,汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算机数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术,它是在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计的软件工具。

EDA技术是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)等技术发展来的。利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在汁算机上自动处理完成。设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,这既有利于早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,又减少了逻辑功能仿真的工作量,提高了设计的一次性成功率。在EDA技术使用ASIC芯片,它可以很容易地转由掩模ASIC实现,因此开发风险也大为降低。

硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分,是用文本的形式来描述数字电路的内部结构和信号连接的一类语言,类似于一般的计算机高级语言形式和结构形式。超高速集成电路硬件描述语言(VHDL--VHSIC Hardware Description Langnage)具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次对数字系统进行建模和描述,从而大大简化了硬件设计任务,用VHDL 进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现,而不需要对不

影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。采用硬件描述语言作为设计输入和库(LibraIy)的引人,由设计者定义器件的内部逻辑和管脚,将原来由电路板设计完成的大部分工作故在芯片的设计中进行。由于管脚定义的灵活性,大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度,有效增强了设计的灵活性,提高了工作效率。并且可减少芯片的数量,缩小系统体积,降低能源消耗,提高了系统的功能和可靠性。

EDA 技术发展趋势和研究方向:把逻辑综合和布图工艺结合起来进行高层次的综合。布图研究向纵深发展,时延约束、性能优化、时钟偏差以及噪声串扰等成为布图算法的必须考虑因素。在深亚微米工艺下互连线的延迟已超过了门的延迟,在对芯片进行电气性能模拟时必须考虑传输线。传输线的延迟模型、关键路径的延迟估算和时延分析是该领域研究的重点。传输线本身也推动了模拟技术的发展,其中AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)方法及其改进是针对互连线模拟的有效方法。此外,低功耗设计技术、模拟电路的EDA 工具的发展和软硬件IP 核也是EDA 技术未来的发展方向。

随着电子技术和计算机技术的深入发展以及EDA 设计技术的不断进步与完善,在单个芯片上集成CPU 、DSP 存储器和其他控制功能的片上系统正处于高述发展中。未来的电子技术开发方式必然是高度层次化、综合化和自动化的,新器件的涌现和新的开发方式的进步是相互依存、相互促进的,它们会随着科学的发展不断的更新和完善。

3.2炉温控制系统

炉温控制系统是自动控制系统一个典型的实际应用例子。加热炉温度自动控制系统常用于工业生产中,控制的任务是保持颅内温度T 在某个期望温度上。

被控制对象是加热炉,被控量是炉内温度T 。当实际炉温恰好等于给定炉温时,热电偶(测温元件)测量的实际炉温,经放大器(放大元件)转化为电压T u 等于给定电位器(给定元件)的输出电压r u (相当于期望炉温),比较电路(比较元件)的输出电压T r u u u -=?,电动机连同调节阀门(执行元件)静止不动,煤气流量一定,实际炉温保持恒定。如果改变工件的数量,使加热炉的符合改变,而煤气流量一定时未改变,则实际炉温就要发生变化,于是0≠-=?T r u u u ,经放大后的电压加在电动机两端,电动机旋转即带动调节阀门的开度2θ变化,从而使煤气供给量发生变化,使实际炉温改变,最终回到期望温度。其中工件数量、环境温度及煤气压力的变化都是影响实际炉温的干扰因素。

其中,炉温自动控制系统的模拟图及原理结构图分别如下所示:

图1 加热炉温度自动控制系统

图2 炉温自动控制系统的原理结构图

3.3变电站综合自动化系统

变电站综合自动化系统是将变电站二次设备包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等1经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术,实现对全变电站主要设备和输、配电线路的自动监控、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。该系统利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统、常规的测量和监视仪表,代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常规的继电保护屏,改变了常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。通过利用现代化计算机技术、通信技术等,提供先进的技术设备,可改变传统的二次设备模式,实现信息交换,数据共享,简化系统,减少电缆,减少占地面积,是

提高变电站安全稳定运行水平、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施,

降低运行成本、以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的。

在社会发展的新形势下,物价快速上涨,电力建设场地征用工作难度大、费用高,人工、机械、材料等费用都在大幅增长,设备购置费高,定额材机调整系数大,而且用户对电能质量的要求也越来越高。所以变电站采用综合自动化系统,能更好地实施无人值班,其减员增效的优势尤为突出。

4.电子技术的发展前景

4.1电子技术发展方向

4.1.1高集成化、大容量化、超小型化、大型化

半导体集成电路是信息化社会的“神经”电路。设计尺寸15年缩小1个数量级,1970年为10μm,1985年1μm,1995年0.3μm,2000年0.1μm。此外,已有能够工作的0.04μm器件。虽然似乎还没有达到物理极限,但人们已在讨论后微米时代。DRAM集成度的提高,继续保持3年4倍的速度。1970年DRAM集成度为1kb,1980年64kb,1995年64Mb,2000年1Gb,预期2014年单片256Gb的存储芯片可付诸实用。1970年使用50mm的晶圆片,1980年125mm,1995年200mm,2001年300mm,400mm晶圆片已开始研发,未来晶圆片可望达1m。非挥发性存储器之~EPROM 的集成度从1992年的4M开始,1996年64M量产,2017年可望出现100Gb以上的非挥发性RAM。

4.1.2低功耗、易使用性和高生产率

当前的信息化,无论它的传输、存储,还是加工处理,一切都使用半导体,半导体技术无疑是信息社会的基础。半导体LSI的发展方向有两方面:①开发新的芯片结构:②引入新材料。

为防止地球升温正积极开发太阳电池清洁能源。在减少功耗方面,计划开发功耗不到10mW,而性能达10GIPS的处理器。电话之后是可视电话,宽带无线终端前途可期,语音识别、自动翻译等功能将一一实现。

4.1.3高速化、超平列化、高感度化

LSI的开关速度可提高到1皮秒以下,高频宽带固体放大器将达100~1000GHz。取代晶体管的新器件课题有“具有放大功能的超导3端器件”,“单原子工作的超高速、超高集成开关器件”,“TIPS(103GIPS)级微处理器”,“10~100nm分辨率的x射线显微镜”,“100万神经元规模的半导体神经芯片”以及“高温超导材料”,等等。

4.2当今电子技术发展趋势

当今电子技术领域着眼于绿色环保与节能方向的产品研发。

2009年10月,日本最大的电子展“CEATEC TAPAN2009”在幕张国际会展中心开幕,以“数字融合:创造明天连通未来”为主题的展览,向世界展示了当今最领先的电子元件产品。例如村田研发的锂离子二次电池,可以更加充分地利用原有锂离子电池进行二次供电。同时,村田公司亦展示了最新产品在燃料电池和太阳光发电等清洁能源领域中的应用。增加设备附加功能的展区重点展示了通信模块和传感器技术,包括低功耗蓝牙、WirelessHD视频传输模块、WiFi、RFID应用等模块产品以及各种最新传感器技术。特别是指纹认证和生物特征传感器令人眼前一亮。展示还包括只能通过放大镜观看的最小陶瓷电容器等节省空间的元件以及抗噪声和ESD保护解决方案技术。

而目前节能的最大特点就是模拟和数字相结合。具体来说,过去的电源几乎是完全模拟式的。以后出现了开关电源,就大大提高了它的效率。同样,过去的功率放大器几乎全部是模拟式的。自从出现了D类功率放大器以后,其效率提高了3-5倍。因此,可以认为,在功率放大器方面,目前正在经历着一场从模拟到数字的革命。当然不论是开关电源或是D

类功率放大器也完全不同于一般意义上的数字技术。所以这实际上是一种模拟和数字相结合的产品。

为降低黑色家电能耗的D类功率放大器和用于LCD液晶屏的LED背光恒流驱动。这两种技术对于黑色家电的节能起着极其重要的作用。

参考文献:

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[7]William Sheckley.Transistor technology evokes new physics.Nobel Lecture,December 11,1956

[8]王建校.SOPC设计基础与实践.西安科技大学出版社,2006

光电子技术的应用和发展前景

光电子技术的应用和发展前景 姓名:曾倬 学号:14021050128 专业:电子信息科学与技术 指导老师:黄晓莉

摘要:光电子技术确切称为信息光电子技术,本文论述了一些新型光电子器件及其发展方向 20世纪60年代激光问世以来,最初应用于激光测距等少数应用,光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索,到70年代,由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输 损耗很低的光纤,光电子技术才迅速发展起来。现在全世界敷设的通信光纤总长超过1000万公里,主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子 产品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望,希望获得功耗的、响应带宽很大,噪音低的光电子技术。

目录 (一)光电子与光电子产业概况 (二)光电子的地位与作用 (三)二十一世纪信息光电子产业将成为支柱产业 (四)国际光电子领域的发展趋势 (五)光电子的应用

(一),光电子及光电子产业概况 光电子技术是一个比较庞大的体系,它包括信息传输,如光纤通信、空间和海底光通信等;信息处理,如计算机光互连、光计算、光交换等;信息获取,如光学传感和遥感、光纤传感等;信息存储,如光盘、全息存储技术等;信息显示,如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中,电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。 采用光子作为信息的载体,其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上,加之光子的高度并行处理能力,不存在电磁串扰和路径延迟等缺点,使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点,必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。 今天,光电子已不再局限传统意义上的用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一

电子技术应用技术专业(中专)人才培养方案

电子技术应用专业人才培养方案 烟台汽车工程职业学院 2011年6月

目录 一、专业名称 0 二、教育类型及学历层次 0 三、招生对象 0 四、学制 0 五、人才培养目标 0 六、服务面向与人才培养规格 0 七、教学进度安排 (2) 八、专业核心课程简介 (3) 九、典型工作任务 (6) 十、实践环节安排 (6) 十一、毕业条件 (8) 十二、教学团队保障 (9) 十三、教学条件保障 (11) 十四、机制与制度保障 (12)

一、专业名称 电子技术应用专业 二、教育类型及学历层次 教育类型:中等职业教育 学历层次:中专 三、招生对象 应届初中毕业生 四、学制 三年 五、人才培养目标 电子技术应用专业坚持育人为本,德育为先,培养德、智、体、美全面发展,掌握电子技术应用的理论知识,具有较高的综合职业能力,胜任电子产品和电子设备的生产、检测、维修与管理以及电子产品采购、销售与服务等电子及相关行业生产、建设、服务和管理第一线岗位的技能型专门人才。 六、服务面向与人才培养规格 (一)服务面向

序号就业岗位 1 电子产品生产、检测、维修、管理 2 电子产品的设计与制作 3 电子产品技术咨询与服务 4 电子设备维护、使用、检测 5 电子产品采购、销售 (二)人才培养规格 1.社会能力 (1)具有诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识; (2)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力和社会能力; (3)具有对新技术与新知识的学习能力和解决问题的方法能力; (4)适应市场竞争能力,具备较强的竞争实力和承受压力的能力; (5)具有良好的人际交流能力、团队合作精神;具有实践能力、创新能力、就业能力和创业能力; (6)加强素质教育,进行外语、计算机方面的能力培养,取得国家承认的相关证书。 2.专业能力 (1)掌握计算机应用的基本知识和能力; (2)掌握计算机软、硬件基础知识; (3)掌握电子信息技术专业的基本理论和专业能力; (4)掌握生产第一线的设备管理与技术管理知识; (5)正确掌握电子线路的分析与设计方法; (6)具备电子信息产品的安装、调试、检测和维护的能力; (7)具备熟练应用电子电路常用的辅助设计软件的能力; (8)具备用传感器及传感技术对参数检测的能力; (9)能够识别和绘制电路原理图和零器件图; (10)具备分析电路,设计和实现简单电路的能力; (11)能够熟悉应用整流、稳压、放大、振荡电路与可控整流电路; (12)具备对常用模拟电路进行分析、调试能力;

《电子技术》课程标准

电子技术》课程标准 课程代码:适用专业:电气自动化制订 系部:机电工程系制订时间: 2018 年 2 月

《电子技术》课程标准 一、课程概述 (一)课程定位 本课程标准依据机电一体化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《电子技术》课程教学目标要求而制订,用于指导《电子技术》课程教学 与课程建设。 本课程是电气自动化专业的一门公共学习领域专业基础课程,是一门基于职业能力分析,以模拟电子电路为载体,将典型模拟电路设计、调试与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。 本课程的任务是使学生掌握电子技术方面的基本理论和基本知识,为学习后 续专业课准备必要的知识,并为从事有关实际工作奠定必要的基础。通过项目训练,使学生具备识别与选用元器件的能力;电路识图与绘图的能力;对电子电路进行基本分析、计算的能力;对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。通过逻辑思维能力训练,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,自主学习能力,训练学生的创新能力。 (二)先修后续课程 本课程的前导课程为:高等数学、电工技术,使学生具备基本的电子元器件检测能力、电路识图绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程电气控制技术、PLC 技术、电气设备故障与维护的学习提供知识储备和技能储备,同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力,为今后的工作打下良好的基础。 二、课程目标 本课程的目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电子设计的基本知识和灵活应用电子元器件的基本技能;为学生全面 掌握电子电路设计技术和技能,提高综合素质,增强适应职业变化的能力和学习的能力,为以后就业和继续学习打下一定的基础;通过项目的解决,培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德。 (一)知识目标 1、初步掌握常用电子器件 2、掌握放大电路基础,频率特性与多级放大器,功率放大器 3、掌握运算放大器及其应用 4、掌握稳压电源的工作原理 5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计分析。 (二)能力目标 1、学会常用电子元器件的识别和选用; 2、学会设计小信号功率放大器电路; 3、学会集成运放的应用和集成稳压电源的设计; 4、学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法。 (三)素质目标 1、提高学生分析问题和解决问题的能力 2、培养学生的科学思维能力、创新能力,能够独立完成规定的实验,具有一定的分 析解决实际问题的能力,以满足学生毕业后从事本专业领域工作岗位的需要 3、培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。 三、课程内容 《电子技术》课程以培养职业能力为目标,将工作任务和工作过程进行整合、序化,按照职业成长规律与认知学习规律,精心设计了六个学习主情境,分别是: 常用仪表的使用和常用电子器件的测试与辨别、功率放大器的设计、集成运放的 应用电路设计、直流稳压电源的设计、三人表决电路设计、计数器电路设计。每个学习情境包含多个学习性工作任务。 表1课程内容与学时分配

控制系统发展综述

控制系统发展综述 1 引言 控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。现在所说的控制系统,多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统,在控制系统的发展史上,称为第三代控制系统,以PLC和DCS为代表,从70年代开始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年代开始,陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等,本文将简要介绍各种常见的控制系统,并分析控制系统的演进过程和发展方向。 2 集散控制系统DCS 2.1 DCS的发展历程 70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制,它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。 1975年前后,在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统(DCS)。由于当时计算机并不普及,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,开发DCS还应强调向用户提供整个系统。此外,开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。 在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为第一代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。 2.2 DCS控制站 DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为重要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。 关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

电力电子技术课程综述.doc

HefeiUniversity 合肥学院电力电子技术课程综述 系别:电子信息及电气工程系 专业:自动化 班级: 姓名: 学号:

目录 摘要: (3) 绪论 (4) 1.1电力电子技术简介: (4) 1.2电力电子技术的应用: (4) 1.3电力电子技术的重要作用: (5) 1.4电力电子技术的发展 (5) 本课程简介 (6) 2.1电力电子器件: (6) 2.1.1根据开关器件是否可控分类 (6) 2.1.2 根据门极)驱动信号的不同 (6) 2.1.3 根据载流子参与导电情况之不同,开关器件又可分为单极型器件、双极型器 件和复合型器件。 (6) 2.2 DC-DC变换器 (7) 2.2.1主要内容: (7) 2.2.2直流-直流变换器的控制 (7) 2.3 DC-AC变换器(无源逆变电路) (8) 2.3.1电压型变换器 (8) 2.3.2电流型变换器 (8) 2.3.3脉宽调制(PWM)变换器 (9) 2.4 AC-DC变换器(整流和有源逆变电路) (9) 2.4.1简介 (9) 2.4.2工作原理 (9) 2.5 AC-AC变换器 (10) 2.5.1 简介 (10) 2.5.2 分类 (10) 2.6 软开关变换器 (10) 2.6.1分类 (10) 2.6.2 重点 (10) 总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:电力电子技术是在电子、电力与控制技术上发展起来的一门新兴交 叉学科,被国际电工委员会(IEC)命名为电力电子学(Power Electronics)或称为电力电子技术。近20年来,电力电子技术已渗透到国民经济各领域,并取得了迅速的发展。作为电气工程及其自动化、工业自动化或相关专业的一门重要基础课,电力电子技术课程讲述了电力电子器件、电力电子电路及变流技术的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续专业课程的学习和电力电子技术的研究与应用打下良好的基础。 关键词:电力电子技术控制技术自动化电力电子器件 Abstract: Power electronic technology is in Electronics, electric Power and control technology developed on an emerging interdisciplinary, is the international electrotechnical commission (IEC) named Power Electronics (Power Electronics) or called Power electronic technology. Nearly 20 years, power electronic technology has penetrated into every field of national economy, and have achieved rapid development. As electrical engineering and automation, industrial automation or related professional one important courses, power electronic technology course about power electronics device, power electronic circuits, the basic theory of converter technology, the basic concept and basic analysis for subsequent specialized course of study and power electronic technology research and application lay a good foundation. Keywords:Power electronic technology control technology automation power electronics device

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。 电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了

微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。 电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。 晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件,属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式,简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。

电子技术应用专业调研报告

年份总产值 (亿元) 增长 率 (%) 投资类消费类元器件类 总产值 (亿元) 增长率 (%) 总产值 ( 亿元) 增长率 (%) 总产值 (亿元) 增长率 (%) 三大类产品总 产值比例(%) 表2 电子工业发展速度与占全国工业总产值的比重 职教中心电子技术应用专业调研报告 中等职业学校电子技术应用专业主要培养面向电子产品制造一线的电子产品装配、调试、维修、检验及生产设备操作人员。根据教育部制定的重点建设专业目录所规定的内涵,它包括了电子声像 设备、电子产品营销等若干个专门化课程。 一、电子技术应用专业人才需求分析 电子信息产业是我国国民经济的支柱产业,从电子工业总产值看,平均每年的增长率达到了 30%( 表1),预计在今后的五年内将保持20%以上的增长率,电子工业总产值占全国工业总产值的比 例也在逐年增加(表2),反映出电子信息产业蓬勃发展、欣欣向荣的良好势头。 表1 电子工业总产值统计表 1995 2 470.7 662.0 947.7 861.0 26.8 38.4 34.8 1996 3 042.5 23.1 1 016.7 53.6 1 081.2 14.1 944.6 9.68 33.4 35.6 31.0 1997 4 001.5 31.5 1 238.3 21.8 1 496.1 38.4 1 267.1 34.1 30.9 37.4 31.7 1998 5 482.3 37.0 2 013.8 62.6 2 045.1 36.7 1 423.4 12.3 36.7 37.3 26.0 年份1980 1985 1990 1995 1998 电子工业总产值(亿元) 100.2 286.4 698.1 2 470.9 5 482.4 占全国工业总产值(%) 2.02 3.45 4.9 4.2 7 我国的电子产品制造业主要是以加工业或制造业为主,行业的发展在最近几年里出现了一些新 的势头,一是合资企业的比例正在不断地增大,根据电子工业2000 年实现工业总产值7 000 亿元的目标,预计“九五”期间新增利用外资至少要在30 亿美元以上;二是电子整机产品加快国产化;三 是各企业都向专业化发展,以求取得规模效益;四是企业为技术改造投入的资金大幅度增长。 产业的发展必然带来对人才需求的增长,技术的进步必然要求人员素质的提高。许多企业一方面为了提高人员效率而精简缺乏专业技能的冗余人员,另一方面又大量引入急需的专业技术人员。从近几年 毕业生的就业情况看,各个行业中,电子信息行业的毕业生就业率一直处在前列。 电子产品制造业是一个高技术产业,它对人才的需求具有明显的两方面特点,一是具有高学历 的开发、研究、创造性人才,二是具有较熟练操作技能的中等职业技术人员。以江苏的苏州工业园 区为例,整个园区内具有大专以上学历的专业人员约占17%,这些人员主要是从事电子产品的开发、 研究以及高层次的生产管理,而70%以上员工是职业学校的毕业生,这些人员主要从事装配、调试、维修及生产一线的管理工作。 二、电子技术应用专业的现状 技工学校、职业高中或职教中心办的 3 年制电子技术应用专业,这些学校总体上看在职业教育 方面有自己的特色,比较强调技能训练,特别是技工学校,与企业结合比较紧密,有相当多的教师 直接来自企业或从企业聘请,这些教师从事一线工作的时间长,经验较丰富,比较适合职业教育。 三、电子技术应用专业教学指导方案研究

综述cae技术的发展和应用.doc

综述CAE技术的发展和应用 引言CAE(计算机辅助工程)的特点是以工程和科学问题为背景,建立计算模型并进行计算机仿真分析。一方面,CAE技术的应用,使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题,通过计算机数值模拟得到满意的解答;另一方面,计算机辅助分析使大量繁杂的T程分析问题简单化,使复杂的过程层次化,节省了大量的时间,避免了低水平重复的工作,使工程分析更快、更准确。在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要作用,同时cAE这一新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展,技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。 1 概论CAE技术 1.1 CAE技术简述 CAE即计算机辅助工程是用计算机辅助求解复杂丁程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。随着计算机技术的普及和不断提高,CAE系统的功能 和计算精度都有很大提高,各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生,并已成为结构分析和结构优化的重要工具,同时也是计算机辅助4c系统(CAD,CAE,CAPP /CAM)的重要环节。CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)和CAPP(计算机辅助工艺)等都属于计算机辅助工程(CAE),而计算流体动力学CFD和有限元分析(FEA)等则是支撑CAE的分析工具和手段。采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型。完成分析数据的输入,通常称此过程为CAE的前处理。同样,CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出,如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图,表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图,以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图。我们称这一过程

电气工程的发展现状与发展趋势

电气工程的发展现状与发展趋势 一.电气工程的发展现状: 概论:我国电力工业正以“大机组,大电网,高电压,高参数,高度自动化”等“三大三高”的现代电力系统的模式超长规模的建设与发展,因此对工程技术设计人员的素质和能力提出了更新和更高的要求。未来的几十年,我国电力系统和电气工程会依然保持较快发展趋势,光伏发电和其他可再生资源将得到快速发展,新的电力电子技术,电工材料,计算机及网络技术,控制与管理手段具有巨大影响潜力。 1.电机的驱动及控制: 逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展,这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显着进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备,从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等,到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器,这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。:目前,异步电动机矢量控制技术、直接转矩控制技术乃至无传感器的直接转矩控制技术已实用化。 2.电力电子技术的应用: 半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破,标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要,促使半导体器件自此分别向两个分支快速发

展,其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件,而另一类就是电力电子器件,特点是功率大、快速化。自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。 电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分,是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用,电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统,控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础,电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术,影响着人们生活的各种领域,因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。 传统电力电子技术是以低频技术处理的,现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现,表明已经进入现代电子电力技术发展时代。 20世纪以来,电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础,正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。3.电力系统及其自动化控制: 电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压),

文献综述(电子类)

养鸡场控制系统设计概述 摘要 在现在日常的价格敏感的消费电子产品中,单片机可以说是具有极强的优势,其中应用最广,并且需求量巨大的当属电子万年历,电子万年历在家庭、学校、车站等方面使用范围越来越广泛,给人们的生活学习工作都都带来了很大的便利,同时也由于电子芯片发展速度迅猛,工艺逐渐成熟,稳定性好,价格便宜,准确度能够满足人们的日常使用,所以正成为我们日常生活中新的消费热点,对于基于单片机控制的电子万年历的研究是有价值的。 本文经过查看多平相关论文之后,寻求到一种最优秀的解决方案,使用ATM89C51单片机作为主控芯片,并且使用美国DALLAS公司开发的时钟芯片DS1302作为时间控制芯片,显示器部分是由HD61202液晶显示控制驱动器和HD61203液晶显示器组成的,通过上面这几个主要部件再加上外围电路的铺设,实现电子万年历的设计,使LCD液晶显示器显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒等功能,具有温度测量功能,具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能,同时还具有自动调节闰年功能。我抛弃了以前使用模拟电路的传统方法,采用这种芯片集成的方法,使得整个产品稳定性更高,出错率更低,适应性更广,使用起来更加简便。 关键词:单片机,528电子万年历,ATM89C51,DS1302

引言 从二十世纪到二十一世纪的今天,虽然相对于传统行业这段时间并不长,但是对于电子行业来说已经发生了翻天覆地的变化,根据摩尔定律,每当十年左右电子行业技术生产力将会翻一番,这个预言已经被证实,时钟日历作为计时的重要工具很早以前已经被大家所熟识,自从发明开始一直到现在人们不断地在改造,期待它的准确性和性价比方面的平衡,从早期的人们使用天上的星辰来计算时间,后来用日晷来计算时间,再到后来就逐渐有了钟表,当然那时的钟表准确性和便携性都比较差,随着电子技术的发展,新的解决方案出现了,利用单片机制作的万年历自己可以显示日期又可以显示每天的时间,功能多样化而且准确率比较高,开发成本较低,推广性很好,可以在民众之间进行大范围的推广,人们都有了自己的计时工具,为生活和工作提供了极大的便利。 单片机作为高度集成到微型计算机的一个重要分支,在现在社会中发挥着巨大的作用,随着社会的发展,越来越多的地方需要时间,从火车到站要准点,飞机航班要准点,上班的时候要准时,工业生产的过程中每一道工序都有时间要求,这样的例子不胜枚举,这就要求我们需要比较可靠的时间记录设备,它要有比较高的精度,也要有比较低廉的价格,还要可以适应多种不同情况的场所。单片机责无旁贷地成为了首选,首先它的价格低廉,贵的一般也就是四五块钱一个,便宜的甚至一块钱一个,成本上有无可比拟的优势;其次,单片机的工艺技术已经相当成熟,生产厂家众多,功能也在不断的增加,可以满足人们日常的大部分的需求使用。基于单片机的万年历设计,就是结合以上的优点,再加上广阔的市场需求,所以对于这个问题的探讨是十分迫切及其有必要的。 1 电子万年历核心部件 1.1 微处理芯片AT89C52 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

电力电子技术的发展及应用趋势

浅析电力电子技术的发展及应用 张友均 摘要:本文主要简要回顾了电力电子技术的发展史,简述了电力电子在电力系统中的一些应用及发展趋势。关键词:电力电子技术;发展史;电力系统;应用;发展趋势 1 引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?美国电气与电子工程师协会下设的电力电子学会对“电力电子技术”的阐述是:有效的使用电力半导体器件,应用电路设计理论以及分析开发工具,实现对电能高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压,电流,频率或波形等方面的变换。它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子技术的发展史 电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频( 50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的

综述:玻璃钢的应用与发展

(综述)玻璃钢的应用与发展 (河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作,454000) 摘要统计了今年我国玻璃钢复合材料的主要产品及其应用,介绍了国内外玻璃钢的新产品以及最新生产工艺。综述了玻璃钢复合材料在建筑,汽车制造,轮船,能源等领域的应用开发情况,并对我国玻璃钢行业的发展前景作出了展望。 关键字玻璃钢;生产;应用;发展 Abstract This year our statistics FRP composite main products and applications, Introduces the new products and fiberglass the latest production technology. FRP composites were reviewed in building, automobile manufacture, ship, energy fields, and the application and development of our country's industry development prospects forecasted. Key words FRP、roduction、Applications、Development prospect 前言 玻璃钢也称玻璃纤维增强塑料制品,它是以合成树脂作为粘合剂,以玻璃纤维及其制品(玻璃纤维布、带、毡等)作增加材料制成的一种复合材料,外文简称FRP或GRP。[1]通常是将玻璃纤维用合成树脂(大多为热固性树脂)浸渍后,藉层压或缠绕等方法成型。除用于建筑业中作结构材料外,还广泛用于需耐蚀的石油化工设备、汽车车身、火车车箱和船体、电子工业中的印刷电路板等。[2]随着低碳经济社会的来临,节能材料越来越受到社会关注。玻璃钢/复合材料(GFRP)作为替代传统材料的新材料应用领域在不断扩大。作为一种极富挑战性的现代材料,玻璃钢产品以其轻质、高强度、耐腐蚀、大量节约能源等优良特性,在各个领域发挥着越来越重要的作用。在大力倡导节能、环保的今天,玻璃钢行业正面临整体提升、快速发展的良好机遇。[3] 1.玻璃钢主要产品 产品主要有玻璃钢管道、玻璃钢夹砂管道、玻璃钢保温管道、玻璃钢烟气脱硫装置、玻璃钢高压管道、玻璃钢贮罐及装置、玻璃钢大型容器,机械缠绕玻璃钢夹砂管道、玻璃钢工艺管道、玻璃钢电缆管系列;玻璃钢立(卧)式贮罐(储罐)、运输罐、化工设备罐;横流式、逆流式玻璃钢冷却塔,亚硫酸塔、酸雾净化塔等化工及环保设备,各种型号的玻璃纤维布、冷却塔配件、冷却塔填料以及一些建筑材料和防腐材料。[4]在考虑玻璃钢复合材料设计的同时,引入夹层结构是重要的形式。当前,玻璃钢夹层结构广泛应用于造船工业,建筑业、航空航天工业。采用玻璃钢夹层结构使玻璃钢产品体现在更低重量的条件下的高强度、刚度,更富有市场竞争力。近几年,顺应风电业发展,国内外制造夹层结构的企业云集市场。[5] 2.玻璃钢产品生产的新工艺 就整个玻璃钢领域来说,一些技术密集、高度自动化的成型工艺技术,有较大的新发展,如拉挤、树脂传递模塑料(RTM)、片状模塑料(SMC)、聚丙烯玻璃纤维热塑性冲压片材(GMT)等,同时三维增强材料、复合材料成型工艺、复合材料的再生利用技术和破损修补技术等也随着复合材料技术的不断发展而逐渐完善。当然近年热塑性玻璃钢也得到较快发展,主要由三方面原因决定:一是原材料货源充足、价格较低,二是工艺性能好,三是韧性较高。这些优点使其在某些领域胜于热固性树脂,包括环氧树脂为基材的玻璃

电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述 摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。同时,文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。 关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革 引言 人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代;人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命;如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。 而正是电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代.电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最广最深,而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础.随着新型电子材料的发现,电子器件发生了深刻变革。 二十一世纪,人类进入信息时代,信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成,因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。尤其是近年来,随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展,大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题,目前,电子技术的应用极其广泛,涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域,如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等,所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关,密不可分。 电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头,它的发展带动了其他高新技术的发展。 1.电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

电子技术应用专业人才培养方案

电子技术应用专业人才培养方案 时间:2013-08-28 13:11:59 来源:作者: 前言 电子产业是一项新兴的高科技产业,一直被称为产业。目前我国已成为世界电子产业大国,包括电子产品设备的制造、电子元器件的制造、IC设计与制造、封装测试、消费类电子的生产等。近些年中国电子设备制造业每年以10%-20%的速度增长,生产规模已经据世界第三位,电子设备制造企业对不同层次的人才需求也越来越大。 “十二五”期间,省将巩固发展电子产业链,相继落户的中芯国际项目和项目是建国以来可与神龙项目相媲美的重大战略性投资项目。根据项目规划,产业园将总共吸纳15—20万各类人员就业。省信息产业人才自今年起每年的需求将达到3万人,到2015年,全省信息产业人才总量将由去年的12万人增长至24万人,其中电子技术应用行业的技术蓝领需求最旺,为本专业的发展提供了新的历史机遇。 市作为鄂中重镇,下辖一市二县三区,常驻人口380万人,经济总量在省位居第7名,电子及相关产业是本市支柱产业之一,肩负着推进经济增长和人民就业的重要历史使命,也是解决三农问题的重要推手。 经过多年的建设和发展,我校电子专业在省外中职学校中享有一定的知名度,在省、市级电子技能竞赛获得各级各类奖项40余人次。在师资队伍建设、实训基地建设、课程及教材、“校企融合、教产一体”的工学结合人才培养模式建设等方面在同类学校中处于领先水平,是省重点专业和品牌专业。 一、指导思想 本人才培养方案以科学发展观为指导,以市场需求为导向,以能力为本位,以岗位需求和职业标准为依据,以培养学生综合职业能力为目标,结合我国电子行业当前发展的人才要求,注重本专业的课程体系、教学容与企业的实际需求相适应,按照工学结合、校企合作的理念,构建具有时代特色的电子技术应用专业课程体系,创新人才培养模式,全面实现电子技术应用专业中级技能人才的培养目标。 二、培养目标与规格 (一)专业名称 电子技术应用(代码: )

电子技术发展史概述首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用及磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论及使用问题的研究上,楞次发挥了巨大的作用,他在1833 年建立确定感应电流方向的定则(楞次定则)。其后,他致力于电机理论的研究,并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还及英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律(焦耳 - 楞次定律)。及楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机,从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是及多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者,他发明和制造出三相异步电机和三相变压器,并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上,麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在,为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年,赫兹通过实验获得电磁波,证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后,他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验,为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中,不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国

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