模擬電子技術(shù)概念

在計算機理論和應用中，最重要的一門基礎學科是模擬電子技術(shù)，該學科的研究對象是處理仿真信號的模擬電路。

其關(guān)鍵電子器件是半導體二極管和三極管，以及場效應管，主要研究方向為運算放大電路、信號運算和處理電路、功率放大電路、電源穩(wěn)壓電路、反饋放大電路、信號產(chǎn)生電路等方面。模擬電子技術(shù)為計算機應用提供了堅實的基礎，在電力技術(shù)領域內(nèi)得到了高度的關(guān)注。

因此，學習這門學科，不僅可以廣泛的打下學習各種學科的基礎，同時也可以培養(yǎng)我們分析和解決現(xiàn)實生活中很多問題。因此，當今的模擬電子技術(shù)，早已不再只是一門單純性的學科，而是一門充滿人類智慧的基礎理論性學科。而充滿科學思想甚至哲學概念的基礎性學科，往往也是集結(jié)許多學科的基礎理論。

模擬電子技術(shù)的發(fā)展

19世紀末20世紀初，模擬電子技術(shù)作為一門新興技術(shù)，在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)展起來。特別是在上世紀初，模擬電子技術(shù)成為了近代科學發(fā)展最重要的標志。本世紀，人們進入了以互聯(lián)網(wǎng)和計算機為代表的信息化時代，模擬電子技術(shù)發(fā)展獲得了空前的成功，廣泛應用在生產(chǎn)生活的方方面面?？梢赃@樣說，離開了模擬電子技術(shù)，人們的生活將寸步難行。

模擬電子技術(shù)的發(fā)展，很大程度上，可以以基本器件的發(fā)展作為其標志。1904年，第一至電子管問世;上世紀40年代末，第一只三極管被研制成功;1958年，第一塊集成電路研制成功。集成電路現(xiàn)如今正向大規(guī)模和超大規(guī)模集成化方向發(fā)展，使電子產(chǎn)品朝著高精度、智能化、低消耗方向穩(wěn)步發(fā)展。模擬電子技術(shù)基本器件的發(fā)展可劃分為兩個階段。

一、分立元件階段(1905年一1959年)

在分立元件階段，真空電子管和半導體晶體管得到了迅猛發(fā)展。

1、電子管時代：

1905年-1948年，電子技術(shù)經(jīng)歷了電子管時代，為現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展奠定了關(guān)鍵因素。

1906年，第一只極管研制成功;1912年，高空電子管被研制成功;1917年，研制成功了濾波器;1934年，回旋加速器被研制出來;1940年，研制成功了模擬電子計算機;1947年，晶體管被發(fā)明成功。

2、晶體管時代：

1948年-1959年，電子技術(shù)經(jīng)歷了晶體管時代，標志著宇宙空間技術(shù)的探索正式開始。

1947年，點接觸型晶體管被研制成功;1948年，第一臺能夠存儲程序的計算機由貝爾實驗室發(fā)明;1950年，發(fā)明了磁心存儲器;1954年，單晶硅和太陽能電池被研制成功;1958年，發(fā)明了世界首個集成電路。

二、集成電路階段(1959年至今)

隨著集成電路的被研制成功，其發(fā)展也經(jīng)歷了南小型集成電路到大型集成電路，再到超大型集成電路的發(fā)展過程。有數(shù)據(jù)顯示，每過兩年，集成電路的集成度將提高接近3倍，同時，集成電路中的元器件的尺寸也在不斷減小，正在向亞微米和深亞微米方向穩(wěn)步發(fā)展，下表為集成電路發(fā)展史。

集成電路技術(shù)的發(fā)展史中，其標志是集成電路芯片技術(shù)的迅速發(fā)展，主要包括微控制芯片(MCU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、可編程邏輯器件(PLD)和大規(guī)模存儲芯片(RAM/ROM)，這些集成電路芯片的發(fā)展，為現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。

模擬電子技術(shù)應用原理

模擬電子技術(shù)的研究對象是處理仿真的模擬電路。電子技術(shù)的基礎是模擬電子技術(shù)，廣泛應用于功率放大、模揚反饋、信號放大、調(diào)制解調(diào)電路、混頻、整流穩(wěn)壓等領域。比如，在高頻發(fā)射機和Hi-Fi音箱，就是模擬電子技術(shù)成功應用的成果。

功率和電壓是模擬電子技術(shù)中最重要的兩個指標。過去，混合集成電路基本采用的是CMOS工藝，而現(xiàn)在，集成電路中的基本元件制造工藝正逐漸向高壓BCD工藝方向發(fā)展，在如何提高功率、減少導通電阻、增大耐壓等方面，都得到了突破性的進展。

模擬電子技術(shù)不僅適用于生活的方方面面，更高效實用的在幫助我們的生活。在自動化技術(shù)領域當中，自動化的實現(xiàn)過程不僅包含最基本最重要的自動控制，同樣也會按照某個物理量的變化自動動作。通過這些自動控制的電路，模擬電子技術(shù)不僅可以在生產(chǎn)生活中真正實現(xiàn)過程自動化、管理自動化，更可以在所研究的自動控制電路中由最基本的電子元件晶體管組成。

在面對無觸點式的開關(guān)時，其所研究的問題中什么樣的方法和電路產(chǎn)生、變換、傳遞、放大和測量等各種信號，幾乎都是由大多數(shù)開關(guān)中的二極管或三極管制成的，而二極管所具有的導電性都可以當作正向電壓，導通二極管。因此，在利用各種生活狀態(tài)時，很多電源電壓早已經(jīng)聚集到了放大狀態(tài)。

從某些方面來說，無觸點式的開關(guān)其實就是晶體組成的、可以用于微弱控制電流或者無觸點的控制。但晶體管繼電器同時也有抗干擾性能差、易受溫度變換影響、參數(shù)穩(wěn)定性能較差等原因，不斷彌補自身的不足，并將這些不足之處都一一補足并結(jié)合使用。

隨著科技的發(fā)展，自動化在生產(chǎn)生活中的應用越來越趨于集成化，而電子技術(shù)的發(fā)展也會直接影響到自動控制的發(fā)展。

模擬電子技術(shù)的應用

模擬電子技術(shù)的快速發(fā)展，推動了各行業(yè)領域內(nèi)的技術(shù)進步。

1、推動了計算機技術(shù)的不斷進步

模擬電子技術(shù)的進步推動了電子計算機技術(shù)的不斷進步。自1946年美國第一臺電子計算機研制成功后，伴隨模擬電子技術(shù)基本器件的更新?lián)Q代，計算機技術(shù)也經(jīng)歷了電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機和大規(guī)模集成電路計算機等四個階段。

隨著大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路的加速發(fā)展，計算機技術(shù)正向著微型化不斷進步。

2、促進了模擬電視的快速發(fā)展

上世紀60年代，北京飯店采用了閉路電視系統(tǒng)，是我國有線電視系統(tǒng)的開端。80年代末，同軸電纜被微波多路分配系統(tǒng)與調(diào)幅光纖所取代，用于干線傳輸技術(shù)，使我國的有線電視網(wǎng)絡發(fā)展更為合理。90年代初，我國形成了規(guī)模完善、基本覆蓋全國的有線電視網(wǎng)絡。

伴隨模擬電子技術(shù)進步，模擬電視的發(fā)展也步人快車道，我國有線電視用戶數(shù)已躍居世界第一。模擬電視是目前我國媒體傳播最主要的方式，促進了國家經(jīng)濟的持續(xù)增長，目前，我國模擬電視技術(shù)正朝著數(shù)字化、功能化和產(chǎn)業(yè)化的方向不斷發(fā)展。

3、加快了電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代

隨著模擬技術(shù)的不斷進步，音視頻類、保健類、游戲類等消費電子產(chǎn)品得到了快速發(fā)展。音視頻類電子產(chǎn)品的輸入和輸出都是模擬信號，因此，應該用模擬接人方式，對信號進行數(shù)字化處理，再轉(zhuǎn)回模擬量的方式，便于為人所感知。

此外，由于人所能感知的外部信息都是模擬信號，并且，大自然的外部信息也基本是以模擬量而存在的，所以，在保健類和游戲類等電子產(chǎn)品，廣泛采用了新式加速度測量芯片，提高了電子產(chǎn)品的技術(shù)含量。

模擬電子技術(shù)的展望

有關(guān)模擬電子技術(shù)的目前發(fā)展狀況，其實我國目前集成電路發(fā)展已經(jīng)達到了一個相當高的水平。舉例來說，世界上最小的芯片僅有不到手指寬大，然而集成度卻已經(jīng)達到了令人難以想象的水平。

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，電路的集成度終將達到一個極限，并隨著納米電子的不斷發(fā)展逐漸實現(xiàn)了巨大的進步。而我國目前所使用的光纖通信便跟電子學息息相關(guān)，這種通信技術(shù)不僅有著通信容量大、傳輸距離遠、無輻射、難以竊聽、抗電磁感染性能差等優(yōu)點，且通信質(zhì)量都是無線電通信怎么也無法比擬的。

模擬電子技術(shù)的納米電子技術(shù)，遲早會給人們帶來巨大的產(chǎn)業(yè)革命，并推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶動整個人類社會的巨大進步。模擬電子技術(shù)雖然發(fā)展的歷史不夠長，但應用的領域卻十分廣泛。其所代表的現(xiàn)代化社會重要標志，早已成為人類探索的宏觀世界和微觀世界的物質(zhì)技術(shù)基礎。