《电子技术简介》PPT课件

物理电子学 电路与系统 微电子学 光电子技术 电磁场与微波技术
电子信息与计算机工程系
最好就业
电子科学与技术专业情况

没有微电子技术的划时代发展，就没有现代 电子技术的辉煌成就。

在计算机、通信、自动控制、机电一体化等领 域都无法脱离开依靠微电子技术制造的产品。
半导体材料学 Si、Ge、GaAs、GaN、InP等等。 半导体器件学 电子器件、光电子器件、光子器件、传感器件、微 机械器件等 集成电路设计学（集成电路与系统设计） 模拟、数字、混合 半导体器件及集成电路的制造学 涉及工艺问题
电子信息与计算机工程系

微电子学与固体电子学大体上包含如下内容




二、培养目标及要求
1.培养目标
掌握电子科学与技术方面的基本理论、基础知识、基本 技能与方法； 掌握集成电子器件、数字集成片上系统的设计方法与技 术、集成电路测试与封装技术，获得科学研究的初步训练， 具有较强的本专业领域实践能力、计算机辅助设计能力、 集成电子设备开发设计能力； 具有独立获取更新本专业新知识、分析解决本专业技术 问题、应用所学进行创新的能力，为毕业后的继续教育及 进一步发展打下扎实的基础。
2.主要课程：
主要理论课程：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、 高频电子技术、C语言程序设计、电路原理图与电路板设计、 大规模集成电路工艺学、大规模集成电路设计、集成电路版 图设计、硬件描述语言与SOC设计方法、单片机原理与应用、 FPGA数字系统设计、DSP技术及应用。 主要实践课程：课程实验、课程设计、生产实习、毕业实 习和毕业设计，其中课程设计包括电路仿真综合课程设计、 数模混合课程设计、单片机课程设计、大规模集成电路课程

详细描述
智能电网利用电工电子技术对电力进行高效 管理和分配。通过实时监测和调整，智能电 网实现了对能源的优化分配，提高了能源的 利用效率，有助于减少能源浪费和环境污染
。
工业自动化中的电工电子技术
总结词
提升生产效率，降低成本
详细描述
在工业自动化领域，电工电子技术发挥着核心作用。它 广泛应用于机器人、自动化生产线等领域，提高了生产 效率，降低了生产成本。通过自动化控制和监测，工业 生产过程更加精准和可靠。
04 电机与电力电子
电机的基本原理与分类
电机的基本原理
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能转换的装置。当电流在导线中流动时，会产生磁场，而磁场与导线的 相对运动会导致导线受到力，从而使电机转动。
电机的分类
根据工作原理和应用场景，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。直流电机又可以分为永磁式、电磁式和串 励式等类型，交流电机则可以分为异步电机和同步电机等类型。
汽车电子控制系统中的电工电子技术
总结词
提升安全，改善驾驶体验
详细描述
在汽车电子控制系统中，电工电子技术发挥着关键作用。它用于控制发动机、刹车系统、 悬挂系统等，提高了汽车的安全性和稳定性。同时，电工电子技术也改善了驾驶体验，
为驾驶员提供了更多的便利和舒适。
智能电网中的电工电子技术
总结词
优化能源分配，提高能源利用效率
详细描述
正弦交流电是由交流发电机产生的，具有幅度、频率和相位三个要素。正弦交流电路的分析方法包括 相量法、等效变换法和叠加定理等，这些方法可以帮助我们理解和分析正弦交流电路的特性和行为。
03 电子技术基础
电子器件的分类与特性
电子器件的分类
电子器件是构成电子产品的基本单元，根据其功能和应用 领域，可以分为真空电子器件和半导体电子器件两大类。

2. 管压降特性： 在二极管导通后，正向压降基本不变，管子的正向电流发生很大变化
时，正向压降才有微小的变化。换言之，当正向电压有一个微小变化时， 将引起正向电流的很大变化。硅二极管的正向压降为0.6V左右，锗二极管 的正向压降为0.2V左右。
3. 正向电阻小，反向电阻大 正向电阻是指二极管正向导通后管子正负极间的电阻（是PN结的正向
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正向特性
20 死区电20 1010 压0 反向特U/V 0.5 1.0 1.5
性
20
40
μA
图1-10 二极管的伏安 特性
3）、反向击穿特性 当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反 向击穿（见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工 艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏， 甚至高达数千伏。电击穿（雪崩击穿和齐纳击穿）可逆，热击穿不可逆。
2 直标法： 对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005 ，表示
0.005uF=5nF。如果是2200,表示2200PF。如果是5n，那就表示的是5nF。
3 色标法：
沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示 电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的 数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白 =9。
例2 当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二 环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10
kΩ。第四环是金色，其误差为±5％
3 ．计算方法
对于4色环电阻，其阻值计算方法位： 阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数

U 和I 两者的参考方向选得一致时，电源：P＝UI＜0 U 和I 两者的参考方向选得相反时，电源： P＝UI＞0
负载：P＝UI＞0 负载：P＝UI＜0
电源
I
负载
E1 R01
U
E2 R02
5、额定值与实际值
额定值：制造厂商为了使产品能在给定的条件下正常运行而规定
的正常允许值。标记在电气设备或元器件铭牌上，UN表 示额定电压、IN表示额定电流、PN表示额定功率。
（2）负载：接受电能或电信号，如电动机、电灯等；
（3）中间部分：传输、分配电能，是电路的控制及连接部分， 如导线，开关等；
§ 1-2 电路模型
1、引入电路模型的原因： 便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或 称模型化）。 2、电路元件的理想化（模型化）：在一定条件下突出元件主要的电磁 性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。 （1）电阻： （2）电容： （3）电感： 3、电路模型： 由理想化元件构成的电路。
3、 电源短路：
C,d两点之间直接被一条导线连接时，电 路处于短路状态，此时R = 0 ,U=0 , 这 时电源输出的短路电流IS电流很大。
U IR
∵短路电流IS远大于正常输出电流，电源 能量全部消耗在它的内阻上，造成电 源 损坏，这是不允许的。
∴常在电路中接入熔断器或自动断路器， 起到保护作用。
I
o
U
o
U
线性电阻伏安特性
非线性电阻伏安特性
例
应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻。 2A I -2A I 2A I -2A I
U 6V
(a)
R
U 6V
(b)
R
U -6V
(c)

表8-2 八种波形及存储器地址空间分配情况
S3 S2 S1 00 0 001
010
┇
111
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波形 正弦波 锯齿波 三角波
┇ 阶梯波
A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 H~ 0 FFH 1 0 0 H~ 1 FFH 2 0 0 H~ 2FFH ┇ 7 0 0 H~ 7 FFH
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波形选 择开关
存八种 波形的
数据
经8位 DAC转
换成模
拟电压。
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图8-13 八种波形发生器电路图
256进 制计数
器
S1 、S2和S3 ：波形选择开关。 两个16进制计数器在CP脉冲的作用下，从00H~ FFH不断作周期性的计数，则相应波形的编码数据便 依次出现在数据线D0~D7上，经D/A转换后便可在输 出端得到相应波形的模拟电压输出波形。
单片容量已达64MB，并正在开发256MB的快闪 存储器。可重写编程的次数已达100万次。
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已越来越多地取代EPROM，并广泛应用于通信 设备、办公设备、医疗设备、工业控制等领域。
3. 非易失性静态读写存储器NVSRAM
由美国Dallas半导体公司推出，为封装一体化的
电池后备供电的静态读写存储器。 它以高容量长寿命锂电池为后备电源，在低功
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图8-14 三角波细分图
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将这255个二进制数通过用户编程的方法，写入 对应的存储单元，如表8-3所示。将2716的高三位地 址A10A9A8取为0，则该三角波占用的地址空间为000H ~0FFH，共256个。
表8-3 三角波存储表

PN结内部载流子基本为零，因此导电率很低，相当于介质。 但PN结两侧的P区和N区导电率很高，相当于导体，这一点和 电容比较相似，所以说PN结具有电容效应。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
PN结的单向导电性
PN结的上述“正向导通，反向阻断”作用，说明它具有单 向
导电性，PN结的单PN向结导中电反性向是它电构流成的半讨导论体器件的基础。
3. 空间电荷区的电阻率很高，是指其内电场阻碍多数载流子扩 散运动的作用，由于这种阻碍作用，使得扩散电流难以通过空 间电荷区，即空间电荷区对扩散电流呈现高阻作用。
4. PN结的单向导电性是指：PN结正向偏置时，呈现的电阻很小 几乎为零，因此多子构成的扩散电流极易通过PN结；PN结反向 偏置时，呈现的电阻趋近于无穷大，因此电流无法通过被阻断。
由于热激发而在晶体中出现电子空穴对的现象称为本征激发。
本征激发的结果，造成了半导体内部自由电子载流子运动的产 生，由此本征半导体的电中性被破坏，使失掉电子的原子变成带 正电荷的离子。
由于共价键是定域的，这些带正电的离子不会移动，即不能参 与导电，成为晶体中固定不动的带正电离子。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
内部几乎没有自由电子， 因此不导电。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
（3） 半导体
半导体的最外层电子数一般为4个，在常温下存在的自 由电子数介于导体和绝缘体之间，因而在常温下半导体的 导电能力也是介于导体和绝缘体之间。
常用的半导体材料有硅、锗、硒等。
＋
原子核
半导体的特点：
导电性能介于导体和绝缘体之 间，但具有光敏性、热敏性和参 杂性的独特性能，因此在电子技 术中得到广泛应用。
光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；

病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
主要内容
专业情况基本介绍
专业培养目标及要求
专业教学计划
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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专业培养目标及要求
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
业务要求
际工作能力。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
就业方向
专业就业面广泛：
电信运营商 通信设备开发商 移动终端开发和生产商 通信技术研究（院）所 通信电子企业
软件开发 硬件研发 系统测试 运营维护 网络建设等
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
社会对专业的需求
核心技术跟不上，主要标准为外国掌握， 需要加大自主研发力度
缺乏大量二次开发人才，进行具体技术定 制
普通人才饱和，具有创新和开发能力的人 才需求量很大，但供不应求
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
师资力量

—沟道调制长度系数
K nCOXW K W
2L
2L
L
L U DS
K 2 Sn
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Sect
(3) 特性曲线
UDS
ID/mA 恒流区
可变电阻区
开启电压UGS(th）
UGS/ 无导电 有导电沟道
沟道 转移特性曲线
截o止区
UGS= 4V UGS= 3V UGS= 2V UGS= 1V
UDS/V
漏极特性曲线
dsgs44场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较电流控制电流控制电压控制电压控制控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种载流子参与导电载流子参与导电npnnpn和和pnppnpn沟道和沟道和pp沟道沟道放大参数放大参数20020rrcece很高很高rrdsds很高很高输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻1010较低较低1010较高较高双极型三极管双极型三极管单极型场效应管单极型场效应管热稳定性热稳定性好好制造工艺制造工艺较复杂较复杂简单成本低简单成本低对应电极45耗尽型n沟道mos管的特性曲线gs实验线路共源极接法46输出特性曲线gs0vgs1vgs2vgs1vgs2v夹断电压u2v固定一个uds画出igs的关系曲线称为转移特性曲线47耗尽型n沟道mos管的特性曲线转移特性曲线夹断电压48gs0vgs1vgs2vgs1vgs2vgs3210111mav49场效应管放大电路电路的组成原则及分析方法1
G N
UGS<Vp UGD=VP时 ID UDS N
UGS
2021/6/16
S
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此时，电流ID由未 被夹断区域中的载 流子形成，基本不 随UDS的增加而增 加，呈恒流特性。

可变电阻器
敏感电阻器
具有非线性特性，如热敏、光敏、压敏等， 能够将其他形式的能量转换为电能。
通过机械方式改变其阻值，如滑线变阻器和 电位器。
02
01
高精度电阻器
具有极高的精度和稳定性，用于高精度的测 量和校准。
04
03
电容器
固定电容器
具有固定的电容值，由 两个金属板之间填充绝 缘材料构成。
可变电容器
方法
根据需求选择合适的电子元器件和材料，设计电路原理图，选择合适的PCB板 和布板软件进行布板，然后准备元器件和材料，使用焊接工具进行焊接和调试 ，最后进行测试和评估。
电子设计软件与工具
软件
Multisim、Eagle、Altium Designer等电子设计软件，以及 AutoCAD、EDA等PCB布板软件。
工具
电脑、显示器、鼠标、键盘等计算机 设备，以及电路板雕刻机、打孔机等 PCB制作设备。
05 电子技术实践应用
家庭生活中的电子技术应用
智能家居
电子技术在家庭生活中的应用越 来越广泛，例如智能家居系统、 智能照明、智能安防等，提高了
家庭生活的便利性和安全性。
家电控制
通过电子技术，可以实现远程控制 和定时控制家电，例如智能电视、 智能冰箱、智能空调等，使生活更 加便捷。
音频视频
电子技术在音频视频设备中的应用 也很广泛，例如数字电视、投影仪 、高清播放器等，提高了视听享受 。
工业生产中的电子技术Biblioteka 用010203
自动化生产
电子技术应用于自动化生 产线和机器人技术，提高 了生产效率和产品质量。
电力供应
电子技术在电力系统中的 应用，例如电力稳压器、 变频器等，提高了电力供 应的稳定性和效率。