集成電路在現(xiàn)代生活中的應用.doc

集成電路在現(xiàn)代生活中的應用隨著人類社會的不斷發(fā)展與進步，各種各樣的高新技術應運而生，集成電路作為上世紀60年代的新技術而誕生，并至今造福人類，而且得到了很好地發(fā)展。在當今的信息時代，信息技術已經(jīng)滲透到了國民經(jīng)濟的各個領域，人們在日常生活中無處不感受到信息技術所帶來的方便與快捷。信息技術的基礎是微電子技術，而集成電路（IC）正是微電子技術的核心，是整個信息產(chǎn)業(yè)和信息社會的根本基礎。集成電路在現(xiàn)代生活中擁有不可或缺的地位，它已經(jīng)與我們的日常生活緊緊相連了。集成電路簡介微電子學即微型電子學，它是脫胎于電子學與固體物理學的一門交叉性的技術學科，其主要任務是研究在固體（主要是半導體）材料上構成微小型化電子電路、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的學科。以微電子學為基礎發(fā)展起來的集成電路技術包括半導體材料及器件物理，集成電路及系統(tǒng)的設計原理和技術，芯片加工工藝、功能和特性的測試技術等重要組成部分。集成電路就是將晶體管等有源元件和電阻、電容等無源元件，按照一定電路“集成”在一起，完成特定的電路或功能的系統(tǒng)。集成電路比常規(guī)的手工組裝電路更簡潔更具科技性，首先是它在體積上的大大減小，節(jié)省了相當一部分空間；其次是在制造工藝技術上有著內(nèi)在的必然聯(lián)系，能夠一次性加工完成，科技含量更高。晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后，各式固態(tài)半導體組件如二極管、晶體管等大量使用，取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀中后期半導體制造技術進步，使得集成電路成為可能。相對于手工組裝電路使用個別的分立電子組件而言，集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個小芯片，這是一個巨大的進步。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力，可靠性，電路設計的模塊化方法確保了快速采用標準化IC代替了設計使用離散晶體管。IC對于離散晶體管有兩個主要優(yōu)勢：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術，作為一個單位印刷，而不是在一個時間只制作一個晶體管。性能高是由于組件快速開關，消耗更低能量，因為組件很小且彼此靠近。集成電路技術在信息技術領域中的應用 信息是人類社會最重要的戰(zhàn)略資源這一。人類在認識世界、改造世界的一切有意義的活動中都離不開對信息資源的開發(fā)、加工和利用。信息技術（Information Technology，簡稱IT），是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發(fā)、安裝和實施信息系統(tǒng)及應用軟件。在當今這個飛速發(fā)展的信息化時代，信息技術作為管理和處理信息的各種技術是人類文明不斷向前發(fā)展地重要技術手段之一。當然，作為信息技術硬件支持的計算機是必不可少的，但是，計算機中最重要的技術莫過于集成電路技術，于是，集成電路技術成為了信息技術領域中的關鍵技術。由于它是整個信息技術領域中的最根本的技術支持，所以，它直接決定著信息技術領域的發(fā)展。如果集成電路技術能夠為計算機提供一個很好的中央處理器的集成電路，那么，計算機的處理速度就會很可觀，因此對信息的管理和處理速度就會大大提升。當計算機對信息的管理和處理效率得到提高，就使得信息技術的發(fā)展將會較少受到硬件問題的限制，它將會也會發(fā)展的更好，在將來更好地為全人類服務。 由此可見，集成電路技術在信息技術領域中的應用是信息技術領域的最關鍵技術，所以，對集成電路技術的進一步開發(fā)與研究不僅使該項技術得到革新，而且也使信息技術領域的發(fā)展得到很好地促進。在通信上的應用集成電路在通信中應用廣泛，諸如通信衛(wèi)星，手機，雷達等，我國自主研發(fā)的“北斗”導航系統(tǒng)就是其中典型一例。“北斗”導航系統(tǒng)是我國具有自主知識產(chǎn)權的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，與美國GPS、俄羅斯格羅納斯、歐盟伽利略系統(tǒng)并稱為全球4大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。它的研究成功，打破了衛(wèi)星定位導航應用市場由國外GPS壟斷的局面。前不久，我國已成功發(fā)射了第二代北斗導航試驗衛(wèi)星，未來將形成由顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡，我國自主衛(wèi)星定位導航正在由試驗向應用快速發(fā)展。6將替代“北斗”導航系統(tǒng)內(nèi)國外芯片的“領航一號”，還可廣泛應用于海陸空交通運輸、有線和無線通信、地質(zhì)勘探、資源調(diào)查、森林防火、醫(yī)療急救、海上搜救、精密測量、目標監(jiān)控等領域。近年來,隨著高新技術的迅猛發(fā)展,雷達技術有了較大的發(fā)展空間,雷達與反雷達的相對平衡狀態(tài)不斷被打破。有源相控陣是近年來正在迅速發(fā)展的雷達新技術,它將成為提高雷達在惡劣電磁環(huán)境下對付快速、機動及隱身目標的一項關鍵技術。有源相控陣雷達是集現(xiàn)代相控陣理論、超大規(guī)模集成電路、高速計算機、先進固態(tài)器件及光電子技術為一體的高新技術產(chǎn)物。相比之下毫米波雷達具有導引精度高、抗干擾能力強、多普勒分辨率高、等離子體穿透能力強等特點；因此其廣泛的用于末制導、引信、工業(yè)、醫(yī)療等方面。無論是軍用還是民用，都對毫米波雷達技術有廣泛的需求，遠程毫米波雷達在發(fā)展航天事業(yè)上有廣泛的應用前景，是解決對遠距離、多批、高速飛行的空間目標的精細觀測和精確制導的關鍵手段。可以預料各種戰(zhàn)術、戰(zhàn)略應用的毫米波雷達將逐漸增多。集成電路技術在醫(yī)療領域的應用 隨著人類社會的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，人們對醫(yī)療健康方面的要求也越來越高，因此，以高新技術為基礎的醫(yī)療設備和醫(yī)療產(chǎn)品逐漸發(fā)展起來，依托于高新領域電子技術的各種治療和監(jiān)護手段也越來越先進，其中集成電路技術被廣泛應用于各種醫(yī)療設備和醫(yī)療產(chǎn)品中，這使得醫(yī)療產(chǎn)品突破了傳統(tǒng)觀念的約束和限制，更好地發(fā)揮了醫(yī)療設備及醫(yī)療產(chǎn)品的作用，人們的健康水平因此得以提高。 隨著人們生活水平的不斷提高，在醫(yī)療健康領域的關注熱點正逐漸從最基本的疾病治療產(chǎn)業(yè)向保健產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。同時世界人口的老齡化也對醫(yī)療護理產(chǎn)品提出了更高的要求，龐大的老齡化群體和慢性患者等群體的現(xiàn)狀使得疾病產(chǎn)業(yè)和保健產(chǎn)業(yè)都必須發(fā)展新的技術和產(chǎn)品。其中，以集成電路為基礎的醫(yī)療電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，因為這一類的醫(yī)療電子產(chǎn)品往往是便攜式醫(yī)療產(chǎn)品，并且由于集成電路器件的小型化、集成化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化和智能化，人們攜帶和使用都非常方便，也適合個人或者家庭使用，能夠普及廣大群眾。比如說，電子助聽器、電子血壓計、便攜血糖儀等便攜式設備已經(jīng)很普遍了，同時，核磁共振儀、計算機斷層掃描儀、超聲診斷儀和X光機等都是各個基層醫(yī)療機構的必備醫(yī)療設備。 由此可見，集成電路技術在醫(yī)療電子領域的應用頗為廣泛，大致可以分為四類：醫(yī)學影像、醫(yī)療儀器、消費型醫(yī)療設備和診斷、患者監(jiān)護與治療設備。第一類包括超生波、計算機化的X射線斷層掃描（即CT）、核磁共振成像（即MRI）、X射線等；第二類主要包括實驗室配套電子設備、透析儀、分析儀器、外科手術設備、牙科設備等；第三類則偏重于患者使用的終端設備，包括數(shù)字體溫計、血糖計、血壓計等等；第四類則是協(xié)助醫(yī)生判斷的相應設備，包括心電圖、腦電圖、血氧計、血壓計、溫度計、呼吸計、除顫器等等。當然，這四種類型都是以集成電路技術為核心的醫(yī)療電子設備，它們基本上涵蓋了醫(yī)療電子領域的各種應用，其中后面兩種類型的應用更需要通過先進的集成電路技術來達到醫(yī)療電子設備的小型化、智能化、低功耗和高分辨率等目標。集成電路技術在其他領域中的應用集成電路技術在日常生活中的其他各個領域都有廣泛應用。比如說在汽車上，微控制器、功率半導體器件、電源管理器件、LED驅(qū)動器和CCFL驅(qū)動器等汽車集成電路器件的應用使得汽車能夠出于最佳工作狀態(tài)；再比如說在熱能動力工程領域中的應用，最簡單的莫過于溫控計，當然，火電廠中的信息管理系統(tǒng)是離不開集成電路技術的。提到集成電路我們就不得不提到我們的日常生活，在我們生活中與集成電路有關的產(chǎn)品隨處可見。手機、電視、數(shù)碼相機、攝像機等都與我們的生活關系越來越近。 隨著技術的進步和社會的發(fā)展，手機以其獨特的傳播功能，日益成為人們獲取信息、學習知識、交流思想的重要工具，成為文化傳播的重要平臺。目前，我國已有手機用戶5億多，形成以手機為載體的網(wǎng)站、報紙、出版物等新的文化。手機功能和手機款式也在不斷更新，以適應現(xiàn)代人們生活的要求。各種各樣的手機接連問世，從小靈通到具有攝像功能的高新手機，手機行業(yè)正在以驚人沖擊人們的思維和眼界。 在科學技術與信息同步變革的社會發(fā)展過程中，電視傳播對整個社會的支配影響作用十分明顯。由于電視是一種變化多端的實踐、技巧和技術，于是家庭本身也變成了一種家庭技術的復雜網(wǎng)絡。正如電通過電視、電腦、電信技術與外部重