模擬電子技術(shù)概論課件

模擬電子技術(shù)前導(dǎo)課程《高等數(shù)學(xué)》《電路分析》《PLC應(yīng)用技術(shù)》《單片機(jī)原理及應(yīng)用》后續(xù)課程《電子線路設(shè)計(jì)》核心課程模擬/數(shù)字電子技術(shù)課程的定位和作用崗位需求職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)電子電路分析能力、測(cè)試能力，電路安裝、調(diào)試、檢修、制作能力，檢索資料、看參數(shù)、查手冊(cè)能力等，具備一定的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力電子工程的統(tǒng)調(diào)、測(cè)試電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、安裝硬件、PCB板設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和維護(hù)創(chuàng)新、進(jìn)取、鉆研崗位需求分析課程目標(biāo)課程目標(biāo)掌握半導(dǎo)體器件的特性掌握基本放大電路分析方法學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)際應(yīng)用單元電路的測(cè)試、調(diào)試及排除故障的方法培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)溝通能力團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新意識(shí)獨(dú)立查找資料能識(shí)別與選用元器件能識(shí)圖、繪圖會(huì)焊接、制作、測(cè)量、調(diào)試電路能分析、調(diào)試、檢測(cè)、設(shè)計(jì)電路

素質(zhì)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)課程內(nèi)容理論成績(jī)平時(shí)成績(jī)課程設(shè)計(jì)考核方案導(dǎo)論電的發(fā)現(xiàn)1752年富蘭克林著名的費(fèi)城實(shí)驗(yàn)電子技術(shù)的起源古希臘哲學(xué)家塞利斯人們對(duì)電現(xiàn)象的初步認(rèn)識(shí)很早就有記載，早在公元前585年，古希臘哲學(xué)家塞利斯，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了摩擦過(guò)的琥珀能吸引碎草等輕小物體.本杰明·富蘭克林十八世紀(jì)美國(guó)最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家以及美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)的偉大領(lǐng)袖。1.提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想每個(gè)物體都有一定量的電，電只有一種。摩擦不能創(chuàng)造出電，只是使電從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，它們的總電量不變。電的發(fā)現(xiàn)

富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)

●他做了一個(gè)把風(fēng)箏放到雷雨云里去的實(shí)驗(yàn)。他用金屬絲把一個(gè)很大的風(fēng)箏放到云層里去，金屬絲的下端接了一段繩子，另外金屬絲上還掛了一串鑰匙。當(dāng)時(shí)富蘭克林一手拉住繩子，用另一手輕輕觸及鑰匙。于是他立即感到一陣猛烈的沖擊（電擊），同時(shí)還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。2.發(fā)明了避雷針

1750年提出了關(guān)于避雷針的建議。這一建議首先于1852年在法國(guó)馬利大學(xué)得到應(yīng)用。避雷針的發(fā)明不僅可以防止閃電所招致的嚴(yán)重危害，同時(shí)也破除了迷信，揭示了自然力的真實(shí)性質(zhì)電的發(fā)現(xiàn)法國(guó)人庫(kù)倫提出最早的電學(xué)定律：庫(kù)倫定律（1785年）

庫(kù)侖定律是電學(xué)發(fā)展史上的第一個(gè)定量規(guī)律，它使電學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段，是電學(xué)史中的一塊重要的里程碑。電荷的單位庫(kù)侖就是以他的姓氏命名的。伏特

伏特最偉大的成就(伏達(dá)電堆)，電堆能產(chǎn)生連續(xù)的電流，它的強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)比從靜電起電機(jī)能得到的電流大，因此開(kāi)始了一場(chǎng)真正的科學(xué)革命。1800年電的發(fā)現(xiàn)1752年富蘭克林著名的費(fèi)城實(shí)驗(yàn)電子的發(fā)現(xiàn)1897，湯姆遜實(shí)驗(yàn)證明電子存在電子技術(shù)的起源電子的發(fā)現(xiàn)電子是一種基本粒子，目前無(wú)法再分解為更小的物質(zhì)。其直徑是質(zhì)子的0.001倍，重量為質(zhì)子的1/1836。電子圍繞原子的核做高速運(yùn)動(dòng)。電子通常排列在各個(gè)能量層上。當(dāng)原子互相結(jié)合成為分子時(shí)，在最外層的電子便會(huì)由一原子移至另一原子或成為彼此共享的電子。在湯姆孫的原子模型中，原子是一個(gè)球體；正電核均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，而電子鑲嵌在原子里面。

英國(guó)科學(xué)家湯姆孫

湯姆孫的原子模型

電的發(fā)現(xiàn)1752年富蘭克林著名的費(fèi)城實(shí)驗(yàn)電子的發(fā)現(xiàn)1897，湯姆遜實(shí)驗(yàn)證明電子存在電子技術(shù)信息電子技術(shù)電力電子技術(shù)電子技術(shù)的起源電子技術(shù)發(fā)展的里程碑愛(ài)迪生白熾照明燈奇特的現(xiàn)象電子云愛(ài)迪生效應(yīng)1883年弗萊明高頻整流器1884年有線電報(bào)高頻無(wú)線電波整流聲音20世紀(jì)初（一)必不可少的一步——電子管的問(wèn)世1904年，英國(guó)工程師弗萊明發(fā)明了人類(lèi)第一只電子管,電子管的誕生，是人類(lèi)電子文明的起點(diǎn)。弗萊明采用在真空中利用電流加熱燈絲的方法，輕而易舉地獲得逸出物體的自由電子，并用它做成了一種效率很高的無(wú)線電信號(hào)檢測(cè)器------真空二極管（如圖1-31）。真空二極管可使頻率很高的無(wú)線電信號(hào)被整流檢波成為人們需要的信息。英國(guó)工程師弗萊明真空電子二極管（1904年）電子技術(shù)發(fā)展的里程碑美國(guó)發(fā)明家德福雷斯特真空三極管（1906年）真空三極管的發(fā)明，使無(wú)線廣播迅速成為一種大眾傳媒，收音機(jī)成為一種時(shí)尚家電。電子技術(shù)時(shí)代開(kāi)始！利用真空三極管，可以產(chǎn)生功率強(qiáng)大的高頻無(wú)線電信號(hào)，同時(shí)使聲音變成的電信號(hào)疊加在上面，向幅員遼闊的地域播送語(yǔ)音信息。無(wú)線電電子學(xué)技術(shù)開(kāi)始跨出通信系統(tǒng)，進(jìn)入人類(lèi)活動(dòng)的更多領(lǐng)域。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑電子管的缺點(diǎn)

十分笨重，能耗大、壽命短、噪聲大，制造工藝也十分復(fù)雜第二次世界大戰(zhàn)中，電子管的缺點(diǎn)更加暴露無(wú)遺。在雷達(dá)工作頻段上使用的普通的電子管，效果極不穩(wěn)定。移動(dòng)式的軍用器械和設(shè)備上使用的電子管更加笨拙，易出故障。因此，電子管本身固有的弱點(diǎn)和迫切的戰(zhàn)時(shí)需要，都促使許多科研單位和廣大科學(xué)家，集中精力，迅速研制成功能取代電子管的固體元器件。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑（二）三條腿的魔術(shù)師PNP19世紀(jì)末肖克利、巴丁和布拉頓晶體管三個(gè)支點(diǎn)的半導(dǎo)體元件固體電子時(shí)代三條腿的魔術(shù)師1948.6.30貝爾實(shí)驗(yàn)室公布晶體管諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)1948.11肖克利夾心三明治新型晶體管PN結(jié)型晶體管1950年電子技術(shù)發(fā)展的里程碑1947年12月，這個(gè)世界上最早的實(shí)用半導(dǎo)體器件終于問(wèn)世了，在首次試驗(yàn)時(shí)，它能把音頻信號(hào)放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。晶體管的三位發(fā)明人：巴丁、肖克萊、布拉頓第一個(gè)晶體管電子技術(shù)發(fā)展的里程碑同電子管相比，晶體管具有諸多優(yōu)越性：

①晶體管的構(gòu)件是沒(méi)有消耗的，晶體管的壽命一般比電子管長(zhǎng)100到1000倍②晶體管消耗電子極少，僅為電子管的十分之一或幾十分之一。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑③晶體管不需預(yù)熱，一開(kāi)機(jī)就工作④晶體管結(jié)實(shí)可靠，比電子管可靠100倍，耐沖擊、耐振動(dòng)，這都是電子管所無(wú)法比擬的。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑電子技術(shù)的

昨天、今天和明天技術(shù)改變我們的生活現(xiàn)代電子技術(shù)電子管實(shí)物照片1946年[美]賓州大學(xué)用18800個(gè)電子管作的世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。重30噸，占地約兩間教室大，耗電174千瓦時(shí)，運(yùn)算速度5000次加法/秒?，F(xiàn)代電子技術(shù)電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

1958年專(zhuān)門(mén)為國(guó)慶10周年獻(xiàn)禮特制的“熊貓1501型特級(jí)三用落地式聯(lián)合機(jī)”,它是一臺(tái)高1米、寬1.5米的“龐然大物”?，F(xiàn)收藏于廣東省中山市的中國(guó)收音機(jī)博物館里，被視為“鎮(zhèn)館之寶”，這是當(dāng)時(shí)體形最大、功能最全的收音機(jī)，象征著當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)民用電子音響的最高水平。1958年3月試制成功的，國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)北京牌14英寸黑白電視機(jī)。到了20世紀(jì)80年代初期，城市中黑白電視機(jī)成了時(shí)尚。1970年12月26日，我國(guó)第一臺(tái)彩色電視機(jī)在天津無(wú)線電廠誕生，從此拉開(kāi)了中國(guó)彩電生產(chǎn)的序幕。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

現(xiàn)代電子技術(shù)世界第一片集成電路（1958）1971年世界上第一個(gè)商用微處理器：英特爾4004，晶體管數(shù)目：2300，速度：108kHz基爾比1958年設(shè)計(jì)集成電路草稿1958年[美]德州儀器公司工程師杰克·基爾比在一塊6.45平方毫米硅片上集成了12個(gè)元件，研制出了一個(gè)RC移相振蕩器。這是世界上第一塊集成電路芯片，它標(biāo)志著電路制作上的一次革命性進(jìn)展。

1961年仙童公司集成電路（三）集成電路1952

達(dá)默

未來(lái)電子設(shè)備

沒(méi)有連接線的固體組件

英國(guó)皇家雷達(dá)研究所指明了方向未付諸實(shí)施基爾比研究固體組件埋頭苦干實(shí)驗(yàn)+挫折集成電路板1959年現(xiàn)代電子技術(shù)

在晶體管技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的集成電路，帶來(lái)了電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)。電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，極大降低了晶體管的成本，在1960年，生產(chǎn)1只晶體管要花10美元，而今天，1只嵌入集成電路里的晶體管的成本還不到1美分。

現(xiàn)代電子技術(shù)

大規(guī)模集成電路是指在單片硅片上集成1000~2000個(gè)以上晶體管的集成電路，其集成度比中、小規(guī)模的集成電路提高了1~2個(gè)以上數(shù)量級(jí)（四）大規(guī)模超大規(guī)模集成電路20世紀(jì)60年代初

100個(gè)左右

1967年

1000個(gè)

標(biāo)志著大規(guī)模集成階段的開(kāi)端

1976年

10000多個(gè)

80年代左右

幾萬(wàn)個(gè)

如今，已出現(xiàn)在不到50平方毫米的硅芯片上集成的晶體管數(shù)激增到200萬(wàn)只以上現(xiàn)代電子技術(shù)現(xiàn)代電子技術(shù)集成電路芯片主要包括以下幾類(lèi)，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石微控制芯片（MCU）可編程邏輯器件（PLD）數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（RAM/ROM）第1代：電子管數(shù)字機(jī)（1946—1958年）

第2代：晶體管數(shù)字機(jī)（1958—1964年）

第3代：集成電路數(shù)字機(jī)（1964—1970年）

第4代：大規(guī)模集成電路機(jī)（1970年至今）電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已進(jìn)入了普通百姓家庭。與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的這些家用電器的發(fā)展，是基于現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)人類(lèi)的生活產(chǎn)生著巨大的影響。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

電子技術(shù)的出現(xiàn)使人類(lèi)許多的幻想和神話成為現(xiàn)實(shí)。例如，美國(guó)1969年7月20日晚10點(diǎn)56分(美國(guó)東部時(shí)間)，阿波羅11號(hào)的太空人阿姆斯壯的左腳踏上月球，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)登月的夢(mèng)想，寫(xiě)下了人類(lèi)探索太空的新篇章；2007年

4日18時(shí)許，中國(guó)第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，“嫦娥一號(hào)”月球衛(wèi)星順利發(fā)射并進(jìn)入了月球軌道，在軌飛行一年時(shí)間，這是電子技術(shù)出現(xiàn)以前人類(lèi)對(duì)月球可望而不可及的憧憬。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

進(jìn)入21世紀(jì)，人們面臨的是以微電子技術(shù)（半導(dǎo)體和集成電路為代表）電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息社會(huì)，高科技的廣泛應(yīng)用使社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

心臟起搏器心臟起搏器（cardiacpacemaker）是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過(guò)脈沖發(fā)生器發(fā)放電脈沖刺激電極所接觸的心肌，從而達(dá)到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙的目的,已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

電子技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)之間有著非常緊密的聯(lián)系，植入式電子系統(tǒng)是一種埋置在生物體或人體內(nèi)的電子設(shè)備，主要用來(lái)測(cè)量生命體內(nèi)的生理、生化參數(shù)的長(zhǎng)期變化，或用來(lái)診斷與治療某些疾病，即實(shí)現(xiàn)在生命體無(wú)拘束自然狀態(tài)下體內(nèi)直接測(cè)量和控制功能，也可用來(lái)代替功能已經(jīng)缺損的器官。植入式電子系統(tǒng)電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

機(jī)器人走進(jìn)現(xiàn)代生活電子技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響

機(jī)器人是人類(lèi)的朋友電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是指對(duì)微米/納米材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造、測(cè)量和控制的技術(shù)可將機(jī)械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)部件、電控系統(tǒng)集成為一個(gè)整體單元的微型系統(tǒng)不僅能夠采集、處理與發(fā)送信息或指令，還能夠按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令采取行動(dòng)蝴蝶大小的飛機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)檢測(cè)方便

在極快的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況。DNA芯片可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)10萬(wàn)種DNA基因片段的芯片。體積小——打開(kāi)電子學(xué)的大門(mén)電路基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)例引入——電子地動(dòng)儀“嘗一龍機(jī)發(fā)而地不覺(jué)動(dòng)，京師學(xué)者咸怪其無(wú)征。后數(shù)日驛至，果地震隴西，于是皆服其妙。” ——《后漢書(shū)》地震波如何被測(cè)量霍爾傳感器與磁鐵之間不接觸，但是磁鐵如果與霍爾傳感器之間發(fā)生相對(duì)位移，霍爾傳感器能檢測(cè)到?；魻杺鞲衅鬏敵鲆粋€(gè)與