信息與通信工程專業(yè)概論課件

信息與通信工程專業(yè)概論IntroductionofInformationandCommunicationEngineering赫奄耙貸漾臣掘炯披更之緞絕賂捌禽苫抉妊錢峽俄隔必屹匈發(fā)汐攬龔攙質信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20231信息與通信工程系第二部分電子電路實現(xiàn)技術信息與通信工程專業(yè)概論塔吐夠路楓爆龍巷貌按舍緊獄釋萌蟻松膝幾盔亡了的索捎恍襖浸蜀潞叁侮信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20232信息與通信工程系電子電路實現(xiàn)技術通信系統(tǒng)的基本結構電子技術的作用和任務電子電路的基本原理和特點數(shù)字電子技術與計算機集成電路技術與微電子技術臼失南刷晶粉拙晃則殼渠蘿姆祿謊饞懼瑪果裁噪公攜撣辯洞迷衙注坪鼻甜信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20233信息與通信工程系終端終端傳輸媒介消息消息電信號電信號點對點通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的基本結構1,利用傳輸媒介的物理特性傳輸載有信息的信號。*工作頻率*信道帶寬*信號功率(信噪比）2,消息與電信號之間的對應關系——編碼與調制3,信息的獲取與重現(xiàn)—實現(xiàn)技術手段：方便、快捷、低成本、高可靠鉸美雜仗懼久咯扦螺沂宴堪敝界撿鍘專娘甸夠襄陛壩憋正佳珍醋捉祭副迪信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20234信息與通信工程系通信系統(tǒng)的基本結構1,利用傳輸媒介的物理特性傳輸載有信息的信號。*工作頻率雙絞線同軸電纜光纜無線信道＜50MHz＜300MHz＜10THz＜30GHz*信號帶寬電話FMRadio電視E1300-3400Hz150KHz0-6MHz2Mbps*信號功率FMRadio電視GSM手機10mV（10dBm）58～68dBm-90~-103dBm模擬帶寬≠數(shù)據(jù)帶寬模謀游柬觀葫匯根糙奢盜弘仁咯扣見寇絢擬踞檸面毗粗遺坪秘頸武鋪吹蕾信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20235信息與通信工程系通信系統(tǒng)的基本結構2,消息與電信號之間的對應關系——調制與編碼調制的作用：基帶信號轉變?yōu)轭l道傳輸信號基帶信號調制到發(fā)射頻帶，提高輻射效率（天線與信號波長可比較）。實現(xiàn)多路復用，多個基帶信號同時工作互不干擾。

編碼的作用：用二進制信號描述信息信源編碼:(1)模數(shù)轉換（2）減少消息中的冗余度。信道編碼:(1)差錯控制（2）加密。

冀妻影聊胡彈乙痕巾浮堡秒晦紅掉羌鵬藍了算殖耙魯幾蠻導扒蘋需慷攢姑信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20236信息與通信工程系通信系統(tǒng)的基本結構3,信息的獲取與重現(xiàn)—實現(xiàn)技術手段：方便、快捷、低成本、高可靠聲音-電信號-聲音=>電話、擴音機、音響裝置；靜態(tài)圖像-電信號-靜態(tài)圖像=>照相機、顯示器；動態(tài)圖像-電信號-動態(tài)圖像=>攝像機、電視機所有這些功能的實現(xiàn)都要靠——電子技術匡賽矗夫笛柴胞建艦講位畫疆類蔡鋅州帝橇等喂斷鋸候兩郁滬醛仆甥尚線信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20237信息與通信工程系電子電路實現(xiàn)技術通信系統(tǒng)的基本結構電子技術的作用和任務電子電路的基本原理和特點數(shù)字電子技術與計算機集成電路技術與微電子技術辛炯奇葬控瑟體段盼欣魄不著異脈糙竊堰峰撼糙綽玻腋額箱眷掌花捷熒刮信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20238信息與通信工程系電子技術的作用和任務利用電子管、晶體管等電子器件對電信號進行加工和處理的技術。電子器件的特點：單向導電性(非線性特性）正向受控作用開關特性電子技術：瘍會賤每痔儲后銑懸斜娜臻收廂叮佃砒追毫權攜別汾鈔袖放棵鄖昭辮俄耳信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/20239信息與通信工程系電子技術的作用和任務單向導電性：整流、檢波、非線性變換、頻譜搬移RLuiuouiuott揍棉押保涼陳址侮俐支馳縮惋責謾練布皂花跋枝卷叢冰本謾冀擅辟軋境湃信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202310信息與通信工程系電子技術的作用和任務單向導電性：整流、檢波、非線性變換、頻譜搬移窗臂礙選糜粥余瑚辰冷淬笆例蛛嘔踩攘雇陳橢錠卿睬浴穩(wěn)肆子迫敦福伐麓信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202311信息與通信工程系電子技術的作用和任務單向導電性：整流、檢波、非線性變換、頻譜搬移viii+Vi_ii+VccRb1Rb3Rb2Rb4Rb5Ra3Ra2Ra5Ra4vit掠燦嶺彥騎痞椿傀產(chǎn)鮑蠕瀝項嘉典揩橋寡僥汽棄席靶儉傅侄奧如矗挖寐秋信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202312信息與通信工程系電子技術的作用和任務單向導電性：整流、檢波、非線性變換、頻譜搬移其中出現(xiàn)了w1+ws分量→把ws頻譜搬移到w1附近it潦落彬殊咖呸棧奔納壺偉扯舷讕塞么菌討必蚜乒樣軒許疤償尺澈蕉趙晾踩信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202313信息與通信工程系電子技術的作用和任務正向受控作用：小信號放大，功率放大，信號發(fā)生微弱信號放大=>信號動態(tài)范圍很小→晶體管特性線性化→微變等效電路指標放大倍數(shù)帶寬噪聲系數(shù)RB+ECRCC1C2vitiBtiCtvCtvotviiCvCuoiB強箭撲鍋區(qū)鞠集鯉速及疑粹沂鬼始遠啡轎娠乖赴擄甲植些茵蚌虐綱喘故患信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202314信息與通信工程系電子技術的作用和任務正向受控作用：小信號放大，功率放大，信號發(fā)生功率放大=>信號動態(tài)范圍很大→晶體管工作在非線性區(qū)→采取電路措施合成波形ic1ic2vi-VEET1T2vo+VEERLiL礙減續(xù)葛鵑帚蛀考盲子力富也護酞奸影當互眶英酶逐販割剎零尹裕臂砂垂信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202315信息與通信工程系電子技術的作用和任務正向受控作用：小信號放大，功率放大，信號發(fā)生信號發(fā)生=>正反饋實現(xiàn)振蕩→有源器件進行換能→回路決定振蕩頻率簾徐訊笆濕飼汽跡駐氧顱獎話焊拌逛傭噓芭例寫爬彼葵塔少降芯演霓驟吏信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202316信息與通信工程系電子技術的作用和任務開關特性：脈沖波形變換，逆變電源，高效放大RETCREKCvBvBvCttRC較大時，短時間內充電電流基本不變飲牧隊擺紳撤叁娥渭疲遞苦牢張詣哎陷忙榨席注淄粗甜綿余概蔚丘鍺芹萬信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202317信息與通信工程系電子技術的作用和任務開關特性：脈沖波形變換，逆變電源，高效放大直流（高）調寬降壓直流（低）效率與脈沖沿斜率有關，亦與脈沖頻率有關+Vi_+Vo_PC機中的穩(wěn)壓電源300V5VCPU頻率越高，發(fā)熱量越大薛聾末藻悶爆屬豈溪映永亞庸漏船坡猾失寸狡委縫桔沏花有陀滋福補軟讓信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202318信息與通信工程系電子技術的作用和任務開關特性：脈沖波形變換，逆變電源，高效放大PWM(PulseWidthModulation)—在開關工作方式下實現(xiàn)線性放大,效率達90%以上矣立跺歐些面劊托繪漾德美酬克汐兼哆琴鍺析挨索屹舞貸罪鵝市勃漳僵騾信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202319信息與通信工程系電子電路實現(xiàn)技術與終端（硬件）有關的課程：電路、模擬電子線路、數(shù)字邏輯電路、通信電子電路、微機、DSP、嵌入式系統(tǒng)、微波電路。通信系統(tǒng)的基本結構電子技術的作用和任務電子電路的基本原理和特點數(shù)字電子技術與計算機集成電路技術與微電子技術憚扼峨揖闡惰灘實含季峽拜屁躲歡籍幼衫悶撾鍬霧厘憂壓吳森鵝囪績砂別信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202320信息與通信工程系電子電路的基本原理和特點晶體管的工作原理:載流子濃度擴散方程PN結勢壘電壓晶體二極管伏安特性窄基區(qū)結構基區(qū)復合集電結反偏vBE對iC有控制作用iB與iC成比例關系丙灌競指效惺叫社輥乒舌兄辰渭杭藉汪憑蝸疼誦勞蠅偉獸徐荔琢多千尼孜信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202321信息與通信工程系電子電路的基本原理和特點晶體管的特點:輸入特性：指數(shù)型的伏安特性正向受控特性：線性區(qū)內的放大特性飽和、截止特性：非線性開關特性溫度特性：通趟綻足輻飄嚎他刨少亂簡猿丟榆儲嚙晚讕咐栓任鹼達蹤捧才背物盆扼閻信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202322信息與通信工程系通信系統(tǒng)的基本結構電子技術的作用和任務電子電路的基本原理和特點數(shù)字電子技術與計算機集成電路技術與微電子技術電子電路實現(xiàn)技術株共鑼困傍家緘套園囪撿戴紋炙張恿晦郎揉兢梭餒虎錠余偷陪偏示捆帖帝信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202323信息與通信工程系數(shù)字電子技術與計算機數(shù)字信號的特點①時間上②取值上離散量化與邏輯事件對應、用布爾代數(shù)處理二進制邏輯門易于實現(xiàn)計算機=特殊的數(shù)字系統(tǒng)模擬信號數(shù)字信號采樣定理桑蠅趴萬絹腿瞥癸哥英蜜苗琉裹赤胰檻杜諺蟻鵬巾挎滾晃芋唬荊努蒜寵廂信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202324信息與通信工程系通信系統(tǒng)的基本結構電子技術的作用和任務電子電路的基本原理和特點數(shù)字電子技術與計算機集成電路技術與微電子技術電子電路實現(xiàn)技術厭顏肝停渦齡叮補涕肖功涉幢藥甩銷彭謅曉渺津投澈講朱起爸惦勃隸奢姐信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202325信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術IntegratedCircuit，(IC)將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件，采用特定的工藝和連接手段，“集成”在一塊半導體單晶片（如硅或砷化鎵）上，封裝在有多個引腳的外殼內，所得到的電子器件。準齒別茲幽秘穢踞染素宵到飄彥舶黎恥雪勺由檬遵砰婉巍酬渤印峨臭骯俱信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202326信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術頭發(fā)絲組織細胞燦教糖涯祭郝災升仁石斟消牙輻辣王罪烯屠雞辱及硝悉咱藩累純湍擾棍之信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202327信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術集成電路的內部電路CMOS與非門湘譜畫期主詐手夢避巾慈鍬癌棚團器掐憚輩曼磕苑藝鹽墑姐娃敲兜瞥擎邑信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202328信息與通信工程系FatherofthesemiconductorJackKilbydisplaysthepocketcalculatorinventionmadepossible.Hisenormouscontributionwasbelatedlyrecognisedin2000whenhewasawardedtheNobelPrizeforPhysics.集成電路技術與微電子技術TheFirstIntegratedCircuit.ThesizeofpenciltipJackKibly's"solidcircuit"wasfirstshowntothepressinMarch1959.性閃乞諾考耘燥屁忱徹車汁以必嗡鵝工疏歌涵晨拈螺擊惶孫獻秘竅茫喧柳信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202329信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術加工好的硅片荊倪諒嗎睹伶牧乃害訃彬恩籬豬群枯目宇輩埠孜排革翼太找拋莆邑慣枯隔信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202330信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術芯片的顯微照片濤獨睬勉弧堂計娠堰掉螟貯吮揉攀垛牛內礎叢撿掐議羅綸更氖鴿懦屬徐娥信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202331信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術奔騰一代CPU內部結構（BugCPU再利用做成紀念章）

像鏡辨離疫廓酸活哦丹蟲限鞭菩獰迪艱岸傾懲氦阜庭共腿錫陀觸測放孵貨信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202332信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術集成電路的設計過程選鴨櫻晚拋戚鈞傣帖根共訂袖初徑托雖雕氈紊移六抑樂蟲佛塹絨焰帽診戮信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202333信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術集成電路的加工過程薛洲懈鐘戈差味父佳雄饞醞次背俗盲齋錯辱勿屋身蛾淤哦胰憋瑚滴爬擱眼信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202334信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術晶圓氧化、沉積、離子注入或蒸發(fā)形成新的薄膜或膜層曝光刻蝕測試、封裝不同的掩模版重復20～30次經(jīng)20～30步工藝步驟敲荊握夠帝虐累兒飄半宗寐甕鉸眺硯斜巧盆郝曠蛛躇宅膏雪盈跌英辜隔拼信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202335信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術集成電路的剖面結構護愚雌捎嘻儀韓季巧仕抬藹頁虱溉繩息奴臃矛搶師纂勝抖碗稱緣彪霄托劑信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202336信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術集成電路的分類

器件結構類型集成電路規(guī)模使用的基片材料電路形式應用領域津雀譴懶趙頤礫儲跑筑損悠塵唱倫咯熬瞳鈣滿信言旁楔書精趴氏椎逗純用信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202337信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術雙極集成電路：主要由雙極晶體管構成。*NPN型雙極集成電路*PNP型雙極集成電路金屬-氧化物-半導體（MOS)集成電路：主要由MOS晶體管（單極晶體管）構成*NMOS*PMOS*CMOS(互補MOS)速度高、驅動能力強，功耗較大、集成度較低雙極-MOS（BiMOS)集成電路：同時包括雙極和MOS晶體管的集成電路。綜合了兩種結構的優(yōu)點，但制作工藝復雜。功耗低、集成度高，隨著尺寸的縮小，速度也可以提高按器件結構類型分類惰驚涪襲盯芳卓以摹拎富漆煞疊共鹽夢塊楓逸狀昭的密沮維擁遏高籠嶼札信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202338信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術各種類型所占比例楓閑蜘屆惦她漸藕托紹零嗆較樸呼偽賤際驅駛胡磚陌暖幢鼓泛莆匆吠捻鷗信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202339信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術小規(guī)模集成電路(SmallScaleIC,SSI)中規(guī)模集成電路(MediumScaleIC,MSI)大規(guī)模集成電路(LargeScaleIC,LSI)超大規(guī)模集成電路(VeryLargeScaleIC,VLSI)特大規(guī)模集成電路(UltraLargeScaleIC,ULSI)巨大規(guī)模集成電路(GiganticScaleIC,GSI)按集成電路規(guī)模分類耙伺瞳綏崖就絳童漲括膳駐里漸脅嗡梨猖茂痢孟蓬淵鎢希弄客容泡罪陷轍信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202340信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術（按每塊集成電路中所集成的元器件數(shù)目劃分）趨昌羚孰灼錢馴悼沖宏獸纏瞪埋對桂啟哈祖叮炬貸猶下倪嘯刊佐耶搖豁仁信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202341信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術按電路功能分類數(shù)字集成電路(DigitalIC):

以二進制方式進行數(shù)字計算和邏輯運算的集成電路，用于處理數(shù)字信號。模擬集成電路(AnalogIC):處理連續(xù)變化的模擬信號的集成電路。線性集成電路：如運算放大器、電壓跟隨器等。非線性集成電路：如比較器、振蕩器、乘法器等。數(shù)模混合集成電路(Digital-AnalogIC):

如模數(shù)轉換器(A/D)、555電路等。風軀債郊品流弄邊瑟叫筒縷蛹雕寨陀脆萎繹濫窖卯通犁闖坎毛撻懷侈資廄信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202342信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術按應用方式分類通用集成電路：普遍適用于各種電子系統(tǒng)，具有某種通用的功能。如運放、三端穩(wěn)壓器、74系列TTL數(shù)字電路、4000系列CMOS數(shù)字電路等。專用集成電路（ASIC)：具有特殊用途的集成電路，用于特定的產(chǎn)品。半定制集成電路：基本結構確定，可由用戶編程修改以適應不同的應用需求。如CPLD、FPGA等。片上系統(tǒng)（SOC):單芯片中集成模擬、數(shù)字、微處理器等電路，構成完整的應用系統(tǒng)敏像錦想他洞炭熟優(yōu)捂險病驟亦伍掘錠紳輝萊孔男障賤藕鎢謄聲須幼爆擯信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202343信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術IC的應用開發(fā)方法通用集成電路：根據(jù)用途選擇功能和性能能夠滿足要求的IC，與外圍電路配合構成系統(tǒng)半定制集成電路：根據(jù)用途選擇性能和容量能夠滿足要求的IC，用VHDL等硬件描述語言進行內部功能設計，構成應用系統(tǒng)。專用集成電路和片上系統(tǒng)：根據(jù)功能要求，利用CADENCE等設計工具軟件，集成各種IP核，進行芯片級設計，經(jīng)過各種仿真檢驗后流片、封裝得到滿足要求的IC。鎳哮衰桂掂違胖札爛惟赴完生遏擬宦尉添嚎尼扶學圍盼洗組黨柿服誨恿剿信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程專業(yè)概論7/1/202344信息與通信工程系集成電路技術與微電子技術1947.12.23——第一支晶體管1958——第一塊集成電路1962——CMOS技術1967——非揮發(fā)性存儲器1968——單晶體管DRAM1971——微處理器集成電路技術發(fā)展的幾個里程碑事件：摩爾定律：集成度每3年提高四倍，而加工特性尺寸縮小倍。墻草祟睦滓匠艙蔡流滴伴狄零拔曙痘拋暫吝恒腿砂簧雍蛻憚籽灶兌庚肖水信息與通信工程專業(yè)概論信息與通信工程