模擬電子技術(shù)概論課件

模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)1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)2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)、查手冊能力等，具備一定的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)創(chuàng)新能力電子工程的統(tǒng)調(diào)、測試電子產(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、測電子工程的統(tǒng)調(diào)3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)會對實(shí)際應(yīng)用單元電路的測試、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)新意識獨(dú)立查找資料能識別與選用元器件能識圖、繪圖會焊接、制作、測量、調(diào)試電路能分析、調(diào)試、檢測、設(shè)計(jì)電路

素質(zhì)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)課程目標(biāo)課程目標(biāo)掌握半導(dǎo)體器件的特性培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣能識別與選用4課程內(nèi)容課程內(nèi)容5理論成績平時成績課程設(shè)計(jì)考核方案理論成績平時成績課程設(shè)計(jì)考核方案6導(dǎo)論導(dǎo)論7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8古希臘哲學(xué)家塞利斯人們對電現(xiàn)象的初步認(rèn)識很早就有記載，早在公元前585年，古希臘哲學(xué)家塞利斯，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了摩擦過的琥珀能吸引碎草等輕小物體.古希臘哲學(xué)家塞利斯人們對電現(xiàn)象的初步認(rèn)識很早就有記9本杰明·富蘭克林十八世紀(jì)美國最偉大的科學(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獨(dú)立戰(zhàn)爭的偉大領(lǐng)袖。本杰明·富蘭克林十八世紀(jì)美國最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，101.提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想每個物體都有一定量的電，電只有一種。摩擦不能創(chuàng)造出電，只是使電從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，它們的總電量不變。1.提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想每個物體都有一定量的11電的發(fā)現(xiàn)

富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)

●他做了一個把風(fēng)箏放到雷雨云里去的實(shí)驗(yàn)。他用金屬絲把一個很大的風(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)明了避雷針電的發(fā)現(xiàn)富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)●他做了一個把風(fēng)箏放到雷雨云12

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)1750年提出了關(guān)于避雷針的建議。這一建議首先于113法國人庫倫提出最早的電學(xué)定律：庫倫定律（1785年）

庫侖定律是電學(xué)發(fā)展史上的第一個定量規(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。電荷的單位庫侖就是以他的姓氏命名的。法國人庫倫提出最早的電學(xué)定律：庫倫定律（1785年）庫侖14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)量級比從靜電起電機(jī)能得到的電流大，因此開始了一場真正的科學(xué)革命。1800年伏特伏特最偉大的成就(伏達(dá)電堆)，電堆能產(chǎn)生15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)16電子的發(fā)現(xiàn)電子是一種基本粒子，目前無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。電子通常排列在各個能量層上。當(dāng)原子互相結(jié)合成為分子時，在最外層的電子便會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，原子是一個球體；正電核均勻分布在整個球內(nèi)，而電子鑲嵌在原子里面。

英國科學(xué)家湯姆孫

湯姆孫的原子模型

電子的發(fā)現(xiàn)電子是一種基本粒子，目前無法再分解為更小的物質(zhì)。其17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)18電子技術(shù)發(fā)展的里程碑愛迪生白熾照明燈奇特的現(xiàn)象電子云愛迪生效應(yīng)1883年弗萊明高頻整流器1884年有線電報高頻無線電波整流聲音20世紀(jì)初（一)必不可少的一步——電子管的問世電子技術(shù)發(fā)展的里程碑愛迪生白熾照明燈奇特的現(xiàn)象電子云191904年，英國工程師弗萊明發(fā)明了人類第一只電子管,電子管的誕生，是人類電子文明的起點(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線電信號檢測器------真空二極管（如圖1-31）。真空二極管可使頻率很高的無線電信號被整流檢波成為人們需要的信息。英國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1904年，英國工程師弗萊明發(fā)明了人類第一只電子管,電子管20美國發(fā)明家德福雷斯特真空三極管（1906年）真空三極管的發(fā)明，使無線廣播迅速成為一種大眾傳媒，收音機(jī)成為一種時尚家電。電子技術(shù)時代開始！利用真空三極管，可以產(chǎn)生功率強(qiáng)大的高頻無線電信號，同時使聲音變成的電信號疊加在上面，向幅員遼闊的地域播送語音信息。無線電電子學(xué)技術(shù)開始跨出通信系統(tǒng)，進(jìn)入人類活動的更多領(lǐng)域。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑美國發(fā)明家德福雷斯特真空三極管（1906年）真空三極管的發(fā)明21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，制造工藝也十22（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支點(diǎn)的半導(dǎo)體元件固體電子時代三條腿的魔術(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（二）三條腿的魔術(shù)師PNP19世紀(jì)末肖克利、巴丁和布拉頓231947年12月，這個世界上最早的實(shí)用半導(dǎo)體器件終于問世了，在首次試驗(yàn)時，它能把音頻信號放大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、布拉頓第一個晶體管電子技術(shù)發(fā)展的里程碑1947年12月，這個世界上最早的實(shí)用半導(dǎo)體器件終于問世了，24同電子管相比，晶體管具有諸多優(yōu)越性：

①晶體管的構(gòu)件是沒有消耗的，晶體管的壽命一般比電子管長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)件是沒有25③晶體管不需預(yù)熱，一開機(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，這都是電子管所無法比擬的。電子技術(shù)發(fā)展的里程碑③晶體管不需預(yù)熱，一開機(jī)就工作④晶體管結(jié)實(shí)可靠，比電子管可26電子技術(shù)的

昨天、今天和明天技術(shù)改變我們的生活電子技術(shù)的

昨天、今天和明天27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個電子管作的世界上第一臺計(jì)算機(jī)。重30噸，占地約兩間教室大，耗電174千瓦時，運(yùn)算速度5000次加法/秒。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188028現(xiàn)代電子技術(shù)電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開始發(fā)展起來的新興技術(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)展的一個重要標(biāo)志?，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)初開始發(fā)展29電子技術(shù)對人類的影響

1958年專門為國慶10周年獻(xiàn)禮特制的“熊貓1501型特級三用落地式聯(lián)合機(jī)”,它是一臺高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收音機(jī)博物館里，被視為“鎮(zhèn)館之寶”，這是當(dāng)時體形最大、功能最全的收音機(jī)，象征著當(dāng)時國內(nèi)民用電子音響的最高水平。電子技術(shù)對人類的影響1958年專門為國慶10周年獻(xiàn)301958年3月試制成功的，國產(chǎn)第一臺北京牌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)成了時尚。1970年12月26日，我國第一臺彩色電視機(jī)在天津無線電廠誕生，從此拉開了中國彩電生產(chǎn)的序幕。電子技術(shù)對人類的影響

1958年3月試制成功的，國產(chǎn)第一臺北京牌14英寸黑白31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個元件，研制出了一個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現(xiàn)代電子技術(shù)世界第一片集成電路（1958）1971年世界32（三）集成電路1952

達(dá)默

未來電子設(shè)備

沒有連接線的固體組件

英國皇家雷達(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)（三）集成電路1952達(dá)默未來電子設(shè)備沒有連接線的固體33

在晶體管技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的集成電路，帶來了電子技術(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)在晶體管技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的集成電路，帶34

大規(guī)模集成電路是指在單片硅片上集成1000~2000個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個以上數(shù)量級（四）大規(guī)模超大規(guī)模集成電路20世紀(jì)60年代初

100個左右

1967年

1000個

標(biāo)志著大規(guī)模集成階段的開端

1976年

10000多個

80年代左右

幾萬個

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200萬只以上現(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1000~200035現(xiàn)代電子技術(shù)集成電路芯片主要包括以下幾類，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)字信號處理器（DSP）大規(guī)模存儲芯片（RAM/ROM）現(xiàn)代電子技術(shù)集成電路芯片主要包括以下幾類，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字36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)對人類的影響

第1代：電子管數(shù)字機(jī)（1946—1958年）第2代：晶體管37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，對人類的生活產(chǎn)生著巨大的影響。電子技術(shù)對人類的影響

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38模擬電子技術(shù)概論課件39電子技術(shù)的出現(xiàn)使人類許多的幻想和神話成為現(xiàn)實(shí)。例如，美國1969年7月20日晚10點(diǎn)56分(美國東部時間)，阿波羅11號的太空人阿姆斯壯的左腳踏上月球，實(shí)現(xiàn)了人類登月的夢想，寫下了人類探索太空的新篇章；2007年

4日18時許，中國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，“嫦娥一號”月球衛(wèi)星順利發(fā)射并進(jìn)入了月球軌道，在軌飛行一年時間，這是電子技術(shù)出現(xiàn)以前人類對月球可望而不可及的憧憬。電子技術(shù)對人類的影響

電子技術(shù)的出現(xiàn)使人類許多的幻想和神話成為現(xiàn)實(shí)。例如，40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，高科技的廣泛應(yīng)用使社會生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。電子技術(shù)對人類的影響

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41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)對人類的影響

心臟起搏器心臟起搏器（cardiacpacemak42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，主要用來測量生命體內(nèi)的生理、生化參數(shù)的長期變化，或用來診斷與治療某些疾病，即實(shí)現(xiàn)在生命體無拘束自然狀態(tài)下體內(nèi)直接測量和控制功能，也可用來代替功能已經(jīng)缺損的器官。植入式電子系統(tǒng)電子技術(shù)對人類的影響

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43機(jī)器人走進(jìn)現(xiàn)代生活電子技術(shù)對人類的影響

機(jī)器人走進(jìn)現(xiàn)代生活電子技術(shù)對人類的影響44機(jī)器人是人類的朋友機(jī)器人是人類的朋友45電子技術(shù)的發(fā)展趨勢MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是指對微米/納米材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造、測量和控制的技術(shù)可將機(jī)械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動部件、電控系統(tǒng)集成為一個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蝴蝶大小的飛機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是指對微米/納米材46電子技術(shù)的發(fā)展趨勢檢測方便

在極快的時間內(nèi)檢測或發(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)10萬種DNA基因片段的芯片。體積小電