绪论

一、电子技术的发展概况

电子技术的发展历程很短，迄今不过百年，但它却从根本上改变了世界的面貌，为人类生产和生活条件的改善做出了巨大的贡献。在21世纪电子技术仍然充当着新世纪高新技术的领头羊。

纵观电子技术的发展历程，电子元器件的演变和发展推动了电子技术的发展。

第一代电子器件是电子管。1904年，英国科学家费莱明发明了真空二极管。1907年，美国学者德福雷斯创造真空三极管成功，标志着人类控制电子、驯服电子和驾驭电子时代的开始。1925年以后，陆续出现了性能更加完善的真空四极管、五极管及复合管，从而使得短波无线电通信迅速发展。

第二代电子器件是晶体管。1948年，美国科学家巴丁、布莱廷和肖克莱发明了世界上第一只晶体管，开创了电子器件和电子设备小型化的新纪元。

第三代电子器件是集成电路。20世纪60年代初集成电路的问世，标志着人类进入了微电子时代。

第四代电子器件是大规模集成电路。20世纪60年代末已出现了包含1000个以上晶体管和元件的单块晶片。

第五代电子器件是超大规模集成电路。1977年，日本科学家在6.1 mm × 5.8 mm的硅片上，集成了15万多个晶体管。

超大规模集成电路的出现，使过去占满一个大厅的庞大笨重的电子设备现在可以缩小到衬衣纽扣那样大小的一块晶片上了。

根据摩尔定律，芯片的集成度每隔18～24个月就会增加一倍，这就相当于计算机的计算能力每年会增加50 % ～60 %。但是芯片之路还十分漫长，至少还有一个世纪的发展潜力。

随着电子技术的发展，新的电子器件也在不断出现。1991年日本东京大学研制成功了钻石晶体管，这种晶体管不仅具有钻石特有的硬度，而且在1000℃高温下也能正常工作。1991年26岁的我国留法博士生彭学舟试制成功了全塑晶体管，这种晶体管具有柔性，可制作比液晶显示屏更大的屏幕，且成本低，经济效益高。

二、电子技术的应用领域

电子技术的应用领域极为广泛。

在天文学方面，与电子学结合得最好的例子就是射电天文学，其中利用了高灵敏度的毫米波或远红外的接收机来探测宇宙中各种物质所辐射的谱线，使人们进一步了解宇宙中所存在的自然现象及其规律。

在地质学方面，普遍采用电子学中的遥感技术对地面、海面、地下、水下的资源、外貌和其他特性进行探测。

在生物学研究中，与电子学密切结合的是仿生电子学，机器人就是一例。1997年，由日本本田技术研究所开发的机器人，拥有和人一样的外形，能够自如行走并可上下台阶，还可以用脚停住和踢开滚来的球等。

在工业生产和工程施工方面，电子技术的应用主要是生产和施工的综合自动化，实际上也就是电子计算机化。

在交通运输的控制和自动化管理方面，电子技术应用于运行车辆的调度、客票的预约等。

在医学方面，电子技术的应用包括诊、断、治三个方面。利用“CT技术”可观察人体内的病变，利用计算机可开出治疗方案和医嘱，利用 X 射线、激光等照射人体可以治疗癌症。

现代战争也是电子战、信息战，无人驾驶飞机实际上就是电子遥控飞机。

日常生活中的电视机、录音机、录像机、电风扇、洗衣机等都离不开电子技术。

三、模拟信号和数字信号

在我们周围存在着形形色色的物理量，尽管它们的性质各异，但就其变化规律的特点而言，不外乎两大类：模拟信号和数字信号。如图0.1、图0.2所示。

1. 模拟信号

模拟信号是指数值随时间作连续变化的信号。人们从自然界感知的许多物理量均具有模拟性质，如速度、压力、声音、温度等。在工程技术上，为了便于分析，常用传感器将模拟量转化为电流、电压或电阻等电量，以便用电路进行分析和处理。传输、处理模拟信号的电路称为模拟电子线路，简称模拟电路。在模拟电路中主要研究输入、输出信号间的大小、相位、失真等方面的问题。

2. 数字信号

数字信号是指数值随时间作不连续变化的信号，即数字信号具有离散性。交通信号灯控制电路、智力竞赛抢答电路、以及计算机键盘输入电路中的信号，都是数字信号。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电子线路，简称数字电路。在数字电路中主要研究输入、输出之间的逻辑关系。

数字电路又称为开关电路或逻辑电路，它是利用半导体器件的开、关特性使电路输出高、低两种电平，从而控制事物相反的两种状态，如灯的亮和灭，开关的开和关，电机的转动和停转。数字电路中的信号只有高、低两种电平，分别用二进制数字1和0表示，即数字信号都是由0、1组成的一串二进制代码。

现代电子技术的发展，已经将模拟电子技术和数字电子技术融为一体，在一个电路甚至是一个芯片中，将模拟信号和数字信号同时进行处理，如移动通信所使用的手机，就是将语音这样的模拟信号进行数字化处理后再发射出去。

四、电子技术课程的特点

电子技术是高等职业技术院校电类专业的一门专业基础课，同时也是一门实践性很强的课程。本课程与数学、物理、电路分析等课程有着明显的区别，主要表现在它的工程性和实践性上。

1. 工程性

在电子技术课程中，需要学会从工程的角度思考和处理问题。

（1）实际工程需要证明其可行性。本课程特别重视电子电路的定性分析，定性分析是对电路是否能够满足功能、性能要求的可行性分析。

（2）实践工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存在一定的误差范围，这种计算称为“近似估算”。若确实需要精确求解，可借助于各种EDA软件。

（3）近似分析要“合理”。在估算时必须考虑“研究的是什么问题？在什么条件下、哪些参数可忽略不计及忽略的原因？”也就是说，近似应有道理。

（4）估算不同的参数需采用不同的模型、不同的条件、解决不同的问题，应构造不同的等效模型。

2. 实际性

实用的电子电路几乎都要通过调试才能达到预期的指标，掌握常用电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、故障的判断和排除方法是教学的基本要求。了解各元器件参数对性能的影响是正确调试的前提，了解测试的原理是正确判断和排除故障的基础。

同学们通过学习电子技术要达到四会：

（1）会认识和检测常用电子元器件。

（2）会认识分析常用基本电子电路。

（3）会焊接和安装小型电子电器产品。

（4）会调试和维护小型电子系统。

五、现代电子技术的相关职业

很多领域都会应用到电子技术，目前，与现代电子技术相关职业主要有以下几类：

1. 电子工程技术人员

从事电子材料、电子元器件、微电子、雷达系统工程、广播视听设备、电子仪器等研究、设计、制造和使用维护的工程技术人员。

2. 通信工程技术人员

从事光纤通信、卫星通信、数字微波通信、无线和移动通信、通信交换系统、综合业务数字网（ISDN）和有线传输系统的研究、开发、设计、制造使用与维护的工程技术人员。

3. 计算机与应用工程技术人员

从事计算机硬件、软件、网络研究、设计、开发、调试、集成维护和管理的工程技术人员。

4. 电气工程技术人员

从事电机与电气、电力拖动与自动控制系统及装置、电线电缆电工材料等研究、开发、设计、制造、试验的工程技术人员。

5. 电力工程技术人员

从事电站与电力系统的研究、开发、设计、安装、运行、检修、管理的工程技术人员。

6. 电子专用设备装配调试人员

从事生产电子产品专用设备装配、调试的人员。

7. 仪器仪表装配人员

操作机械设备和使用工具、仪器仪表，进行测绘、电子、电工、光电、计时仪器仪表和工业自动化仪器仪表及装置等的装配组合与调试人员。

8. 日用机械电器制造装配人员

从事日用机械电器部件、整机装配、调试和检测人员。

9. 仪器仪表修理人员

使用工具、量具、仪器仪表及工艺装备，进行力学、电子、光学、光电、分析测绘、医疗保健、工业自动化和电子仪器仪表等安装、调试与修理的人员。

10. 电子元器件制造人员

从事真空电子器件、半导体器件、集成电路和液晶显示器件制造、装配、调试的人员。使用设备对阻容元件、电声元件、压电晶体和器件、控制元件、磁记录元件以及印制电路等进行制造、装配和调试的人员。

11. 电子设备装配调试人员

从事电子计算机、通信、传输和信息处理设备，广播视听设备、雷达、自动控制设备和电子仪器仪表装配、调试人员。

12. 电子产品维修人员

使用测试仪器、仪表和工具，修理电子计算机、计算机外部设备和其他电子产品以及仪器仪表的人员。

从事上述职业的前提条件是，掌握现代电子技术的基础知识。

六、电子技术学习方法

电子技术具有很强的工程性和实践性，而且课程本身概念多，理论多，理论性强，原理抽象，在学习时需要根据课程特点，采取有效的学习方法。

1. 抓基本概念

学习电子技术，理解是关键，这就要从基本概念抓起。基本概念的定义是不变的，要先知其意，后灵活应用。基本概念是进行分析和计算的前提，要学会定性分析，务必防止用所谓的严密数学推导掩盖问题的物理本质。在掌握基本概念、基本电路的基础上还应该掌握基本分析方法。不同类型的电路具有不同的功能，需要不同的参数有不同的求解方法。基本分析方法包括电路的识别方法、性能指标的估算方法和描述方法、电路形式及参数的选择方法等。

各种用途的电路千变万化，但它们具有共同的特点，所包含的基本原理和基本分析及设计方法是相通的。我们要学习的不是各种电路的简单罗列，不是死记硬背各种电路，而是要掌握它们的基本概念、基本原理、基本分析与设计方法，只有这样才能对给出的任何一种电路进行分析，或者根据要求设计出满足实际需要的电子电路。

2. 抓规律，抓相互联系

电子电路内容繁多，总结规律十分重要。要抓住问题是如何提出的，有什么矛盾，如何解决，然后进一步改进。具体而言，基本电路的组成原则是不变的，电路却是千变万化的，要注意记住电路组成原则而不是记住每个电路。每一个项目都有其基本电路，掌握这些电路是学好该课程的关键。某种基本电路通常不是指某一电路，而是指具有相同功能和结构特征的所有电路。掌握它们至少应了解其生产背景、结构特点、性能特点及改进之处。

3. 抓重点，注重掌握功能部件的外特性

数字集成电路的种类很多，各种电路的内部结构及内部工作过程千差万别，特别是大规模集成电路的内部结构更为复杂。学习这些电路时，不可能也没有必要一一记住它们，主要是了解电路结构特点及工作原理，重点掌握它们的外部特性（主要是输入和输出之间的逻辑功能）和使用方法，并能在此基础上正确地利用各类电路完成满足实际需要的逻辑设计。

4. 抓理论联系实际

电子电路是实践性很强的学科，一方面要注意理论联系实际，另一方面要多接触实际。在可能的条件下，多做些电子制作实践，这样不仅便于掌握理论知识，而且能够提高解决问题的能力。