工业电子学绪论.ppt

工业电子学 课程概况 课程名称：工业电子学 讲课教师：薛文 课内总学时：64 教材：《电子技术基础》第二版 机械工业出版社 周连贵主编 课程目的 通过学习这门课程要求掌握电子技术中最基本的分析和设计方法，对电子线路有基本了解。 课程大纲 低频电子线路 第一章 半导体基本知识，半导体二极管，半导体三极管 第二章 基本放大器的工作原理及计算 第三章 集成运算放大器工作原理及应用 第五章 整流稳压电路 数字电路 第六章 逻辑代数基础 第七章 组合逻辑电路的分析与设计 第八章 时序逻辑电路的分析 学习方法 注重基础知识的掌握 基本电路、基本原理、基本计算、基本参数 建立一些思想 等效的思想、工程近似的思想 多做总结比较 课程内容多，要多总结概括，前后联系加深理解 认真听课、完成作业 与老师同学多沟通 考试要求 闭卷考试 课程实验 主要考察内容 基本概念的理解 基本电路的分析及计算 绪论 电子技术的发展历程 1.1电子器件的发展阶段 电子技术的是伴随电子器件的发展而发展起来的。电子器件的发展经历了以下几个阶段。 电子管：是一种在气密性封闭 容器（一般为玻璃管）中产生电 流传导，利用电场对真空中的电 子流的作用以获得信号放大或振 荡的电子器件 早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，后来逐渐 被晶体管和集成电路所取代，但目前在一些高保真音响器材 中。由于电子管体积大、功耗大、发热厉害、电源利用效率 低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分 用途已经基本被固体器件晶体管所取代。但是电子管负载能 力强，线性度优于晶体管，在高频大功率领域的工作特性要 比晶体管更好，所以仍然在一些地方（如大功率无线电发射 设备）继续发挥着不可替代的作用。 晶体管及场效应管分立件：晶体管，内部 含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器 件。它对电信号有放大和开关等作用，应用十分广泛 。场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)） 简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压 控制型半导体器件。如构成基本数字电路的逻辑门一般都是采用MOS、 NMOS或者CMOS工艺的。 中小规模集成电路 ：集成电路是一种微型电子器件或部件。采 用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极 管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制 作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然 后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微 型结构。集成电路的大小通常用芯片上包含的逻辑 门个数或元件个数表示。中小规模集成电路包含的 元件个数通常不超过1000个。常见中规模集成电路 包括运算放大器、74系列、4000系列数字器件等。 大规模及超大规模集成电路：大规模和超大规模集成电路 主要包括复杂数字芯片，数模混合电路，如处理 器、可编程逻辑器件、多媒体处理芯片、A/D及 D/A转换器等等。大规模集成电路的元件数大于 100000个，而超大规模集成电路的元件数可多 达数十亿个。 电子器件的发展历史 1906年到1947年：电子管时代 1947年：贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管　　 1950年：结型晶体管诞生 1950年：肖特莱发明了离子注入工艺 1951年：场效应晶体管发明 1956年：C S Fuller发明了扩散工艺 1958年：仙童公司与德州仪器公司间隔数月分别发明了集成电路，开创 了世界微电子学的历史 1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺 1962年：美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管 1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天，95%以 上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺 1964年：Intel摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度每18个月增加1倍 1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列 （50门）； 1971年：Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电 路出现； 1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，采用的是MOS工 艺，这是一个里程碑式的发明； 1974年：RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802 1976年：16kb DRAM和4kb SRAM问世； 1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了 14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代