应用电子技术介绍课件.ppt

1、2什么么是电电子技术术？他离我们们究竟有多远远？3电电子技术术的应应用4学习电子技术能干什么？ 我国应用我国应用电子电子技术的历史技术的历史1 1 我国应用电子技术的现状我国应用电子技术的现状2 2 应用电子技术的新技术应用电子技术的新技术3 3 应用电子技术专业课程体系、应用电子技术专业课程体系、培养目标和培养目标和前景前景5 5 应用电子技术的发展趋势应用电子技术的发展趋势4 4一一、我国应用电子技术专业的历史我国应用电子技术专业的历史没有电子技术，人类只能停留没有电子技术，人类只能停留在工业化时期。在工业化时期。1906年年电电子管发发明开开启启电电子时时代无线线广播、无线线通信诞诞生1

2、947年年晶体三极极管发发明开开启启固体电电子学学时时代雷达达、电视诞电视诞生1958年年集成电电路诞诞生开开启启了微电电子时时代移动动通信、彩色电视电视、大发发展1964年年激光发发明开启开启光电电子时时代大规规模集成电电路、卫卫星、个个人电脑电脑、互联网联网、进进入知识经济时识经济时代科学技术是第一生产力！科学技术是第一生产力！1、电电子技术术的发发展历历程2 2、电子计算机的发展电子计算机的发展IBM 7090 伴随着电子技术的发展而飞速伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计算机所经历的四个发展起来的电子计算机所经历的四个阶段充分说明了电子技术发展的四个阶段充分说明了电子技术发展的四

3、个阶段的特性。阶段的特性。第一代（第一代（1946194619571957）电子管计算机）电子管计算机第二代（第二代（1958195819631963）晶体管计算机）晶体管计算机第三代（第三代（1964196419701970）集成电路计算机）集成电路计算机第四代（第四代（19711971）大规模集成电路计算机）大规模集成电路计算机 世界上第一台电电子计计算机于19461946年在美国研国研制成功，取名ENIACENIAC。这这台计计算机使用了1880018800个电个电子管，占地170170平方米，重达达3030吨吨，耗电电140140千瓦，价格4040多万美元，是一个昂个昂贵贵耗电电的 庞

4、庞然大物 。由于它它采用了电电子线线路来执来执行算术运术运算、逻辑运逻辑运算和存储储信息，从从而就大大提高了运运算速度。ENIACENIAC每秒可进进行50005000次加法和减减法运运算，把计计算一条弹条弹道的时间时间短为为3030秒。它它最初被专门专门用于弹弹道运运算，后来经过来经过多次改进进而成为为能进进行各种种科学计学计算的通用电电子计计算机。从从19461946年2 2月交付使用，到19551955年1010月最后切断电断电源，ENIACENIAC服役长达长达9 9年。IBM 360 晶体管计计算机品牌电脑电脑ENIACENIAC3 3、我国应用、我国应用电子电子技术的历史技术的历史

5、 随着电子技术的引入和不断发展，从随着电子技术的引入和不断发展，从2020世纪五十年代世纪五十年代起，起， 在我国在我国北京、上海、天津北京、上海、天津等大城市开始组建无线电等大城市开始组建无线电厂，一些知名院校开始成立厂，一些知名院校开始成立无线电系，无线电系，其中包括无线电物其中包括无线电物理学专业。理学专业。在在2020世纪八十年代末九十年代初，世纪八十年代末九十年代初，各大院校将各大院校将无线电物理学正式更名为应用电子技术专业。无线电物理学正式更名为应用电子技术专业。二、我国应用电子技术的现状二、我国应用电子技术的现状 20102010年年，我国规模以上电子信息制造业销售收入达，我国规

6、模以上电子信息制造业销售收入达6396394545亿元，亿元，较较20052005年（年（3101031010亿元）翻一番亿元）翻一番，五年间年均增速，五年间年均增速超过超过15%15%； 出口出口占全国外贸出口的比重一直保持在占全国外贸出口的比重一直保持在30%30%以以上；上； 彩电、微型计算机、手机等主要整机产品产量分别达彩电、微型计算机、手机等主要整机产品产量分别达1. 1.2 2亿台、亿台、2.52.5亿台和亿台和1010亿部，均占全球总产量亿部，均占全球总产量40%40%以上，五年以上，五年间年均增速分别为间年均增速分别为7.4%7.4%、24.9%24.9%和和26.9%26.9

7、%； 规模以上电子信息制造业从业人员规模以上电子信息制造业从业人员达达880880万万人，比人，比20052005年增长年增长329329万人，占全国工业从业人员比重从万人，占全国工业从业人员比重从20052005年的年的8%8%提提高到高到10%10%。( (一一) )产业规模稳步扩大产业规模稳步扩大二、我国应用电子技术的现状二、我国应用电子技术的现状 1 1、我国有我国有200200多多种制造业产品产量位居世界第一种制造业产品产量位居世界第一。彩电、空调、压缩机、微波炉。彩电、空调、压缩机、微波炉4 4个产品占全球总个产品占全球总产量达到产量达到70%70%左右，冰箱压缩机、洗衣机产量占左

8、右，冰箱压缩机、洗衣机产量占全世界的全世界的1/31/3。 2 2、航空航天技术（、航空航天技术（神九神十与天宫一号对接神九神十与天宫一号对接） 3 3、北京正负电子对撞机发现新粒子、北京正负电子对撞机发现新粒子 4 4、高性能计算机关键技术的突破（、高性能计算机关键技术的突破（我国研制成功我国研制成功世界上首台世界上首台5 5亿亿次超级计算机亿亿次超级计算机天河二号天河二号）（二）产量领先，技术领先（二）产量领先，技术领先三、应用电子技术的新技术应用电子技术的新技术1、EDA技术 电电子设计设计技术术的核心就是EDAEDA技术术。EDAEDA是指以计计算机为为工作平台，融合应应用电电子技术术

9、、计计算机技术术、智能化技术术最新成果而研研制成的电电子CADCAD通用软软件包，主要能辅辅助进进行三方面的设计设计工作，即ICIC设计设计、电电子电电路设计设计和PCBPCB设计设计。计计算机辅辅助设计设计(CAD)(CAD)阶阶段（ 7070年代）：用计计算机辅辅助进进行ICIC版图编辑图编辑、PCBPCB布局布线线，取代了手工操作。计计算机辅辅助工程(CAE)(CAE)阶阶段（ 8080年代）：与与CADCAD相比，CAECAE除了有纯纯粹的图图形绘绘制功能外，又增加了电电路功能设计设计和结构设计结构设计，并并且通过电气连过电气连接网络网络表将两将两者结结合在一起，实现实现了工程设计设计

10、。CAECAE的主要功能是：原理图输图输入，逻辑逻辑仿真真，电电路分析，自动动布局布线线，PCBPCB后分析。EDAEDA技术发术发展的三个阶个阶段：电电子系统设计统设计自动动化(ESDA)(ESDA)阶阶段（ 9090年代以后）：设计设计人员员按照“自顶顶向下”的设计设计方法，对对整个个系统进统进行方案设计设计和功能划划分，系统统的关键电关键电路用一片或几片专专用集成电电路（ASICASIC）实现实现，然后采用硬件描述语语言（HDLHDL）完成系统统行为级设计为级设计，最后通过综过综合器和适配器生成最终终的目标标器件。ARM开发开发板2、纳米电子技术 纳米电子学主要在纳米电子学主要在纳米尺度

11、空间内研究电子纳米尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性，研究纳米尺度空、原子和分子运动规律和特性，研究纳米尺度空间内的纳米膜、纳米线。间内的纳米膜、纳米线。纳米点和纳米点阵构成纳米点和纳米点阵构成的基于量子特性的纳米电子器件的电子学功能、的基于量子特性的纳米电子器件的电子学功能、特性以及加工组装技术。其性能涉及放大、振荡特性以及加工组装技术。其性能涉及放大、振荡、脉冲技术、运算处理和读写等基本问题。其新、脉冲技术、运算处理和读写等基本问题。其新原理主要基于电子的波动性、电子的量子隧道效原理主要基于电子的波动性、电子的量子隧道效应、电子能级的不连续性、量子尺寸效应和统计应、电子能级的不连

12、续性、量子尺寸效应和统计涨落特性等。涨落特性等。 从微电子技术到纳米电子器件从微电子技术到纳米电子器件将是电子器件发将是电子器件发展的第二次变革，与从真空管到晶体管的第一次变展的第二次变革，与从真空管到晶体管的第一次变革相比，它含有更深刻的理论意义和丰富的科技内革相比，它含有更深刻的理论意义和丰富的科技内容。在这次变革中，传统理论将不再适用，需要发容。在这次变革中，传统理论将不再适用，需要发展新的理论，并探索出相应的材料和技术。展新的理论，并探索出相应的材料和技术。一块块芯片内内可集成10万以上的元器件，从从此电电子信息技术术跨入了飞飞速发发展的新时时代！电电子管发发明至今只约约100年，集成

13、电电路发发明不过过50年！电电子信息科学学是最具活力的年轻学轻学科！当当今集成电电路的制造水平：线宽线宽32纳纳米，一片集成电电路就是一个电个电子系统统！386CPU芯片芯片内内部布线线3、波峰焊焊、回流焊焊技术术早期人工插插装、手工焊焊接或波峰焊焊接。插插装流水线线工人在流水线线上插插元件通孔PCB自动动插插装、暖风风回流焊焊接。通孔PCB板暖风风使锡锡熔化实现焊实现焊接注：当当前在电电力电电子设备设备大功率PCB板生产产中仍采用。4、贴贴片生产产技术术贴贴片机贴贴片机贴贴片生产产技术术我国国中兴兴通讯讯公司的一个贴个贴片电电路板生产车间产车间贴贴片生产产技术术某手机贴贴片机产产品电电路板的

14、截图图,原板尺寸：40毫米 37毫米5、新型平板显示 技术 平板显示的特点是：这种显示的装置本身就是一块平板，没有一般显示器中的电子束管，作为大屏幕显示时不存在投射距离问题，因此，是一种比较理想的显示。 由于它多采用矩阵控制，所以又叫做矩阵控制平板显示或简称为矩阵显示。 它所控制的显示材料有：场致发光材料、发光二极管、等离子、液晶等。 目前主要的平板显示器包括: PDP 、LCD、FED、 OLED 以及投影显示技术（CRT、LCD、LCOS、DLP）等。PDP (Plasma display panel)PDP(Plasma Display Panel，等离子显示板，台湾地区称为电浆显示)是

15、一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。它采用等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。LCD LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。FED-Field Emission Display

16、FED-Field Emission Display (or Field Effection Display) 是指场电子发射。所谓电子发射是指电子从阴极逸出进入真空或其它气体媒质中的过程。所有物体都含有大量的电子，常态下不逸出物体，当电子获得足够的能量，足以克服阻碍其逸出物体表面的力时，便产生了电子发射。OLED有机发光二极管 OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示（Organic Electroluminesence Display, OELD）。OLED具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当电流通过时

17、，有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够显著节省电能，因为此OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势。6、太阳能光伏太阳能光伏技术技术光伏发电光伏发电是利用太阳能电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(SolarModule)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的一种材料，在广大的无电地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，也可以与区域电网并网实现互补。光伏发电的原理 工作过程：太阳电池(solar cell)是以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过p型半导体及n型半导体使其产生电子(负)及空穴(正)，同时分离电子与

18、空穴而形成电压降，再经由导线传输至负载。独立光伏发电系统结构并网光伏发电系统结构7 7、传感器与检测、传感器与检测技术技术 传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 传感器作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。 传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。传感器在现代汽车中的应用传感器在军事上的应用驻伊英军装备的AS90自行火炮弹道传感器引爆弹药agm-129a巡航导弹无人驾驶飞机航空航天应用中国航天(神九飞船 天宫一号神十与天宫一号对接嫦娥二号奔月旅程月球车8 8、移动通信移动通信技术技术 通信通信是一种沟通移动用户与固

19、定用户之间或移是一种沟通移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信方式。它具有快速、便捷、可动用户之间的通信方式。它具有快速、便捷、可靠、不受时空限制的特点。靠、不受时空限制的特点。 18971897年年，马移动可尼在固定站和一艘拖船之，马移动可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，标志着间进行的无线通信实验，标志着移动通信的诞生移动通信的诞生。 19471947年贝尔实验室提出了年贝尔实验室提出了蜂窝通信蜂窝通信的概念，的概念，7 70 0年代试验，年代试验，8080年代开始使用。年代开始使用。无线传播方式直射反射绕射时间接收信号强度无线多址技术频分多址技术频分多址技术 业务信道在不同

20、频段分配给不同业务信道在不同频段分配给不同的用户。如的用户。如TACSTACS、AMPSAMPS。时分多址技术时分多址技术 业务信道在不同的时间分配给不业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如同的用户。如GSMGSM、DAMPSDAMPS。码分多址技术码分多址技术 所有用户在同一时间、同一频段所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。上、根据不同的编码获得业务信道。CDMACDMAFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA通信 四张网数据网传输网信令网交换网1G - 模拟蜂窝移动技术19

21、46年 移动电话动电话服务务在美国国出现现1947年 贝贝尔实验实验室提出蜂窝窝移动概动概念50至60年代 贝贝尔实验实验室发发展了蜂窝窝无线电话线电话原理美国国 AMPS， 英国国TACS，北欧欧NMT 1981(Nokia/Mobira, Erricson)1987年TACS进进入中国运营国运营2001年12月31日我国关闭国关闭模拟拟移动网络动网络出身多址方式：FDMA无数数据传输传输能力特点2G - GSMGlobal System for Mobile Communications全球移动动通信系统统定义义 标标准源于欧欧洲1982年由欧欧洲电电信标标准学会学会(ESTI)技术术委员

22、会员会下的“移动动特别别小组组（Group Special Mobile）”制定标标准和建议书议书；1991年GSM系统统正式在欧欧洲问问世出身 多址方式：FDMA和TDMA的结结合使用频频段： 900M, 1.8G, 1.9G数数据速率：9.6K bps特点 形形色色的基站2.5G - GPRSGeneral Packet Radio Service通用分组组无线业务线业务定义义 突破GSM网网只提供电电路交换换的思维维方式，通过过增加相应应的功能实实体和对现对现有的基站系统进统进行部分改造来实现来实现分组组交换换。较较小的投入得到用户数户数据速率的大幅提升。演进进 多址方式：FDMA和TD

23、MA的结结合（同GSM）使用频频段： 900M, 1.8G, 1.9G（同GSM）数数据速率：56K 114K bps特点 3GWCDMACDMA 2000TD-SCDMAWiMax蓝牙BlueTooth一种种近距离设备间设备间无线线通讯讯技术术定义义 1994年爱爱立信开开始研发研发1998年5月，由东东芝、爱爱立信、IBM、Intel和诺诺基亚亚成立特殊兴兴趣小组组（SIG），共同提出的近距离无线数线数据通讯讯技术术标标准。出身 传输传输距离：10米半径内径内,单单点对对多点使用频频段： 2.402GHz到2.480GHz数数据速率：1M bps特点 WI-FIWireless Fidel

24、ity 无线线保真真又称称802.11标标准定义义1985年美国联国联邦通信委员会员会(FCC)决决定开开放几个个无需政府许许可证证即可使用的无线频线频段；由于垃垃圾频频段部分被微波炉炉等占用，只有采用扩频扩频的方式达达到抗干扰扰保真真的目的。形成Wi-Fi产业联产业联盟（Wi-Fi Alliance）出身传输传输距离：从从100米到几英里使用频频段：2.4 G HZ， 5G HZ数数据速率：11 M bps,54 M bps, 108M bps特点Wi-MAX又称为称为802.16标标准定义义2001年开开始开发开发为为了有效地协调协调各方面立场场，由众众多通信器件、设备设备公司在2003年

25、组组成了非营营利性机构构WiMAX，致力于推动动802.16无线宽带设备线宽带设备进进入市场场。出身传输传输距离：30英里使用频频段：802.16a:10G/66G, 802.16e:2G - 6G数数据速率：70Mbps(802.16)特点9、嵌入式技术 嵌入式技术嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机，而且运备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机，而且运行的是行的是固化的软件固化的软件，用术语表示就是固件（，用术语表示就是固件（firmwarefirmware），），终端用户很难或者不可能改变固件。终端用

26、户很难或者不可能改变固件。 嵌入式技术近年来得嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也广泛，彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业相当明显。例如很多行业：手机、手机、PDAPDA、车载导航、车载导航、工控、军工、多媒体终、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视端、网关、数字电视四、应用电子技术专业的发展趋势应用电子技术专业的发展趋势 我国的电子产品制造业主要是以加工业或制造我国的电子产品制造业主要是以加工业或制造业为主，行业的发展业为主，行业的发展规模有规模有了了非常显著的变化。非常显著的变化。 20102

27、010年，我国规模以上电子信息制造业销售收年，我国规模以上电子信息制造业销售收入达入达6394563945亿元亿元，较，较20052005年（年（3101031010亿元亿元）翻一番，）翻一番，五年间年均增速超过五年间年均增速超过15%15%；出口占全国外贸出口的；出口占全国外贸出口的比重一直保持在比重一直保持在30%30%以上。以上。 “十二五十二五”期间，我国规模以上电子信息制造期间，我国规模以上电子信息制造业销售收入年均增速保持在业销售收入年均增速保持在10%10%左右，左右，20152015年超过年超过1010万亿元万亿元。 市场需求量变化曲线，就业形势、就业前景分析市场需求量变化曲线

28、，就业形势、就业前景分析 ( (按应用电子技术专业相关职位统计按应用电子技术专业相关职位统计) )国内主要城市需求分布 电子产品制造业电子产品制造业是一个高技术产业，它对人才的是一个高技术产业，它对人才的需求具有明显的两方面特点，一是具有高学历的开发需求具有明显的两方面特点，一是具有高学历的开发、研究、创造性人才，二是具有较熟练操作技能的中、研究、创造性人才，二是具有较熟练操作技能的中等职业技术人员。以江苏的苏州工业园区为例，整个等职业技术人员。以江苏的苏州工业园区为例，整个园区内具有园区内具有大专以上学历的专业人员约占大专以上学历的专业人员约占17%17%，这些，这些人员主要是从事电子产品的

29、开发、研究以及高层次的人员主要是从事电子产品的开发、研究以及高层次的生产管理，生产管理，而而70%70%以上员工是职业学校的毕业生以上员工是职业学校的毕业生，这，这些人员主要从事装配、调试、维修及生产一线的管理些人员主要从事装配、调试、维修及生产一线的管理工作。工作。 据电子英才网报告分析，电子行业人才从年龄上据电子英才网报告分析，电子行业人才从年龄上集中在集中在25342534岁之间岁之间，平均年龄，平均年龄3131岁，以中青年为主岁，以中青年为主力军力军。核心能力核心能力核心课程核心课程核心岗位核心岗位电子电子产品产品装配装配维护维护设计设计1.1. 电子产品分析装配电子产品分析装配2.2

30、. 电子产品设计能力电子产品设计能力3.电电子产产品检测维护检测维护1. 1. 电子电路分析与实践电子电路分析与实践2. 2. 单片机技术及应用单片机技术及应用 4.4.电电子产产品控制设计设计4. 4. 电气控制与电气控制与PLCPLC5. 5. 智能产品设计智能产品设计5. 5. 小型智能电子产品设计小型智能电子产品设计1.课程体系 核心课程构建3 3. . 传感器与检测技术传感器与检测技术五、课程体系五、课程体系2、专业人才培养目标、专业人才培养目标总目标总目标： 培养从事电子产品的生产、装配、调试、质量检培养从事电子产品的生产、装配、调试、质量检验；电子设备的操作与维护，电子产品和电子

31、控制系验；电子设备的操作与维护，电子产品和电子控制系统的开发与研制，电子产品的销售与服务，具有电子统的开发与研制，电子产品的销售与服务，具有电子产品的生产管理、品质管理、生产加工、工艺设计、产品的生产管理、品质管理、生产加工、工艺设计、营销服务等能力，适应电子产品相关管理、设计、制营销服务等能力，适应电子产品相关管理、设计、制造第一线的高等技术应用性专门人才。造第一线的高等技术应用性专门人才。513、就业前景专业专业技能人才专业专业技能人才嵌入式开发开发方向楼楼宇智能化技术术方向电电子产产品设计与设计与制造方向电电子工艺艺管理方向电电子产产品营销营销方向52嵌入式应用开发嵌入式应用开发所有的控

32、制系统都是一个完整的嵌入式系统。所有的控制系统都是一个完整的嵌入式系统。5420112011第五届上海国际智能家居及楼宇智能化展览会第五届上海国际智能家居及楼宇智能化展览会55楼宇对讲门禁楼宇智能化系统楼宇对讲门禁楼宇智能化系统56小型电子产品研发与制造小型电子产品研发与制造智能家电维修智能家电维修音乐跳舞机音乐跳舞机 发光管随着音乐而跳动，可置于夜场摆设，发光管颜色可选。57电子工艺电子工艺- -将设计转化为一个成熟的电子产品。将设计转化为一个成熟的电子产品。58 潍坊位于潍坊位于山东半岛蓝山东半岛蓝色经济区和黄河三角洲高色经济区和黄河三角洲高效生态经济区效生态经济区交界处，随交界处，随着山

33、东省两区规划的实施，着山东省两区规划的实施，潍坊电子信息产业的发展潍坊电子信息产业的发展突飞猛进，以突飞猛进，以歌尔电子、歌尔电子、浪潮华光、中微光电子为浪潮华光、中微光电子为龙头的电声、光电企业得龙头的电声、光电企业得到迅猛发展。到迅猛发展。20112011年潍坊年潍坊电子信息企业产值已经突电子信息企业产值已经突破破400400亿元亿元，企业企业300300余家。余家。为应用电子技术专业的学为应用电子技术专业的学生就业提供了巨大的空间。生就业提供了巨大的空间。（2 2）就业环境）就业环境59我院毕业生就业双选会现场 1111年年我我院毕业生就院毕业生就业双选会上，业双选会上，共有共有5050多家多家企业企业前来招前来招聘员工，为聘员工，为应用电子技应用电子技术专业学生术专业学生提供提供岗位岗位50500 0多个。多个。（毕业生（毕业生3232人）人）（3 3）就业岗位）就业岗位60学生自制数码显示与控制电路学生自制数码显示与控制电路61出租车计价器出租车计价器