生活中有广泛的数字应用,如网络电视,数字宽带网络,电视机顶合,遥控器,遥控无人机,数字音响,存储卡,光盘,DVD数字播放器,数字开关电路等,都是生活中的常见数字电路。
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。

现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
发展
从前面的介绍,大家已经了解到数字电路是以二值数字逻辑为基础的,其工作信号是离散的数字信号。电路中的电子晶体管工作于开关状态,时而导通,时而截止。
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
电工与电子技术论文
三极管的工作状态与应用论文1
摘 要:半导体三极管是电子电路的重要元件,它在不同的外部条件下表现出不同的工作状态,从而具有多种不同的功能,因此得到了广泛的应用。
本文主要阐述了三极管的工作状态及其在不同状态下的应用。
关键词:三极管 工作状态 应用
半导体三极管是电子电路的重要元件,它在不同的外部条件下表现出不同的工作状态,从而具有多种不同的功能,因此得到了广泛的应用。
1 三极管的工作状态
三极管在电路中一般表现出三种工作状态:截止状态、放大状态和饱和状态。
11 截止状态
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压时,基极电流为零,三极管处于截止状态。
实际上为了使三极管可靠地截止,常使UBE≤0,此时发射结和集电结均处于反向偏置状态,[1]集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。
12 放大状态
当三极管的发射结正向偏置,且加在发射结的电压大于PN结的导通电压,集电结反向偏置时,三极管处于放大状态。
这时基极电流的微小变化,会引起集电极电流的较大变化,三极管具有电流放大作用。
13 饱和状态
当三极管的发射结正向偏置,且加在发射结的电压大于PN结的导通电压,集电结也正向偏置时,三极管处于饱和状态。
这时基极电流较大,集电极电流也较大,但集电极电流不再随着基极电流的变化而变化,三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,相当于开关的导通状态。
2 三极管不同状态下的应用
21 三极管放大状态下的应用
三极管处于放大状态时具有电流放大作用,利用这一特点,三极管常用在模拟放大电路中。
三极管对小信号实现放大作用时,基本放大电路有三种不同的连接方式:共发射极接法、共基极接法和共集电极接法。
在共发射极接法中,常用的放大电路有固定式偏置电路、分压式偏置电路和带有射极电阻的固定式偏置电路。
固定式偏置电路静态工作点不太稳定,受温度的影响,输出信号容易产生失真,故在实际中常采用分压式偏置电路以稳定静态工作点。
电路如图1所示。
共发射极接法放大电路因其电压放大倍数比较高,而得到广泛的应用,在多级放大电路中,多用作中间级。
在共集电极接法中,负载接在发射极,输出电压从发射极输出,因此,叫射极输出器。
因输出电压与输入电压同相,输出信号跟随输入信号的变化而变化,因此,射极输出器又称为射极跟随器或电压跟随器。
射极跟随器的电压放大倍数略小于1,没有电压放大作用,但有一定的电流放大作用和功率放大作用。
在多级放大电路中,射极输出器作为输入级可减轻信号源的负担,作为输出级可提高放大电路的带负载能力,作为中间级起阻抗变换作用,使前后级共发射极放大电路阻抗匹配,实现信号的最大功率传输。[2]
在共基极接法中,交流信号从发射极输入,从集电极输出。
该电路没有电流放大作用,但具有电压放大作用,而且其频率特性比较好,一般多用于高频或宽频带放大电路及恒流源电路。
22 三极管截止和饱和状态下的应用
三极管处于截止状态时相当于开关的断开状态,处于饱和状态时相当于开关的导通状态,利用这种开关特性,三极管常用在数字电路中。
在稳定状态下,三极管只能工作在饱和区或截止区,它的输出端要么处于高电位,要么处于低电位,即要么有信号输出,要么无信号输出。
实际应用时,由于三极管需要频繁地在断开和闭合状态之间进行切换,因此为了提高开关速度,常使三极管工作在浅饱和区状态。
三极管的开关特性常见的具体应用有:用于彩色电视机、通信设备的开关电源;用于驱动电路,驱动发光二极管、蜂鸣器、继电器等器件;用于彩色电视机行输出管;用于开关电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路、低频功率放大电路、电流调整等;在冶金、机械、纺织等工业自动控制系统中,光电开关可作指示信号,指示加工工件是否存在或存在的位置。[3]
开关三极管因其寿命长、安全可靠、没有机械磨损、开关速度快、体积小等特点,得到越来越广泛的应用。
掌握了三极管的各种工作状态,了解了三极管的基本应用,在分析和设计更复杂电路时,就能灵活运用。
参考文献
[1] 袁明文,谢广坤电子技术[M]哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2013:11
[2] 李仁华,冯�电子技术[M]北京:北京理工大学出版社,2010:44
[3] 于敏,李闽三极管开关特性探讨[J]硅谷,2012(1):24
晶体三极管在不同工作状态下的应用2
摘 要本文提出了晶体三极管的在不同工作状态下的分类和特性,并指出如何根据晶体三极管的不同工作状态时的作用进行实际应用,从而增强学生对晶体三极管的工作状态的了解,提高学生分析和解决问题的能力。
关键词非线性器件;导通角;正向偏置;反向偏置
1引言
晶体三极管是电子电路中非常重要的元器件,每一种电子电路几乎都离不开它。
它是一种非线性器件,在不同的外部条件下会呈现出不同的工作状态。
在实际应用时,可根据它的不同工作状态应用到不同的电子电路中,从而有效地发挥它的作用。
为了更好地在电路中发挥晶体三极管的作用就要掌握不同工作状态下它的分类和特性,这样不但有利于很好地应用晶体三极管,而且有利于学习和掌握电路的基本知识,这样在分析和设计电路时就会得心应手,避免出现错误。
2晶体三极管在不同工作状态下的分类
晶体三极管是有源器件,它在电路中工作时,要在它发射结和集电结施加不同的偏置电压。
而根据它的基极和集电极偏置电压的不同,晶体三极管呈现不同的工作状态。
此时可把晶体三极管的工作状态划分成不同的区域。
即如果发射结正向偏置、集电结反向偏置,晶体三极管工作在放大区;如果发射结正向偏置、集电结正向偏置,晶体三极管工作在饱和区,如果发射结反向偏置或零偏、集电结反向偏置,晶体三极管工作在截止区。
晶体三极管工作在饱和区和放大区时都说明它是导通的,放大器在信号的一个周期内的导通情况可用导通角来衡量。
放大器的导通角用θ来表示,定义为晶体三极管一个信号周期内导通时间乘以角频率ω的一半。
根据放大器导通角的不同可晶体三极管放大器分为甲类、乙类、丙类、丁类等放大器。
3各类放大器的特性和应用
31 甲类放大器
当晶体三极管放大器的静态工作点设置在放大区时,即发射结正向偏置、集电结反向偏置时,放大器工作在放大状态。
此时,在输入信号的整个周期内,晶体三极管都是导通的`,导通角θ为1800,此时晶体三极管放大器称为甲类放大器。
其工作波形如图a所示。
它的工作特性是:静态工作点电流比较大,非线性失真小、管耗大、效率低、输出功率小。
甲类放大器有电压放大的作用,可应用到电压放大和小功率放大电路中。
另外由于它的失真小,所以在宽带功率放大器中,晶体三极管也工作在甲类状态,但由于它的效率低、输出功率小,不能满足功率放大器对输出功率的要求,所以常采用功率合成技术,实现多个功率放大器的联合工作,获得大功率的输出。
32 乙类放大器
当晶体三极管放大器的静态工作点设置在截止区时,如果信号为正时三极管导通,信号为负时三极管截止。
即三极管在信号的半个周期导通,导通角θ为900,此时放大器为乙类放大器,它放大的信号缺少半个周期,是失真的。
但是在乙类互补推挽放大电路中,用两个互补的三极管轮流推挽导通就可以弥补这种失真的不足,从而输出完整的信号波形,电路如图b所示。
乙类放大器由于管耗小,效率大大提高。
33 甲乙类放大器
在实际功率放大电路中,由于晶体三级管发射结存在导通压降,所以在乙类互补功率放大器中,由于V1、V2管没有基极偏流,静态时两个管的发射结偏置电压为零。
当输入信号小于晶体管的死区电压时,管子仍处于截止状态。
因此,在输入信号的一个周期内,两个晶体三极管轮流导通时形成的基极电流波形在过零点附近一个区域内出现失真。
即在两管输出波形的交接处存在失真,这种失真称为“交越”失真。
这时需要在两个晶体三极管的基极加上等于发射结导通压降的电压,使两个晶体三极管均处在微导通状态,两管轮流导通时,交替得比较平滑,这样就消除了交越失真。
电路如图c所示。
34 丙类放大器
当导通角θ小于900时,晶体三极管放大器称为丙类放大器。
丙类放大器又因工作状态的不同可分为欠压、临界和饱和三种工作状态。
当放大器工作在放大区和截止区时为欠压状态,如果晶体三极管工作刚好不进入饱和区时,则称为临界工作状态。
晶体三极管工作进入饱和区时为过压状态。
三种状态时集电极输出的波形分别为尖顶余弦脉冲、略微平缓的余弦脉冲和顶端凹陷的余弦脉冲。
由于这几种余弦脉冲都可以分解出基波分量和各次谐波分量,又由于谐振回路具有滤波作用,晶体三极管放大器的输出电压仍为没有失真的余弦波形。
所以丙类放大器可和谐振回路共同构成丙类谐振功率放大器或丙类倍频器。
丙类放大器工作在欠压状态时,放大器输出功率小,管耗大,效率低。
工作在过压状态时,放大器输出功率较大,管耗小,效率高。
工作在临界状态时,放大器输出功率大,管耗小,效率高。
35 丁类放大器
丙类放大器可以通过减小电流导通角θ来提高放大器的效率,但是为了让输出功率符合要求又不使输入激励电压太大,导通θ就不能太小,因而放大器效率的提高就受到了限制。
丁类放大器的导通角也是900,但是丁类放大器工作在饱和或截止状态。
由于三极管工作在饱和状态时集电极电流ic最大,但集电极和发射极之间的电压uce最小。
三极管工作在截止状态时集电极电流ic最小,但集电极和发射极之间的电压uce最大。
所以丁类放大器在工作时,ic和uce的乘积最小,理想情况下它们的乘积可接近于零。
在积分区间不变时,即导通角θ不变时,ic和uce的乘积越小,晶体管集电极的耗散功率起小,晶体管放大器集电极的效率就越高,输出功率就越大。
因此,在这两种状态时集电极损耗很小,三极管的效率高,即丁类放大器的效率比丙类放大器要高。
36 振荡电路中的放大器
晶体三极管放大器在具体电路中应用时,可以不单单间工作在一种工作状态。
有时会根据电路的要求,在设计时,当电路中的输入信号发生变化时,放大器的工作状态也发生变化,从而满足电路的实际要示。
比如在振荡电路中,起振时,电路工作于小信号状态,即三极管工作在甲类状态,因此可将振荡电路作为线性电路来处理,用小信号等效电路求出振荡环路的传输系数。
随着振荡幅度的增大,输入信号的幅度也越来越大,放大器的工作由线性状态进入非线性状态,再加上电路中偏置电路的自给偏压效应,使得晶体管的基极偏置电压随着输入信号的增大而减小,这样使三极管的工作状态进入乙类或丙类非线性工作状态,相应的放大倍数随之减小,直到振荡进入平衡状态。
在振荡电路的起振到平衡的过程中,电路由小信号工作到大信号工作,放大器的工作状态也由甲类、乙类过渡到丙类,从而满足了振荡电路对放大器的要求。
这正是放大器各种工作状态的很好的应用。
4结束语
总之随着放大器的进一步研究和应用,其分类也越来越多,应用也越来越广泛。
现在又出现了效率比丁类放大器还高的戊类放大器。
在实际电路中,要根据电路对放大器的要求来选用放大器的不同状态。
比如电压放大时要求电压放大倍数要高,就要选用电压放大器。
功率放大时就要选择功率放大倍数高的功率放大器。
在输入信号频率不同时,还要考虑电路中的参数与信号频率的关系。
只有掌握了放大器的各类状态,才能很好地把知识应用到实际电路中。
参考文献:
[1]胡宴如模拟电子技术基础[M]高等教育出版社,2004:95-97
[2]胡宴如高频电子线路[M]高等教育出版社,2004:35-37,65-66
电子密码锁论文的参考文献
电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文,欢迎阅读!
电工与电子技术论文篇一电工电子技术的现状与发展
摘要电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要,从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。
关键词电工电子技术;电气设备;现状;发展
《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员,有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。
一、电工电子技术概述
电工技术基础理论:电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术,它的内容包括:电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制,安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。
电子技术基础理论:电子技术基础理论属于这一类的分支学科有:电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。
20世纪50年代以来,计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展,基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密,各门科与专业之间互相渗透,互相交叉,使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体,同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型,研究了多种动态位及不同的规范选择,提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵,包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础,使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来,出现新的边缘理论领域,如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等;引用系统论的研究成果,将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来,进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里,技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用,描绘出现代化社会的蓝图,形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落,不仅大幅度地提高了社会生产力,创造出丰富的物质财富,而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法,促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合,继续发挥社会支柱的作用。
二、电气设备的现状与发展
(一)电气设备的“健康”状况存在差异
首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的差异,其产品质量不同;不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。
其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。
(二)电气设备的维修制度:定期维修的弊端
由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端:一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。
在今后的研究方向上,专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。
(三)电气设备的状态检测技术
电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测,及时了解和掌握设备的状况,以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。
近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,尤其是21世纪以后,新技术、新材料的使用,使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此,电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整,才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本,为企业创造出更多的经济利益。
三、电子设备的现状与发展
2010年全球半导体制造设备销售总额达到3954亿美元,恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长,增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为224亿美元,预计2011年为264亿美元。按此增长率推算,到2015年,我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年,全球光伏生产设备销售额比上年增长40%,达到104亿美元,预计2011年将达到124亿美元,同比增长24%。从区域市场来看,2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额,预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此,可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间,物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求,预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。
四、电工新技术
我们已在准备进入21世纪。21世纪,人类期望着进入一个持续协调发展的新时代,我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中,科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看,我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构,从而在提高煤的利用效率,特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时,还要大力促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快地在技术和经济上成熟起来,才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构,走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面,实现高速度将是主要发展方向,而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中,电工新技术的发展将起着重要的作用,20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础,随着新原理,新技术与新材料的发展,还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展,包括受控核聚变,磁流体发电,太阳能与风力发电,磁浮列车,磁流体船舶推进与超导电工。
(一)受控核聚变
受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源,从根本上解决人类能源,环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力,已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件,证实了聚变反应堆的科学现实性,正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作,期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展,预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站,走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同,聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合,这里要把大体积、强磁场技术,大能量,脉冲电源技术,辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外,还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。
(二)磁流体发电
磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K,与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环,可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上,具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来,经过30年的持续努力,已达到了最高发电功率几万千瓦,持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展,可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明,所遇到的困难比原设想的大得多,特别是用于燃煤的长时间可靠发电,这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术,在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题,在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家,燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。

(三)太阳能与风力发电
太阳能与风能是最重要的可再生能源,它们是广泛存在,机会均等,自由索取,最终可依赖的初级能源。近年来,在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展,建设投资与电能成本有了大幅度下降,几十万千瓦的太阳热发电站,百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年,千千瓦的光伏发电站已有了示范,使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此,需要继续努力提高效率,降低造价与成本,扶植相应产业的发展,以及解决并网运行的有关技术问题。
(四)磁浮列车
一部人类社会交通运输发展史,在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速,发展起来了磁浮列车,它是一种采用磁悬浮,直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具,具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳,无脱轨危险,有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力,磁浮列车已达到500公里/时的时速,处于实用化试验阶段,我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后,抓紧高速磁浮列车的研究发展,从技术上实行“迎头赶上”的战略,尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮,直线电机驱动,车辆设计与研制、轨道设施、供电系统,列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题,推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案,采用超导的优点是悬浮气隙大,轨道结构简单,造价低,车身轻。随着高温超导的发展与应用,将具有更大的优越性。
(五)磁流体船舶推进
磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力,使海水向后喷射,依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆,具有无声、高速的优点,将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现,从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验,显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力,可以期望在21世纪上半叶达到实用。
(六)超导电工
实用超导线与超导磁体技术与应用的发展,以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶,无论是聚变电站、磁流体发电,还是磁浮列车,磁流体推进船的商业化,均将促使超导电工继续长足地向前发展,成为一个重要的电工产业。与此同时,还可期望,随着高临界温度超导体的实用发展,超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用,工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行,大能量的超导储能得到了示范和推广,超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体,整个面貌还将大大改观。 五、电子新技术
(一)塑料太阳能电池技术
随着现代世界能源的日益紧张,许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发,这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵,不易安装,光电转换效率也低,大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右),发1度电的成本大约是22美分,远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。
令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高,可以有多种用途。
一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池,实际上能够使许多材料具有发电能力。例如,塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁,可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身,为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。
(二)家庭机械电子工厂技术
专家预言,未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺,利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然,真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。
比如家里的电视机遥控器坏了,就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个:从互联网上下载数字化电路图,用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板,打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料,每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出,用户只需为数字化电路图及所用材料付款,而不需为产品本身付款。
家庭机械电子工厂,意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图,制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明,在电子产品制造业,设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品,不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计,那就必须会用专业设计软件,还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。
(三)超级宽带网中的微型光芯片技术
现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高,每户成本大约1300美元。
微型光芯片可以改变这种现状,采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本,让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上,这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新,电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积,成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度**就像是今天看体育频道一样普通。
(四)无线漫游的技术
无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、
军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作,这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用,而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系,因为频率不同,设备不兼容。
为了解决这一问题,一些兴企业正在用软件替代相关硬件,从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话,软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网,不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网,或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。
在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内,软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机,从此无线漫游再无障碍。
六、总结
电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它,数字电视、手机、自动导航、自动倒车,这些在以前都是不可想象的,现在都已经变为现实了,在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技,影响着我们日常身边的一切,在未来必将有着无限广阔的前景。
参考文献
[1]叶光辉电工电子技术现状与发展
[2]邵民浅谈电工电子技术现状[J]新疆教育,2012,9
作者简介:谭晗(1981―),女,江苏海安人,硕士研究生,副教授,主要研究方向:电工电子技术。
电气工程及其自动化本科毕业论文有关数字电子技术的好写吗
电子密码锁论文的参考文献
参考文献1
1阎石.数字电子技术(第五版):高等教育出版社,2009
2王孝俭、邓胜全.数字电子技术实验指导书:西北农林科技大学,2007
3唐亚楠.数字电子技术同步辅导:中国矿业大学出版社,2009
4邱关源.电路(第五版):高等教育出版社,2008
5华成英、童诗白.模拟电子技术基础[M].第四版:高等教育出版社,2006
参考文献2
[1]《数字电子技术基础》,伍时和主编,清华大学出版社
[2]《一种电子密码锁的实现》,杨茂涛主编,福建电脑2004
[3]《数字电路逻辑设计》(第二版),王硫银主编,高等教育出版社
[4]《555时基电路原理、设计与应用》,叶桂娟主编,电子工业出版社
[5]《数字电子技术基础》(第四版),阎石主编,高等教育出版社1997
[6]《新型电子密码锁的设计》,李明喜主编,机电产品开发与创新2004
[7]《电子技术基础(数字部分)》(第五版),康华光主编,高等教育出版社
[8]《模拟电子技术基础》(第三版),童诗白华成英主编,高等教育出版社
[9]《电子线路设计·实验·测试》(第三版),谢自美主编,华中科技大学出版社
参考文献3
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[2]李朝清单片机原理及接口技术(第三版)北京航天航空大学出版社200612
[3]周兴华手把手教你学单片机北京航天航空大学出版社200612
[4]张文利微机原理及单片机接口技术中国科学技术大学出版社20077
参考文献
[1].阎石数字电路技术基础[M]高等教育出版社,2005
[2].许琦基于FPGA的电子密码锁的设计[J]科技信息,2006
[3].李连华基于FPGA的电子密码锁设计[J]中国科技信息,2006
[4].童诗白华成英模拟电子技术基础[M]高等教育出版社,2006
;北大本科生凭芯片研究获全球竞赛第一!一作发表8篇EDA顶会论文
电气工程及其自动化本科毕业论文有关数字电子技术的好写。
1、电气工程是目前科技领域中的一个核心学科,也是现代高新技术领域中不可或缺的关键学科,包括了几乎所有与电子、光子有关的工程行为,例如计算机网络学习电气工程专业的学生学习的课程主要有电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理等等,学生在毕业之后可以选择从事电气工程及其自动化方面的教学、科研、工程设计、科技开发、管理和经贸等工作。
2、标题:根据选题确定标题内容,字数不宜超过20字,电气工程毕业论文的选题可以是电气自动化、电气设备等等,不过有时候导师会给一个大致方向或题目供学生选择。
3、摘要,关键字:摘要是对论文内容的简短陈述,是独立与论文的完整短文,字数在200字左右关键字是从论文中摘取的可以显示论文主题的单词,数量在3-5个。
4、引言:简单阐述论文的目的和意义。
5、正文:对研究内容、研究方法、研究成果等核心内容进行详细介绍。
6、结论:对研究进行总结,并简单说明论文的主要内容和尚未解决的问题。
杨净 鱼羊 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
北大本科生,刚刚凭借在芯片领域的贡献,斩获国际计算机学会(ACM)年度学生科研竞赛总决赛 第一名 (本科生组)!
还收获了来自《人民日报》的点赞。
这位少年名叫 郭资政 ,是北京大学图灵班大四学生,目前已直博本校集成电路学院。
而此次比赛的获奖,在他的科研/竞赛履历中并不是第一次。
此前,他已经作为北京大学超算队的一员,收获世界大学生超级计算竞赛ASC一等奖。
还在DAC、ICCAD、DATE等芯片设计自动化(EDA)领域国际顶会上发表了 8篇 一作论文。
△图源:北京大学
在官微底下,不少网友纷纷为其点赞祝贺。
一作身份发表8篇顶会论文
北大 图灵班 ,是北京大学专为培养计算机科学领域拔尖人才成立的班级,每届学生均是从几千名大一新生中优中选优。
作为图灵班的一员,郭资政在大二时便有机会进入各个课题组体验科研生活。
据北大官微报道,他与EDA之间的缘分就始于前沿计算中心举办的科研轮转活动。
当时大二的他,第一个即选择了集成电路学院林亦波研究员的课题组。刚好林亦波的研究方向是EDA以及EDA算法的GPU/FPGA加速。
EDA的重要性无需赘述,它也叫做芯片设计自动化,是我国“卡脖子”关键技术之一。
不少媒体评价,“谁掌握了EDA,谁就有了芯片领域的主导权。”
而郭资政的主要研究方向,是 EDA中的静态时序分析领域 。作为芯片设计的重要步骤,它是对数字电路的时序进行计算、预计的工作流程,流程中不需要进行仿真。
据他本人主页显示,本科2020年至2022年期间共发表了11论文,其中以一作身份发表8篇,均被EDA领域的国际顶级学术会议和期刊DAC、ICCAD、TCAD等接收。
这当中包括提出的使用GPU加速静态时序分析的算法,首次实现线性时空复杂度、效率提升一百倍的路径分析算法。
此番获奖的论文,叫做Heterogeneous Timing Estimation, Optimization, and Verification for VLSI Circuit Design Automation(用于VLSI电路设计自动化的异质定时估计、优化和验证),被收录于ICCAD 2021。
除此之外,他还将人工智能融入了进来。
比如,将 图神经网络和时序分析引擎 相结合,提出跨越芯片设计流程多个环节的建模技术。
还有像受深度神经网络启发提出了基于可微时序引擎的布局优化算法,据称还是学界首次。
经过优化的布局框架可以在 WNS 和TNS上分别实现最多327%和591%的改进,并且在 GPU 上运行时都实现了180倍的加速。
基于这样的学术表现,他获得了北大最高荣誉 第十三届学生五四奖章 。
毕业之后,他将继续留在本校,在集成电路学院攻读博士学位。
谈及EDA方向的选择,郭资政表示,一方面是国之所需。响应国家的号召,解决国家发展需求的技术难题。
另一方面也是兴趣驱动,跟此前的竞赛经历不无关系。
事实上,在中学时代,郭资政就已经参与到信息学竞赛当中,也凭此获得北大降分录取资格。
而他当年的bzoj提交记录,是这样式儿的。
进入北大之后,他还和队友一起获得过2019年国际大学生程序设计竞赛ICPC区域赛冠军、世界大学生超算竞赛ASC一等奖、ACM SRC@ICCAD学生科研竞赛本科生组第一名,多次获得ICPC/CCPC大学生程序设计竞赛金奖等荣誉。
6位获奖者中5位为华人
值得一提的是,除郭资政以外,在今年SRC全球决赛的6人获奖名单中,还有4人亦为华人面孔。
包括:
另外,在郭资政去年拿到第一名(1st place)的SRC@ICCAD学生研究竞赛中,中国大学亦收获颇丰。
比如浙江大学的本科生Yu Qian,就凭借在内容寻址存储器方面的研究,拿到本科生组第三名。
而研究生组的第一名XiaoFan Zhang,本硕毕业于电子科技大学,目前在伊利诺伊大学香槟分校攻读博士。
研究生组的第三名Qi Sun,则来自香港中文大学,他本科毕业于西安电子科技大学。
可以说,这也是近年来中国大学、华人学生们在世界EDA竞赛中频频崭露头角的缩影。
去年,同样是在EDA领域国际顶会ICCAD的竞赛当中,华中科技大学一举夺魁,以#中国团队拿下EDA全球冠军#的话题冲上热搜,引发不少讨论。
而在2017-2019年期间,福州大学在该项赛事中实现 三连冠 。
ICCAD CAD算法竞赛举办以来产生的30个冠军中,则有 11个 花落香港中文大学。
需要承认的是,在EDA领域,中国仍然面临着“卡脖子”的困境。
但在学术练兵场上,后备力量的光芒亦正在愈发闪亮。
你觉得呢?
参考链接:
[1]https://srcacmorg/grand-finalists/2022

[2]https://mpweixinqqcom/s/HP6h3Oe_-0xlh7pA7pM5CA
[3]https://guozzcn/
[4]http://1102491904/showArticleN2asparticleId=258349
— 完 —


