淺談電子技術發展

何偉

摘要：電子技術是始于十九世紀末，發展于二十世紀的一門新興技術，是近代科學技術發展的一個重要標志。電子技術主要是研究電子器件及其應用，因此隨著電子技術的飛速發展，各種新型電子器件和產品層出不窮。從而使電子技術在人們生活中得到更多的應用，滿足人們的生成和生活需求，也促進了社會建設和經濟發展。

關鍵詞：電子技術；發展；應用

引言

二十一世紀，人類進入以微電子技術、電子計算機和因特網為標志的信息時代，而電子電路是信息產生、存儲、傳輸和處理的物理基礎，因此電子技術在促進人類社會各個方面的發展起到愈來愈重要的作用。電子技術是研究電子器件、電子電路及其應用的科學技術，是其他高新技術發展的基礎，因而電子技術的飛速發展是帶動社會生成力水平提高的重要源動力。

1、電子技術發展歷程

電子技術是十九世紀末、二十世紀初發展起來的一種新興技術。由于物理學的重大突破，使得電子技術得以迅猛發展和廣泛應用，并促使人類科學技術水平上了一個新臺階。

1883年美國發明家愛迪生發現了熱電子效應，隨后在1904年J.A.Fleming利用這個效應制成了電子二極管，并證實了電子管具有“閥門”作用，其首先被用于無線電檢波中。1906年美國的L.D.Forest在Fleming的二極管中加入了第三個電極——柵極而發明了電子三極管，從而樹立了早期電子技術上最重要的里程碑，即使人類進入了電子管時代。

由于電子管制造成本高、體積大、能耗高、壽命短、噪聲大，并且制造工藝也十分復雜。為了解決這些問題，科學家們進行了各種嘗試。1948年美國貝爾實驗室的布拉頓、巴丁和肖克利所在的研究小組發明了一種點接觸晶體管。這是一種全新的半導體器件，它體積小，電性能穩定，功耗低。這項發明自從1948年公布于世起，很快就應用于通信、電視、計算機等領域，促進了電氣和電子工程技術的飛速發展，從而使人類進入了晶體管時代。

1958年，利用單晶硅材料，世界上第一片集成電路（Integrated Circuit，IC）在美國德克薩斯州誕生了，使人類進入了集成電路時代。到20世紀60年代末，在大約四分之一英寸見方的小硅片上可以集成6800個晶體管和數千個其他元件。從20世紀70年代起，集成電路技術飛速發展，各種大規模集成電路（Large Intereated Circuit）和超大規模集成電路（Very Large Intereated Circuit）層出不窮。至今集成電路的集成度已提高了500萬倍，特征尺寸縮小200倍，單個器件成本下降100萬倍。由于集成電路成本低、尺寸小、可靠性高、電性能優良等優點，從而引起了工業系統、通信系統、控制系統、計算機系統、測量系統以及生物醫學系統的革命性發展。

2、電子技術的發展現狀

現階段電子技術的發展狀況主要是以下三種技術為主：

（1）DSP技術

數字信號處理（Digital Signal Processing簡稱DSP） 是指將模擬信號通過采樣進行數字化后的信號進行分析、處理，它側重于理論、算法及軟件實現。要實現這些算法，特別是要實時的完成某些算法就需要有特殊的硬件支持，這就是數字信號處理器 （Digital Signal Processor）。DSP是一門涉及許多學科而又廣泛應用于許多領域的新興學科，隨著計算機和信息技術的飛速發展，數字信號處理技術應運而生并得到迅速的發展，特別是數字信號處理已經在通信等領域得到極為廣泛的應用。數字信號處理是利用計算機或專用處理設備，以數字形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。DSP產品將向著高性能、低功耗、加強融合和拓展多種應用的趨勢發展，DSP芯片將越來越多地滲透到各種電子產品當中，成為各種電子產品尤其是通信類電子產品的技術核心。

（2）EDA技術

電子設計技術的核心就是EDA技術。EDA技術即電子設計自動（ Electronic Design Automation）技術，是以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件的方式設計電子系統到硬件系統的一門技術。EDA技術是一種實現電子系統或電子產品自動化設計的技術，與電子技術、微電子技術的發展密切相關。同時它吸收了計算機科學領域的大多數最新研究成果，以計算機作為基本工作平臺，利用計算機圖形學、拓撲邏輯學、計算數學等多種計算機應用學科的最新成果而開發出來的一整套電子CAD通用軟件工具，是一種幫助電子設計工程師從事電子組件產品和系統設計的綜合技術。EDA技術的出現，為電子系統設計帶來了一場革命性的變化。

（3）嵌入式技術

嵌入式是一種專用的計算機系統，是作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式控制器。事實上，所有具有數字接口的設備都使用了嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統是由單個程序實現整個控制邏輯。嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優點，其應用已深入到工業、農業、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域，對各行各業的技術改造、產品更新換代、提高生產率等方面起到了極其重要的推動作用。

3、未來電子技術的發展趨勢

隨著科學技術的發展，人們開始從多個方面來發展半導體技術，通過發展電子技術來滿足社會生產的需要，而不僅僅局限于提高現有的工藝。這些途經有：SOC技術、MEMS（微電子機械系統）技術等。

SOC（System on Chip）這一概念是從整個系統的角度出發，把處理機制、模擬算法、軟件、芯片結構、各層次電路直至器件的設計都緊密結合起來，用一塊芯片實現以往由多塊芯片組成的一個電子系統的功能。SOC的出現，使得電子技術由電路集成轉向系統集成發展。由于SOC技術能綜合并全盤考慮整個系統的各個情況，因此與傳統的多芯片的電路系統相比，在性能相當時能降低電路的復雜性，從而使得電路成本下降，可靠性提高。所以，SOC是電子技術發展的新途徑。

MEMS則是微電子技術與其他學科結合的典型。其將傳感器、執行機構和相應的處理電路集成在一起。MEMS將電子系統與外界環境聯系起來，系統不僅能感應到外界的信號，同時能處理這些信號并做出相應的操作。MEMS是微電子技術的拓寬和延伸，它將微電子技術與精密加工技術結合起來，實現了微電子與機械融為一體。MEMS技術及其產品開辟了一個全新的領域和產業，它們不僅能降低機電系統的成本，而且還能完成許多大尺寸機電系統所無法完成的任務。

結束語

隨著生產和科學技術發展的需要，電子技術得到高度發展和廣泛應用，它對于社會生產力的發展，也起著變革性的推動作用。電子技術水準是現代化的一個重要標志，是實現現代化的重要物質技術基礎。

[參考文獻]

[1]梁石鋒.淺析電子工程的現代化技術[J]；電子世界，2012年11期.

[2]譚會生.EDA技術及應用[M]；西安： 西安電子科技大學出版社，2011.

[3]符意德.嵌入式系統設計原理及應用[M]；北京：清華大學出版社，2010.endprint