電子技術發(fā)展論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇電子技術發(fā)展論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1引言

綜觀人類社會發(fā)展的文明史，一切生產方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發(fā)現(xiàn)和新技術的產生而引發(fā)的，科學技術作為革命的力量，推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學技術是第一生產力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運動特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數(shù)字化和網絡化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網絡化則使人們更為方便地交換信息，使整個地球成為一個“地球村”。以數(shù)字化和網絡化為特征的信息技術同一般技術不同，它具有極強的滲透性和基礎性，它可以滲透和改造各種產業(yè)和行業(yè)，改變著人類的生產和生活方式，改變著經濟形態(tài)和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術。可以毫不夸張地說，沒有微電子技術的進步，就不可能有今天信息技術的蓬勃發(fā)展，微電子已經成為整個信息社會發(fā)展的基石。

50多年來微電子技術的發(fā)展歷史，實際上就是不斷創(chuàng)新的過程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和應用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設計的實驗，而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發(fā)明點接觸型晶體管、1948年發(fā)明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時，每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產、生活方式產生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始，與硅技術有關的學術論文數(shù)量已經超過了與鋼鐵有關的學術論文，所以有人認為，1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新，社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經濟發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”，但經過這種破壞后，又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。

在微電子技術發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認為：目前微電子技術已經發(fā)展到了一個很關鍵的時期，21世紀上半葉，也就是今后50年微電子技術的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領域主要有以下四個方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術為基礎的納米電子學；與其他學科的結合誕生新的技術增長點，如MEMS，DNAChip等。

221世紀上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝

微電子技術發(fā)展的目標是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管，將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高，價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成電路發(fā)明以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE．Moore1965年預言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預測這種發(fā)展趨勢將減緩，但是微電子產業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實了Moore的預言[2]。而且根據(jù)我們的預測，微電子技術的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀繼續(xù)一段時期，這是其它任何產業(yè)都無法與之比擬的。

現(xiàn)在，0．18微米CMOS工藝技術已成為微電子產業(yè)的主流技術，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實驗室中制備成功，研究工作已進入亞0．1微米技術階段，相應的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預計到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產品將投入批量生產。

21世紀，起碼是21世紀上半葉,微電子生產技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學技術的發(fā)展規(guī)律，一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間，硅集成電路技術自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產業(yè)也經歷了20多年的時間。另外，全世界數(shù)以萬億美元計的設備和技術投入，已使硅基工藝形成非常強大的產業(yè)能力；同時，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識積累。產業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用，人們不會輕易放棄。

目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術時代的結束，這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外，還有設計技術、系統(tǒng)結構等方面需要進一步的大力發(fā)展，這些技術的發(fā)展必將使微電子產業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術，很多著名的微電子學家也預測，微電子產業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領域。即使微電子產業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領域，它仍將保持快速發(fā)展趨勢，就像汽車、航空工業(yè)已經發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>

隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規(guī)律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經典或半經典理論基礎上，這些理論適合于描述微米量級的微電子器件，但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時傳統(tǒng)器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發(fā)展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創(chuàng)新和重點發(fā)展的領域包括：基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結構，高k柵介質材料和新型柵結構，電子束步進光刻、13nmEUV光刻、超細線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。

3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域

在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術，可稱之為“scalingdown”，與此同時我們必須注意“bottomup”。“bottomup”最重要的領域有二個方面：

(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動，由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用，一個電子進入到一個勢阱，則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點是集成度高；由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環(huán)境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時要求電容極小（αF），要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。

因此，目前可以認為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。

(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。

量子點陣列由量子點組成，至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢是開關速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。

以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強，可支持高密度電流，而熱導性能類似于金剛石，能在高集成度時大大減小熱耗散，性質類金屬和半導體，特別是它有三種可能的雜交態(tài)，而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管（CNT）成為當前科研熱點，從1991年發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn)，北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的CNT器件，更難以集成。

目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。

QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做，有待突破，離開實際應用還需較長時日！但這終究是一個誘人探索的領域，我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。

4系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip）是21世紀微電子技術發(fā)展的重點

在集成電路（IC）發(fā)展初期，電路設計都從器件的物理版圖設計入手，后來出現(xiàn)了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設計從器件級進入邏輯級，這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計，極大地推動了IC產業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術實現(xiàn)整機系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網絡化、移動化的發(fā)展，系統(tǒng)對電路的要求越來越高，傳統(tǒng)集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統(tǒng)的要求。同時，由于IC設計與工藝技術水平提高，集成電路規(guī)模越來越大，復雜程度越來越高，已經可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經可以在一個芯片上集成108－109個晶體管，而且隨著微電子制造技術的發(fā)展，21世紀的微電子技術將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代（即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)）。

正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。

系統(tǒng)芯片（SOC）與集成電路（IC）的設計思想是不同的，它是微電子設計領域的一場革命，它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似，它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術。

SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來，在單個（或少數(shù)幾個）芯片上完成整個系統(tǒng)的功能，它的設計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統(tǒng)相比，由于SOC設計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況，可以在同樣的工藝技術條件下實現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復雜度和處理速率下，能夠相當于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能；還有，與采用常規(guī)IC方法設計的芯片相比,采用SOC設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l～2個數(shù)量級。

對于系統(tǒng)芯片（SOC）的發(fā)展，主要有三個關鍵的支持技術。

（1）軟、硬件的協(xié)同設計技術。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。

（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結構設計；和硬核，基于工藝的物理設計、與工藝相關，并經過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎，在速度與功耗上經過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值。現(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產線（Fabless)公司的基礎上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。

（3）模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實現(xiàn)技術等。

微電子技術從IC向SOC轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術的創(chuàng)新,它必將導致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術上的革命。目前，SOC技術已經嶄露頭角，21世紀將是SOC技術真正快速發(fā)展的時期。

在新一代系統(tǒng)芯片領域，需要重點突破的創(chuàng)新點主要包括實現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經網絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統(tǒng)芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統(tǒng)芯片中，由于射頻、存儲器件的加入，其中的電路結構已經不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結構，因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結構。另外，為了實現(xiàn)膠聯(lián)邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。

5微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點

微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點，這方面的典型例子便是MEMS（微機電系統(tǒng)）技術和DNA生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的，后者則是與生物工程技術結合的產物。

微電子機械系統(tǒng)不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合，實現(xiàn)了微電子與機械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號，把這些信號轉換成電子系統(tǒng)可以認識的電信號，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機電系統(tǒng)。MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域，它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域，如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等〖3〗。

MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術領域和產業(yè)。它們不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)所不能完成的任務。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進、傷員救護；信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等。現(xiàn)在已經成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。

MEMS技術及其產品的增長速度非常之高，目前正處在技術發(fā)展時期，再過若干年將會迎來MEMS產業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年，全世界MEMS的市場達到120到140億美元，而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。

目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資，促進了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新?lián)Q代的速度，對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機在發(fā)展中相互推動，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命。現(xiàn)階段的微機電系統(tǒng)專用性很強，單個系統(tǒng)的應用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產品。隨著微機電系統(tǒng)的進步，最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產業(yè)，從而對人們的社會生產和生活方式產生重大影響。

當前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎技術方面取得突破性進展，使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準應用突破口，揚長避短，以特別適合微系統(tǒng)應用的重大領域為目標進行研究,取得突破，從而帶動微系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設計方法學研究；三維微結構構造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學和熱學研究；MEMS的表征與計量方法學；納結構與集成技術等。

微電子與生物技術緊密結合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經濟增長點。它是以生物科學為基礎，利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，并與工程技術相結合進行加工生產，它是生命科學與技術科學相結合的產物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點，正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。

采用微電子加工技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。

DNA芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學中最重要的一種物質，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應用領域也非常廣泛：它不僅可以用于基因學研究、生物醫(yī)學等，而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng)，這樣該技術將廣泛應用到農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學和環(huán)境保護等人類生活的各個方面，那時，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。

目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術，在固體芯片表面構建的微分析單元和系統(tǒng)，以實現(xiàn)對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現(xiàn)技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。

6結語

在微電子學發(fā)展歷程的前50年中，創(chuàng)新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。

回顧20世紀后50年，展望21世紀前50年，即百年的微電子科學技術發(fā)展歷程，使我們深切地感受到，世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇，也是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，如果我們能夠抓住這個機遇，立足創(chuàng)新，去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn)，則有可能使我國微電子技術實現(xiàn)騰飛，在新一代微電子技術中擁有自己的知識產權，促進我國微電子產業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎，以重鑄中華民族的輝煌！

參考文獻

[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.

[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.

[3]張興、郝一龍、李志宏、王陽元。跨世紀的新技術－微電子機械系統(tǒng)。電子科技導報，1999，4：2

篇（2）

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取＿@時的電力電子技術已經能夠實現(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉化的標志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術不斷向高頻化發(fā)展,為用電設備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

2.現(xiàn)代電力電子的應用領域

2.1計算機高效率綠色電源

高速發(fā)展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發(fā)展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。

計算機技術的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護署l992年6月17日"能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。

因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現(xiàn)對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現(xiàn)無級調速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發(fā)生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機電源

高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。

逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達到預知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進而提前對系統(tǒng)做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關型高壓直流電源

大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫(yī)用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進一步減小。

國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網側功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統(tǒng)開關電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發(fā)展，各種變換器拓撲結構相繼出現(xiàn),結合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加，應用領域不斷擴大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。

3.高頻開關電源的發(fā)展趨勢

在電力電子技術的應用及各種電源系統(tǒng)中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。

3.1高頻化

理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)"整流行業(yè)"的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進行改造,成為"開關變換類電源",其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經濟效益,更可體現(xiàn)技術含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質上都屬于"標準"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復提供充分的時間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術擬電路基礎上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數(shù)字化技術就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節(jié)電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。

總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發(fā)展,新技術的出現(xiàn)又會使許多應用產品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標志著這些技術的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發(fā)研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們去開發(fā)。

參考文獻：

[1]林渭勛:淺談半導體高頻電力電子技術,電力電子技術選編,浙江大學,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知識經濟時代,發(fā)展電源技術應用,電源技術應用,N0.2,l998。

篇（3）

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取＿@時的電力電子技術已經能夠實現(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉化的標志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術不斷向高頻化發(fā)展,為用電設備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

2.現(xiàn)代電力電子的應用領域

2.1計算機高效率綠色電源

高速發(fā)展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發(fā)展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。

計算機技術的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。

因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現(xiàn)對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現(xiàn)無級調速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發(fā)生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機電源

高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。

逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達到預知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進而提前對系統(tǒng)做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關型高壓直流電源

大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫(yī)用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進一步減小。

國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網側功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統(tǒng)開關電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發(fā)展，各種變換器拓撲結構相繼出現(xiàn),結合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加，應用領域不斷擴大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。

3.高頻開關電源的發(fā)展趨勢

在電力電子技術的應用及各種電源系統(tǒng)中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。

3.1高頻化

理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經濟效益,更可體現(xiàn)技術含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復提供充分的時間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數(shù)字化技術就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節(jié)電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。

現(xiàn)代電力電子技術是開關電源技術發(fā)展的基礎。隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現(xiàn),現(xiàn)代電源技術將在實際需要的推動下快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應用技術下,由于功率器件性能的限制而使開關電源的性能受到影響。為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態(tài),從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優(yōu)良的開關電源。

總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發(fā)展,新技術的出現(xiàn)又會使許多應用產品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標志著這些技術的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發(fā)研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們去開發(fā)。

參考文獻

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(2)季幼章:迎接知識經濟時代,發(fā)展電源技術應用,電源技術應用,N0.2,l998

(3)葉治正,葉靖國:開關穩(wěn)壓電源。高等教育出版社,1998

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2汽車電子技術領域新技術的發(fā)展應用趨勢

2.1智能傳感器技術

隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術亟待普及。具體來講，未來的汽車傳感器應具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進行校正功能等。

2.2多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)

現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術和計算機網絡技術應用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經很通暢，未來更多的應用將在網絡導航、行車指南、無線因特網以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動和遠程救援等方面開展。汽車逐步將變成移動的工作和休閑娛樂場所。

2.3安全防護技術

安全防護設計軟硬件兩個方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對車輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠程和內部電子三個方面考慮。

3汽車電子技術的應用領域展望

（1）汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過總線進行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術同時重視硬件和軟件，由技術成熟者牽頭各相關企業(yè)制定切實可行的通信協(xié)議，使得技術實力弱勢的中小企業(yè)圍繞強勢的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。

（2）功能模塊化。各種技術進行系統(tǒng)集成化，使得汽車零部件產品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購和組裝。以統(tǒng)一標準進行模塊的集成和接口，標準化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一，有利于產品質量得到有效控制。汽車電子技術應用于各個功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調控制，統(tǒng)一服務于整個車輛。電子零部件企業(yè)承擔的職責將越來越大，汽車零部件產業(yè)在整個汽車工業(yè)中的作用和地位將越來越重要。

（3）高配成為標配。汽車電子技術新產品的應用變得普及。經過近些年的發(fā)展，實際應用。在未來汽車電子控制技術在汽車上將作為標準配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標準配置。在電子技術的發(fā)展和人民大眾對汽車安全性的重視之下，不久的將來，這些東西很快會成為所有汽車的標準配置。現(xiàn)如今ABS已經普及。

（4）傳感器技術的應用。在汽車的電子控制過程中，傳感器技術的應用已經有了一定的基礎。當前我國在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過程中，傳感器技術在考試各關鍵評分環(huán)節(jié)應用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價廉的更多產品。傳感器相關產品必將在汽車電子技術相關產品的應用過程中起到較大作用，以促進車輛駕駛的智能化。

（5）“云計算”技術在自動駕駛領域應用。目前IT技術已經發(fā)展到了云時代。“云計算”可以把局部信息處理共享處理。未來汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實現(xiàn)“目標-電子控制-方向盤-自動駕駛”完全有可能。而且“云計算”將大大提高導航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。

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一輛捷達轎車。冷車啟動困難，有時候要啟動半個小時左右才能著車，著車后車輛抖動也比較厲害。需要將油門穩(wěn)住，待發(fā)動機熱了后，抖動才消失。熱車后一切正常，加速也非常有力。

1.2診斷與排除過程

1.2.1第一次的診斷與排除過程

①首先調取故障碼，用汽車故障診斷議診斷顯示，曲軸位置傳感器故障。②讀取傳感器數(shù)據(jù)，正常，再測量傳感器電阻，正常，判斷傳感器沒問題。③出現(xiàn)這個故障碼是因為發(fā)動機啟動多次不著車ECU儲存的故障碼，清除故障碼。④無故障碼，說明感應塞、傳感器、線圈、電阻等電子原件所反映零部件的部位無故障。⑤檢查高壓線有火；檢查火花塞有很濃的汽油味，說明該車冷車確實燃燒不好，火花塞跳火試驗良好，說明點火系無故障。⑥拆下噴油嘴檢查，霧化良好，并且無滴漏情況，說明噴油嘴正常；用LED燈檢查噴油嘴信號，4個都正常，說明燃油供給系無故障。⑦檢查氣缸壓力，發(fā)現(xiàn)缸壓偏低，只有8KG左右，捷達車缸壓在11KG左右，因此判斷是因為冷車缸壓不夠引起冷車不好啟動。經拆檢，全部氣門上都有很厚的積碳，而汽缸壁磨損情況良好。清除氣門上的積碳，研磨好后裝車，一次就啟動了。至此，車的故障好像已經排除，維修完成。

1.2.2第二次診斷與排除過程

第二天，再次啟動，竟然和頭天維修前的情況一樣，啟動還是需要多次才能著車，說明故障沒有排除。①再次檢查缸壓仍只有8KG左右，說明故障不是氣門本身密封不嚴。②發(fā)動機工作時無燒機油現(xiàn)象，說明活塞環(huán)間隙、缸壁間隙正常。③故障排除到現(xiàn)在這個程度感覺已無從下手了，但是該車的故障是很明顯地存在的。只是靠汽車故障診斷儀進行診斷已經不能解決問題，要找到故障、排除故障需要的不僅是檢測設備，更需要使用的設備的維修師傅的經驗積淀，如果僅僅會熟練使用診斷儀，至此也就只能束手無策了。仔細把上述故障診斷排除過程梳理了一遍，排除故障的步驟是對的，沒有錯誤，但也沒有找到故障的根源，故障根本不在電器、點火系、燃油供給系。在上述氣缸壓力檢查中發(fā)現(xiàn)缸壓低于正常值很多，只有8KG。再從該車的原理與結構上分析，該車是用的頂置凸輪軸，凸輪軸再通過凸輪及液壓挺柱（筒）來驅動氣門。故障可能出現(xiàn)在配氣機構。④用替換法，將凸輪軸、液壓挺柱（筒）更換上新的，啟動發(fā)動機，一次性打著，至此，問題似乎又解決了。但是將車停了一夜，第三天再次啟動發(fā)動機，又打不著了，又要啟動很多次才能打著！說明原車的凸輪軸、液壓挺柱（筒）沒有問題，第二天的推理判斷沒有找準故障原因。①裝回原車的凸輪軸、液壓挺柱（筒）。換好了后再試著啟動一下，居然一次就打著了，證明液壓挺柱（筒）本身是沒問題的，那為什么液壓挺柱（筒）拆裝了一次就能正常的啟動一次，冷車啟動就要多次？會不會是機油壓力過高，讓液壓挺柱變高，讓氣門不能完全回位,與氣門座圈之間產生間隙呢?液壓挺柱（筒）是個機械零件，它的作用是：通過發(fā)動機的機油壓力將機油壓入它內部從而自動調整氣門間隙，實現(xiàn)無間隙傳動，以解決由于氣門間隙的存在配氣機構在工作時所產生的沖擊和噪聲。其工作原理是：發(fā)動機工作時，機油沿主油道供到氣門挺柱，并充滿柱塞內腔及高、低壓腔的空腔內。當氣門關閉時，機油經挺柱體和柱塞上的油孔壓進柱塞低壓腔，并推開單向閥充入油缸的高壓腔。壓力彈簧使柱塞連同壓合在挺柱體中的柱塞座上緊靠著挺柱體，使配氣機構的間隙消失。當凸輪轉到工作而使挺柱體向下移動時，柱塞隨之挺柱體下移，于是柱塞下部空腔內的油壓迅速升高，使單向閥關閉。由于液體的不可壓縮性，整個挺柱便像一個剛體一樣，按凸輪的運動規(guī)律，使氣門開啟、關閉。當油壓過高或者氣門受熱膨脹時，將有少許油液經柱塞與挺柱體的間隙處漏出去。當氣門開始關閉或冷卻收縮時，柱塞所受壓力減小，由于柱塞彈簧的作用，柱塞向上運動，始終保持與推桿的接觸，同時柱塞下部高壓腔產生真空度，于是，主油道的油壓將再次推開單向閥，向高壓腔內充油而再度充滿整個挺柱內腔。通過上述液壓挺柱的工作原理，推理得出：液壓挺柱的高、低壓腔在氣門開始關閉或冷卻收縮時充滿著壓力油，當壓力油的壓力符合要求時，氣門就關閉的嚴密；如果壓力油的壓力高，甚至高出標準很多時，挺柱就會在壓力的作用下頂開氣門，氣門就會關閉不嚴。把液壓挺柱拆裝一次后，液壓挺柱內部多余的機油就泄掉了，挺柱就不會頂開氣門了，氣門密封就好了，缸壓就正常了，發(fā)動機也好啟動了。②檢查機油壓力，接上機油壓力表，啟動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)機油壓力明顯偏高，機油壓力表上顯示到最高位了。③拆檢機油泵，發(fā)現(xiàn)機油泵內部的泄壓閥有拉傷的痕跡。冷車的時候就卡住了，發(fā)動機熱了以后，間隙正常了，就不會卡了，機油壓力就正常，所以發(fā)動機冷車不好啟動，熱車一切正常。④更換機油泵，一次性啟動。第二天再啟動，也是一次性啟動。此車故障徹底排除。

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本文作者：藺坤哲工作單位：哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司

創(chuàng)業(yè)資金是創(chuàng)業(yè)成功的保證新技術的研究與開發(fā)需要很多的投資，資金的投資成為了科技型企業(yè)創(chuàng)業(yè)不可避免的直接支撐元素，新技術的研究與發(fā)展需要不斷加強電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展的道路，就必須給予充分的資金保障作為后續(xù)支援，電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展依靠良好的資金基礎，尤其是電子科技企業(yè)的初期發(fā)展階段。創(chuàng)業(yè)者的綜合能力強傳統(tǒng)企業(yè)的經營與管理只是要求企業(yè)經營者具備管理能力與管理經驗，然而科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要管理者具備管理、經驗、技術、知識等多種能力，這些能力必須集合于一身，可以融會貫通，不僅僅要在技術上擁有指導能力，還要在企業(yè)的發(fā)展運營角度上具備戰(zhàn)略指導的能力。員工要具有較高的文化程度和素質電子科技企業(yè)所需要的人才是多方面、多層次的，因為電子科技企業(yè)涉及到許多科學知識的運用，綜合性強，因此需要知識復合型的人才。與一般企業(yè)相比，電子科技企業(yè)中的人員素質要求較高，不僅要求具有較高的文化水平，而且還需要具有較強的創(chuàng)新精神、風險意識和學習能力。在電子科技企業(yè)中最重要的是人才，創(chuàng)建電子科技企業(yè)可以沒有十分雄厚的資金，但必須擁有人才，有人才才能創(chuàng)造技術，并可用知識換錢來發(fā)展企業(yè)，所以說沒有一家成功的電子科技企業(yè)不重視人才的。

任何企業(yè)的創(chuàng)業(yè)都是一個復雜的創(chuàng)造性過程，就企業(yè)與環(huán)境的相互作用而言，電子科技企業(yè)所處外界環(huán)境的復雜多變尤其是技術進步迅速使得企業(yè)創(chuàng)業(yè)總是處于不可控制、難于把握、不斷變動的環(huán)境之中，深圳電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)可以歸結為創(chuàng)業(yè)者與環(huán)境間交互作用的結果。主要體現(xiàn)在企業(yè)與其外部環(huán)境在資源的需求與供給的有效匹配上，我們電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)環(huán)境構成的三個子環(huán)境構建電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境體系并重點就技術，資金，人才，政策法規(guī)，社會文化等對深圳電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)影響較大的方面進行論述。技術環(huán)境。技術環(huán)境主體主要是企業(yè)構成的技術研發(fā)環(huán)境和作為技術轉移和擴散主體的技術市場。電子成果的生產能力要轉化為現(xiàn)實的生產力還有賴于技術轉移與擴散，它決定了電子成果轉化的速度和效率。融資環(huán)境。上文中提到科技企業(yè)的發(fā)展主要依靠資本的支持，資本的支持對科技企業(yè)的發(fā)展帶來了全新的發(fā)展動力，資本對于科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)來說是較為有效的支撐，對企業(yè)的運營帶來了強有力的發(fā)展動力。人才環(huán)境。科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要知識型人才、技術型人才、管理型人才、經驗型人才的綜合體，這些人才對于科技型企業(yè)所能帶來的作用是很大的，而且可以有效的推動科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)發(fā)展，讓科技型企業(yè)從無到有的走可持續(xù)發(fā)展道路。政策性與法規(guī)環(huán)境。科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展會面臨許多法律法規(guī)問題，在這方面需要依賴于地方性的法律事務機構以及法律委托機構，可以全權委托律師事務所去辦理相關法律性的問題，可以建立與地方政府的良好關系，幫助企業(yè)良好發(fā)展與運營，提高在政策性上的了解，方便于企業(yè)可以詳細規(guī)劃下一步的發(fā)展計劃與戰(zhàn)略規(guī)劃。

科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境中必須要與政府建立良好的關系，以確保政策的頒布與執(zhí)行可以第一時間獲得，而且可以向政府及時有效的反饋企業(yè)發(fā)展信息。文化環(huán)境。良好的社會文化氛圍是創(chuàng)業(yè)企業(yè)的靈魂。營造深入人心，因勢利導的文化環(huán)境可極大地促進人們對創(chuàng)業(yè)的激情。對于企業(yè)創(chuàng)業(yè)來說，文化環(huán)境主要是創(chuàng)業(yè)文化，即指社會對創(chuàng)業(yè)行為和價值所持的認同和倡導的態(tài)度以及由此形成的鼓勵、推崇創(chuàng)業(yè)的氛圍。制度環(huán)境其實與政策環(huán)境的注意事項不同，制度環(huán)境指的是企業(yè)本身的發(fā)展需要建立健全的制度，而政策發(fā)展指的是企業(yè)外部需要注意政府做出的哪些政策要求與發(fā)展規(guī)劃，政府在支持科技型企業(yè)的發(fā)展過程中會特別注意科技型企業(yè)本身的制度是否完善，這也是政府做出政策性要求和頒布措施中的一個重要參考依據(jù)，因此企業(yè)在發(fā)展過程中必須要加強自身的制度發(fā)展，不斷改善制度發(fā)展的不足和缺點，完善制度中的漏洞，科技型企業(yè)管理者要主動了解企業(yè)內部存在的不足，認真分析企業(yè)的發(fā)展動力和內部員工的發(fā)展認識能力，積極的了解企業(yè)經營管理本身存在的問題和缺點，將技術人員的管理與經驗型員工的管理分開，并且保證企業(yè)內部的勞動力資源處于充沛階段，而且對于開發(fā)市場也要有一定的深入了解，可以把握市場的發(fā)展規(guī)律。

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自上世紀70年代初美國家庭影院(HBO)開播以來，付費電視在國外己經存在了30多年。數(shù)字付費電視在全球范圍內已經是一種成熟、普遍的商業(yè)模式，成為發(fā)達國家電視業(yè)收入的重要來源。隨著社會信息化程度的進一步深入，近年來興起的網絡電視、移動電視等新興媒體，正以不可阻擋之勢步步深入百姓生活，我國模擬電視時代的光環(huán)在漸漸退去，可以說“中國的電視也已過了而立之年”。

一、數(shù)字付費電視的定義

數(shù)字電視(DTV)數(shù)字電視的概念則相對于傳統(tǒng)的模擬電視，是指從電視節(jié)目采集、錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術的新一代電視，是在數(shù)字技術基礎上把電視節(jié)目轉換成為數(shù)字信息，以碼流形式進行傳播的數(shù)字形態(tài)，綜合了數(shù)字壓縮、多路復用、糾錯掩錯、調制解調等多種先進技術。數(shù)字付費電視=數(shù)字電視+付費電視在很多發(fā)達國家，在模擬電視時代就有了付費電視頻道。付費電視(PayTV)付費電視是相對于免費電視而言的，在我國仍是個新事物。付費電視特指的是“付費節(jié)目和付費頻道”，是除有線電視維護費用之外的，通過收費來選擇節(jié)目服務。數(shù)字付費電視就是“數(shù)字電視＋付費電視”，最大的特點就是用戶收看電視期間可以自主選擇自己喜歡的電視節(jié)目而不受到廣告的干擾，使人們由被動收看變?yōu)橹鲃舆x擇。數(shù)字電視與模擬技術相對應，從技術特征講是指電視節(jié)目的采集、制作、編輯、播出、傳輸、接收的全過程都采用數(shù)字技術。與原來的模擬電視相比，數(shù)字電視有高清晰的電視畫面，可與DVD相媲美；有優(yōu)質的音響效果，伴音更趨逼真；有抗干擾功能，數(shù)字電視受其它電器的干擾很小，因此畫面穩(wěn)定。以前，我國沒有付費電視產品，也沒有真正意義上的付費電視用戶。隨著數(shù)字技術的使用，很多模擬的付費電視改用數(shù)字播出，就成了數(shù)字付費電視頻道。數(shù)字電視廣義上講是技術概念，付費電視是商業(yè)概念，“數(shù)字付費電視等于把數(shù)字電視和付費電視的優(yōu)點全部集中起來，使我們坐在家中可以享受高品質、個性化的電視節(jié)目。

二、數(shù)字付費電視的現(xiàn)狀

在十幾年前，數(shù)字電視之于中國電視業(yè)的轉型和發(fā)展對于中國電視業(yè)主管部門和從業(yè)者來說還沒有概念：僅僅在五年前，“數(shù)字電視”這個概念還僅僅處于信息技術討論層面；而在今天，無論是國家廣電總局及各級廣電主管部門，還是電視臺/影視制作公司，甚至普通市民都在關心和議論“數(shù)字電視”的影響和發(fā)展問題。目前中央和各省的衛(wèi)視節(jié)目已近50套，加上各省各市的其他節(jié)目，基本節(jié)目已超出了60套，同時，總局已批準開辦68套數(shù)字付費電視、9套數(shù)字廣播節(jié)目，還有幾十套數(shù)字付費節(jié)目正在審核。為推進中國有線電視數(shù)字化進程，加快建立有線數(shù)字電視技術新體系，根據(jù)《廣播影視科技“十五”計劃和2010年遠景規(guī)劃》，國家廣電總局日前了《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表》。今年要達到主要城市將普及數(shù)字HDTV的商用播出，北京奧運會將以數(shù)字HDTV方式向全世界轉播；東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級城市和大部分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市)級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。到2010年，要全面實現(xiàn)數(shù)字廣播電視，即中部地區(qū)縣級城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。到2015年，停止模擬廣播電視的播出，西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。中國付費廣播電視是隨著有線電視數(shù)字化進程而發(fā)展的。目前，在49個經濟實力較強、有線電視網絡基礎較好的重點城市，數(shù)字化試點工作正在穩(wěn)步推進，數(shù)字機頂盒推廣工作有了新的進展，付費廣播電視頻道的推廣、銷售工作也已經啟動。目前，49個試點城市中已經有41個啟動了整體轉換。如杭州己經提前完成了市區(qū)的有線電視數(shù)字化整體轉換，成為繼青島之后實現(xiàn)數(shù)字電視整體轉換的城市，并打算在兩年半時間內實現(xiàn)70萬有線電視用戶“模轉數(shù)”的整體平移，并在2008年全部完成杭州市的電視數(shù)字化改造工作。

三、數(shù)字付費電視的前景

在廣電總局提出的“數(shù)字發(fā)展年”和“產業(yè)發(fā)展年”的主題下，數(shù)字付費電視目前發(fā)展趨勢良好。隨著中央電視臺數(shù)字付費頻道的正式開播，我國付費電視將正式進軍電視消費市場。從2002年到2015年，國內數(shù)字電視市場規(guī)模將由400億元擴張到5000億元，2010年中國數(shù)字電視機頂盒市場規(guī)模將達到2050萬臺，其中蘊藏的市場機會超過萬億元。而整個數(shù)字電視產業(yè)的規(guī)模預計將達到1.5萬億元，市場潛力不可估量。在未來的10年內，中國的數(shù)字電視必將得到長足發(fā)展，由此帶動的產業(yè)鏈市場價值更是以千億元計算。數(shù)字電視將帶來一場深刻的革命，這不僅僅是技術革命，而且將帶來廣播電視運營體制管理方式以及用戶收聽收看方式的根本性變革，甚至對整個信息產業(yè)的發(fā)展產生深遠影響。有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，目前上海數(shù)字付費電視的用戶已超過3萬戶，短期內有望突破5萬戶，全國到去年底城市數(shù)字電視機頂盒用戶達200萬，SiTV的數(shù)字頻道信號已覆蓋全國22個省市的3000萬用戶，其中數(shù)字付費電視全國用戶達24.5萬，每套節(jié)目的市場平均價位則在30元／月。但這個數(shù)據(jù)與全球數(shù)字付費電視還是存在明顯的差距。據(jù)知名的咨詢機構In-Stat/MDR的研究報告顯示，目前全球的數(shù)字付費電視用戶數(shù)為6100萬，預測到2008年用戶數(shù)將新增4000萬，并有望在今后幾年實現(xiàn)高額贏利，2008年全球這一市場收入將達到700億美元。

數(shù)字電視可以為家電企業(yè)帶來新的機遇。有人預計，數(shù)字電視可以為家電企業(yè)帶來至少兩萬億元的市場規(guī)模。這么巨大的產業(yè)規(guī)模無疑會刺激中國經濟的旺盛發(fā)展。新技術產品通常具有寬裕的利潤空間，這對于利潤越來越薄的家電行業(yè)來說不亞于雪中送炭。這么有利于國民經濟的事情政府當然不會不考慮，不會不關心。中國電視節(jié)目的生產能力還非常低下。因此，在市場條件下，政府應該負責的是，為行業(yè)的發(fā)展制定公平合理的規(guī)則，充分調動各方的參與積極性。就中國的現(xiàn)狀來看，盡快打通電信和廣電之間的壁壘已成當務之急。數(shù)字電視本身就是融合了電視和電信技術和業(yè)務的嶄新行業(yè)。如果這個壁壘不被打破，內容服務商的積極性就提不高。接入服務商應該致力于擴大覆蓋面。只有覆蓋面擴大了，付費數(shù)字電視的規(guī)模才有可能大起來，你的服務才有競爭力。電信也好，有線也好，千萬不要滿足于自己目前這種行業(yè)內的壟斷。壁壘遲早要打破，競爭早晚要進來，因為這是市場的要求。投資商一定要有耐心。每個投資商都希望盡快得到回報，但是不同的產業(yè)有不同的周期。媒介產業(yè)基本屬于投入資本高，回報周期長的一類。

參考文獻：

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）11-0138-02

一、介紹

光電子技術是由光信息技術和電子技術的相互結合而形成的新的光電子技術，涉及光信息處理、光纖通信、激光技術等領域，是未來社會發(fā)展和進步的核心技術。光電子技術不僅研究內容非常廣泛，而且也是未來信息技術中的重要推動力量，它包含光信號的產生、光信息的傳遞、光電信號的轉換和處理和光電功能材料相關的內容，如：光電功能材料的發(fā)光機理、制備方法和工藝應用范圍、光電器件的加工與制作和光電系統(tǒng)的集成等一系列從基礎理論到實際工程應用等各個領域的研究。涉及光子學、光信息科學、電子學、材料科學、計算機技術等前沿學科理論，它是由多個學科之間的交叉而形成的一門高新技術學科。

光電子技術在經歷上述學科之間的交叉滲透后，其技術水平和工程應用技術取得了很多突破，在社會發(fā)展中以及社會信息化中起著越來越重要的作用，光電子技術的相關產品也越來越多地影響我們的生活。目前，國內外正掀起一股光電子技術和光電子產業(yè)的研究和發(fā)展的熱潮。一些國家把大量資金投入光電子學和光電子技術的研究和開發(fā)中，許多以光電子技術為研究方向的研究中心、實驗室和公司越來越多的建立起來。光電子技術的發(fā)展決定了未來產業(yè)的發(fā)展方向，將給工業(yè)和社會帶來比電子技術更大的技術沖擊。光電子技術和產業(yè)在國家經濟建設和科學持續(xù)發(fā)展中起到至關重要的作用。

因此，光電子學基礎是光電子專業(yè)學生必備的基礎知識，也是未來光電子產業(yè)需求的人才中需要掌握的重要基礎知識。

二、課程特點及專業(yè)培養(yǎng)目標

光電子學基礎是整個專業(yè)中的基礎專業(yè)課程，在學生專業(yè)思想和未來培養(yǎng)目標及要求的實現(xiàn)上發(fā)揮重要的作用，也是未來該專業(yè)研究生必需的基礎課程儲備。該課程注重理論聯(lián)系實際，注重對學習者能力的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)學生綜合分析、解決問題能力，為將來從事光電技術領域的科研、開發(fā)和應用工作奠定基礎。

我們的培養(yǎng)目標為：培養(yǎng)在光電子技術科學領域具有深厚的理論基礎、扎實的專業(yè)知識和熟練的實驗技能，德、智、體全面發(fā)展的高級光電子技術科學人才，使學生具有在光學、光電子學、光通信技術、激光科學、光波導與光電集成技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域開展創(chuàng)新性基礎理論研究以及從事設計、開發(fā)應用和管理等工作應具備的理論和技術基礎。因此，基于我們的專業(yè)培養(yǎng)目標和光電子學基礎課程的自身特點，我們在教學過程中進行了改革探索。

三、教學改革探索

1.教學內容改革。①授課體系和講授重點。該課程根據(jù)學生培養(yǎng)需要，從光電子器件和光電子技術在未來工程應用的需要的角度出發(fā)，研究原理及系統(tǒng)構成在光電檢測技術、光纖通訊領域中的常用光電器件的技術。重點講述光學基礎、光纖通訊的構成、半導體物理、光纖器件、光電子現(xiàn)象和光電轉換器件，重點講解光電子器件的結構、工作機理、工作特性和在工程技術上的具體應用。為了更好地將所學應用到未來的技術發(fā)展上，對各類光電器件的系統(tǒng)集成、信號的調制、解調技術也作了詳細的講解，同時給出在工程中的實際例子。②課堂教學內容緊跟科學發(fā)展的步伐。光電子課程的教材對于快速發(fā)展的光電子技術來說，既是基本的原理內容，但又是滯后的技術，若授課時只是按照教材內容講解，往往會帶來知識不新、內容與技術發(fā)展脫節(jié)的后果，易使學生對該課程的學習積極性和興趣下降。因此，在教學過程中補充和及時更新教學內容，增加一部分現(xiàn)代光電子技術的發(fā)展前沿、新出現(xiàn)的技術及需求，從而能給學生提供更多的學習探索和求真的空間。③加強該課程與應用技術之間的聯(lián)系。專業(yè)基礎課程的基本功能是讓學生了解和掌握所學專業(yè)的發(fā)展方向，培養(yǎng)的學生能在以后的學習中、工作中涉及光電子技術方面上進行繼續(xù)學習和鉆研。因此在給同學們講解課程中的內容時，要與現(xiàn)代信息技術的發(fā)展緊密結合。針對在光電檢測技術、激光應用技術、光纖通訊技術等內容進行重點講解，結合當前社會已有的需求的技術發(fā)展進行講解，使該專業(yè)的學生明確所學課程內容在技術應用、研究發(fā)展及市場前景，對未來的從事的專業(yè)充滿信心。④為了更加與國際接軌，嘗試了雙語教學。在平時提供給學生光電子相關的外文讀物和論文，指導學生學習專業(yè)詞匯，在課堂中進行講解，開闊同學們的視野，引導學生進行初步科研潛力的培養(yǎng)和學習，調動學生的積極性，引導他們進行文獻學習，進一步了解國外光電子技術的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)興趣。⑤教學內容與市場技術應用及需求的結合。結合本校本地區(qū)特點，系統(tǒng)規(guī)劃、組織，實施產、學、研一體化模式。針對光電子技術和光電子產業(yè)市場密切聯(lián)系的特點，在課程內容上跟上市場技術需求，結合本地區(qū)經濟發(fā)展的實際情況，培養(yǎng)既有專業(yè)知識和跨學科知識，又有極強的實際操作能力、適應性強的學生，全面提升學生的理論素養(yǎng)和實踐能力，增強學生在未來光電子產業(yè)上的競爭力。

2.教學方法探索。①充分利用多媒體技術進行教學，利用多媒體課件在表達上形象直觀、方便，在效率上和容量上很大的特點和優(yōu)勢。既能使課程中的各種圖片資料得到清晰展示，還能節(jié)約課程上的時間，從而能在課堂教學中講解更多的課程內容，較大地提升了授課中課堂的信息量。因此我們認真積極地制作教學課件，充分利用網絡上豐富的信息資源，并與兄弟院校的老師展開課程教學交流，共享多媒體課件。極大地激發(fā)學生對該門課程的學習興趣。②采用課堂教學和專題講座結合的教學方法。在進行課堂理論教學的同時，利用其他時間安排、組織團隊教師舉辦《光電子技術專題講座》，開展光電子技術專題研究，如液晶顯示、光電轉換及系統(tǒng)集成、光纖傳感及應用和近場光學中的探測技術等，既能強化學生所學的基礎理論，又能激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生的科研意識。吸引學生參與到大學生訓練計劃和參與到老師研究的課題中，提前打下科學研究基礎。③在方法改革中，在富有開放性的問題情境中進行實驗探究。對參與到老師研究的課題或參加大學生訓練計劃的老師，幫助學生制定合理的研究計劃，選擇合適的研究方案和方法，積極發(fā)動研究光電子技術的老師，為這些同學們提供必要的實驗條件，由學生自己動手去實驗，考證研究方法和方案，來尋求實驗結果中的答案。這時，教師起到的是一個組織者的角色，指導、規(guī)范學生的探索過程。這樣的過程，不僅僅是要讓學生學量的知識，更重要的是要學習科學研究的過程或方法。

3.教學實踐環(huán)節(jié)探索。在光電子學基礎課程中，本來并沒有設置時間環(huán)節(jié)，而且多數(shù)放置在大三或大四學習，實驗環(huán)節(jié)很少開始。我們?yōu)榱四軌蚋玫靥嵘龑W生實踐技能和掌握技術設備的結合，先在原有課程體系中安排三分之一的時間來安排實踐環(huán)節(jié)，開設具體的、有針對性的實驗內容，讓同學們能更有效地了解、認識和掌握知識和技能。在普通物理實驗、電子實驗和光學實驗的基礎上，開設如固體光電子耦合器件、熱電耦器件、發(fā)光器件及光子器件。對光通訊系統(tǒng)的傳輸和光電子器件的作用有了直觀的認識和理解。在此基礎上，結合地方實際，聯(lián)系相關光電子產業(yè)中的企業(yè)，組織學生進行參觀學習，從而讓學生自己體會從書本上理論到實驗實際，再從實驗實際再到光電子技術，從光電子技術再到光電子商品的過程，能一下子把整個知識到技術到效益的過程展現(xiàn)在同學們的內心中，從而更能培養(yǎng)和激發(fā)學生興趣，也能將培養(yǎng)目標中的產業(yè)式人才完成，彌補普通高等教育中最缺失的人才與市場的不對接的不足。

4.教學目標實現(xiàn)探索。在光電子學基礎課程改革中，把教學目標從以知識教育為主轉變?yōu)閷崿F(xiàn)人才培養(yǎng)和科學人才需求的融合，培養(yǎng)具有創(chuàng)新、探索精神的新時代新型人才。長時間以來，我們在教學過程和專業(yè)培養(yǎng)中，存在著理論與實際技術需求的相脫離的現(xiàn)象，造成理工科學生對于市場技術需求常識缺乏。我們把教學內容、教學方法和教學實踐環(huán)節(jié)都做了有意義的初步探索。進一步增強了理論學習到實踐環(huán)節(jié)、實踐環(huán)節(jié)到市場技術發(fā)展的學習過程，極大地激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習興趣，為將來從事該專業(yè)打下堅實的基礎和牢固的信心。在近三年中，我們培養(yǎng)的本科畢業(yè)生就業(yè)率95%以上，該專業(yè)畢業(yè)生考研成功率30%以上，使光信息科學與工程專業(yè)的學生形成了良好的學習氛圍，形成了爭趕超的局面。同時，針對光信息科學和工程專業(yè)的學生，我們注意在進行科學知識教育的同時注重培養(yǎng)市場技術需求方面的培養(yǎng)，增加了企業(yè)參觀及動手實踐等環(huán)節(jié)，同時講授在科學研究中人文素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性，從而使之潛移默化地對學生進行自然的而不是勉強的人文教育。

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社會的發(fā)展因為高新電子技術的出現(xiàn)迎來了黃金時期，其中，計算機技術的作用尤其突出，他與以往的生產力完全不同，而應該在另一個層面進行解釋，對科學技術的應用已經占據(jù)了生產力的主流。比如，創(chuàng)新性和戰(zhàn)略性是舊式的生產力所不具備的，超高的輻射性和人工智能技術同樣是本世紀的新興產物，作為一種新的的生產力，他是人們的生產和生活方式產生了翻天覆地的變化，豐富了業(yè)余生活，使電視可以連接網絡使用，而告別了樓頂電線桿的時代，這都大大提高了人們的生活質量，是電子技術發(fā)展史上里程碑式的標志。本文在這個方面探討電子技術在電視媒體中的應用以及對電視媒體的影響。

1電子技術與電子計算機技術的發(fā)展

1946年，世界上第一臺計算機在美國誕生，從20世紀50年代以后，計算機的應用就逐漸蔓延開來，它既包含了物理邏輯學的嚴謹，又趕上了電子技術飛速發(fā)展的時代，于是在僅僅幾十年的時間就全球普及。電子技術經過六十多年的發(fā)展，從最初的電子管計算機，到晶體管計算機、小規(guī)模集成電路計算機、大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機，最后是網絡計算機。更新?lián)Q代程度越來越頻繁，技術越來越先進，計算機的運算速度得到了大大的提高，包含的程序和功能越來越多，現(xiàn)階段已經到了研發(fā)納米級的程度了，其運行速度已經超越前面任何一個階段的速度，到了納秒以下。越來越多的生活領域應用到這項技術，對人類生活的提高文明的進步產生了極大的影響。

2電子技術在電視媒體中的應用

電視媒體的發(fā)展依靠于電子技術的發(fā)展，上文提到，網絡電子通信技術為多媒體電視的發(fā)展提供了強有力的技術支持，電視媒體的信息傳播依賴于網絡通訊技術，因此人們生活水平的提高離不開電子通信技術的發(fā)展。近些年的電視媒體越來越多姿多彩，形式新穎，足夠吸引人的眼球，高傳播性同樣可以使它的影響范圍大大加強。首先，電視應用的信號離不開衛(wèi)星傳播，加強地面覆蓋建設，可以使信號覆蓋范圍大大加強，同時，媒體間的良性競爭也有利于推動技術的發(fā)展。其次，有線電視的發(fā)展得到了大力推動。因為原有的電視通訊傳輸介質是電纜，電纜的傳輸條件并不好，傳輸途中會損失掉好多電視信號，因此近些年光纜一出現(xiàn)，就迅速替代了電纜作為媒體傳輸介質。當前電視媒體的傳播形式主要有三，一是有線電視，二是衛(wèi)星信號，三是網絡電視。其中有線電視的特點十分獨特：（1）頻道內容豐富，采用衛(wèi)星信號傳輸，無線網絡傳播，因此多媒體音質，畫質都達到了現(xiàn)有技術的最高水平，能同時傳送多達120套電視節(jié)目。預計未來可以同時傳播多達500套電視節(jié)目。（2）光纜信號穩(wěn)定，受干擾性小之又小，播出質量可以保證。（3）光纜的特征可以將信號雙向傳輸，不僅可以連接有線電視，還能將網絡引入到電視中來，電視上可以點播網絡節(jié)目觀看，擴大了電視媒體功能領域。

3電子技術在電視媒體發(fā)展中的作用

3.1電子技術的發(fā)展提高了媒體創(chuàng)作與媒體接收設備質量

電視媒體的發(fā)展是媒體技術的整體發(fā)展，環(huán)環(huán)相扣，都是必不可少的。每個環(huán)節(jié)都是為了將媒體技術向更高的技術水平推進，朝著數(shù)字化，動力化，智能化發(fā)展。電子元件的發(fā)展是整個發(fā)展過程的先決條件，只有基礎設施完備，才能將技術發(fā)展推進到更高的發(fā)展水平。創(chuàng)新研發(fā)能力越強，技術進步就越大。當前電視媒體技術已實現(xiàn)了五個轉變：（1）電視攝像器材由攝像管向CCD的轉變。（2）電視錄像器材同3/4模擬分量向1/2模擬分量轉變；（3）ENG由分體式向一體化轉變；（4）播出方式從計算機控制人工上帶的半自動化播出向計算機控制機械手上帶的全自動播出方式轉變；（5）從模擬播出系統(tǒng)向數(shù)字播出系統(tǒng)轉變。新技術還不斷豐富著新聞媒介的報道手法，開拓著新聞媒介的業(yè)務領域。如利用先進的傳送設備進行現(xiàn)場報道。

3.2電子技術拓展電視媒體功能

技術的發(fā)展使得元器件的功能和作用都得到了很大程度的拓展，網絡電視和智能電視機的出現(xiàn)就是很好的佐證，利用技術進步制造出電視制式之間的相互兼容，通過模擬分量技術將數(shù)字信號間的傳輸變得更快，新型的傳輸媒介的使用為傳輸速度提供了更優(yōu)質的渠道，在各方面共同作用下，我們才能在家里享受豐富多彩的電視節(jié)目，提高了生活水平。在電視節(jié)目制作中，我們不再采用以往的媒體工作模式，電視節(jié)目的播出時間段和組織方式也隨著時代的發(fā)展在變化，節(jié)目越來越“接地氣”，追求高收視率，這就需要網絡技術和電視技術的多方面配合，是的多媒體技術更能滿足人們的日常需求，由單一模式變?yōu)槎鄻幽Ｊ健?/p>

3.3電子技術的發(fā)展對電視新聞傳播的有效影響

電子技術的高速發(fā)展有效地拉近時間和空間的距離。時間與空間不再是限制人們的桎梏，而是超越了時空的界限，今天可以收看昨天的電視節(jié)目，而大規(guī)模的傳播特性也可以坐在家里收看大洋彼岸的實況直播。隨著電子技術和無線網絡傳輸技術的發(fā)展，無論是在什么地方，什么場合中都可以將現(xiàn)場的情況真實有效及時的傳送到電視觀眾面前。另一方面，電子技術的以展改進了圖像符號。使圖像更清晰，音質更保真，近些年出現(xiàn)的3D，4D技術就是多媒體的進步，具有強烈的現(xiàn)場感。同時在字幕制作特效方面，電子技術的發(fā)展也為其提供了技術支持。通過圖像，音效與特效三者結合，極大了發(fā)揮了電視新聞的傳播效果。同時，錄像機，攝像機的發(fā)明和使用，也有效的節(jié)約了人力和物力的，提高了工作效率。

參考文獻

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[2]孫彬.消費電子技術發(fā)展對廣播影視新媒體的影響[J].消費電子.

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【關鍵詞】電子科技 風險 分析

電子科技作為第三次科技革命的標志，一直引導著各行各業(yè)的改革與發(fā)展。工業(yè)中的機器已經很大程度上實現(xiàn)了電子控制，交通管理中信號燈以及攝像頭的應用將交通警察從烈日與嚴寒中解放了出來，學校的教育依靠著多媒體的技術已經實現(xiàn)了大規(guī)模的進步，就連之前我們一直發(fā)愁的火車票業(yè)務也通過電子計算機和網絡系統(tǒng)實現(xiàn)了網上買票。所有這些，都是拜電子科技的發(fā)展所賜。然而，在我們享受這些便利的時候，我們越來越清楚地認識到，電子化和信息化并不是十全十美的，個人隱私的透明化、個人信息的泄露以及個人財產的安全問題成為了人們日益關注的話題，這就是電子科技發(fā)展過程中為我們帶來的風險，同時也是電子技術本身發(fā)展的風險。

1 電子技術對個人隱私的公開化風險

現(xiàn)代社會的快捷將人與人之間的關系拉的更近，信息的網絡化使得我們可以足不出戶就能夠了解全世界此刻正在發(fā)生的事情。然而，就在我我們方便的了解到別人的故事時，很多人開始擔心，個人的隱私已經無時無刻的不面臨著暴漏在公眾視野下的危險。電子技術的發(fā)展首先使得記錄工具比如錄音機和攝像機變得異常的先進與方便使用。可以說，在現(xiàn)代社會電子科技如此發(fā)達的社會，個人正在慢慢地變得透明，始終能夠感覺到有一雙眼睛在自己的背后。

對安全的考慮犧牲了我們對自由的向往，已經引起了很多學者的思考。電子科技帶給人類的風險，就是個人的生活已經被迫融入到集體中去，任何人都仿佛置身于一個玻璃的房間當中，個人的隱私已經完全得不到保障，這種情況在一定程度上令人恐懼。不幸的是，隨著經濟的發(fā)展和每個人個性的崛起，整個社會正在變得越來越復雜，人與人之間的互相信任也變得越來越淺薄。為了安全，我們必須要加裝更多的攝像頭和監(jiān)控設備，這不僅是出了事情我們可以迅速找到證據(jù)，而且對于很多不良分子起到震懾的作用。這樣一來，個人的隱私就越來得不到保障了，這樣帶來的其實是另一個層面上的恐懼，并且這種恐懼無論如何使無法用電子科學的方法進行解決的。社會將其中的每個人互相聯(lián)系了起來，但是每個人除了具有社會性也就是公眾形象，同業(yè)也具有私下的個人形象。個人的生活習慣、個人的興趣愛好，很多人是不愿意進行公開的，但是在無孔不入的電子信息時代，這一點是十分困難的，這就是我們現(xiàn)代人的悲哀，解決心理上的安全與身體上的安全之間的平衡，是需要大智慧才能夠做到的。

2 電子技術漏洞對于個人信息的泄露

電子信息在發(fā)展的過程中，系統(tǒng)的漏洞為人們帶來越來越大的損失。手機號、銀行卡號以及密碼全部存在于大的依據(jù)電子技術發(fā)展起來的存儲器上，而這些存儲器的保密效果的確是不敢恭維的。無論系統(tǒng)運用這樣的加密技術，總是能夠被一些不法之徒攻破。歷史上著名的黑客通過對電子技術的應用曾經對整個社會的經濟系統(tǒng)或者軍事系統(tǒng)造成過巨大的傷害或者威脅，更別說個人的信息了。目前屢禁不止的垃圾短信和騷擾電話，使得我們都開始懷疑電子技術為我們帶來的是方便還是騷擾。計算機云技術的發(fā)展使我們的個人信息變得更加的集中，那么對于用心不良的人來說，這是更好的機會去盜取別人的電話號碼、郵箱號或者一些在公共空間使用的一些聊天賬號等。由于手機基站的搭建十分簡單，很容易在一個區(qū)域范圍內進行垃圾短息的強制發(fā)放，使得很多人雖然咬牙切齒但是又無可奈何。個人賬號合格手機號的泄露導致鋪天蓋地的推銷廣告和垃圾短信，一些不法分子通過電話或者短信詐騙的方式欺騙一些電子信息技術了解不多的人，這樣的事件還時有爆出，使人們對于電子信息技術的安全性提高了警惕。這種情況下我們屢見不鮮，并且很難找到充分的證據(jù)來對這種違法犯罪進行指控。對于這部分的犯罪目前雖然已經有偵破的可能，但是要徹底杜絕這種現(xiàn)象的發(fā)生，仍然是一件任重而道遠的事情。尤其是在這個復雜的社會，大的網絡公司和游戲公司對于用戶信息的大規(guī)模泄露事件時常發(fā)生，尤其是身份證號等重要信息的泄露為個人的安全帶來了不小的威脅，十分值得人們關注。

3 電子技術對于財產安全的風險

銀行系統(tǒng)作為現(xiàn)代商業(yè)和工業(yè)的資金來源和儲備的地方，對于電子系統(tǒng)的依賴越來越強，的確為人們的生活帶來了很大的方便。就如同個人信息泄露的情況類似，背靠電子系統(tǒng)的銀行系統(tǒng)的漏洞一旦被攻破，信息化越是發(fā)達，造成的損失就會越大。近些年來，電子商務的高速發(fā)展使得這一問題變得更加地嚴峻。由于各種的原因電子商務參與者面臨財產等經濟利益的風險，前者包括客戶的銀行資金被盜、交易者被冒名或者財產別竊取等，后者比如信息的泄露、丟失、使企業(yè)的信譽受損等，都對當事人造成不可挽回的損失。造成財產安全的問題有多個來源。首先是硬件層面的問題，包括硬件和軟件未及時升級以及各種系統(tǒng)在設計的時候不可避免的漏洞，第二個原因是應用層面，包括相關管理人員的素質、消費者對于電子商務知識的貧乏以及網絡攻擊和商業(yè)欺詐等違法犯罪的行為。根據(jù)國家計算機病毒應急處理中心的統(tǒng)計，去年我國發(fā)現(xiàn)的計算機病毒有80%以上是以竊取信息等經濟利益為目的的，這些網絡攻擊行為可能導致企業(yè)和個人的信息被盜，資金被竊取，也可能導致企業(yè)電子商務系統(tǒng)效率下降甚至崩潰。

歸根結底，造成電子信息技術發(fā)展過程中的風險問題在很大程度上是人們對于電子信息時代下對于生活方式轉變太快帶來的不適應和管理制度不完善造成的。科學的發(fā)展是不可阻擋的，我們只有轉變自己的觀念，同時著力建設更加有效嚴格的管理體制，才能從根本上對這些風險進行監(jiān)控和制止。

4 總結

電子信息技術在發(fā)展的過程中，由于各種原因為我們的生活帶來了一些不便，包括個人的隱私的泄露、個人信息的泄露以及個人財產受到的威脅等。科學的問題應該用科學的方法來解決，同時也要求我們全體公民對電子技術進行積極地了解，從心態(tài)的轉變和管理的層面對電子信息技術帶來的風險進行客觀地認識和有效地遏制。

參考文獻

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