现代电子技术发展与应用

现代电子技术发展与应用内容摘要：

象，在古籍中曾有 “ 磁石召铁 ” 和 “ 琥珀拾芥 ” 的记载。 磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的 “ 司南 ” 就是指此。 以后由于航海事业发展的需要，我国在十一 世纪就发明了指南针。 在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有 “ 方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也 ” 的记载。 这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。 直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。 库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。 1820 年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。 同年，安培确定了通有电流的线圈的作 用与磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。 有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。 法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在 1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。 在电磁现象的理论与使用问题的研究上，楞次发挥了巨大的作用，他在 1833 年建立确定感应电流方向的定则（楞次定则）。 其后，他致力于电机理论的研究，并阐明了电机可逆性的原理。 楞次在 1844 年还与英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律（焦耳 楞次定律）。 与楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机，从而证明了实际应用电能的可能性。 电机工程得以飞跃的发展是与多里沃 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。 这位杰出的俄罗焦作大学毕业论文 引言 斯工程师是三相系统的创始者，他发明和制造出三相异步电机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。 在法拉第的研究工作基础上，麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。 他从理论上推测到电磁波的存在，为无线电技术的发展奠定了理论基础。 1888 年，赫兹通过实验获得电磁波，证实了麦克斯韦的理论。 但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。 大约在赫兹实 验成功七年之后，他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验，为无线电技术的发展开辟了道路。 焦作大学毕业论文 电子技术的发展 3 二、电子技术的发展 现代 电子 技术的发展方向 ,是从以低频技术处理问题为主的传统 电子 学 ,向以高频技术处理问题为主的现代 电子 学方向转变。 电子 技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件 ,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代 ,并促进了 电子 技术在许多新领域的应用。 八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率 MOSFET 和 IGBT 为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件 ,表明传统 电子 技术已经进入 现代 电子 时代。 整流器时代 大功率的工业用电由工频 (50Hz)交流发电机提供 ,但是大约 20%的电能是以直流形式消费的 ,其中最典型的是电解 (有色金属和化工原料需要直流电解 )、牵引 (电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等 )和直流传动 (轧钢、造纸等 )三大领域。 大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电 ,因此在六十年代和七十年代 ,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。 当时国内曾经掀起了 股各地大办硅整流器厂的热潮 ,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机 ,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。 变频调速的关键技术是将直流电逆变为 0~100Hz 的交流电。 在七十年代到八十年代 ,随着变频调速装置的普及 ,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管 (GTR)和门极可关断晶闸管 (GT0)成为当时 电子 器件的主角。 类似的应用还包括高压直流输出 ,静止式无功功率动态补偿等。 这时的 电子 技术已经能够实现整流和逆变 ,但工作频率较低 ,仅局限在中低频范围内。 变频器时代 进入八十年代 ,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展 ,为 现代 电子 技术的发展奠定了基础。 将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合 ,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率 M。