电子技术的发展与应用综述

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简述电子技术的发展历程

简述电子技术的发展历程

简述电子技术的发展历程作者:周梓鑫来源:《科教导刊·电子版》2016年第16期摘要电子技术的应用和发展日新月异。

本文重点介绍了当前我国电子技术的发展历程,分别从电子整流时期、电子逆变时期和变频时期等多方面加以简要综述。

关键词电子技术发展过程智能化中图分类号:TN07 文献标识码:A电子技术是依据电子学的基本原理,利用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,其中包括电力电子技术和信息电子技术两大分支。

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术;包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分,是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。

信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。

电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波和转换。

电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。

半导体器件是构成各种分立、集成电子电路最基本的元器件。

随着电子技术的飞速发展,各种新型半导体器件也层出不穷。

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力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。

其发展先后经历了电子整流时期、电子逆变时期和变频时期,在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。

1电子整流时期20世纪50年代中期到70年代末期,以大功率硅二极管、双极型功率晶体管和晶闸管应用为基础(尤其是晶闸管)的电力电子技术发展比较成熟。

其发展起始于硅整流器件,先后经历了电子整流时期、电子逆变时期和变频时期,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。

期间主要是大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用。

1948年晶体管的出现引发了电子工业革命,半导体器件开始应用于通信领域,1957年,晶闸管的诞生扩展了半导体器件功率控制范围,属于第一代电力电子器件。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状1. 引言1.1 电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术在电力系统中的重要性体现在多个方面。

电力电子技术可以实现电力系统的高效能转换。

传统的电力系统中,能源的传输和转换过程存在能量损耗和效率低下的问题。

而通过应用先进的电力电子技术,可以实现电能的高效转换,提高系统的能源利用率。

电力电子技术还可以提高电力系统的稳定性和可靠性。

在传统电力系统中,电网的运行容易受到外部因素的影响,导致电能供给不稳定,造成供电问题。

通过引入电力电子技术,可以实现电力系统的智能化控制和优化管理,提高系统的稳定性和可靠性。

电力电子技术在电力系统中的应用具有重要意义,不仅可以提高系统的效率和稳定性,还可以推动电力系统向智能化、可持续发展的方向迈进。

1.2 电力电子技术发展的背景电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和转换电力的技术。

在电力系统中,电力电子技术的应用越来越广泛,其发展已经成为电力系统发展的重要驱动力。

电力电子技术的背景可以追溯到20世纪60年代,当时电力系统开始面临一系列新的挑战,如电力负载的快速增长、电力系统的不稳定性、传统直流和交流系统的柔性度不足等问题。

为了应对这些挑战,研究者们开始积极探索新的电力转换技术,逐渐形成了现代电力电子技术。

现代电力电子技术主要包括功率半导体器件、PWM调制技术、微电网技术、智能电网技术等。

这些技术的发展为电力系统的稳定运行、高效能利用、智能化管理提供了重要支持。

随着可再生能源的快速发展和成熟,电力电子技术在可再生能源集成和智能电网建设中也扮演着至关重要的角色。

电力电子技术的背景是电力系统发展的需要,是科技进步和市场需求的结果,是实现清洁、可靠、高效能源供应的必然选择。

【字数:234】2. 正文2.1 传统电力系统存在的问题1. 能效低下:传统电力系统在能源传输和转换过程中存在能量损耗严重的问题,导致能效较低。

在电力系统中,直流到交流的转换、电压调节和功率转换都需要耗费大量能量。

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。

我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。

电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。

电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。

与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。

电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。

晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。

1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。

20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。

1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。

晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色,其应用范围和深度不断扩大,对电力系统的稳定性、效率和可靠性产生了深远影响。

本文通过介绍现代电力电子技术的基本概念和电力系统的发展背景,探讨了电力电子技术在电力系统中的应用以及电力电子器件的发展现状。

分析了电力电子技术在电力系统中的优势和面临的挑战,展望了其未来的发展方向。

总结了电力电子技术对电力系统的影响和其发展前景。

随着科技的不断进步,电力电子技术将继续发挥着重要作用,推动电力系统的现代化和智能化发展。

【关键词】关键词:现代电力电子技术、电力系统、应用、器件、优势、挑战、发展方向、影响、发展前景1. 引言1.1 现代电力电子技术的基本概念现代电力电子技术是一种以电子器件和数字控制技术为基础,利用变流器、整流器、逆变器等设备实现电能转换和调节的技术。

在电力系统中,电力电子技术可以实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节,从而提高电力系统的运行效率和稳定性。

电力电子技术的基本概念包括以下几个方面:首先是功率器件,如晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等,这些器件可以实现电能的无级调节和快速开关;其次是控制技术,如PWM调制技术、谐波抑制技术、闭环控制技术等,这些技术可以实现对电能转换过程的精确控制;此外还包括电力电子拓扑结构设计、热管理技术等方面。

现代电力电子技术的发展使得电力系统具备了更高的智能化、灵活性和稳定性,为电力系统的高效运行和接入可再生能源提供了重要支撑。

随着电力需求的不断增加和新能源的大规模接入,电力电子技术在电力系统中的应用前景十分广阔。

1.2 电力系统的发展背景随着工业化和城市化的进程,电力需求逐渐增长,传统的电力系统已经不能满足日益增长的电力需求。

为了提高电力系统的效率和可靠性,同时减少对环境的影响,人们开始寻求新的技术手段来改善电力系统。

电力系统的发展背景可以追溯到19世纪末的工业革命时期,当时人们开始使用电力来驱动工厂和机器。

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述概述:电子信息工程是现代工程技术的重要领域之一。

随着科技的不断进步和创新,电子信息工程领域的技术也在不断演进和应用。

本综述将介绍一些目前在电子信息工程领域中最新的技术和应用。

一、人工智能在电子信息工程中的应用1. 机器学习:机器学习是人工智能领域的重要分支,它通过让计算机学习和识别模式来提高性能。

在电子信息工程领域,机器学习可以应用于图像和语音识别、自然语言处理等方面,从而实现智能化的系统和设备。

2. 深度学习:深度学习是机器学习的一种进化形式,它模拟人脑神经元网络的结构,可以自动化提取特征并进行复杂的模式识别。

在电子信息工程领域,深度学习可以应用于图像识别、智能交通系统等领域。

3. 智能机器人:随着机器人技术的不断进步,智能机器人在电子信息工程领域的应用越来越广泛。

智能机器人可以通过视觉、声音和触觉等感知方式与人类进行交互,并完成一系列任务,如服务机器人、工业机器人等。

二、物联网技术在电子信息工程中的应用1. 传感器网络:传感器网络是物联网中的重要组成部分,通过将传感器连接到互联网上,可以实现对现实世界的监测和控制。

在电子信息工程领域,传感器网络可以用于环境监测、智能家居、智能交通等领域。

2. 无线通信技术:物联网中的设备需要能够进行互联和通信,无线通信技术在其中起到了重要的作用。

例如,蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术可以实现设备之间的无线连接和数据交换。

3. 大数据分析:物联网中生成的数据量庞大且复杂,如何从数据中提取有用的信息和知识成为一个挑战。

大数据分析技术可以帮助电子信息工程领域的研究人员对物联网数据进行处理和分析,以便辅助决策和优化系统性能。

三、光电子技术在电子信息工程中的应用1. 光纤通信:光纤通信是近年来兴起的一种通信方式,其具有高速、长距离传输等优点。

在电子信息工程领域,光纤通信技术可以用于构建高速互联网络,满足大数据时代对传输带宽的需求。

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用
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用 。2 0世纪 8 0年代末 期和 2 世 纪 9 0 0年代 初期发展
起来的, 以功率 MO F T和 I B SE G T为代表 的 , 高频 、 集
高压 和大 电流于一身 的功率半 导体 复合器件 , 明传 表 统 电力 电子技术 已经进入现代 电力电子时代 。
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关键词 电力 电子 器件
智能模 块
高频化
开关 电源
应 用
1 电力 电子技术 的发展
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度控制到最短 , 从而很好地解 决 了浪涌 电压及 噪声 影
料, 运行 时节 电就更 加 明显 , 设备 的系统 性能 亦大 为
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2 . 在不间断 电源(P ) .4 2 u 中的应用 S U 紧急供 电系统是 电力 自动化 系统 安全 可靠运 S P
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综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是当今电力系统领域中的重要组成部分,它在电力系统中起着至关重要的作用。

随着科技的不断进步和电力需求的不断增长,电力电子技术在电力系统中的应用也得到了日益广泛的推广。

本文将综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状,旨在全面了解电力电子技术的应用和发展趋势。

一、电力电子技术在电力系统中的应用概况随着电网建设的不断完善和电力需求的不断增长,电力系统对电力电子技术的需求也越来越大。

电力电子技术在电力系统中主要应用于功率变换、电能质量控制和电力传输等方面。

在功率变换领域,电力电子技术主要用于实现交、直流电能之间的相互转换,适应不同负载的功率要求。

在电能质量控制方面,电力电子技术可实现电能的稳定输出,提高电网的稳定性和可靠性。

在电力传输方面,电力电子技术可实现高效电能传输,减少能量损耗,提高电网的传输效率。

电力电子技术在电力系统中的应用范围非常广泛,对电力系统的运行和发展具有重要意义。

1. 变流器技术的发展变流器是电力电子技术的核心设备之一,其性能和效率直接影响到电力系统的运行质量。

近年来,随着功率半导体器件的不断进步和新型拓扑结构的不断涌现,变流器技术取得了显著的发展。

高压、高频、高效的变流器设备逐渐成为电力系统的主流,大大提高了电能转换的效率和质量。

2. 控制技术的创新随着数字电子技术的发展,控制技术在电力系统中的应用也得到了快速发展。

智能化控制系统、数字信号处理技术等先进控制技术的应用,使得电力电子设备的控制性能得到了显著提升,提高了电力系统的运行稳定性和可靠性。

3. 新能源技术的融合随着新能源技术的快速发展,新能源与电力电子技术的融合应用成为电力系统发展的重要趋势。

风能、光能等新能源技术的应用使得电力系统的结构发生了变革,电力电子技术成为了实现新能源并网的重要手段,为电力系统的清洁化和可持续发展提供了有力支持。

4. 智能电网技术的兴起智能电网技术是当今电力系统领域的热点之一,它以电力电子技术为核心,通过信息技术实现了电力系统的智能化管理和控制。

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望在电子信息工程领域,关键技术的研究和发展一直是推动行业前进的重要动力。

本文将对电子信息工程中的关键技术进行综述,同时展望未来的发展方向。

1. 集成电路技术集成电路技术是电子信息工程的核心技术之一,它是将大量的电子元器件集成在一块芯片上,实现电路功能的高度集成。

目前,集成电路技术已经实现了微纳米级的制程,从而大大提高了芯片的功耗性能和集成度。

在未来的发展中,集成电路技术有望实现更高的集成度和更低的功耗,以满足日益增长的计算和存储需求。

2. 通信技术通信技术是电子信息工程中的另一个重要领域,它涵盖了无线通信、光纤通信、卫星通信等多种技术。

近年来,5G通信技术的发展引起了广泛关注。

5G通信技术具有更高的传输速率、更低的时延和更多的连接数等特点,将为人们带来更快、更稳定的通信服务。

未来,无人驾驶、物联网等领域的发展将进一步推动通信技术的创新,为数字化社会的建设提供坚实的基础。

3. 人工智能与大数据人工智能和大数据技术在电子信息工程中的应用越来越广泛。

人工智能技术可以通过模拟人脑的思维过程实现智能决策和自主学习,已经在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域取得了显著的进展。

同时,大数据技术可以处理和分析海量的数据,挖掘其中的隐藏信息和规律。

未来,人工智能和大数据技术将进一步结合,实现更多智能化的应用,如智能交通、智能家居等。

4. 光电子技术光电子技术是将光学和电子技术相结合的一门交叉学科,具有广泛的应用前景。

光电子技术可以实现信息的高速传输、存储和处理,目前已经广泛应用于光纤通信、激光器、光电器件等领域。

未来,光电子技术有望实现更高的传输速率和更小的器件尺寸,为高性能计算和互联网服务提供更优质的支持。

5. 物联网技术物联网是指通过互联网将普通物体与网络连接起来,实现物与物之间的互联互通。

物联网技术对电子信息工程的发展具有重要意义,它将促进各类设备和系统的智能化、网络化和自动化。

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电子技术的发展与应用综述摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。

其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。

同时,文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。

关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革引言人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代;人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命;如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。

而正是电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代.电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最广最深,而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础.随着新型电子材料的发现,电子器件发生了深刻变革。

二十一世纪,人类进入信息时代,信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成,因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。

尤其是近年来,随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展,大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题,目前,电子技术的应用极其广泛,涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域,如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等,所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关,密不可分。

电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。

电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头,它的发展带动了其他高新技术的发展。

1.电子技术发展史概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。

由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断高。

CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,潜入式系统和片上系统(SOC)得已实现。

以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。

这已成为现代电子设计的发展趋势。

电子技术的发展,不仅仅体现在电子器件和电子产品的进步上,在电子产品的开发和加工工艺上有,也取得了革命性的变化。

1947年12月,美国Bell实验室的Shockley、Bardeen和Brattain等人发明了晶体三极管。

晶体管相较于真空管具有显著的优越性能,因此晶体管促进并带来了“固态革命”,进而推动了全球范围内的半导体电子工业。

现代电子技术的发展,由此拉开了序幕。

对于由晶体管构成的分立元件电路,过去的设计者更多的将注意力集中在晶体管内的电流及管脚间的电压的计算上。

随着集成电路的发明和大规模集成电路生产的关键技术问题的解决,设计者开始腾出更多的精力进行上层的逻辑设计,从而使较复杂的电路的发明成为了可能。

大规模集成电路和超大大规模集成电路的出现,为微型计算机的诞生创造了条件。

微型计算机的应用使得电子技术开发方式发生了根本的变化。

近50年来,微电子技术和其他高科技技术的飞速发展,致使工业、农业、科技和国防等领域发生了令人瞩目的变革。

与此同时,电子技术也改变着人们的日常生活。

收音机、电视机、高保真度音响、DVD 播放机、通信设备(程控电话机、移动通信机)、个人计算机等大量的电子产品,几乎成为人们生活中不可缺少的部分。

我国微电子产业起步于1965年.经过40多年的发展,现已初步形成了包括材料、设计、制造、封装共同发展的产业链改革开放以来。

由于境外大量集成电路设汁公司和芯片制造公司的涌入以及国家对集成电路高技术产业的政策支持。

使我国微电子产业(集成电路产业)进入了高速成长期。

中国集成电路需求占世界需求份额从2O00年的6.9%上升到2007年的30.1%。

2.电子技术的构成与特点电子技术由模拟电子技术、数字电子技术两部分构成。

随着晶体管、集成电路的发明和大量应用,电子技术在各自的应用领域都得到了长足的发展,产品更是日新月异。

2.1模拟电子技术2.1.1模拟电子技术特征与工艺总体上说,模拟电子技术就是研究对仿真进行处理的模拟电路。

模拟电子技术是整个电子技术的基础,在信号放大、功率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路领域具有无法替代的作用。

例如高保真(Hi-Fi)的音箱系统、移动通讯领域的高频发射机等。

模拟集成电路最重要的指标是电压和功率。

例如,过去的模拟集成电路实际上采用的是基于数字集成电路的混合集成电路5V CMOS工艺,现在已经越来越多的器件要求采用高压的BCD工艺。

如何提高耐压,加大功率,降低导通电阻,对于模拟集成电路是一个挑战。

2.1.2模拟电子技术的应用模拟技术主要应用于和各种模拟量接口的场合。

进入二十一世纪以来,模拟技术有了飞速的发展。

这主要得益于消费类电子产品的飞速发展,不仅是和娱乐密切相关的音视频产品的快速发展,而且还有游戏类,保健类等产品的快速发展。

音视频的输入输出都是模拟量,必须采用模拟的接入,经过数字处理,再变回模拟量以供人耳及人眼接收。

除了人的听觉、视觉、触觉等都是接收模拟量以外,其他自然界的物理量也都是模拟量,过去像这些温度、压力等等各种物理量主要是用在工业测量和控制中,而现在也开始广泛地应用到各种个人消费类产品中。

例如电子体温计、电子血压计。

最新的人机互动的游戏机Wii以及用于保健的Wii Fit,就是采用了最新的加速度测量芯片。

此外,因为大多数消费类产品都是便携式的,大多数都是电池供电,因而以电池为初级电源的各种电源功率器件也得到飞速发展。

例如充电管理器、线性低压降稳压器、各种直流变换器等。

2.2数字电子技术2.2.1数字电子技术概述与模拟电路相比,数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、程序软件控制等一系列优点。

从目前的的发展趋势来看,除一些特殊领域外,以前一些模拟电路的应用场合,大有逐步被数字电路所取代的趋势,如数字滤波器等。

数字电子技术目前也在向两个截然相反的方向发展,一是基于通用处理器的软件开发技术,比如单片机、DSP、PLC等技术,其特点是在一个通用处理器(CPU)的基础上结合少量的硬件电路设计来完成系统的硬件电路,而将主要精力集中在算法、数据处理等软件层次上的系统方法。

另一个方向是基于CPLD/FPGA的可编程逻辑器件的系统开发,其特点是将算法、数据加工等工作全部融入系统的硬件设计当中,在“线与线的互联”当中完成对数据的加工。

2.2.2数字电子技术的应用数字电子技术一直是电子科学与技术领域中的一个重要分支。

近年来,随着微电子和计算机网络等基础技术的飞速发展,数字电子技术已渗透到了科研、生产和人们日常生活的各个领域。

数字系统的实现方法在经历了由分立元件、SSI、MSI、LSI到VLSI的系列演变之后,数字器件也经历了由通用集成电路到专业集成电路(ASIC)的演化。

目前,随着数字集成技术和EDA、SOC等技术的迅速发展,数字系统设计的理论和方法也在相应的变化和发展。

3.电子技术在自动化领域的应用3.1电子设计自动化电子设计自动化(EDA——Electronic Design Automation)技术是以计算机技术和微电子技术发展为先导,汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算机数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术,它是在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计的软件工具。

EDA技术是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)等技术发展来的。

利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在汁算机上自动处理完成。

设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。

由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,这既有利于早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,又减少了逻辑功能仿真的工作量,提高了设计的一次性成功率。

在EDA技术使用ASIC芯片,它可以很容易地转由掩模ASIC实现,因此开发风险也大为降低。

硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分,是用文本的形式来描述数字电路的内部结构和信号连接的一类语言,类似于一般的计算机高级语言形式和结构形式。

超高速集成电路硬件描述语言(VHDL--VHSIC Hardware Description Langnage)具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次对数字系统进行建模和描述,从而大大简化了硬件设计任务,用VHDL 进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现,而不需要对不影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。

采用硬件描述语言作为设计输入和库(LibraIy)的引人,由设计者定义器件的内部逻辑和管脚,将原来由电路板设计完成的大部分工作故在芯片的设计中进行。

由于管脚定义的灵活性,大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度,有效增强了设计的灵活性,提高了工作效率。

并且可减少芯片的数量,缩小系统体积,降低能源消耗,提高了系统的功能和可靠性。

EDA 技术发展趋势和研究方向:把逻辑综合和布图工艺结合起来进行高层次的综合。

布图研究向纵深发展,时延约束、性能优化、时钟偏差以及噪声串扰等成为布图算法的必须考虑因素。

在深亚微米工艺下互连线的延迟已超过了门的延迟,在对芯片进行电气性能模拟时必须考虑传输线。

传输线的延迟模型、关键路径的延迟估算和时延分析是该领域研究的重点。

传输线本身也推动了模拟技术的发展,其中AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)方法及其改进是针对互连线模拟的有效方法。

此外,低功耗设计技术、模拟电路的EDA 工具的发展和软硬件IP 核也是EDA 技术未来的发展方向。

随着电子技术和计算机技术的深入发展以及EDA 设计技术的不断进步与完善,在单个芯片上集成CPU 、DSP 存储器和其他控制功能的片上系统正处于高述发展中。

未来的电子技术开发方式必然是高度层次化、综合化和自动化的,新器件的涌现和新的开发方式的进步是相互依存、相互促进的,它们会随着科学的发展不断的更新和完善。

3.2炉温控制系统炉温控制系统是自动控制系统一个典型的实际应用例子。

加热炉温度自动控制系统常用于工业生产中,控制的任务是保持颅内温度T 在某个期望温度上。

被控制对象是加热炉,被控量是炉内温度T 。

当实际炉温恰好等于给定炉温时,热电偶(测温元件)测量的实际炉温,经放大器(放大元件)转化为电压T u 等于给定电位器(给定元件)的输出电压r u (相当于期望炉温),比较电路(比较元件)的输出电压T r u u u -=∆,电动机连同调节阀门(执行元件)静止不动,煤气流量一定,实际炉温保持恒定。

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