中南大学 学术周讲座学习报告 电子技术.doc

中南大学学术周讲座学习报告电子技术姓名：*学院：物理与电子学院专业：电子信息科学与技术班级：1301班学号：14021301*日期：2014年9月电子技术的进展讲座学习报告1.引言电子技术是根据电子学的原理，运用电子元件去设计和制造特定功能的电路以解决实际问题的科学。电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。其中信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。1本文对光电子技术、嵌入式系统技术、微电子封装技术、电力设备在线监测技术几方面的进展作了报告，展现了电子技术的发展状况，展望了电子技术的发展前景。2.光电子技术光电子技术是光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光显示、光存储、激光等领域，是未来信息产业的核心技术。光电子技术是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术科学涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。20世纪60年代激光问世以来，光电子技术最初应用于激光测距等少数领域，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术迅速发展起来。目前全世界铺设的光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储设备、激光打印机、复印机设备和以发光二极管大屏幕为代表的信息显示设备成为市场最大的电子产品。2有人说20世纪是电子学的世纪。21世纪将是光电子学的世纪。随着激光、红外、微光、光纤、多光谱、全息等现代光学技术的迅速发展，以及与电子、计算机等技术的日益密切结合，光电子技术将继续大发展，展望未来，人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗低、响应带宽大，噪音低的光电子技术。3.嵌入式系统技术嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，实现对象的智能化控制。嵌入式系统是以计算机技术作为技术支持。直接与外界环境接口交互信息的处理系统。实现软件的可编程化。“嵌入式”是指在系统实现的过程中要将该系统嵌入到对方的环境中。并根据环境的特点进行有目的性的编程。进而采集外界环境 的真实数据。采集后的数据再经过处理。完成人机交互的功能，即实时工作方式。目前，嵌入式系统以自身的可调性、多样化、稳定性等诸多优点。经常用于解决接口设备以及集成环境中的各类问题。嵌入式系统经常要与宿主设备实现接口交互。这种方式不但可以弥补宿主设备功能的单一化，还可以简化宿主设备各个方面的操作步骤。实现了智能化功能，使这些功能各异的设备在加强功能性的同时也增强了实时性。现在，各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，小到mp3、手机等微型数字化产品，大到网络家电、智能家电、车载电子设备。在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床、智能工具、工业机器人、服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。展望其前景，21世纪工业生产、商业活动、科学实验和家庭生活等领域自动化和信息化进程刚刚起步，全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居，为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和Modem，构建CIMS所需的DCS和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统。最有量产效益和时代特征的嵌入式产品应数因特网上的信息家电(Internet Appliances)，如Web可视电话、Web游戏机、Web PDA(俗称电子商务、商务通)、WAP电话手机、以及多媒体产品，如STB(电视机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机。未来嵌入式的主要发展趋势包括以下几个方面：（1）嵌入式系统首先要提高自身的硬件，然后是软件的开发；（2）丰富各类电子、电气产品的功能；（3）实现联网，丰富联网接口的各类特性，以便内接各种网络接口，嵌入Web浏览器，也可在系统内核支持网络模块，实现各种网络资源的综合运用；（4）简化算法，提高运行速度，降低成本。34.微电子封装技术微电子封装包括组装(Assembly)和封装(Packaging)两个方面，它是将数十万乃至数百万个半导体元器件组装成一个紧凑的封装体，由外界提供电源并与外界进行信息交流。微电子封装逐步从传统的面向器件转为面向系统，最终面向用户。封装的功能也将在此基础上被极大地扩展开来。4从80年代中后期起，电子产品朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展，这种市场需求对电路组装技术提出了相应的要求，单位体积信息的提高(高密度)和单位时间处理速度的提高(高速化)成为促进微电子封装技术发展的重要因素。就芯片水平来看，二十一世纪的封装技术发展将呈现以下趋势：（1） 单芯片向多芯片发展；（2） 平面封装向立体封装（三维封装）发展；（3） 独立芯片封装向集成封装发展。微电子封装技术经历了从插装型封装、表面安装封装、窄间距表面安装焊球阵列封装、芯片尺寸封装等几个发展阶段。目前主流的表面封装技术是BGA技术和CSP技术。SMT总的发展趋势是：采用无铅钎焊利于环保，元器件越来越小，安装密度越来越高，安装难度越来越大。面对小型SMT元器件被大量采用以及无铅技术的应用，在极限工作温度和恶劣环境条件下，进一步提高SMT产品的可靠性是今后研究的主要方向。随着表面组装密度的继续提高和表面组装技术的进一步发展，再流焊技术有可能取代波峰焊技术，成为板级电路组装焊接技术的主流。 随着IC封装的互连技术的发展，FC将给WB带来极大挑战，同TAB或WB相比，FC中连接到封装的电源和地的连接电感极低，且高密度互连的能力最强。FC技术将成为半导体封装的主流技术。55.电力设备在线监测技术电力设备在线监测技术是利用传感、电子、计算机等技术，通过对运行中的高压设备的信号采集和传输、数据处理、逻辑判断，来实现对电力设备运行状态的带电测试或不间断的实时监测和诊断。我国对电力设备的检修维护执行的是以预防性试验规程为基础的计划检修制度 （TBM），在我国已有40多年的历史，其主要依据是现行试验标准“DL/T5961996电力设备预防性试验规程”。随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展和社会对电力系统的安全可靠性指标的提高以及计划检修（TBM）向状态检修（CBM）模式的转变，在线监测装置可为状态检修（CBM）提供可靠的设备状态信息，因此，开展在线监测技术是电力系统发展的要求。随着电力电子技术、传感技术、信息处理技术、计算机和网络技术的快速发展，在线监测技术在广泛使用这些先进技术的基础上取得了较大突破，开始进入实用化阶段。在线监测的主要实施形式有：（1）便携式在线监测结构形式。这种在线监测系统是将各种传感器安装于所检测设备上，而将A/D转换，CPU及外围电路等集中于相应的便携仪器中，用来对所采集的参量计算、分析以判断设备状态。（2） 集中式在线监测结构形式，在被测设备上装设各种传感器（电流、电压、温度、湿度等），集中采集不同的模拟量，通过屏蔽电缆将微弱模拟信号导入多路选择开关，通过选择开关将信号传入数字波形装置进行模数转换，然后由主机进行信号处理。（3） 分层分布多CPU结构形式。分层分布多CPU结构采用模块化结构和现场总线技术，它由安装在变电站内的数据采集及处理系统和安装在主控室内的数据分析和诊断系统，再通过公共电话网络，把若干个变电站的监测数据汇集到位于供电企业相关管理部门的数据管理诊断系统，实现对多个变电站内的电气设备状态的实时在线监测。目前，国内开展最多、最早的就是容性设备的在线监测，这方面的技术已逐渐成熟，也取得了很好的应用效果。主要测试项目有：泄漏电流、电容量、介质损耗、不平衡电流等。变压器的在线监测主要项目有：油中溶解气体测量和分析、局部放电测量和定位、绕组变形、有载分接开关的触头磨损和电气回路的完整性测量等。高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，因此断路器的在线监测非常重要，其项目应包括：绝缘特性、开断能力（剩余寿命）、机械特性。在线监测是一项复杂的系统工程，目前在线监测技术还不十分成熟，因此，变电设备在线监测在开发应用的过程中，要根据变电设备的具体运行状况，对设备监测具体数据进行综合分析，提高监测系统数据分析判断的准确性，它的开展对于提高电网运行水平，促进检修模式的转变，以及状态检修的完善具有重要意义。66.结束语新技术的快速发展，使电子技术不断地发展，导致电子技术在人们生活中更多地应用，以满足人们的需求，促进社会建设和经济发展。电子技术将成为信息产业与传统产业之间的重要桥梁，将为大幅度节省和降低材料损耗、提高生产效率、加速经济发展提供重要的技术支撑。参考文献1维基百科,电子技术./wiki/电子技术. 2014.9.212百度百科,光电子技术.http:/baike.baidu