淺談數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
本文關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘 要】數(shù)字電子技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)的巨大需求的帶動(dòng)下迅速的發(fā)展著,數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也得到了擴(kuò)大,數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與壯大已經(jīng)逐漸占領(lǐng)了全球信息化進(jìn)程的主導(dǎo)地位。本篇文章主要闡述了數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,分析了數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
0.前言
數(shù)字電子技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快的學(xué)科之一,電子技術(shù)可分為數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù),就邏輯器件而言,已經(jīng)從20世紀(jì)40年代的電子管、20世紀(jì)50年代的晶體管和20世紀(jì)60年代的小規(guī)模集成電路,從中等規(guī)模到大規(guī)模集成,至今已發(fā)展到了超大規(guī)模集成電路。近幾年又出現(xiàn)了可編程邏輯器件,為數(shù)字電路設(shè)計(jì)提供了更加完善方便的器件設(shè)計(jì)過程和方法也再不斷的演變和發(fā)展。半導(dǎo)體技術(shù)的大力發(fā)展推動(dòng)了PC等電子設(shè)備的廣泛使用,數(shù)字電子技術(shù)作為電子時(shí)代的支撐技術(shù),在全球電子信息化的進(jìn)程中起著巨大的推動(dòng)作用。
1.數(shù)字電子技術(shù)較模擬電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
數(shù)模信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換往往是要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)、數(shù)模轉(zhuǎn)換是將傳感器從自然界獲取的連續(xù)的信號(hào)波形經(jīng)過濾波、去噪等處理,最后形成由固定高低電平組成的數(shù)字信號(hào),也就是人們常說的“0101”信號(hào)。
之所以在信號(hào)處理中多是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),主要原因包括如下幾點(diǎn):
。1)模擬信號(hào)有無窮多種可能的波形,同一個(gè)波形稍微變化就成了另一種波形,而數(shù)字信號(hào)只有兩種波形(高電平和低電平),這就為信號(hào)的接收與處理提供了方便。
(2)模擬信號(hào)是由一連串連續(xù)的信號(hào)波形組成的,其信號(hào)極其容易受到干擾,這些干擾不僅僅是來自信號(hào)的采集階段,也來自信號(hào)傳輸過程中和電子元器件造成的誤差,這就導(dǎo)致了采集信號(hào)的精度難以得到保證,從而影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性或系統(tǒng)的可靠性。而數(shù)字電路中只采用高低電平對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼,這就保證了信號(hào)的抗感染能力,提高了信號(hào)的精度。
2.數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用
從二十世紀(jì)七十年代以來,信號(hào)的數(shù)字化處理模式席卷了全球的電子技術(shù)領(lǐng)域,模擬信號(hào)的數(shù)字化越來越得到推崇,我們就以下兩個(gè)例子來說明數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
2.1 USB總線微波功率計(jì)
將數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用于虛擬儀器中,結(jié)合相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),開發(fā)出USB總線微薄功率計(jì),,以實(shí)現(xiàn)對(duì)微波功率的采集測(cè)量與傳輸。
該微波功率計(jì)由USB通信接口、微信號(hào)檢測(cè)電路等組成功率探測(cè)器,在探測(cè)器采集到相應(yīng)的微波功率信號(hào)后,首先由已燒寫程序的微信號(hào)檢測(cè)電路芯片對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行去噪、求差值和累加等操作,然后對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行固件程度修改,最后,USB通信接口通過鏈路將處理好的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到上位機(jī),再由上位機(jī)程序來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
由于集成應(yīng)用了數(shù)電技術(shù),該功率計(jì)體積小巧、測(cè)量精度高、系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,而且收發(fā)數(shù)據(jù)可以與PC機(jī)進(jìn)行交互,匹配性較好。
2.2雷達(dá)接收機(jī)
數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,使得其應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及到精密設(shè)備的生產(chǎn)制造中。雷達(dá)接收機(jī)作為軍民兩用的高精度電子設(shè)備,其要求要具有較強(qiáng)的抗干擾能力,這就要求雷達(dá)接收機(jī)要具有較寬的工作頻段和高靈敏度,因此現(xiàn)代雷達(dá)接收機(jī)正逐漸由模擬接收機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字接收機(jī)。
雷達(dá)接收機(jī)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要是要解決低噪聲放大器、抑制混放電路和I/Q解調(diào)技術(shù)的研發(fā),而這些技術(shù)的研發(fā)都必須建立在數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)上,比如放大器和抑制混放電路都需要數(shù)字變頻和數(shù)字濾波技術(shù)。
3.數(shù)字電子技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)
3.1數(shù)字電子技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)
隨著信息化時(shí)代的到來,社會(huì)需求推動(dòng)著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字電子技術(shù)更是成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍,市場(chǎng)需求推動(dòng)著信息技術(shù)向更深層次的邁進(jìn)。因此科技信息的不斷進(jìn)步加速了產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代,這就要求數(shù)字電子技術(shù)必須要順應(yīng)市場(chǎng)的需求。數(shù)字化是電子技術(shù)的必由之路,這已經(jīng)成為當(dāng)代的共識(shí)。我國(guó)的電子技術(shù)研究者經(jīng)過多次探索和實(shí)驗(yàn),使得數(shù)字化的歷程在不斷進(jìn)行著一系列的重大變革。當(dāng)代我們所應(yīng)用的電子產(chǎn)品由于技術(shù)的不斷革新正在以前所未有的速度進(jìn)行更新?lián)Q代,而這種革新又主要表現(xiàn)在大規(guī)?删幊踢壿嬈骷膹V泛應(yīng)用之中。特別是在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代,半導(dǎo)體的工藝水平經(jīng)過不斷開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了深亞微米,芯片的集成高度也達(dá)到千兆位,時(shí)鐘頻率也正在向千兆赫茲以上發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸位數(shù)甚至達(dá)到了每秒幾十億次,這些技術(shù)在之前是難以想象的,這就注定SOC(System 0h aCh5p)片上系統(tǒng)必將成為未來集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。電子設(shè)計(jì)技術(shù)在不斷的更新?lián)Q代,發(fā)展到了今天,又將面臨另一次更大意義的突破—5PGA在EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)基礎(chǔ)上的廣泛應(yīng)用,此技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將在我們的信息時(shí)代再創(chuàng)奇跡。
3.2數(shù)字與模擬電子技術(shù)之間的融合
數(shù)字與模擬電子技術(shù)之間的融合促進(jìn)了新型電子器件的誕生,不斷地提高性能一直是電子器件追求的目標(biāo),模擬技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的融合首先提高了傳統(tǒng)電子器件的性能,促進(jìn)了新型電子器件的誕生。例如,傳統(tǒng)電位器噪聲大、使用壽命短、可靠性差,而集成了EEROM、電子開關(guān)和線性電阻技術(shù)數(shù)字電位器因改變了傳統(tǒng)電位器的機(jī)械結(jié)構(gòu),從而根除了傳統(tǒng)電位器的固有缺陷,提高了其性能。目前各種電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器、D類音頻功率放大器都是數(shù)字與模擬相結(jié)合的新型電子器件。
4.總結(jié)
隨著科技的大力發(fā)展,數(shù)字電子技術(shù)將更廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)生活中去,要大力發(fā)展數(shù)字電子技術(shù),就要擺脫傳統(tǒng)技術(shù)理念的束縛,將其與新興技術(shù)結(jié)合起來,從而大大提高自身的工作效率,為電子產(chǎn)品向數(shù)字化邁進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為未來的科技發(fā)展保駕護(hù)航。
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本文編號(hào):319409
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