数字电子技术论文

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数字电子技术论文范文第1篇

1、两个重点

任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路，从这个意义上讲，数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法，而不是死记硬背书本内容。就本课程而言，只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路，也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此，组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的核心内容。

2、三个基础

为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作，数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。

二、教学方法实现“三个基于”

2.1基于问题的教学

美国教育家苏娜丹戴克曾说过：“告诉我，我会忘记，做给我看，我会记住，让我参加，我就会完全理解。”在教学实践中，就要打破“以知识为本位，以灌输为特征”的传统教学模式，采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题，而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案，教师最后结合问题系统讲授知识点，使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时，学生的成就感、自信心倍增，学习主动性更强，从而达到良性循环的效果。通过引导、启发，学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。

2.2基于项目的教学

基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程，就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题，如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等，学生自由选题、自主组合，通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论，利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品，期末提交研究成果和设计报告，并进行专题汇报，研究成果作为评定平时成绩的重要依据。

2.3基于资源的教学

基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式，其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主，而不是以传授知识为主。也就是说，通过基于资源的教学，学生应该学会确定学习目标，学会查找的资源的手段和方法，学会如何做读书笔记，学会评价信息，学会与他人合作交流，学会评价自己的学习进展，学会反映学习过程和成果。目前，校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学，学会查找资源、利用资源，不仅可以克服课堂教学的时空限制，更为开展研究性学习提供了广阔的平台。

三、结束语

数字电子技术论文范文第2篇

近年来，数字电子技术的发展日新月异，器件更新的周期越来越短。故在讲解了基本理论的基础上，还需要强调课程体系和教学内容的更新，保证教学内容的先进性，紧随电子技术发展的前沿。在教学内容方面可以利用EDA设计仿真Multisim软件增加模拟仿真的演示环节，由此可丰富课堂内容，从而达到提高教学质量的目的。数字电子技术是门逻辑性较强的课程，内容大多数都抽象难懂。授课过程如果单纯按照传统的板书讲授模式，此种方式思路清晰较容易被学生接受，但也存在明显的缺点。板书讲授过程中，学生兴趣不高从而注意力不集中，学生在被动接受知识的情形下，往往教学效果不理想。而多媒体可以将课件与声音图像动画等媒体元素相结合，能够使枯燥的课程变得更为形象，从而增强学生的兴趣。但是多媒体授课方式也存在着一定的局限性，比如授课过程中出现幻灯片播放过快，容易造成前后衔接不好的问题，导致学生对相应知识点的理解不透彻。因此在教学中我们应该将这两种授课方式结合起来，对重点内容的演算推理可以采用板书授课，思路清晰。电路图较多时，以及对器件介绍等相关内容则可以用多媒体方式授课。结合两者授课方式的优点，扬长避短，采用以多媒体讲授为主板书讲授为辅助手段的教学方法，能够充分发挥这两种教学手段的优势，从而提高教学质量。

2.采用问题式教学增强学生主观能动性

传统的课堂教学基本上以知识传授灌输的方式为主导，对学生的引导启发不够。学生的自主思考机会太少，对其创造性的培养跟不上，这都极大地限制了学生的创造性的自我培养，与素质教育的目标是背道而驰的。另外，传统教学过程中把学生做为被动的接受者，这使得学生没有机会参与教学，只会人云亦云，缺乏独立思考。这样机械的教学模式一方面限制会教师教学风格的发挥，另一方面更限制了学生个性的培养和发挥。兴趣是最好的老师，我们需要通过培养学生的兴趣才能有效地提高教学质量，这就对我们进行传统教学模式的改革提出了要求。可以通过提问产生课堂互动，从而启发引导学生，营造出一种愉快的课堂氛围。使师生之间充分的互动起来，可以使教师由传统的传道授业形式转化为教学过程的组织者，从而调动学生的自主学习积极性，使学生能够主动思考，有利于改善教学效果。对于问题式教学，我们应该有针对性地结合学校的自身特点和具体情况采用这种教学方法，把传统的知识点讲解型转变为问题导向型，以提高学生的主观积极性。比如在讲授时序逻辑电路之前，提出由触发器构成加法计数器的问题，在讲授过程中，让学生带着问题有所侧重的学习各知识点，并参与问题的讨论。

3.加大实验环节提高学生实践能力

数字电子技术课程是一门实践性很强的课程，该课程不能仅仅只局限于为学生后续的专业课学习打好基础，还应培养学生理论联系实际，分析完整系统，掌握系统设计的能力。在教学过程中实验是一个非常重要的环节，通过实验环节的设置和进行，目的是培养学生的解决实际问题的能力和动手能力。在教学过程中，要使培养学生理论联系实际能力的最直接途径便是加大实验环节。现有条件下，在实践性教学过程中安排的实验大多都是基础性实验，能提高学生动手能力和创新能力的设计性实验尤为缺乏。学生仅仅通过基础性的实验不能涉及到知识与技术的前沿，如此一来将不能适应现在新技术发展的需求。另外，做实验时只要求学生按步骤机械地操作，将会减弱学生的学习兴趣，制约其创造力的培养，也不能很好地锻炼学生查找资料、安装调试等方面的能力。设计性实验应该考核学生综合应用所学知识的能力。可以选取一些应用性的课题，例如十字路通灯控制电路等。要求学生查阅资料、综合所学，完成实验方案的自主设计，选取合适元器件实现电路的功能。另外，EDA技术的Multisim模拟仿真软件，提供了多种数字电子技术元器件模型，通过实验环节的设置能够让学生很方便地在电脑上完成电路的设计和调试，有利于激发学生的探究和思维能力。

4.结束语

数字电子技术论文范文第3篇

高职《电子技术》选用的教材大多是本科教材的简化版，如《模拟电子技术》内容主要包括，二极管及其应用电路、晶体管及其放大电路、场效应晶体管及其放大电路、多级放大电路、放大电路的频率响应、集成运算放大器、放大电路中的负反馈、波形发生和变换电路、功率放大电路以及直流稳压电源等。《数字电子技术》内容主要包括：数制与码制、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器、脉冲波形的产生与变换，数模和模数转换。同样的教学内容、同样的老师，考题越来越简单，不及格率却越来越高。原因在于近年来参加高考的考生逐年减少，各高等学校招生比例却不断增加，导致最后招生的高职院校生源质量不断下降，以西安航空职业技术学院电子工程学院为例，近10年来考生的入学分数从2006年、2007年的400多分降低为2014年的260多分。电子技术日新月异，中大规模集成电路、数字信号处理技术、嵌入式系统、EDA技术在飞速发展，但部分教师对高职教育的认识还有些模糊，教学的理念相对保守。部分课程教学仍采用传统模式，教学方式为“一支粉笔、一块黑板、三尺讲台”，讲授的内容也十年如一日，不能与时俱进。教师一味地按照教学进度教学，学生只是普通的听众、观众，老师受累、学生也难受，难以真正激发学生学习的积极性主动性，更谈不上对学生创造能力和实践能力的培养。学生对知识的实用性和实践性不够重视，听不懂课、看不懂电路图无法将学到的理论知识应用于实际电路的分析以解决实际的问题，导致学与用脱节，对讲的和做的兴趣不大或者基本上是应付了事。对学生的考核方式也大多是参加期末考试的笔试，只注重了结果没有注重学习的操作过程和实践的掌握程度。

2改进的措施

针对学生学习的现状，首先强调《电子技术》课程的重要性，不必拘泥于教材的知识，以及电路内部复杂的结构，多强调元件、电路的功能和作用，以及在实践调试中的注意事项。有条件的可以进行一体化教学，两小节课程，第一小节理论讲解，第二小节学生操作训练，增强了学生对电子元件和电路的感性认识，还可以熟练掌握万用表、示波器、直流稳压电源、信号源等仪器仪表的操作，通过一体化教学使得教学目标明确，提高了教学效果。根据学生学习掌握的状况，训练其创造性思维能力，根据电子技术的发展方向和学生的知识结构进行科学合理的安排内容。如适当引入数字信号处理技术（DSP）、嵌入式技术（ARM）、电子设计自动化技术（EDA）技术，以及未来电子技术的发展方向微电子技术、纳米电子技术。在当今日新月异的世界里，《电子技术》讲授的内容也应该与时俱进，因此教师应该不断的学习新理论、新技术、新方法，使培养的学生毕业后尽快与社会同步接轨。还可以考虑引入PPT、视频、动画等教学方法及手段，突出重点、突出难点，提高教学效果。在实验教学方面，在保证基本的实验技能和操作能力培养的前提下，适当减少基础性验证实验，增加设计性实验内容。如数字电路实验中的智力竞赛抢答装置，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的四分频电路，F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q1～Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。若学生掌握的操作技能，则学生就掌握了触发器电路、逻辑门电路、振荡器电路、分频电路、时钟电路、发光二极管电路等多个电路知识。做好《电子技术》教学还要重视师资队伍建设，有了好的老师、好的教学方法、好的教学理念才能教出好的学生。应该打破传统的理论教学教师与实验教学队伍的界限，理论任课教师也应该积极参与实验教学、实验项目的改造和实验室建设，将理论教学与实践教学有力地结合在一起，积极参与科研课题的申报与实施，使理论与实践教学与时俱进。鼓励教师参加一些权威部门组织的教学改革研讨会，利用好假期时间参加一些国培项目，鼓励教师深造学习，深入生产、建设、服务第一线，及时了解行业发展的动态，结合实践教学开展科研活动，撰写科研论文，不断提高教学水平。教师的教学效果与考核相挂钩，可以提高教师学习的积极性。近期，西安航空职业技术学院电子工程学院组织教师积极参与微课的制作与教学，取得了较好的教学效果。利用仿真软件教学可以补充硬件教学资源的不足，节约教学经费，使学生较容易的掌握各种仪器的基本使用方法、电路参数的测试方法，使每个人都能亲自动手接触电路，进行元件接线、参数设定、数据测量并与理论计算结果进行对照，增强对电子线路的感性认识，提高教学效果。《电子线路》常用的教学仿真软件有EWB、Protrus、Multisim、虚拟仪器等，为Protrus软件连接的八路彩灯仿真效果图。Protrus软件连接的八路彩灯仿真效果图重视学生社团的建设与发展。学生社团的成员们具有相同的兴趣和爱好，他们来自不同的专业、不同的年级，知识结构、能力结构具有交叉性和互补性，可以按照自己的意图和方案进行设计创新。此外，学生社团活动方式的实践性与灵活性、自由宽松的氛围、平等的师生关系都为实践创新训练提供了有利的条件。西安航空职业技术学院电子工程学院电子俱乐部2003年5月成立，是在原来便民服务小组基础上发展起来的，本着“服务大家，提高自己”为宗旨，以锻炼为主导、以求知为目标、发扬雷锋精神、充实自己、服务于人的思想，适时开展义务维修活动，普及电子科普知识。社团经过12多年的发展，现拥有创作部、维修部、电脑部、宣传部、技术团等5个部门，300多名社员。电子俱乐部自成立以来，在学院、团委、电子工程学院等部门的领导及指导教师的关怀下，以及全体社员的共同努力下，多次在校园、社区开展便民电器义务维修活动，多次进行三下乡电器义务维修、支教活动；以电子俱乐部成员们多次参见校园、省级、国家级电子技术类竞赛，取得了骄人的成绩。2006年电子俱乐部获得了“省级优秀社团”的光荣称号，2007年、2010年电子俱乐部获得“院级优秀社团”的光荣称号。对于课程的考核不应该仅仅局限于期末考试笔试的成绩，应该增加平时成绩的比例，老师可以参考学生平时的作业、实验实训操作的情况，电子技术类竞赛获奖的学生成绩可以适当加分，对现在的考核方式进行适当的调整，可以激发学生学习的积极性与主动性。

3总结

数字电子技术论文范文第4篇

现代电力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。电力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,并促进了电力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,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1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。

1.2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)成为当时电力电子器件的主角。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。这时的电力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。

1.3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,为现代电力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M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。

总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。

参考文献：

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998。

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,1998。

数字电子技术论文范文第5篇

1）在有关数字技术的专业研究过程中人们将数字系统简称为数字技术，它主要是将音频、视频和一些数据信号从信号的起源编制到接收采用数字技术的一种系统。而从广义的角度来说，数字电视则是将原有电视系统的数字化的功能。数字电视的技术按电视信号传输的方式可被分为地面无线数字电视、卫星数字电视和有线数字电视三种，它们都具有现代彩色模拟电视所无法达到的功能，其中最为突出的功能是信号质量的大大提高。因为数字电视在对数字信号进行处理时不会引起信号的劣化，它可以通过纠错和整形等不同手段对信号进行还原设置，使受到的图片质量和声音音效与发端基本保持一致，给人们准确获取信息带来便利条件。另外，有线数字电视的储存率大大增加，往往可以容纳大量电视节目，而且数字电视的多功能、多信息特点大大扩展了其服务，开拓了人们的眼界。

2）数字电视技术的应用。我们已经知道，数字电视能够将传统的模拟电视信号经抽样后转化成以二进制数表示的数字信号，该信号经计算机等处理之后能够形成一种可以用于监控的数字化广播系统。在生产过程中采用这种技术，可以达到许多意想不到的功能，科学家将该技术有机的融入到当代生活中，推广了它的应用功能。比如，采用数字技术可以使电视拥有比原始模拟电视更高级的功能和性能，电视图像的质量大大提升，甚至达到演播室的效果。其次，数字技术还有双向互动的功能，将观众很好地带入到电视的情形之中，增加了他们的感染力。另外，数字电视技术还被广泛地应用到国外的许多数字技术中，将电视技术推向一个崭新的时代。

2数字电视技术的发展现状分析

当今社会，信息技术与数字化技术已经成为科技发展的主流，它们的迅猛发展引导着整个技术领域的进步，而数字技术作为这一改变的主旨，对其发展有着更重要的作用。伴随着世界电视广播的大众化，数字电视在结合传统电视的功能后逐渐成为人们生活中必不可少的获取信息的主要工具。然而，根据2006年有关居民使用数字电视的调查结果显示，目前已有数千万人将数字电视应用到自己的日常生活中，但是他们提出了许多数字电视的不足之处，这引起了广大业内人士的重视。以下是科研人员对当代我国数字电视技术发展的现存问题分析：

1）由于我国数字技术起步较晚，而且整个国家处于发展中状态，这些国情都表现了我国的数字电视产业不可能一步到位。众所周知，数字化技术的开展需要大量资金的投入，目前我国还没有足够的资金供该领域使用，这就导致在对原先电台设备进行更换时进程受阻，电视节目资源紧张的局面也不免会发生。

2）数字电视本质上属于双向电视网络，而将现有的单项网络改为双项网络的成本较高，并且难度过大，我国目前技术还未成熟，实现数字电视技术仍存在较大困难。

3）我国各方面技术仍未成熟，数字电视的标准还未被很好的定位，科研人员在生产过程中无法把握数字电视的进程和发展方向。另外，国内有关数字电视研究的工作人员不够专业同样影响着数字电视的发展。

3改进电视数字技术的有效措施

数字电视在人们的日常生活中占有举足轻重的作用，面对我国当代数字电视技术发展中存在的诸多不足，相关管理部门必须加大管理力度，争取改变这种落后状态，以提高国家的综合国力。以下是针对上面陈述的问题提出的几点建议。

1）提高我国的整体经济水平，为数字电视技术奠定基础。经济基础决定上层建筑。数字电视技术要想得到快速发展，首先必须要拥有雄厚的经济基础，这样才能保障发展过程中设备和技术的更新不会受阻。国家在日常工作中要合理安排集体财产，尽量避免不必要的开销，将更多的资金投入到数字电视技术的发展中，以提高我国的科学技术水平，使人们的生活得到保障。

2）提高工作人员的专业素质。工作人员是否拥有较高的专业素质这很大程度上决定了产品的好坏。数字电视也不例外，操作人员高超的技术会大大提高数字技术的功能，并使其质量得到很好的保障。因此，相关工作部门必须在平时的工作中加强对业内人士专业素质的培养，多开展有关数字电视技术发展的讲座和活动，增加他们自身的工作意识，以此来提高数字电视的技术，使我国的数字化水平得以提高。

4小结