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现代电力电子技术论文大全11篇

时间:2023-04-08 11:32:24

现代电力电子技术论文

现代电力电子技术论文篇(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。

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。

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。

二、电力电子技术的应用

1、一般工业

工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

2、交通运输

电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。

在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。

4、电子装置用电源

各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。

5、家用电器

照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。

现代电力电子技术论文篇(2)

电子信息工程的实质是对现代化计算机技术的科学应用,这一科学应用需要得到网络技术、远程控制技术、信息技术等多种现代化技术的支持。如何保证电子信息工程与各类现代化技术实现有机结合,正是本文就电子信息工程的现代化技术展开具体研究的目标所在。

1电子信息工程概述

在现代化计算机技术的科学应用中,电子信息工程主要负责信息的获得、处理。各类电子系统或设备的开发、设计、应用、和集成同样属于电子信息工程涉及范畴。近年来,我国电子信息工程领域始终处于快速发展阶段,但现代化技术应用等核心领域的发展却与发达国家相距甚远,电子信息工程领域的核心技术多源于进口便是这一认知的最好体现,很多企业的转型和升级也由此受到了较大的阻碍。在近年来我国各类企业寻求信息技术与自身行业结合的过程中,越来越多的企业需要得到数字化、网络化、智能化程度较高的管理模式支持,使得现代化技术在电子信息工程中的重要性日渐提升。

2电子信息工程领域的常见现代化技术

2.1网络技术

网络技术属于较为典型的现代化技术,这一技术在电子信息工程领域的应用带来多种积极影响。网络技术的具体应用如下:

2.1.1信息传递

随着计算机与智能手机的日渐普及,我国已经正式进入信息化时代,电子信息工程对于信息传递也提出了更高要求,而这就使得网络技术在电子信息工程中发挥着不可替代的作用。

2.1.2安全保护

电子信息工程虽然存在多方面优势,但其本身在安全领域却往往存在着一定不足。这种不足与网络信息威胁存在较强关联,因此相关不足的消除也必须得到网络技术的支持,网络安全防护核心手段之一的加密技术必须由此得到高度重视,只有实现访问地址、密码两种加密形式的综合应用,电子信息工程的信息传递安全才能够得到妥善保障。

2.1.3设备研发

计算机网络技术能够有效满足电子信息工程的网络化、社会化需求,而这就使得电子信息工程领域的设备研发同样需要得到网络技术的支持。例如,网络技术的实际应用便需要重视专业线路和公用线路之间的差别,并做好专用线路施的防护加密,这样网络技术就能更好地服务于电子信息工程。

2.2远程控制技术

远程控制技术同样属于典型的现代化技术,同样能够为电子信息工程提供多方面支持。具体的支持内容如下:

2.2.1远距离操作

远距离操作是远程控制技术的核心内容,而该内容与电子信息工程的结合便能够有效实现工作难度降低、工作量减少、工作热情提升,由此实现的空间距离压缩也使得电子信息工程能够更好地解决各类实际问题,电子信息工程因空间距离受到的各类负面影响也将真正成为过去,电子信息工程的实效性将实现大幅提升。

2.2.2物联网技术

物联网是一种在远程控制技术支持下实现的事物与信息相结合的形式,由此实现的各类事物信息控制和连接覆盖。能够为电子信息工程提供多领域支持,电子信息工程的经济性提升、工作效率提升均将获得有力支持。但是,物联网技术这一远程控制技术的应用存在着初期投资成本较高的不足,在一定程度上制约了其在电子信息工程领域的广泛应用。

2.2.3远程维护和管理

远程维护和管理指的是远程控制技术支持下实现的电子信息工程的远程维护和管理工作,各类软件的安装与升级、批量命令的执行、一对多操控的实现、计算机的统一开启与关闭、各类故障的快速修复均将在远程控制技术的维护管理中得以实现。

2.2.4监控。

电子信息工程在多数情况下面临着资产安全等威胁,以往这类威胁的应对往往会带来不少新的负担,但在远程控制技术支持下实现的全方位监控则能够有效降低相关负担,电子信息工程的管控水平也将由此实现大幅提升。

2.3自动化技术

作为未来工业领域的发展核心,自动化技术同样属于现代化技术范畴,而这一技术在电子信息工程中的应用则主要体现在以下两个方面:

2.3.1电路分析与计算机控制

电子信息工程的设计往往与自动化技术存在较强关联,三相电路、双口网络、含有互感的电路等领域的设计均需要得到自动化技术的支持,同时自动化技术本质上也可以被视作电子信息工程的“影子”,由此可见二者联系的紧密程度,由于“影子”无处不在,自动化技术也可以视作电子信息工程的重要分支。

2.3.2计算机辅助设计

计算机辅助设计属于自动化技术的重要应用领域,而这一应用本身与电子信息工程也存在着千丝万缕的关系,由此实现的输入相关数据自动输出设计结果便属于自动化技术支持下的计算机辅助设计典型,同时涉及的计算机辅助制造、产品数据管理等内容也将为电子信息工程提供更多领域的支持。

2.4数据库技术

作为数据管理中应用较为广泛的技术形式,数据库技术在电子信息工程领域同样能够发挥不俗的效用,其具体效用发挥如下:

2.4.1数据备份

数据库技术能够提供计算机远程数据备份、计算机高性能数据备份、计算机网络数据备份、计算机数据的归档分级备份等多种备份服务,而这些就为涉及信息较多的电子信息工程提供了有力保证,火灾、地震、水灾等自然灾害带来的信息威胁将由此实现较好应对,而相关信息的安全水平也将由此长足提升,这些都将为电子信息工程提供较为有力的支持。

2.4.2数据恢复

数据库技术能够提供针对个别文件、重定向、全盘恢复等多种数据恢复模式,由此很多以往被认为难以追回的电子信息工程数据将得以恢复,电子信息工程由此就将实现高质高效的信息管理,电子信息工程也将由此得以更好的应用。

3提升电子信息工程现代化技术应用水平的策略

3.1加强政策扶持

虽然电子信息工程在我国当下的应用日渐广泛,但该领域本质上仍属于新兴行业范畴,底子薄、实力弱等劣势仍旧广泛存在于我国电子信息工程领域之中,这些都使得电子信息工程的现代化技术应用需要得到政府部门的大力支持,这种支持需要具体分为资金支持与政策支持,各类现代化技术由此才能够与电子信息工程实现较好融合。两类支持的实例如下:

3.1.1资金支持

我国财政部2017年7月20日颁布的《电子信息产业发展基金管理办法》通知便属于政府在资金领域为电子信息工程提供的支持,这一支持使得电子信息工程的发展基金使用安全性、规范性、有效性程度大大提升,资金效益的发挥也为现代化技术在电子信息工程领域的应用提供了有力支持。

3.1.2政策支持

2017年8月29日,第十二届台商论坛两岸电子信息产业分论坛顺利召开,而这一论坛所探讨的电子信息工程未来发展新机遇、新趋势,并为电子信息工程领域的发展提供了新的发展路径,淮安市人民政府决定打造的电子信息工程“4+2”优势产业,则为电子信息工程产业的结构优化、人才引进、产业链条完善提供了有力的政策支持,这些都将使得现代化技术在电子信息工程领域的应用获得优质、高效、公平、公正的环境。

3.2结合应用领域

除政策扶持外,设法结合电子信息工程应用领域实际同样能够为现代化技术的应用提供契机,而这就需要电子信息工程在发展中不断发现新的效益增长点,由此现代化技术在电子信息工程领域的应用才能够形成“创新发展再创新”的良性循环,电子信息工程也才能够真正跟上时代的发展步伐。在笔者的实际调查中发现,工程造价管理、公路建设与管理、日常设备信息化等领域都属于较为典型的电子信息工程应用领域,而三者领域的具体应用如下:

3.2.1工程造价管理

现代化技术在工程造价管理领域电子信息工程中的应用主要体现在四个方面,即搭建内外互通操作平台、合理应用计算软件、恰当结合数据库技术、利用信息网进行数据的采集与,而这些就使得现代化技术支持下的电子信息工程得以更好参与到相关工程的预算编制和管理工作中。

3.2.2公路建设与管理

考虑到公路建设与管理涉及的信息多位于一个数据库,而公路建设项目对于工作人员存在不同的差异,这就使得电子信息工程需要在数据库技术等现代化技术支持下实现工程进度、质量、费用等指标的全方位计算工作。

3.2.3日常设备信息化

各类日常电子设备已经成为我国民众工作与生活的重要组成,而电子信息工程在其中便发挥着保证相关设备合理应用的功能,例如车辆电子系统便负责调整车辆的最好运行状态,而这便需要得到自动化技术应用下的电子信息工程支持。

3.3人才培养

人才是行业发展的关键,设法加强电子信息工程相关人才培养也必须得到重视,这主要是由于电子信息工程行业本身对人才的要求较高,而在具体的电子信息工程人才的培养中,电子信息类课程实验改革高峰论坛的开展、各地高校开展的实践活动均值得相关业内人士借鉴。例如,电子信息类课程实验改革高峰论坛由浙江大学与大唐电信产业集团联合举办,而这一论坛举办目的便是为了探索电子信息工程领域的课程改革,论坛中涉及的许多实践报告也为现代化技术在电子信息工程领域的应用提供了有力借鉴。

3.4优化应用环境

企业是电子信息工程现代化技术应用的重要载体,由此可见电子信息企业对于电子信息工程发展的重要性,为此本文建议相关电子信息企业进行电子信息工程应用环境的优化,由此不仅可以实现电子信息工程领域人才的较好培养,企业也将获得更好的发展环境,这些都使得相关电子信息工程得以获得现代化技术的充分应用契机,职工获得的更好交流、学习等机会也将大大提升员工开发视野,有效提升电子信息工程的应用价值与发展空间。

4结语

综上所述,现代化技术支持下的电子信息工程在我国多领域均能够实现较高质量应用。而在此基础上,本文涉及的《电子信息产业发展基金管理办法》通知、电子信息类课程实验改革高峰论坛等实践内容,则直观展现了研究的实践价值。因此,在相关领域的理论研究与实践探索中,本文内容将发挥一定参考作用。

参考文献:

[1]史媛芳.计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J].淮海工学院学报(自然科学版),2015,24(1).

[2]赖凯国.电子信息工程的现代化技术探究[J].广东科技,2014,(18).

现代电力电子技术论文篇(3)

前言:在市场经济快速发展背景下,无论企业或个人都需依托于信息技术完成较多生产生活活动,如在通信设备领域、IT产业以及人们日常生活方式中,都可发现有信息技术的存在,充分说明电子信息技术能够对社会发展起到很大的推动作用。因此,本文对电子信息技术特征与发展趋势研究具有十分重要的意义。

一、电子信息技术的相关概述

关于电子信息技术的内涵,首先可从“信息”的概念进行分析,其主要指描述事物形态的重要形式,如数据、文字等,其都可作为被传递与处理的内容。在此基础上便可引申出电子信息技术的基本概念,其可理解为以计算机技术为依托形成的用于传递与处理信息的技术,包括信息或信号处理、传感以及通信等技术。

从目前电子信息应用现状看,其在微电子制造业、计算机技术领域、通信行业以及的制造业等方面都有所涉及。而且在科学技术的推动下,电子信息技术将以会不断创新与突破,更好的为各行业领域提供技术支撑[1]。

二、电子信息技术应用特征研究

2.1网络化与快捷化特征

目前,电子信息技术应用中多以网络数字结构的形式呈现出现,如无线通信技术、光纤通信技术等都可作为网络化的重要体现。而且有较多网络平台与系统如云数据平台等,其都可通过网络技术帮助用户进行信息的存储与使用。同时,电子信息技术网络化特征也表现在较多沟通交流工具方面,用户仅需利用相关软件便可达到信息传输的目标。

另外,在快捷化特征方面,电子信息技术本身表现为速度快、效率高等优势上,无论在信息处理或传感技术的应用等方面都极为快捷,如现代智能手机、平板电脑,为人们生活带来较多便利。

2.2微型化与集成化特征

在半导体技术高速发展的背景下,电子信息技术开始呈现出集成化的特征,如电网建设中对于电路的设计多以集成电路为主。再如传感器的设计,其要求将更多高端技术与复合材料引入其中,整个传感器结构在体积上减小许多,如毫米级传感器,成为现代传感器的典型代表。另外,从计算机制造看,当前应用较为广泛的技术主要以纳米技术为主,尽管计算机在体积上较小,但却容纳较多的技术能力。这些都可充分说明,当前电子信息技术具有集成化、微型化等特征。

2.3数字化与智能化特征

智能化作为现代电子信息技术的重要特征体现,在许多应用技术上都有所体现,如云技术、自动导航技术,都表现出明显的智能化特点,既可使用户工作量减少,同时使数据信息的安全系数得以增加。再如智能传感器的应用,其改变传统信息获取中耗时多、用户工作量大等难题,能够在信息传输后第一时间进行获取。另外,现代电子信息技术应用中,对于各行业领域中累积的数据,都可进行高效处理与存储,如云计算平台等,仅需保证相关数据转化为系统或平台可接受的形式,便能达到存储与处理的目标[2]。

三、电子信息技术发展趋势分析

电子信息技术在未来发展中将表现在多核方向、高集成化方向、光电子技术等方面。其中多核方向,主要表现在处理器由单核向多核过渡,多核心将逐渐取代单核心,且其他技术如图像处理、语言识别以及多媒体技术等都将以人工智能作为核心。而在高集成化方向方面,纳米加工将逐步取代原有的集成电路技术,22nm与32nm等纳米级技术也开始投入使用。

在光电子技术方面,目前大多发达国家致力于对光电子技术给入较多投入,如激光器的设计,其在工业、农业以及医疗行业等许多领域都有所涉及。再如常见的LED灯具,其是优化高耗能照明系统的重要体现。此外,通信技术方面也将趋向于高效化特征,如CDMA数字通信,其成为现代数字移动通信的典型代表[3]。

四、结论

电子信息技术以其自身的优势被广泛用于现代各行业领域中。从其现代应用特征看,多表现在智能化、网络化、集成化以及微型化等特征上,能够为人们的生产生活带来极大便利。

而在科学技术的推动下,电子信息技术也将向多核方向、高集成化方向以及光电子技术等方面发展,可为现代生产生活活动提供更多优质服务,推动社会的全面发展。

参 考 文 献

现代电力电子技术论文篇(4)

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析,就必须求出三极管的基电压,必须忽略三极管静态基极电流。这样,我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级,因此,其机理和现有的电子元件截然不同,理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决,如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此,纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面,其主要表现在以下几个方面。

(1)纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度,最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中,不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的,构建成纳米尺度的量子势阱,这种结构称作“半导体异质结”。

(2)分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线,但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上;另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管,PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展,但该技术何时能够走出实验室进入实用,仍无法断言。

(3)超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件,它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是,有了制造纳米电子逻辑器件的能力后,如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

(4)纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局,而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说,就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内,并极快地使用和产生信息,需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件,而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言,由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”,这样就有一些几何学上的考虑和限制,连接的数量不可能无限制地增加。因此,纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

(5)纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前,分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展,利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境,并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题,目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段,根据美国国防部的定义:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在,大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是,各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说,电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便,数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式,电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数,可由时间标准导出频率标准,两者可共用的一个基准。

1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的,分别称为世界时(UT)和历书时(ET)。这种基于天文方面的宏观计时标准,设备庞大,操作麻烦,精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展,产生了量子电子学、激光等新技术,由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准,如(133Cs)频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后,将过去基于宏观的天体运动的计时标准,改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化,体积、重量大减小;另一方面使频率标准的稳定度大为提高(可达10-12—10-14量级,即30万年——300万年差1秒)。1967年第13届国际计量大会正式通过决议,规定:“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准,发展了高精度的测频技术,大大有助于宇宙航行和空间探索,加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之,在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后,广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣,尖端信息普遍进入我们生活之中的同时,国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用,因此说,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【参考文献】

[1]张凡,殷承良《现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[J]客车技术与研究》,2006(01)。

[2]李建《汽车电子技术的应用状况与发展趋势》[J],《汽车运用》,2006(09)。

[3]陶琦《国际汽车电子技术纵览》[J],《电子设计应用》,2005(05)。

[4]刘艳梅《电子技术在现代汽车上的发展与应用》[J],《中国科技信息》,2006(01)。

[5]魏万云《浅谈当代电子技术的发展》[J],《中国科技信息》,2005(19)。

[6]黄军辉,张南峰,管卫华《创办汽车电子技术专业——适应现代汽车技术的发展之路》[J],《广东农工商职业技术学院学报》,2006(01)。

现代电力电子技术论文篇(5)

作者简介:邸志刚(1975-),男,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,讲师;贾春荣(1977-),女,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,副教授。(河北 唐山 063009)

基金项目:本文系河北联合大学教育教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0059-02

21世纪,随着现代科学技术的飞速发展,人类历史即将进入一个崭新的时代──信息时代。其鲜明的时代特征是,支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展,并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术,它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。专家预言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步。因此,本世纪将是微电子和光电子共同发挥越来越重要作用的时代,是电子科学与技术飞速发展的时代。

电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。为了我国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域制高点,必须统筹教育、科研、人才等各种资源和要素,而其中的人才培养是极其重要的环节。经过对比研究其他院校对电子科学与技术专业的教改研究,本文根据当前的社会现状,结合河北联合大学实际对电子科学与技术专业的培养方案进行改革初探。

一、培养方案制订的原则

目前,我国高等教育正从精英教育转向大众化教育。招生规模扩大的同时,教育质量正遭受严峻的考验。高等教育的目的是为国家培养具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才,以适应社会发展的需要。为此,加强人才培养是一个复杂而重大的工程。

培养方案主要包含专业培养目标和专业建设思路两大部分。专业培养目标首先要符合当前社会发展需要,其次要符合学校本专业的实际情况,最后再考虑专业、师资情况。

目前,电子科学与技术专业的毕业生基本上是供不应求,特别是高层次人才稀缺。但是,电子科学与技术产业存在着分布不均、分类较细、进展迅速、产业结构多样化等特点。因此,社会需求与本专业毕业生层次结构之间的供需矛盾会持续一段时间。此外,光电子技术产业得到了国际社会的极大关注,经过光电子技术市场产品的整合,目前光电子技术市场重新步入上升轨道,后期发展将主要受市场影响。[2]我国对光电子技术的发展高度重视,2010年我国以光电子技术为指导的信息产业形成了5万亿美元的规模。

河北联合大学电子科学与技术专业自2002年开始招生,到目前为止共培养出10届本科毕业生。毕业生的反馈意见成为专业培养目标制订的重要影响因素。此外,在学生培养方面,注重学生综合素质的提高,特别加强对学生实践创新能力的培养。

电子科学与技术专业教师中光电子方向占大多数,微电子方向占少数,另有电子材料、自动化控制等研究方向。

二、培养方案的制订

培养方案的制订在综合考虑社会需求、学校及专业实景情况的基础上,首先进行充分的社会调研、分析,然后通过对天津大学、清华大学、燕山大学等院校充分调研,最终确定合理的专业培养方案。

1.培养目标

以培养研究应用型高级人才为目标,以适应当前社会主义现代化建设及信息产业化的发展需要,使学生具有良好的思想道德和科学文化素质;拥有扎实的自然科学基础知识和宽广的专业知识;具备创新、实践及跟踪掌握新理论、新知识、新技术的能力,能够在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域从事系统研发与设计、运行维护等工作。

2.专业建设思路

针对电子科学与技术专业现状,综合考虑社会市场需求、专业师资及毕业生反馈意见,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路。

(1)专业课程体系建设。专业课程体系的建设,首先以专业培养目标为准绳,进行模块化课程设置,调整课程内容,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,以光纤传感体系和光电检测体系为核心,从而使专业课程体系具有前瞻性、针对性和可操控性,进而保障人才培养目标的实现。

1)优化培养方案。根据国家对光电子、微电子人才培养内容和方式的要求,不断优化培养方案,使其既符合教育部颁布的“电子科学与技术专业规范”,又能充分体现学校的特色。优化的出发点是:光电子和微电子产业及工程应用对人才的需求;遵循专业发展规律;突出知识面、素质和能力的培养;制订与时俱进的培养方案和体系。

2)课程教学内容建设。为使课程教学建设与专业特色一致,体现光电子、光纤传感与检测的专业特色,由教授和学科带头人牵头建设光纤传感与光电检测课程体系。光纤传感课程体系包括传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光纤技术、光纤传感技术等课程;光电检测课程体系包括传感器原理及应用、传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光电技术和光电检测技术等课程。此外,为使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容,删掉了热力学统计物理、数理方法、物理电子学、集成电路设计基础、集成电路工艺仿真等课程。

3)教学方法及手段改革。为了实现专业人才培养目标,专业教师发挥各自才智,加强与学生沟通,集思广益,对教学方法和手段进行改革探索。例如对晦涩难懂的专业基础课、深奥抽象的专业课进行多媒体教学,以加深学生的理解,促进学生理论知识的学习。另外,对光纤传感技术课程进行双语教学,让学生学习理论知识的同时,加强专业英语的学习和运用,为后期阅读国外资料进行充分的准备。

(2)专业特色。河北联合大学电子科学与技术专业为适应现代化信息技术产业的发展,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,具体特色如下:

1)课程体系设置。课程体系分为通识教育平台、学科基础平台和专业教育平台三大部分,包含光纤传感技术、光电检测技术及半导体制造技术三个主干学科,所有课程共198.5学分。其中通识教育思想政治教育类课程、大学英语课程、体育、大学语文、计算机基础及学科导论共55.5学分,占28%;学科基础平台主要指公共基础课和专业基础课,共74学分,占37%;专业教育平台是专业课,共63学分,占32%;另外还有创新实践环节,6学分,占3%。

2)学生培养。在夯实专业基础知识、拓宽专业知识的基础上促进学生的个性发展,加大力度培养学生的创新意识及能力,定期聘请校外专家为学生作学术前沿报告,使学生掌握本专业科研动态的同时,在开设专业英语及双语教学的基础上鼓励学生阅读外文一手文献,以激发学生的创新意识,使其创新能力得到大幅提高,培养学生在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域的研发能力和应用实践能力,并能够进行相关的系统分析、设计、优化及维护。

3)实践教学。突出光电子技术应用,加强学生实践能力的培养。在培养方案中增加电子技术、光电子技术系统设计的实践训练。电子技术实践训练包括电工电子实训、电子技术课程设计和专业生产实习。光电子技术实践训练包括光电工艺实习、专业生产实习、光纤传感系统课程设计以及综合性课程设计。通过这几项实践训练,学生能够在电子技术领域、光纤传感及光电检测领域具备足够的实践能力。此外,为了让学生尽快将理论知识转换为实践能力,学校组织学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组大赛等活动,从而培养学生的知识综合运用能力、创新能力和解决实际问题的能力。

三、改革效果

1.优化了课程体系,提高了教学质量

专业的培养目标及方向确定以后,围绕培养目标组建了课程建设小组,并请天津大学电子科学与技术专业专家教授进行指导,进而建立结构合理、条理清晰、方案可行的课程体系,相对而言大大提高了课程的教学质量。

2.学生夯实了专业基础,拓宽了专业知识,加强了实践技能

课程体系优化以后,学生入学后对培养方案及目标非常明确,从而使得学生能够妥善处理各门课程之间的关系,抓住核心,适当拓展,使所学理论知识成为体系。与此同时,通过竞赛及光电兴趣小组引起学生的求知欲,以此激励学生加强理论知识的学习,促使学生自发地将理论知识和实践环节有机结合起来,使二者相辅相成、相互促进。

3.培养了学生的创新能力及科研思维

在教学过程中强调基础知识的灵活运用及实践创新案例讲解。其次,组织并指导学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组及各项实践环节。这样有效提高学生对专业知识的理解与应用能力,从而使得学生的创新能力及科研思维得到了培养及提高。在2012年飞思卡尔智能车大赛中,电子科学与技术专业的组队获得了国家一等奖的好成绩。

4.提高了就业率和考研率

通过加强学生的理论基础知识、完善其知识结构,并且实践能力及创新能力都得到很大提高,使得学生的竞争力得到大大加强,并得到企业和其他高校的认可,刺激了学生的求知欲和创新欲,从而提高了就业率和考研率。

四、结论

电子科学与技术专业作为教育部为适应市场需要而确定的一个新专业,其发展任重而道远。结合河北联合大学本专业的实际情况,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路,“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”的培养主线,对本专业的建设方案及培养体系进行优化改革,加强了师资队伍建设、专业课程体系建设,并在此基础上对教学方法和手段进行改革,从而提高教师的教学水平,加强学生的理论基础,完善其知识结构,提高其实践及创新能力,实现了教学科研相辅相成、教学相长的目的。

参考文献:

[1]电子科学与技术专业教学指导分委员会.电子科学与技术专业发展战略研究报告[J].理工科通讯,2007,(6).

现代电力电子技术论文篇(6)

随着社会的迅速发展,计算机技术在当今社会经济发展中所占的地位越来越重要。现代经济社会的各个行业已经普遍的采用计算机技术,计算机技术的不断发展,对整个现代社会的发展有着不可磨灭的功绩。计算机的不断普及,不仅仅对社会各行业产生了巨大地影响,同时也对生活在这个日新月异的时代的人们提出了更高的要求。计算机技术知识的优良程度已经成为衡量一个人是否适应社会竞争的重要指标。

一、计算机技术在社会发展中的重要性分析

计算机技术从单纯的和计算机相关的技术发展为,包括数学运算、电子操作技术、现代信息通信传播、智能识别等综合的技术体系,计算机技术已经在社会的几乎所有领域应用开来。甚至有人认为,当今社会的发展已经进入计算机时代,如果计算机技术突然消失,人类的发展将无所适从。

(一)计算机技术具有很强的储存和计算功能

现代社会经济以及科技的迅猛发展,人脑已经不能满足现代社会的发展需求,以电子计算机为代表的电子信息技术在现代社会发展中所起的作用越来越重要。电子计算机具有庞大的信息储存功能,能有效地保留大量的信息且很少出现错误,在对信息准确性和真实性要求很高的现代社会,电子计算机技术的普及对经济的发展具有很重要的作用。电子计算机具有很强的计算功能,其庞大的信息处理软件能够保证信息处理的有效性和准确性。

(二)计算机技术强大的文字编辑能力

现代社会对于效率的要求已经达到了很高的程度,任何事情都讲求高效快捷。传统的纸质的文档编辑与处理能力已经无法满足生产与经营发展的要求,而计算机技术的出现正好弥补了人力的不足。计算机技术被广泛地应用于各类文稿的写作,电子文档已经越来越普及与社会生活的方方面面,在电子文档、工作报告、表格制作、数据统计上发挥着重要作用。例如在表格制作上电子表格可以有效地满足对不同字体的需求,能选择不同大小、不同颜色的字体,保证特定信息的突出性。

此外,电子信息技术还具有多媒体的功能、图像图形的制作与处理功能、互联网功能,能够有效的保证经济生活的高效、正常的运转,提高社会各个行业的生产效率。

二、我国高校电子信息人才培养的现状

(一)人才培养的模式比较单一,缺乏对学生创新能力的培养

现阶段我国各个高校在电子信息人才的培养模式比较单一,在教学大纲的设置上采取全国统一的电子信息教育大纲,统一的教育大纲虽然能够保证教学内容的统一性,但是过度强调教学的统一性,忽视了对各个学校特色的照顾,按照学大纲培养出来的人才,往往没有什么特色。在学校的日常教学中,采取比较传统的“老师教,学生学”的模式,老师在教学工作中占据核心地位,老师是整个教学工作的指挥棒,在学习过程中缺乏对学生主动学习能力的培养。学生不能自主的学习,在学习上过度依赖老师造成学生在学习过程中创新的精神发挥不够,影响学生创新能力的培养,现实中学校培养的人才普遍缺乏创新能力。

(二)学校的过分强调理论知识的学习,忽视学生实践能力的培养

学校的教学工作中,过度强调理论知识的学习,在课程的设置上也是理论的课程优先,学校重视理论知识的学习,导致学生动手操作能力的不足。学校的课程设置的不合理,给学生的学习带来了困难,学校的教学工作在电子信息学生的发展中重要的地位,现阶段的教学课程的不合理设置,严重影响了学生的创新能力的培养。

三、提升高校创新型计算机人才培养的举措

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,在当今日趋激烈的国际竞争下,综合国力的竞争归根结底是人才的竞争,人才的培养靠教育,教育过程中学生创新能力的培养对于学生是否能够成为一名优秀的人才至关重要。创新能力在学生电子计算机技术的培养和塑造上发挥着重要的作用,电子计算机技术是一项以电子计算为依托的技术,在具体的操作过程中非常重视操作人员的创新能力。创新能力的高低直接决定了电子计算机技术的发展,也决定了电子计算机专业的学生能否成为一名优秀的电子计算机应用人才。

(一) 学校要注重专业基础理论教育,培养更多创新型人才。

在电子计算机人才的培养上,学校一定要重视学生理论基础知识的培养,理论知识是学习进行创新工作的基础,良好的基础理论能高保证学生的创新工作有坚实的依托。同时,坚实的基础理论也是适应当今计算机技术迅速发展、需求不断变化的发展趋势必然要求。理论基础是前提,没有坚实的理论基础就不会有更强的创新能力,因此,在计算机应用能力的培养方案中,学校必须要注重计算机理论基础的教育,不断深化核心课程的设置,尤其是教育核心课程在分级方面的设置,通过开设多种相关课程夯实学生基础理论,比如,学校可以开设智能计算机原理、高等数学等课程。此外,还可以充分利用选修课这个有效途径来不断强化学生的基础理论素养。在日常学习过程中通过组织学术方面的讲座等方式,不断开展学术交流,让学生及时了解学科的新进展,调动学生创新的积极性。

(二)学校要更加注重培养学生的学科实践能力。

计算机作为一门实践性较强的学科要求学校必须要重视培养学生的实践能力,在教学过程中注重对学生实践能力的培养是培养学生学科创新意识的必然要求,学校要给予学生更多的实践机会,鼓励学生自主设计、发挥学生的创造能力,让学生亲自动手,在实践过程中更好的领悟理论知识。为此,学校应建立更多教学实践性基地,以及多种面向学生的实验基地,为学生提供实践场所,搭建实践平台,在提高学生学科实践能力的同时实现知识向技能应用的转变。(作者单位:辽宁机电职业技术学校)

现代电力电子技术论文篇(7)

21世纪网络信息技术取得飞速的进展,这使得电子信息工程逐渐成为人们生活中一个非常火热的话题。现今人们无论是在生活、工作还是学习中,都处处离不开电子信息工程方面的成果。尤其是在国家大力提倡“互联网+”产业的今天,电子信息工程的重要性更是日益凸显。因此,为了更进一步适应21世纪的社会发展形势,推进电子信息工程的现代化是尤为必要的。

一、电子信息工程现代化技术简析

电子信息工程现代化技术,通常来讲,便是运用计算机网络技术来分析处理相应的电子信息的一种符合时代潮流的信息工程手段。纵观电子信息工程现代化技术的知识体系,我们不难看出,其大致要点主要在于获取电子信息、正确处理电子信息、规划及建设和开发及使用等方面。目前随着社会形势的进一步变革,对电子信息工程现代化技术的也在不断拓宽,其研究方面也在不断更新。这些对于电子信息工程现代化技术的现代化程度之提高都大有帮助。尤其是体现在具体的运用中,电子信息工程现代化技术更不是一种孤立的系统,而是要同其他学科知识体系有机结合,使不少全新的技术和手段应运而生,也使电子信息工程现代化技术进一步得到拓宽,其使用价值也在进一步得到提高。

二、我国电子信息工程现代化技术的现状

现阶段,尽管我国电子信息的现代化技术仍处于初级阶段,整体与各局部现状有待发展和提高,但电子信息技术在传统领域及各行各业已发挥出巨大作用。现在,我国正朝着努力克服电子信息的现代化技术当中的技术难题、进一步推动其普及和提高方面而努力,我国电子信息工程的现代化技术的稳定发展还需要更多的时间来完善。目前,我国电子信息工程现代化技术的现状主要体现为:

1.核心技术普遍缺乏

核心技术是电子信息现代化技术的核心竞争力。目前,在我国不少电子信息的现代化技术企业当中,核心技术的缺乏一直是困扰企业业务进一步发展提高的“瓶颈”。主要原因在于创新力较差,导致在技术研发方面缺乏原创性。许多技术不得不通过从境外引进的手段。这样不仅提高了电子信息的现代化技术产品的成本,也造成产品在国际市场上缺乏竞争力。

2.电子信息现代化技术的开发同企业的发展方向难以保持同步

过去很长的一个时期内,受制于当时的科学技术水平和人们头脑中的固有观念,我国企业对电子信息的现代化技术研发力度普遍不足,导致电子信息的现代化技术发展较为缓慢。现在,不少企业都认识到了电子信息工程现代化技术的重要价值。对其研发力度也在不断加大。然而,由于受到社会大环境的影响,尤其是受制于社会经济和企业资质方面的因素,不少企业在电子信息的现代化技术的开发上,与企业的发展方向难以保持同步,这在一定程度上制约了电子信息工程现代化技术的进一步发展。

3.技术转型方面的力度不足

随着电子信息的现代化技术在我国的推广普及,目前,我国急需要建设大批电子信息工程技术平台,以满足全社会的需要。这是我国电子信息现代化技术实现转型方面的突破口。这就要求我们在对技术平台的开发中,从实现平台的“四化”,即一体化、数字化、网络化与智能化方面入手,以适应技术转型的具体需求。然而,现阶段我国在电子信息的现代化技术转型方面的力度仍然不足,主要在于我们尚未探索出科学有效的技术转型方案。

三、提升我国电子信息现代化技术发展水平的有效措施

1.提高政策扶持的力度

不论何种技术项目,要想快速地完成市场转化,实现技术升级和市场推广,都离不开政策的有效扶持。电子信息现代化技术的发展同样不例外。要想提升我国电子信息现代化技术的发展水平,政府的大力扶持是至关重要的。所以我们应当积极在政策的制定方面下功夫,探索出一套适应于电子信息现代化技术之发展的有效措施,特别是要在资金方面加大扶持力度。对此,政府相关部门可以帮助电子信息现代化技术企业拓展融资渠道,并制定出完善的激励措施,来为电子信息现代化技术企业的发展提供更可靠的制度保障,为其解除制度上的后顾之忧。

2.加强对电子信息现代化技术人才队伍的建设

人才资源是一个领域、一个企业的软实力。尤其是在各行各业的内部竞争均日益激烈的今天,完善的人才梯队更是有利于提升企业的技术水平,提升企业的竞争力。对于电子信息现代化技术来说,由于这是一种方兴未艾的高科技产业,更是需要一支完善的人才队伍来促进其发展。所以加强人才建设的重要性更是不言而喻的。对此我们可以采取两方面措施:第一是加大人才引进的力度,尤其是要有意识地加强对海归人才的引进,采取有效的激励措施,鼓励留学海外的电子信息现代化技术人才回国创业。第二是加强人才培训的力度,通过与高等院校及科研院所开展合作,为电子信息现代化技术队伍培养更多的人才。

3.构建良好的发展平台

良好的发展平台有利于技术人才心无旁骛地投入工作,充分跟发挥出他们的才智和创造力。为了为技术人才提供良好的发展平台,我们有必要为他们提供充足的技术研发经费,提供完善的生活待遇,尤其是要努力帮助他们解决住房、配偶工作调动、子女入托入学等问题。此外,作为电子信息现代化技术企业来讲,也要严格遵守相关的方针政策,力图在工作中做到规范化,使电子信息现代化技术的建设能够在健康有序的轨道上发展。

四、结语

电子信息技术堪称是20世纪最伟大的科技成果之一。它极大地推动了当代社会的变革。在21世纪的今天,关于如何有效推进电子信息工程技术的现代化,成了我们必须面对的一个重要课题。对此我们要深入分析我国现阶段在电子信息技术开发方面存在的问题,从政策扶持、人才建设和构建良好的发展平台这三个角度入手,进行电子信息工程的现代化建设。

参考文献:

[1]李国林.电子信息工程的现代化技术探讨[J].硅谷,2012,2(23):57-58.

现代电力电子技术论文篇(8)

0 前言

在我国国民经济飞速发展的大环境下,电子技术也有了极大的发展。与此同时,电子技术的发展让大量的新技术运用到了社会的各个领域当中,现如今的社会是高速发展的信息社会,社会中各个领域的发展都离不开信息技术的支持,而随着计算机技术及网络技术的应用,电子技术也应运而生,目前电子技术的应用范围也是极其广泛的,我国最早利用电子系统的时间短是在改革开放之后,那时候人们的生活水平就已经有了很大程度上的提高,而随着物质生活以及文化生活的提高,人们开始对电力能源重视起来,对电力的运行安全问题也是非常的关注,将电子技术应用在强电系统中可以推动我国电力系统的更新,对强电系统的发展也能够起到很好的促进作用。

1 电子技术的优势及意义

1.1 电子技术的优势

电子技术之所以能够在人类的生产生活中得到广泛的运用,这与它的优势是分不开的,电子技术的优势主要体现在以下几个方面:

(1)全控化。由于传统的电器件都是属于半自动形式控制的,半自动控制的电器件一般其换相电路都要比传统的电器件复杂很多,而随着电子技术的引入,自关段器件的电路也得到了进一步的优化,从而更好地运用电子技术实现了全自动控制操作。

(2)集成化。所谓的集成化主要是将所有的全控型电子器件利用数量较多的电子单元器件结合在一起,将其放在同一个基片上,这种集成化的处理方式与之前传统的电子器件分立的方式进行比较我们可以非常明显地看出,集成化的处理可以极大地缩短电器件运行的时间,除了这一点以外,高频化的优势也是集成化的一个优点,它可以提高电子器件的工作效率。

(3)高效率。高效率化这一优势主要体现在了电子器件及变换技术上,主要是通过电子技术来降低导通的压降,使得最终电器件的效率有了极大的提高,之前在变换器的使用中,多数都是使用硬开关技术,现如今软开关技术的应用,对提高强电系统的运行效率也是起到了非常重要的作用。

1.2 电子技术在强电系统中的意义

电子技术在强电系统中的应用可以有效地提高电力能源的应用效率,电子技术还可以提高强电系统运行的安全,能够实现对电力资源的优化配置,降低了电力企业的成本投入,提高了电力企业的经济效益。与此同时电子技术在强电系统中的应用还有效地促进了我国现代化的发展进程,随着高新技术的不断出现,越来越多的产业在投入生产之前都进行了电子技术的处理工作,这样做的目的也是为了进一步的保证电力系统的运行可以在网络技术的监管下进行,保障了电力系统的运行安全。

2 电子技术在强电系统中的应用研究

2.1 在发电系统中的应用

电子技术在发电系统中的应用主要是用来调节发电系统中的功率,在结构相对比较简单的静止励磁中,运用晶闸管整流可以提高静止励磁的可靠性,最重要的是所花费的资金成本也会得到降低,而在电力系统中,我们在控制水力和风力发电机的时候,对转子中的励磁电流产生的频率进行调整之后,可以提高水力和风力发电的功率。由于电力系统当中风机水泵所消耗的能量是非常大的,基本上占了整个系统的百分之七十,而且工作的效率还非常的低,针对这一情况,我们的研究人员在系统当中安装了变频调速,很好地解决了这一问题,但是从实际的情况来看,我国可以运用高压大容量的变频器系统还不是很多,所以对电力系统进行较为精准的控制暂时是不现实的。

2.2 电子技术在输电环节的广泛应用

在输电环节上,直流输电技术以及高压直流输电都选择了晶闸管变流装置,这一装置可以从根本上解决那些长距离、大容量输电系统的无功损耗问题。直流输电技术不仅稳定性好,其灵活程度也是最高的,其电容量也非常大,即便我国各个省市地区的地形地质特点不同,直流输电技术也能够在不同的地质地貌条件下远程的进行输电作业。在输电环节中,电力能源会在输送的过程当中出现巨大的损耗,打个比方说,如果想要从一个城市输送电能到另一个城市,如果输送的距离较长的话,那么就会有30% ~ 40%的电能在传输的过程当中被损耗掉了,最终输送到的电能可能都不到一半。而自从电子技术的出现就很好地解决了这一问题,不管输送电能的距离有多远,最终输送到的电能都可以保证在90%以上,将电能的输送损耗降到了最低。这也是为什么电子技术在输电环节如此受欢迎的原因之一。

3 结语

电子技术在强电系统中的应用,降低了电力能源在传输过程当中出现的损耗,有效地提高了电力能源的利用效率,使得企业的生产效率得到了提高,除此之外,我们还发现,电子技术在强电系统中的应用也是当前信息化社会发展的一个整体趋势,因此在新时代下,我们的研究人员要不断地加强对电子技术的研究,电子技术在强电系统中运用所出现的一些问题也就可以得到及时的解决,也能够进一步的推动我国电力事业的可持续发展。

参考文献:

[1] 姜放,王志强,李国锋.三相线电流平衡化补偿方法

[A]. 2011年通信与信息技术新进展――第八届中国通信学会学术年会论文集[C]. 2011.

[2] 游广增.电力电容器的谐波分析及一种谐波抑制方法

[A]. 2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)

[C]. 2010.

[3] 梁矗欧阳名三.基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究[A].第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C]. 2006.

[4] 揭林玲,唐昆明,张太勤,周小平.基于暂态特征信号综合判据的小电流接地选线装置的研制[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008.

[5] 任士焱,李国玉.一种实用的混合有源电力滤波器输出电压特性分析[A].第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C]. 2008.

现代电力电子技术论文篇(9)

中图分类号:TN11 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(c)-0238-02

1 电子管的诞生

1883年美国发明家爱迪生在进行提高电灯灯丝寿命的实验时在灯丝附近安放了一根金属丝,然后他意外地发现通电加热的灯丝和这根金属丝之间竟然出现了微弱的电流。通过进一步的实验,爱迪生发现当金属丝对灯丝的电压为正时有电流通过,而当电压为负时则没有电流。这种现象就是“爱迪生效应”,它成为后来发明电子管的基础。1897年,英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生(J.JThomson,1856—1940)通过对阴极射线的研究,证明了从炽热灯丝会发射出一种带负电的粒子流,这就是电子。由于电子的发现,人们终于明白“爱迪生效应”就是真空中的热电子发射现象。

1889年英国工程师弗莱明(J.A.Fleming,1849—1945)在当时迅速兴起的电子学的基础上,开始对爱迪生效应进行了深入研究,终于在1904年发明了第一种电子元件:一种可用作电磁波检波器的二极电子管。二极管发明之后,美国无线电工程师德·福雷斯特(L.de Forest,1873—1961)即对弗莱明的发明进行了深入研究。为了改进二极管的性能,福雷斯特于1906年进行了在二极管的负极加入一个电极的实验。实验结果发现,在正极负极之间加入一个金属丝支撑的栅极时,其检波效果最佳,不久还发现三极管对电流有放大作用。

二极电子管和三极电子管的发明奠定了电子元件的主要技术基础,是具有划时代意义的技术发明。由于电子元件技术的带动,另一电子基础技术—— 电子线路也得以迅速发展,两者一并为后来的广播、电视、雷达等电子应用技术的兴起提供了技术基础。虽然电子管作为20世纪前半期电子技术的基础,写下了光辉的一页,但它也暴露出一些弱点,主要是体积大、重量重、耗电多、寿命短、需预热等,这同电子设备的发展要求提供体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、起动迅速的元器件,形成了尖锐的矛盾。这就迫使人们去寻求新的性能更优异的电子器件。

2 半导体物理学的兴起

半导体物理学是凝聚态物理学的主要分支之一,在第二次世界大战之后得到了迅猛发展。它的兴起与30年代中后期相关技术背景和相关科学基础的形成有直接的内在联系。

在技术背景方面,到30年代中后期的时候,以热机技术和电力技术为主要技术标志的第二次工业革命在德、美、英等国家已基本完成。以电子管为主要技术基础的电子技术经过从20世纪初到30年代中后期的发展,其技术已经基本成熟,其技术局限也日趋明显。

在科学基础方面,布洛赫提出的能带理论为半导体物理学的发展提供了重要的理论基础。所谓能带理论,是研究固体中电子运动规律的一种近似理论。固体由原子组成,原子又包括原子实和最外层电子,它们均处于不断的运动状态。为使问题简化,首先假定固体中的原子实固定不动,并按一定规律作周期性排列,然后进一步认为每个电子都是在固定的原子实周期势场及其他电子的平均势场中运动,这就把整个问题简化成单电子问题。到1931年英国物理学家威尔逊提出区分绝缘体、半导体和导体的微观理论判据之后,半导体物理学已经开始呈现向半导体技术初步转化的态势。

晶体管的出现

由于半导体物理学的兴起以及电子管本身材料与技术的局限性,美国贝尔实验室研究部电子管分部主任、固体物理学家凯利(M.Kelly)敏锐地察觉到电子技术可能正面临着一场大革命。1939年,凯利组建了以肖克利(W.Shockley)、巴丁(J.Bardeen)、布拉顿(W.H.Brattain)和伍德里奇(D.E.Woodridge)等人为主要成员的半导体学物理小组。这是一个年富力强,既有深厚的固体物理理论素养,又有丰富的实验技术经验的科研集体。他们的目标是:探索半导体的导电机制,研制能消除电子管缺陷并具有放大功能的新型电子器件。

1947年12月,研究小组发现金属与半导体表面形成的两个充分靠近点接触的结,存在着相互作用。巴丁和布拉顿根据这个效应重新制订了方案,12月23日终于研制出世界上第一支晶体三极管,它是用半导体锗制成的点接触型晶体管。1956年,肖克利、巴丁、布拉顿三人由于晶体管的发明和半导体物理学的杰出贡献,共同获得了诺贝尔物理学奖。

3 P-N结理论

肖克利及其小组成员在研制第一代晶体管的同时,在固体物理学已有的电子理论、量子理论和能带理论的基础上,对半导体物理的导电性进行了深入研究。1949到1950年间,他们提出了以半导体电子理论为基本内容的P-N结理论。P-N结理论主要有三个方面。

其一,半导体有N型半导体和P型半导体两种不同的类型。N型半导体参与导电的主要是带负电(negative)的电子。这些电子来自于半导体中的施主,如含有适量的五价元素砷、磷、锑的锗或硅,即是这种N型半导体。P型半导体参与导电的主要是带正电(positive)的空穴。这些空穴来自半导体中的受主,如含有适量的三价元素硼、铟、镓的锗或硅,即是这种P型半导体。

其二,N型半导体和P型半导体的交界层能形成P-N结。由于P-N结具有单向导电性,因此以P-N结为基础的二极管对电流具有整流作用。

其三,以P-N结为基础,可以形成PNP或NPN两种类型的组合P-N结。由于组合P-N结具有三极,因此以它为基础的三极管与电子三极管一样,对电流具有放大效应。

4 晶体管的大规模生产

在肖克利及其小组成员提出P-N结理论之后,肖克利根据对晶体管工作机理的分析,又提出了PNP和NPN结型晶体管的理论。1950年贝尔电话实验室的斯帕克斯(M.Sparks)等人研制出了这种结型晶体管(或称面触型晶体管)。它同点接触型晶体管相比,结构简单、牢固可靠、噪声小、宜于大批量生产。

晶体管的大规模生产除了自身技术硬件指标达标外,原材料的数量和质量的供应以及产品的生产工艺也是决定晶体管能否大量生产的重要因素。1952年,范(W.G.Pfann)发明了生产高纯度锗的区域提纯熔炼工艺;1954年蒂尔(G.KTeal)和比勒(E.Buehler)改进了拉制单晶硅的工艺;同年,富勒(C.S.Fuller)研究出了一种新的掺杂方法—— 扩散工艺。他们均来自贝尔实验室。1959年,仙童公司的霍尔尼(J.A.Hoerni)发明了平面工艺,并制出了第一个平面型晶体管。这些成果为晶体管的大规模生产和半导体工业的发展创造了条件,尤其是扩散工艺和平面工艺,不但将晶体管的工作频率推到了超短波波段,而且使晶体管的管芯结构图形达到前所未有的精密和微小程度,从而为晶体管的微小型化开辟了道路。

5 集成电路

晶体管可以大规模生产以后,其体积小、重量轻、能耗少、寿命长、可靠性高、不需预热、电源电压低等一系列优点使它全面取代了电子管。但是,晶体管取代电子管,还只是一个器件代替一个器件。对于大型电子设备,有时要用到上百万个晶体管,这就要几百万个结点,这些结点就成了出现故障的渊源;同时,生产部门和军事部门希望电子设备进一步微小型化,这都强烈地推动人们去开辟发展电子技术的新途径。

20世纪50年代,用硅取代锗作晶体管材料,以及制作晶体管的扩散工艺、平面工艺等,都相继研究成功,这就为集成电路的研制提供了技术基础,而掌握这些技术的美国德克萨斯仪器公司、仙童公司也就具备了更有利的条件。1959年初,美国德克萨斯公司的工程师基尔比(J.Kiby)利用扩散工艺,很快就在一块1.6×9.5平方毫米的半导体材料上,制成了包括1个台面晶体管、一个电容和3个电阻的移向振荡器,从而研制成功了第一块集成电路。与此同时,美国仙童公司的经理诺伊斯(R.N.Noyce)运用平面工艺制成了更专业化,更适合于工业生产的集成电路。1961年,集成电路即在美国实现了商品化生产。

同半导体分立电路相比,半导体集成电路具有容量大、体积小、组装快等优点。因此集成电路自问世以后,其发展速度可谓突飞猛进。自1961年以后的短短20余年内,集成电路的集成度便由最初的100个元器件以内发展到10万~100万个元器件之内。

6 电子技术发展的内在逻辑

从电子管到集成电路,短短60余年间,电子技术就从电力技术的附属产物蜕变成整个社会的主流技术。爱迪生发现了“爱迪生效应”,但他却不能对这个现象做出完满的解释,于是便吸引着其他的科学家来解决问题,逐渐形成科学共同体。一项新技术其诞生必然源于自然现象,其发展必然会形成科学共同体。汤姆生发现电子,解释了“爱迪生效应”为电子技术的起步打下了理论基础。弗莱明发明了真空二极管、德弗雷斯特发明了真空三极管,他们成功的将理论转化为技术产品,其中的转化必然有现实需求的牵引。当电子管的元件缺陷与电子技术高速发展形成尖锐矛盾时,半导体物理学理论开始蓬勃发展起来,而半导体物理学的蓬勃发展又离不开电子技术这个载体。半导体物理学理论的发展促使晶体管的诞生,而P-N结理论则是研制晶体管的理论衍生物,又反过来促进了半导体物理学的发展。而从晶体管发展到集成电路,则是纯技术工艺上的进步。

纵观整个电子技术从“爱迪生效应”发展到集成电路,其科学技术轨迹可以大致概括为:发现现象探究现象形成理论衍生技术升华理论技术飞跃技术完善技术成熟。

另一值得注意的现象在电子技术的发展进程中,大部分的研究人员都是默默无名却又充满干劲的年富力强的青壮派科学家。如,参与研发出第一支晶体三极管并发表了P-N结理论的肖克利、巴丁和布拉顿三人在1956年获得诺贝尔奖时也才不到50岁。我认为导致这种现象的主要原因有三点:其一,电子技术的科学吸引力强。电子技术对于当时的学术界来说是非常前沿的,也充满了科学的神秘性,这种特性对那些刚毕业的青年才俊来说既能满足自己的好奇心,又能做比较时髦的研究,那是再好不过了。其二,电子技术相较其它领域容易出成果。电子技术是一门新兴的技术领域,探索的空间较其它传统领域更为宽阔,也更容易出成果,作为默默无名的青年科学家,自然想更快的成就一番事业。其三,电子技术的社会需求量大。由于当时的电力技术已经非常成熟,人们用电已经得到普及,相应电子产品的需求量也是极大,如收音机、电视等家用电子产品。广阔的市场需求使得资本家们将大量的资金注入电子行业以谋求更高的回报。毫无疑问高额的薪水和奖金对于急需金钱的年轻人来说是颇具吸引力的。

参考文献

现代电力电子技术论文篇(10)

学者们对电子政府定义的差别,直接原因是对ElectronicGovernment翻译的不同理解。根据学者们对电子政府的定义可以把电子政府的价值取向、技术平台和功能作用把电子政府的概念分为三类:服务论、技术论和改革论。

(一)服务论观点

服务论观点吸收了新公共管理理念即批判和改革科层官僚制政府本位以民众为顾客为民众提供公共服务的思想,注重强调电子政府的价值取向。认为电子政府是为民众提供信息资源及服务的虚拟政府。张成福认为电子化政府是指政府有效利用现代信息通讯技术,透过不同的信息服务设施,在其方便的时间、地点及方式下,对政府机关、企业、社会组织和公民提供自动化的信息及其他服务,从而构建一个有回应力、有效率、负责任、具有更高服务品质的政府。于凤荣、王丽认为:电子政府是运用信息及通讯技术打破行政机关的组织界限,构建一个电子化的虚拟机关,使得人们可以从不同的渠道获取政府的信息及服务。以上是服务论的观点,服务论着重强调政府的服务职能。

(二)技术论观点

持技术论观点的学者多是从信息与通讯技术、网络平台为出发强调技术的作用,多注重研究电子政府业务流程优化重组和办公自动化倾向于电子政务方向。汪玉凯认为电子政府是将政府管理与服务建立在现代信息技术、办公自动化技术和网络技术基础之上的一种全新的政府治理模式。葛笑春认为电子政府是指在信息网络化条件下,对传统政府职能、组织结构和业务流程重组基础上,主要以计算机网络技术为平台,实现政府的公共管理。张锐昕和黄波认为电子政府的主要内涵是运用信息技术及通信技术建构一个基于计算机网络环境的电子化的虚拟机关,以改进政府组织,重组公共管理,最终实现办公自动化和信息资源的共享。1技术论观点主要是借鉴先进的管理技术和电子商务的建设成果,崇尚工具理性。

(三)改革论观点

持改革观点的学者认为电子政府是政府再造,重点在信息和通讯技术及网络化平台上通过改革政府组织结构和业务流程的重组和优化,构建政府管理体系。张志清认为的电子政府是指基于信息技术对现有的政府组织结构和工作流程进行优化重组之后,重新构造成的新的政府管理形态。刘宝润认为电子政府由政务过程电子化、网络化影响和推动,促使政府机制和体系重组,而形成的适应电子化、信息化需求的政府结构形式,实现政府再造,电子政府的核心内容是建构一个虚拟状态的政府及其部门结构体系。许希亮、常春芹认为所谓电子政府通常是政府利用现代信息和通讯技术打破行政机关的组织界限,建构一个基于计算机网络环境的电子化的虚拟政府,确立一个精简、高效、廉洁、公正的政府运作模式。改革论观点强调通过改革从传统政府转向电子政府,在一定程度上批判了传统政府模式,从内在本质上更加注重追求效率、公平和服务品质。

对电子政府的不同理解,是因为在我们的文化背景下对电子政府从价值趋向、技术平台和作用功能不同认识构成的。可以认识到一点,电子政府是基于信息与通讯和互联网为技术平台构建的。他完全不同于现实中的实体科层制政府,他具有虚拟性,强调网络化、信息化、数值化等特征,强调信息技术的执行功能。在他的背景环境下必然存在信息与网络化的高度发达的虚拟社会。所以电子政府的构建完全取代实体科层制政府治理现在社会把政府的功能延伸到网络社会和现实社会。讨论电子政府必定把他的背景上升到网络社会的范畴。电子政府具有技术主义和制度主义两种思路,而制度主义是起主导作用的,也就是说制度按照自己的规则运用技术。技术和制度之间的护理效果不是直接的和结果性的,而是复杂的和高度依赖的。所以电子政府构建应该考虑如何把信息和网络与制度和组织相结合起来,形成技术和制度紧密结合的规范与规则运行的政府模式,而不是讨论如何运用信息与通讯技术和网络为主导追求工具理性,更不是忽视制度与技术结合或制度磨合把现有政府组织结构和运行模式硬搬到网络社会中。所以电子政府是基于信息与通信技术和互联网平台,实现政府的管理过程和信息采集自动化,重组政府业务流程的基础上,重建行政职能、政府组织、构建为个人、企业、社会团体提供高品质服务,追求民主、效率有回应力、负责任的政府。

二、电子政府的作用

电子政府是科技创新和制度相结合的产物,他具有虚拟性,因为他服务于互联网形成的虚拟社会中。他也具有实体性,因为他具有组织结构、制度基础、服务站点和人员支持。电子政府的功能打破了传统政府组织结构的束缚、部门的限制和行政区划的阻隔,形成“无缝隙政府”,最直接的可提供7*24*365在线服务模式,极大地扩展了政府的服务时间和空间,扩大了政府的服务职能,也由于他的公开性和透明度增强,填补了传统政府模式缺乏监督的弊端。

(一)电子政府对传统政府组织的冲击

电子政府创新是新公共管理范式革新的一个重要组成部分,为公共行政价值观的重构创造了条件。电子政府是在20世纪80年代新公共管理宏观背景下诞生的,新公共管理运动对官僚制片面追求工具理性、漠视价值观念进行了彻底的清算和批判。颜雅英、庄锡福在《电子政府是抑制之良策》中指出电子政府通过发挥以下功能:(1)电子政府促进民主;(2)电子政府抑制行政膨胀;(3)电子政府促进规模适度政府的建立。从而克服各种物流阻碍和组织阻碍,杜绝传统组织形态和物质构成中强调分工造成的部门分割和层次繁多、互相推诿、手续繁琐、公文旅行等诸多问题,最大程度地消除顾客使用公用产品和服务过程的成本,成为抑制的良策。

(二)电子政府的基本功能

电子政府是组织结构和业务流程重组后的政府,他也具有发挥政府功能作用为民众提供服务和治理网络社会的功能。徐晓日认为电子政府的功能有:(1)提升政府信息资源水平,(2)重建政府组织体系,(3)改进政府决策模式,(4)再造政府业务流程(5)优化政府人才结构。张成福把电子政府的功能归纳为:(1)提高政府决策理性和公共政策的品质,(2)促进信息流通利用和平等共享;(3)提高政府的反映力和社会回应力,扩大公民参与;(4)促进政府重组,节约行政,提高政府效率;(5)公开政府信息,实现开放政府。

矛盾总是存在两面性,电子政府构建可以扩展政府的服务功能,填补传统政府治理中的缺陷,但是也由于随着民众参与治理的程度提高和网络的无边界信息资源丰富易获取性、治理客体的虚拟性,给政府的权威带来前所未有的挑战,削弱了政府的权力。电子政府推动了民主实践的深度和广度,但是一方面网上过度的民主会产生民主危机。张锐昕、黄波认为网上过分自由的信息传输有可能引发民主危机,如果任由网上“自由”、“民主”泛滥,社会将处于无序状态,不仅造成政府宏观调控失控,信息资源浪费,影响经济发展效率,甚至会导致政府失灵,引发社会矛盾。另一方面,过度的民主也会滋生“无政府主义”。人们在追求民主与自由的同时,可能会产生无政府主义的思想倾向,甚至有人可能会打着构建电子政府这一旗号,另有一番“心思”。因此,在电子政府建设过程中要把握好民主的尺度。

三、电子政府的价值追求

信息技术和互联网络在政府运作中的运用创造了电子政府的管理模式,这体现了科技及其工具理性的力量及其给人类社会带来的飞跃性变化。科技及其构造的工具理性就会成为一种针对所有人的异己力量,窒息着人的生存价值和意义,造成人类前所未有的发展困境与生存危机。所以,技术工具是一把双刃剑,它需要价值观的引导和制度的约束才能为社会的发展和人类文明的进步贡献它自身蕴含的巨大力量。在无法找到更合适的代表更多人利益制度之前,民主必然是最佳的选择,电子政府也同样适合这种选择。信息技术和互联网给人带来更深层次的民主是会引发“无政府主义”。所以电子政府应该追求合理的价值取向,学者们对电子政府价值取向作了研究。

(一)电子政府的基本价理念

电子政府有着与传统政府不同的运营模式和基本特征,将导致传统政府理念体系的重大变革,推动政府行政理念的重购和更新。李传军把电子政府的基本理念概括为:民主理念、科学理念、政治理念、责任理念、效率理念、公平理念、服务理念、安全理念、文化理念、形象理念。

(二)电子政府与公共价值观的追求

电子政府是新公共管理范式革新的一个重要组成部分,他也同样追求公共行政的价值追求。徐晓日认为电子政府为实现公共价值观的重建创造了条件,电子政府是基于公共管理部门基于现代信息与通讯技术和网络的虚拟政府。因此电子政府也追求公共管理重建以追求人为中心、效率、责任与公平的核心价值观并重的公共行政价值观。

(三)电子政府的价值理性层面是网络政府

电子政府为网络政府提供了技术前提,网络政府则为电子政府塑造了价值的灵魂。在政府信息改革过程中应努力构筑电子政府的技术设施,同时将公平、民主、参与等人类价值追求渗透其中以构建网络政府。纪丽萍提出:网络政府是电子政府的价值理性层面,即在电子政府的技术设施上嵌入公平、民主、参与的价值,形成多中心治理的网络政府。

现代电力电子技术论文篇(11)

 

一、近似计算在静态分析中的应用 

 

在电子技术中应运中,近似计算贯穿其始终。然而,没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通,也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差,但这个误差控制得好,不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握,特别是如何应用近似计算。 

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析,就必须求出三极管的基电压,必须忽略三极管静态基极电流。这样,我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。 

 

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题 

 

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级,因此,其机理和现有的电子元件截然不同,理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决,如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此,纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面,其主要表现在以下几个方面。 

(1)纳米si基量子异质结加工 

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度,最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中,不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的,构建成纳米尺度的量子势阱,这种结构称作“半导体异质结”。 

(2)分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线,但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上;另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管,purdue university等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展,但该技术何时能够走出实验室进入实用,仍无法断言。 

(3)超高密度量子效应存储器 

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件,它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是,有了制造纳米电子逻辑器件的能力后,如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。 

(4)纳米计算机的“互连问题” 

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局,而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说,就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内,并极快地使用和产生信息,需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件,而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言,由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”,这样就有一些几何学上的考虑和限制,连接的数量不可能无限制地增加。因此,纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。 

(5)纳米 / 分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境 

当前,分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速 发展 ,利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境,并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题,目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。 

 

三、交互式电子技术手册 

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段,根据美国国防部的定义:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在,大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是,各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。 

简单的说, 电子 技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便,数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式,电子技术手册的 发展 就是围绕这一过程来进行的。 

 

四、电子技术在时间与频率标准中的应用 

 

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数,可由时间标准导出频率标准,两者可共用的一个基准。 

1952 年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的,分别称为世界时(ut)和历书时(et)。这种基于天文方面的宏观计时标准,设备庞大,操作麻烦,精度仅达10- 9 。随着电子技术与微波光谱学的发展,产生了量子电子学、激光等新技术,由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准,如(133 cs)频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后,将过去基于宏观的天体运动的计时标准,改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化,体积、重量大减小;另一方面使频率标准的稳定度大为提高(可达10- 12 —10- 14量级,即30 万年——300 万年差1 秒)。1967 年第13 届国际计量大会正式通过决议,规定:“一秒等于133 cs 原子基态两超精细能级跃迁的9192631770 个周期所持续的时间”。该时间基准,发展了高精度的测频技术,大大有助于宇宙航行和空间探索,加速了 现代 微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。 

总之,在探讨了近似 计算 在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后,广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣,尖端信息普遍进入我们生活之中的同时,国家 经济 建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用,因此说,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。 

 

【 参考 文献 】 

[1]张凡,殷承良《现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[j]客车技术与研究》,2006(01)。