数字电子技术的未来和发展趋势.pdfVIP

数字电子技术的现状和未来发展趋势

摘要数字电子技术在科学的发展和市场的巨大需求的带带东下迅速的发展着，数字

电子技术的应用邻域也得到了很大的扩大，数字电子技术的发展和壮大已经逐渐占领了全球

信息化进程的主导地位，本篇文章简单的介绍了数字电子技术的发展现状，分析了数字电子

技术的未来发展趋势。

关键词数字电子技术应用现状发展趋势

0前言

数字电子技术是当前发展最快的学科之一，电子技术可以分为数字电子技术和模拟

电子技术，就逻辑器件而言，已经从20世纪40年代的电子管、20世纪50年代的

晶体管和20世纪60年代的小规模集成电路，从中等到大规模集成，至今已发展到

超大规模集成电路。近几年又出现了可编程逻辑电路，提供了更加完善方便的设计

器件世纪过程和方法也再不断的演变和发展。半导体技术的大力发展推动应用，数

字电子技术作为电子时代的支撑技术，在全球电子信息化的进程中起着巨大的推动

作用。

1发展现状

随着科学技术的发展和人类的进步,电子技术已经成了各种工程技术的核心,特别是进

入信息时代以来,电子技术更是成了基本技术,其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、

测试系统、计算机等等各行各业。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光世界和微观世

界的物质技术和基础。电子科学技术是人类在生产斗争和科学实验中发展起来的。1883年

美国发明家爱迪生发现了热电子效应,随后在1904年弗莱明利用这个效应制成了电子二极

管,并证实了电子管具有“阀门”作用,它首先被用于无线电检波。1906年美国的德福雷斯

在弗莱明的二极管中放进了第三电极—栅极而发明了电子三极管,从而建树了早期电子技术

上最重要的里程碑。半个多世纪以来,电子管在电子技术中立下了很大功劳;但是电子管毕竟

成本高,制造繁,体积大,耗电多,从1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管以来,

在大多数领域中已逐渐用晶体管来取代电子管。但是,我们不能否定电子管的独特优点,在有

些装置中,不论从稳定性、经济性或功率上考虑,还需要采用电子管。集成电路的第一个样品

是在1958年见诸于世的。集成电路的出现和应用,标志着电子技术发展到了一个新的阶段。

它实现了材料、元件、电路三者之间的统一;同传统的电子元件的设计与生产方式、电路的

结构形式有着本质的不同。随着集成电路制造工艺的进步,集成度越来越高,出现了在规模和

超大规模集成电路(例如可在一块6平方毫米的硅片上制成一个完整的计算机),进一步显示

出集成电路的优越性。按元器件集成度(芯片上所集成的元件数量)分为小规模集成电路(100

个元件以上)SSI、中规模集成电路(100—1000个元件)MSI,大规模集成电路

(1000—100000个元件)LSI,超大规模集成电路(100000个以上元件)VLSI等四种,现在集成

度已达到数千亿。随着半导体技术的发展和科学研究、生产、管理和生活等方面的要求,

电子计算机应时而兴起,并且日益完善。从1946年诞生第一台电子计算机以来,已经经历了

电子管、晶体管、集成电路及大规模集成电路、超大规模集成电路,每秒运算速度已达百亿

次。现在正在研究开发第五代计算机(人工智能计算机),他们不依靠程序工作,而是依靠人工

智能工作。特别是从70年代微型计算机以来,由于价廉、方便、可靠、小巧,大大加快了电

子计算机的普及速度。例如个人计算机,它从诞生至今不过经历十多年时间,但是它的发展却

跨越了多个阶段,走进了千家万户。集计算机、电视、电话、传真机、音响等于一体的多媒

体计算机也纷纷问世。以多媒体计算机、光纤电缆和互联网络为基础的信息高速公路已成为

计算机诞生以来的又一次信息变革。未来的人工智能更将给人们的生活与工作方式带来前所

未有的变化,随身携带微型计算机已成为一种时尚。数字控制和数字测量也在不断发展和得

到日益广泛的应用。数字控制机床1952年研制出来以后,发展更快。“加工中心”多工序

数字控制机床和“自适应”数字控制机床相继出现。目前利用电子计算机对几十台乃至上

百台数字控制机床进行集中控制也已经实现。由于大功率半导体器件的制造工艺日益完善,

电力电