1、 信息與通信工程信息與通信工程專業(yè)概論專業(yè)概論第二部分電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)信息與通信工程專業(yè)概論電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2,消息與電信號之間的對應(yīng)關(guān)系編碼與調(diào)制3,信息的獲取與重現(xiàn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段：方便、快捷、低成本、高可靠通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)雙絞線同軸電纜光纜無線信道50MHz300MHz10THz30GHz電話FM Radio電視E1300-3400Hz150KHz0-6MHz2MbpsFM Radio電視GSM手機(jī)10mV（10dBm）5868dBm-90-103dBm, 110lg

2、( /1)110lg( /1)dBmSmWdBSWmm通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)調(diào)制的作用：基帶信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l道傳輸信號基帶信號調(diào)制到發(fā)射頻帶，提高輻射效率天線與信號波長可比較）。實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，多個(gè)基帶信號同時(shí)工作互不干擾。 編碼的作用：用二進(jìn)制信號描述信息信源編碼: (1)模數(shù)轉(zhuǎn)換2減少消息中的冗余度。信道編碼: (1)差錯(cuò)控制2加密。 通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)聲音-電信號-聲音= 、擴(kuò)音機(jī)、音響裝置 ；靜態(tài)圖像-電信號-靜態(tài)圖像=照相機(jī)、顯示器；動態(tài)圖像-電信號-動態(tài)圖像=攝像機(jī)、電視機(jī)電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成電路技術(shù)與微電子技

3、術(shù)電子技術(shù)的作用和任務(wù)利用電子管、晶體管等電子器件對 電信號進(jìn)行加工和處理的技術(shù)。單向?qū)щ娦?非線性特性） 正向受控作用 開關(guān)特性電子技術(shù)的作用和任務(wù)RLuiuouiuott電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子技術(shù)的作用和任務(wù)111122()coscos323Sttt11111( )( )()122( )( ) (coscos3)23ssig v tv tStg v tv ttt其中出現(xiàn)了w1+ws分量把ws 頻譜搬移到w1附近it111, 22()220,ntnStelsewhere電子技術(shù)的作用和任務(wù)微弱信號放大=信號動態(tài)范圍很小晶體管特 性線性化微變等效電路放大倍數(shù)帶寬噪聲系數(shù)R

4、B+ECRCC1C2vitiBtiCtvCtvotviiCvCuoiB電子技術(shù)的作用和任務(wù)ic1ic2vi-VEET1T2vo+VEERLiL電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子技術(shù)的作用和任務(wù)RC較大時(shí)，短時(shí)間內(nèi)充電電流基本不變電子技術(shù)的作用和任務(wù)直流高） 調(diào)寬降壓 直流低）效率與脈沖沿斜率有關(guān)，亦與脈沖頻率有關(guān)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)載流子濃度擴(kuò)散方程PN結(jié)勢壘電壓晶體二極管伏安特性/(1)DTvVDDSIIe窄基區(qū)結(jié)構(gòu)基區(qū)復(fù)合集電結(jié)反偏vBE對iC有控制作用i

5、B與iC成比例關(guān)系/(1)BETvVEESiIeCBCEOIII電子電路的基本原理和特點(diǎn)00()/10( )()2,/T TS TS TTIIVkT q/(1)BETvVEESiIe通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)時(shí)間上取值上離散量化與邏輯事件對應(yīng)、用布爾代數(shù)處理二進(jìn)制邏輯門易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)=特殊的數(shù)字系統(tǒng)模擬信號 數(shù)字信號通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子技術(shù)的作用和任務(wù)電子電路的基本原理和特點(diǎn)數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)電子電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)Integrated

6、 Circuit，(IC) 將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件，采用特定的工藝和連接手段，“集成在一塊半導(dǎo)體單晶片如硅或砷化鎵上，封裝在有多個(gè)引腳的外殼內(nèi)，所得到的電子器件。集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)Father of the semiconductor Jack Kilby displays the pocket calculator invention made possible. His enormous contribution was belatedly recognised in 2000 when he was awarded the Nobe

7、l Prize for Physics.集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)The First Integrated Circuit. The size of pencil tip Jack Kiblys solid circuit was first shown to the press in March 1959.集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)奔騰一代CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)（Bug CPU再利用做成紀(jì)念章） 集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路的分類集成電路技術(shù)與微電子技術(shù) 雙

8、極集成電路：主要由雙極晶體管構(gòu)成。 * NPN型雙極集成電路 * PNP型雙極集成電路速度高、驅(qū)動能力強(qiáng)，功耗較大、集成度較低功耗低、集成度高，隨著尺寸的縮小，速度也可以提高集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)小規(guī)模集成電路 (Small Scale IC,SSI)中規(guī)模集成電路 (Medium Scale IC,MSI)大規(guī)模集成電路 (Large Scale IC,LSI)超大規(guī)模集成電路 (Very Large Scale IC,VLSI)特大規(guī)模集成電路 (Ultra Large Scale IC,ULSI)巨大規(guī)模集成電路 (Gigantic Scale IC,GSI)集

9、成電路技術(shù)與微電子技術(shù)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)數(shù)字集成電路 ( Digital IC ): 以二進(jìn)制方式進(jìn)行數(shù)字計(jì)算和邏輯運(yùn)算的集成電路，用于處理數(shù)字信號。模擬集成電路 ( Analog IC ): 處理連續(xù)變化的模擬信號的集成電路。線性集成電路：如運(yùn)算放大器、電壓跟隨器等。非線性集成電路：如比較器、振蕩器、乘法器等。數(shù)模混合集成電路 ( Digital-Analog IC ): 如模數(shù)轉(zhuǎn)換器( A/D)、555電路等。集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)通用集成電路：普遍適用于各種電子系統(tǒng)，具有某種通用的功能。如運(yùn)放、三端穩(wěn)壓器、74系列TTL數(shù)字電路、4000系列CMOS數(shù)字電路等。專用集成電路ASI

10、C)：具有特殊用途的集成電路，用于特定的產(chǎn)品。半定制集成電路：基本結(jié)構(gòu)確定，可由用戶編程修改以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。如CPLD、FPGA等。片上系統(tǒng)SOC): 單芯片中集成模擬、數(shù)字、微處理器等電路，構(gòu)成完整的應(yīng)用系統(tǒng)集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)IC的應(yīng)用開發(fā)方法通用集成電路：根據(jù)用途選擇功能和性能能夠滿足要求的IC，與外圍電路配合構(gòu)成系統(tǒng)半定制集成電路：根據(jù)用途選擇性能和容量能夠滿足要求的IC，用VHDL等硬件描述語言進(jìn)行內(nèi)部功能設(shè)計(jì)，構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。專用集成電路和片上系統(tǒng)：根據(jù)功能要求，利用CADENCE等設(shè)計(jì)工具軟件，集成各種IP核，進(jìn)行芯片級設(shè)計(jì)，經(jīng)過各種仿真檢驗(yàn)后流片、封裝得到滿足要求的IC

11、。集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)1947.12.23第一支晶體管1958 第一塊集成電路1962 CMOS技術(shù)1967 非揮發(fā)性存儲器1968 單晶體管DRAM1971 微處理器集成電路技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)里程碑事件：摩爾定律：集成度每3年提高四倍，而加工特性尺寸縮小 倍。2集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)與電子技術(shù)有關(guān)的課程電路電子技術(shù)基礎(chǔ)、通信電子電路、微波電路數(shù)字邏輯電路、微機(jī)原理與接口技術(shù) DSP原理與應(yīng)用VLSI設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、CPLD與SOC技術(shù)電子電路設(shè)計(jì)訓(xùn)練：集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)信息工程學(xué)科與行業(yè)需要堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與嚴(yán)密的科學(xué)思維系統(tǒng)的信號處理理論與信息系統(tǒng)知識豐富的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)良好的

12、計(jì)算機(jī)軟硬件知識與應(yīng)用能力創(chuàng)新型科技人才+ + + +集成電路技術(shù)與微電子技術(shù)理論聯(lián)系實(shí)際 注重能力培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、勤勞、踏實(shí)！通信頻段劃分及應(yīng)用通信系統(tǒng)模型前往nRF信號的波段劃分如下表：波段名稱傳播方式波長范圍頻率范圍頻段名稱主要用途長波中波地表波300003000 m3000200 m10100 kHz1001500 kHz低頻 LF中頻 MF電報(bào)廣播短波中短波短波地表波電離層20050 m5010 m15006000 kHz630 MHz中高頻 IF高頻 HF電報(bào)、廣播電報(bào)、廣播超短波微波米波分米波厘米波毫米波視距波101 m10010 cm101cm101 mm30300 MHz3003000 MHz330 GHz30300 GHz甚高頻 VHF特高頻 U