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用微課學(xué)模擬電子技術(shù)項(xiàng)目教程緒

論目錄1

課程介紹2學(xué)習(xí)通介紹3回顧電壓和電流4電路仿真學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電子技術(shù)發(fā)展史上主要器件類型。2.查資料獲知芯片制造排名前10的制造商。3.可描述課程內(nèi)容主要模塊。能用電勢差的概念計(jì)算電壓能使用學(xué)習(xí)通APP這個(gè)學(xué)習(xí)工具能用Mutisim軟件創(chuàng)建基本電路01課程介紹第一部分1.從課程名稱識(shí)內(nèi)容電子技術(shù)發(fā)展1958年集成電路研制成功（半導(dǎo)體器件）1904年電子管問世1947年晶體管誕生（半導(dǎo)體材料）課程介紹電子技術(shù)發(fā)展課程介紹電子管、晶體管、集成電路比較

第一片集成電路只有4個(gè)晶體管，而1997年一片集成電路中有40億個(gè)晶體管。1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管1958年集成電路1969年大規(guī)模集成電路1975年超大規(guī)模集成電路

2023年9月，華為“麒麟9000S”自主研發(fā)芯片誕生，其性能與5nm芯片相當(dāng)，這對于國內(nèi)主流14nm芯片來說是一個(gè)大的突破。據(jù)計(jì)算，芯片每前進(jìn)1nm，性能將提升30%-60%，尺寸越小意味著在相同的面積之內(nèi)可以儲(chǔ)存更多的晶體管，從而達(dá)到快的運(yùn)行速度，進(jìn)而也可以降低能耗。比如蘋果A11處理器使用的是10nm制程工藝，CPU表面的晶體管數(shù)量是43億，到A12處理器升級為7nm制程工藝，晶體管數(shù)量就提升為69億個(gè)。

當(dāng)今，芯片集成度發(fā)展到什么程度？芯片制造世界頂尖水平有哪些代表企業(yè)？課程介紹

臺(tái)積電：從早年的28nm到近年來的7nm、5nm，3nm，每一代芯片工藝都是臺(tái)積電率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的。當(dāng)然對國內(nèi)的芯片制造產(chǎn)業(yè)來說，離國際先進(jìn)水平還有一定的距離，只能砥礪前行，奮起直追。IBM：美國百年科技巨頭，他們表示，開發(fā)的2nm工藝技術(shù)可以在指甲蓋大?。?50mm）的芯片上塞入500億個(gè)晶體管，比現(xiàn)有的7nm芯片提升45%的性能，功耗降低75%。三星：2022年6月量產(chǎn)3nm芯片，計(jì)劃2025年量產(chǎn)2nm“決戰(zhàn)”臺(tái)積電。課程介紹半導(dǎo)體芯片行業(yè)分三個(gè)層面1、全鏈條覆蓋：從芯片設(shè)計(jì)到制造全產(chǎn)業(yè)都能夠自主完成的廠商，如英特爾、三星等廠商；2、只設(shè)計(jì)：制造、封測交給代工廠去完成，像AMD、高通、華為、ARM等廠商；3、只代工制造：如臺(tái)積電、中芯國際等廠商。不管是哪一個(gè)層面，都離不開設(shè)計(jì)或者制造。若不能全鏈條覆蓋，存在弱項(xiàng)，便會(huì)有卡脖子的可能。你知道2018年中興手機(jī)芯片事件嗎？看似很強(qiáng)大的中興，產(chǎn)品中最為核心的芯片（手機(jī)芯片、FPGA芯片、射頻芯片、模擬芯片），卻全部都依賴于高通、Xilinx、Skyworks、博通、英特爾、德儀等美國科技巨頭。華為：我有麒麟芯片。課程介紹中國芯片的技術(shù)瓶頸是什么？中國在芯片半導(dǎo)體最為缺乏的層面就是制造生產(chǎn)。在芯片設(shè)計(jì)上華為海思已經(jīng)能夠走在了世界一流水平。但在芯片制造商，中國大陸的水平卻非常薄弱，或許正如臺(tái)積電張忠謀所說：“大陸芯片制造的水平起碼落后于臺(tái)積電5~10年?！闭n程介紹芯片制造五階段1、把二氧化硅，轉(zhuǎn)化成多晶硅，2、將多晶硅提煉成單晶硅，再將單晶硅切成晶圓3、在晶圓上制造各種器件4、進(jìn)行封裝5、最后測試芯片的難度在于精密制造。中國最大的問題就在于精密制造，芯片制造是當(dāng)前人類精密制造的最高水平，里面包含了精密機(jī)床、精密化工、精密光學(xué)等幾乎所有領(lǐng)域的尖端技術(shù)。純度要達(dá)到99.999999999%，11個(gè)9。做的非常平，甚至自身重量導(dǎo)致的彎曲都要控制。最難制造芯片的核心裝備光刻機(jī)，我國并沒有高端的光刻機(jī)，就連光刻膠，我們的質(zhì)量也很一般，這大大限制了芯片的發(fā)展課程介紹電子技術(shù)發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢：摩爾定律當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔2年便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻一倍以上。這就是英特爾創(chuàng)始人之一戈登.摩爾提出的摩爾定律。在20nm以后，芯片漏電情況很嚴(yán)重。華人科學(xué)家胡正明發(fā)明的FinFET技術(shù)，成功打破摩爾定律，使得芯片工藝才得以繼續(xù)突破。不過，胡正明教授認(rèn)為，5nm左右就是物理極限，再往前進(jìn)漏電狀況會(huì)加劇，芯片能耗會(huì)加劇。當(dāng)下的5nm芯片，已經(jīng)出現(xiàn)此類問題。比如高通驍龍888、蘋果A14和華為海思麒麟9000，在功耗方面都有“翻車”的跡象。課程介紹電子技術(shù)發(fā)展近日，達(dá)摩院發(fā)布的“2020十大科技趨勢”預(yù)測：

新材料的全新物理機(jī)制，將實(shí)現(xiàn)全新的邏輯、存儲(chǔ)及互聯(lián)概念和器件，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的革新。

例如，二維超導(dǎo)材料，包括碳納米管、石墨烯、磷烯、硼烯等，其中，碳納米管和石墨烯是最突出的兩個(gè)。

在技術(shù)新舊交替的節(jié)點(diǎn)上，無疑存在著彎道超車的機(jī)會(huì)，從發(fā)現(xiàn)潛力到產(chǎn)業(yè)化，中間需要的是腳踏實(shí)地的研究半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)瓶頸倒逼材料革新硅基芯片？碳基芯片？課程介紹在電子電路中則將信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，能看到、能聽到、能感知到的大多數(shù)物理量為模擬信號(hào)。

模擬信號(hào)波形問題：運(yùn)行的電子電路里有什么？電信號(hào)2.從課程名稱識(shí)內(nèi)容數(shù)字信號(hào)波形課程介紹

自然界中的物理量大多數(shù)是模擬量，這些物理量在時(shí)間和數(shù)值軸上都是連續(xù)的。

例如：工業(yè)控制里的溫度、液面、壓力、流量、長度等都是連續(xù)的模擬量。

模擬信號(hào)波形2.從課程名稱識(shí)內(nèi)容課程介紹模擬信號(hào)如何產(chǎn)生？舉例：話筒動(dòng)圈麥克風(fēng)的工作原理是以人聲通過空氣使震膜震動(dòng)，然后在震膜上的線圈繞組和環(huán)繞在動(dòng)圈麥頭的磁鐵形成磁力場切割，形成微弱的電流。

駐極體麥克風(fēng)的工作原理是以人聲通過空氣使震膜震動(dòng)，從而然后上震膜和下金屬鐵片的距離產(chǎn)生變化，使其電容改變，形成電流阻抗。

課程介紹典型模擬電路放大電路是模擬電路中最常用、最基本的一種典型電路。

放大電路聲音聲音

話筒（傳感器）揚(yáng)聲器（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）課程介紹數(shù)字信號(hào)

數(shù)字信號(hào)是一種脈沖信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是電壓和電流只有有限個(gè)值。每個(gè)值的出現(xiàn)是隨機(jī)的，服從一定的概率。數(shù)字信號(hào)的每個(gè)電壓值都對應(yīng)一個(gè)數(shù)字。模擬電路與數(shù)字電路是按照處理信號(hào)的類型來分類的。課程介紹模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換課程介紹電子信息系統(tǒng)框圖課程介紹模擬電路

模擬電路是對模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。模擬最基本的處理是對信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放大電路。在電子系統(tǒng)中，常用的模擬電路功能及其應(yīng)用如下：（1）直流電源

；

（2）放大電路；（3）濾波電路；（4）運(yùn)算電路；（5）信號(hào)發(fā)生和轉(zhuǎn)換電路。課程介紹《模擬電子技術(shù)》是通信技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、應(yīng)用電子和機(jī)電一體化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，又是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。

電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)（綜合實(shí)踐、競賽）編程語言（C語言、單片機(jī)）

電子電路調(diào)試與應(yīng)用（模擬、數(shù)字）3.從課程名稱識(shí)內(nèi)容課程介紹學(xué)生作品直流穩(wěn)壓電源

助聽器電路課程介紹課程目標(biāo)基本電子電路的初級分析能力，電路安裝、調(diào)試、檢修、制作能力，檢索資料、查手冊能力等，具備一定的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)創(chuàng)新能力(1看2算3仿4做)看算仿做課程介紹4.課程內(nèi)容設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思想：以典型電子產(chǎn)品為載體，進(jìn)行基于工作過程的導(dǎo)向課程內(nèi)容設(shè)計(jì)。直流穩(wěn)壓電源三極管\場效應(yīng)管放大電路助聽器反饋集成運(yùn)放及應(yīng)用音調(diào)調(diào)節(jié)電路OCL功率放大電路音頻功率放大器典型工作任務(wù)二極管及穩(wěn)壓電路相關(guān)知識(shí)課程介紹5.學(xué)習(xí)空間課程網(wǎng)站（學(xué)銀在線）手機(jī)app（學(xué)習(xí)通）虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)多維學(xué)習(xí)空間/course/201469352.html教材課程介紹6.線上線下混合式教學(xué)模式傳統(tǒng)教學(xué)弊端：知識(shí)單向傳遞，傳授效果差教學(xué)模式改革：1.項(xiàng)目式教學(xué)

2.線上線下混合式教學(xué)混合式教學(xué)關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)、

互聯(lián)網(wǎng)線上學(xué)習(xí)、學(xué)生為中心課程介紹

購買工具必買清單：1.電烙鐵(內(nèi)熱式，尖頭，60W可調(diào)，建議廣州黃花牌)

2.焊錫絲3.烙鐵支架課程介紹5.課程考核本課程評價(jià)體系平時(shí)成績（40%）期末成績（60%）線上學(xué)習(xí)與課堂互動(dòng)（60%）實(shí)訓(xùn)教學(xué)成績（40%）A檔(100-90分)：速度快（前10名），實(shí)現(xiàn)功能，電路板焊接美觀質(zhì)量好。B檔(89-80分)：速度慢，實(shí)現(xiàn)功能，電路板焊接不美觀相應(yīng)扣分。C檔(79-60分)：未實(shí)現(xiàn)功能，但元器件布局正確，焊接美觀。D檔（69-60分）：未實(shí)現(xiàn)功能，布局有錯(cuò)。E檔(60以下)：未實(shí)現(xiàn)功能，布局有錯(cuò)，焊接不美觀。學(xué)習(xí)通后臺(tái)自動(dòng)評定02學(xué)習(xí)通APP第二部分玩轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)通玩轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)通

打開安裝好的學(xué)習(xí)通App，你會(huì)看到如圖1-1左上的應(yīng)用首頁，點(diǎn)擊左上角的灰色頭像，進(jìn)入如下中圖的登錄界面。用自己的手機(jī)號(hào)注冊。

2、注冊登錄超星學(xué)習(xí)通玩轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)通3、完善個(gè)人信息玩轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)通學(xué)生用手機(jī)掃碼或者在學(xué)習(xí)通首頁輸入邀請入班級。注意，每個(gè)班級的邀請碼和二維碼都不一樣。二、加入課程班級玩轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)通三、進(jìn)入課程03電流與電壓（電勢與電勢差）第三部分電壓與電流的關(guān)系做一做：如圖（a）所示的電路中，直流電源電壓是6V，電阻R1=4Ω，電阻R1兩端的電壓是2V，求：R1中的電流I和電阻R2。圖(a)S16VIR1R2S16VIR1R2圖(b)AB該電路中，電阻上還有電壓嗎？AB兩點(diǎn)間呢？電壓與電流的關(guān)系S16VIR1R2圖(a)AB思考：研究電路中A和B點(diǎn)，哪一點(diǎn)的電勢（電位）高？研究電路中C和D點(diǎn)，哪一點(diǎn)的電勢（電位）高？CD電勢值是多少？沒有參考點(diǎn)是不能確定電勢的具體數(shù)值的。電壓與電流的關(guān)系

“勢”是一個(gè)很抽象的概念，也是一個(gè)相對的概念。從字面理解是一個(gè)狀態(tài)（位置）相對與另一個(gè)狀態(tài)（位置）所具有的潛在力量、趨向或能力。電勢（電位）：請問，這座山有多高？電壓與電流的關(guān)系S16VIR1R2圖(a)ABCD做一做：如圖（a）所示的電路中，直流電源電壓是6V，電阻R1=4Ω，電流I=1A，求：C點(diǎn)的電位是多少？R2上的電壓是多少？電壓與電流的關(guān)系判斷對錯(cuò)1、電壓是電勢（電位）差，它由電源提供。（√）解讀：電壓（voltage），也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。電壓與電流的關(guān)系判斷對錯(cuò)1、電壓是電勢（電位）差，它由電源提供。2、有電勢差(即電壓),就有電流通過。3、有電流，一定有電壓（電勢差）。（×）（×）4、同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。電壓與電流符合歐姆定律。即:I=U/R

（√）（√）電壓與電流的關(guān)系已知二極管D1上的壓降為0.7V，求電路中的電阻R的電壓。R+E9VI例AB從電勢差的角度，求電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差值，即UAB=UA-UBA9.7VB10VC9VD8.3V請選出正確答案：D1+﹣電壓與電流的關(guān)系根據(jù)電位的概念進(jìn)行電路簡化REI9Vbcad簡化歐標(biāo)+D1﹣R9V+D1﹣電壓與電流的關(guān)系元件電壓的測量圖+V_+求V？_元件電壓求解的示意圖識(shí)圖能力：電壓與電流的關(guān)系練一下：已知電阻R1上的電壓為10V