微電子技術論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇微電子技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2有線數字電視網絡常見的故障

2.1室內布線故障有線數字電視在使用之前，需要對室內進行布線，而這個過程也是有線數字電視經常發(fā)生故障的環(huán)節(jié)，布線經常不合理以及分配器的不合理等，都會對有線數字電視造成極大的影響，信號接收不正常也會導致電視使用的不正常。

2.2數字電視圖像形成故障數字電視圖像形成故障是常有發(fā)生的事，造成這類故障的因素有很多，例如，電視自身問題、電平信號問題等，本節(jié)僅從有線數字電視網絡的角度出發(fā)進行分析，如果分支分配器、放大器等受到損壞的話，那么在載噪比不高的情況下，電平信號也會較低，從而造成有線數字電視出現無圖像的現象[3]。

2.3有線數字電視網絡系統(tǒng)故障現階段，有線數字電視主要是有線數字系統(tǒng)發(fā)揮出相應的作用來實現的，但是，在實際有線數字系統(tǒng)運行的過程中，發(fā)現系統(tǒng)經常發(fā)生接觸不良的問題，例如，接頭生銹等都會引發(fā)有線數字系統(tǒng)故障，在接觸不良故障的影響下，電平頻段偏低造成信號傳輸中斷，或少量信號傳輸存在斷斷續(xù)續(xù)的現象，使得無法正常使用電視來觀看節(jié)目。

3有線數字電視網絡維護措施

3.1合理進行室內布線在對室內進行布線的過程中，要根據實際的情況對室內進行合理的布線，尤其是在布線接頭處，必須保證布線有著很好的連接性，同時，室內的布線更不能受到其他線路的影響。另外，要對分配器進行合理布置，這樣才能有效解決室內布線故障，對有線數字電視網絡進行有效的維護，進一步保障有線數字電視運行的正常。

3.2合理選擇設備有線數字電視圖形故障的主要原因是信號不能正常傳輸，或是斷斷續(xù)續(xù)無法持續(xù)穩(wěn)定傳輸，在實際中發(fā)現，造成這方面的故障主要是分支分配器、放大器受到損壞的緣故。對此，在有線數字維護的過程中，不僅要保證分支分配器、放大器的完好性，更好根據實際的使用情況合理的選擇設備，要盡量選擇阻抗相互匹配的分支分配器，以及選擇頻帶寬、線性好的放大器，這樣才能保障分支分配器和放大器質量的同時，充分將其設備的功能發(fā)揮出來，提高有線電視信號傳輸的穩(wěn)定性，才能有效解決數字電視圖像形成的故障。

3.3加強對系統(tǒng)的檢查有線數字電視網絡系統(tǒng)故障屢見不鮮，對人們的正常使用電視造成極大的影響，而引起這方面的原因主要是一些電纜接頭處的不良而引發(fā)的，因此，有線數字電視維護人員應積極做好系統(tǒng)的檢查工作，并且，要將注意力集中在有線數字系統(tǒng)中電纜接頭的位置上，確保電纜接線頭的良好性，這樣才能保障有線數字電視網絡信號傳輸的可靠性，才能確保有線數字電視網絡系統(tǒng)的正常運行，通過加強對有線數字網絡系統(tǒng)的檢查工作，才能切實的提高有線數字電視網絡系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。

篇（2）

（一）有信道的故障區(qū)段定位模式

有信道的故障區(qū)段定位模式是指在故障發(fā)生后，依靠各分段開關處具有通信功能的柱上開關控制器FTU（FeederTerminalUnit，饋線終端單元）之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設備交換故障信息，判斷故障區(qū)段位置。這種模式包括基于主/子站監(jiān)控的集中（遠方）判斷方式和基于饋線差動保護原理的分散（就地）判斷模式。基于主/子站的集中判斷方式是以配電自動化監(jiān)控主站/子站為核心，依靠通信實現整個監(jiān)控區(qū)域內的數據采集與控制。基于饋線差動保護原理的分散判斷方式是當故障發(fā)生時，各保護開關上的FTU利用高速通信網絡同相鄰開關上的FTU交換是否過流的信息，從而實現故障的自動判斷與隔離。

（二）無信道的故障區(qū)段定位模式

無信道的故障區(qū)段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關的配合，就地自主完成故障定位和隔離功能，它包括重合器同過流脈沖計數型分段開關配合、重合器同電壓時間型分段開關配合以及重合器間配合等實現方式。重合器同過流脈沖計數型分段開關配合的方式：過流脈沖計數型分段器不能開斷短路電流，但能夠在一定時間內記憶重合器備開斷故障電流動作次數。重合器同電壓時間型分段開關配合的方式：故障時線路出口處的重合器跳閘，隨后沿線分段器因失壓分閘，經延時后重合器第一次重合，沿線分段器依次順序自動加壓合閘，當合閘到故障點所在區(qū)段時，引起重合器和分段器第二輪跳閘，并將與故障區(qū)段相連的分段器閉鎖在分閘位置，再經延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復健全區(qū)段供電的目的。重合器配合的方式：重合器方式延續(xù)了配電網電流保護的原理，自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值，實現逐級保護的功能。

（三）有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式

有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式是結合前面兩種模式的特點，對于以環(huán)網為主的城市配電網，當系統(tǒng)通信正常時，以集中判斷方式為主，當通信異常時，可以在配電終端就地控制；對于農電縣級配電網，一次網絡既有環(huán)網供電，更多的是輻射型供電方式，因此放射形網絡的故障定位選用無信道的就地判斷方式，環(huán)路網絡采用集中判斷方式。

二、目前配電自動化中故障區(qū)段定位手段的特征比較

基于有信道故障區(qū)段定位模式的配電自動化系統(tǒng)由于采用先進的計算機技術和通信技術，正常情況下可以實時監(jiān)控饋線運行情況，實現遙信、遙測、遙控功能及平衡負荷；故障情況下可以綜合全局信息，快速完成故障的志別、隔離、負荷轉移和網絡重構，避免了出線開關多次重合對系統(tǒng)的影響，適用于配電網絡結構復雜、負荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段，對通信速率和可靠性要求高，需投入資金較多；通信設備或主站任何一個環(huán)節(jié)出現問題都有可能導致故障緊急處理的全面癱瘓。

無信道的故障區(qū)段定位模式將故障處理下放到設備層自動完成，根本上消除了通信設備可靠性環(huán)節(jié)對定位功能的影響，具有原理簡單，功能獨立，封裝性好的特點，并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數較多，故障產生的位置距離電源越遠，重合閘次數和故障判斷時間很長，難以達到饋線保護功能對故障處理快速性的要求；重合器配合的方式通過各開關動作參數整定配合判斷并切除故障，無需出線重合器的多次重合閘，但由于配電網存在線路短，故障電流差別不大的特點，容易引起故障時的越級跳閘；并且越靠近出線側的重合器故障后延時分閘時間很長，不符合故障處理快速性的要求。

有信道和無信道混合模式結合了兩者的優(yōu)點，可以根據地區(qū)配電網的時間情況進行有效組合；但它的缺點是存在著控制實現困難、結構復雜的問題，并且不經濟。配電自動化系統(tǒng)中，無信道的故障區(qū)段定位模式由于減少了通信環(huán)節(jié)，在故障處理的可靠性和經濟性方面都要優(yōu)于有信道的模式；但故障區(qū)段定位過程需要多次投切開關的缺點限制了它進一步提高供電可靠性的能力。

三、基于暫態(tài)保護的配電網故障區(qū)段定位方法研究進展

目前配電自動化系統(tǒng)所采用的故障區(qū)段定位方法延續(xù)了電力系統(tǒng)繼電保護中電流保護的核心理念，其構成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩(wěn)態(tài)電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎上，此領域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實際上，由于輸電線路具有分布參數的特性，當電網發(fā)生短路故障時，線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態(tài)信號，故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復短暫熄滅和重燃會在線路上產生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號；行波由色散產生的頻率較集中的高頻信號發(fā)生偏移和頻率分散，會產生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產生的暫態(tài)高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息，如故障發(fā)生的時刻、地點、方向、類型、程度等。但由于故障暫態(tài)信號具有頻帶寬，信號幅度較工頻微弱，且持續(xù)時間短的特點，受信號提取和分析手段的限制，在傳統(tǒng)的保護方法里被當做高頻噪聲濾除掉。但是，隨著信號提取及分析技術的快速發(fā)展，基于暫態(tài)保護原理的故障處理技術越來越受到人們的重視。

參考文獻：

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[3]林功平.配電網饋線自動化解決方案的技術策略[J].電力系統(tǒng)自動化，2001，25（4）.

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[6]陳勇，海濤.電壓型饋線自動化系統(tǒng)[J].電網技術，2000，23（7）.

[7]焦邵華，焦燕莉，程利軍.饋線自動化的最優(yōu)控制模式[J].電力系統(tǒng)自動化，2002，26（21）.

[8]哈恒旭，張保會，呂志來.邊界保護的理論基礎（第一部分）：故障暫態(tài)分析[J].繼電器，2002，30（9）.

[9]刀哈恒旭，張保會，呂志來.邊界保護的理論基礎（第二部分）：線路邊界的折反射系數的頻譜[J].繼電器，2002，30（10）.

篇（3）

 

1. 前言

EDA(Electronics Design Automation,電子設計自動化)技術是現代電子學的標志，是微電子設計領域的一場革命,而基于EDA技術的芯片設計正成為電子系統(tǒng)的主流。隨著微電子技術的迅猛發(fā)展，電子設計技術跨過了三個階段。①20世紀五十年代：小規(guī)模集成電路（SSI）和中規(guī)模集成電路（MSI）用來設計硬件系統(tǒng)；②七十年代：以微處理器為核心的軟件編程設計；③八十年代末至今：硬件系統(tǒng)集成設計，即系統(tǒng)芯片(SOC)和專用集成電路(ASIC)設計，是21世紀微電子技術發(fā)展的重點。

本文主要闡述了采用先進的EDA工具MAX+plusⅡ對10MHz自動頻率計進行設計的過程。論文參考。在此設計中我們采用現在國際流行的VHDL硬件描述語言對CPLD進行編程，并通過MAX+plusⅡ平臺對設計進行仿真驗證，最終完成設計的要求，用單片CPLD實現10MHz頻率計的功能。

2. 單片自動頻率計的設計

數字化、智能化、自動化和小型化是現代測量儀器的發(fā)展方向。論文參考。具有50多年發(fā)展歷史的頻率計是實驗室中常用的儀器之一，它已成為一種典型的數字化、智能化、自動化的測量儀器，并越來越趨于小型化。單片自動頻率計以單片可編程器件為載體，利用VHDL語言，實現10MHz以內頻率的自動測量。該頻率計用可編程器件一片，10MHz晶體振蕩器一塊和4位七段LED顯示器。

篇（4）

中圖分類號：TM1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0229-01

現如今的高新技術有很多都是和電網的相位、電壓、電流和頻率等基本參數的轉換與控制相關。現代電力電子技術能實現對這些參數的高效處理與精確控翻，對大功率的電能頻率的變換能夠得到很好的實現，這樣可以支持多項高新技術的發(fā)展。

1 現代電力電子技術的內涵

現如今電力電子技術主要是處理的對象時功率，主要是來實現高效率和高品質的用電。電力電子技術主要通過電力半導體器件和自動控制技術、計算機和電磁技術的三者綜合運用來實現獲取、傳輸、變換和利用。在各種高質量、高效和高可靠性的電源中能夠起到非常重要的作用，可以讓當代的電力電子技術得到很充分的運用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半導體復合器件主要具有高頻、高壓和大電流等的特點。這類的特點也意味著傳統(tǒng)的電力電子技術不能夠適應現如今的社會發(fā)展，電力電子技術已經進入了一個全新的高速發(fā)展的時代。具有功能驅動、節(jié)能明顯和先進等特點的IGBT，MOSFET等新型電力電子器件，所以可以在新型家電、感應加熱、通信、計算機電源和電動交通工具等領域中有很好的發(fā)展前景。

2 現代電力電子技術的歷史沿革

電子技術和微電子技術在80年代以來在各自的發(fā)展滯后得到了有效的結合，也就產生了全新概念的全控型的高頻化電力電子集成器件。可關斷晶體管（GTO）電力晶體管（GTR）以及此類晶體管的模塊也得到了實用化。從此滯后，各種高頻化和全控化的新型器件也相繼出現，例如（功率MOSFET）絕緣門板晶體管（IGT或IGBT）、靜電感應晶體管（SIT）、靜電感應晶閘管（srrH）、MOS晶闡管（MCT），MOS晶體管（MGT）。這也意味著一個具有高頻化和全控型的全新電力電子器件時代的誕生，傳統(tǒng)的電力電子技術即將被淘汰。代電力電子技術大跨步進入高速發(fā)展的新時代。新一代電力電子器件的特點主要有多功能化、高頻化、全控化和集成化。新型多功能的器件的出現促進了控制系統(tǒng)和變流電路的技術不斷發(fā)展和成熟。現如今電力電子技術主要是由各種PWM電路、高頻斬波電路和脈寬調制雙零諧振電路組成。因此從今天的時代進入變頻器，極大地豐富了電力電子技術的功能，不斷開拓新的應用領域的時代的傳統(tǒng)不斷變化的需求的電力電子技術。

3 現代電力電子技術的發(fā)展

電力電子技術的發(fā)展自從20世紀90年代以來主要具有兩個方面的特點：電子技術與微電子技術的不斷完善結合和現有的各類新型電力電子技術器件參數的不斷完善和提高。電力電子器件的發(fā)展特點使其迅速的想著大容量化和智能化的方向不斷的發(fā)展，也預示著一個電力電子技術來到全新的時代。電力電子技術是多技術和多學科的相互滲透和創(chuàng)新結合的技術，在工業(yè)領域中對具有很強的滲透性。80年代后期，主要是以各種PWM電路和全控型新器件的現代化電力電子技術為代表。在此時代主要是家用電器等、交流電氣牽引以及交流調速系統(tǒng)等領域運用的比較頻繁。這個時代的發(fā)展預示著電力電子技術進入了新的發(fā)展階段。在這個時代的電子電力系統(tǒng)當中，大型機組工作狀態(tài)的改變和運轉變流裝置起著非常重要的作用。現代主要是給與直流輸電以及系統(tǒng)運行的成熟控制和測試等安全保護提供一些技術手段。超導磁浮鐵道系統(tǒng)主要有機車牽引、輕軌車以及地鐵在電力電子技術應用領域已經非常普及。日本在火車在高速運行時有PWM逆變交流牽引系統(tǒng)取代原來的直流系統(tǒng)的技術是世界第一。先進的國家都非常的關注超導磁浮鐵道系統(tǒng)的研究，其能夠讓火車高達500公里每小時。這樣能夠解除交通壓力和提高運輸能力，對國民經濟的發(fā)展有著非常重要的作用。現如今的電力電子技術是傳統(tǒng)產業(yè)和信息產業(yè)的主要是被控強電、弱電和接口橋梁。此技術的發(fā)展能夠提高生產效率、降低消耗和節(jié)能。

4 結語

電力電子技術能能夠讓國家的基礎產業(yè)得到非常快速的發(fā)展，其與國家發(fā)展的方針和政策的配合下能夠在21世紀顯得尤為重要。因此，電力技術成為了21世紀可持續(xù)發(fā)展不可或缺的組成部分，成為高科技產業(yè)鏈的關鍵所在，能夠推動我國的工業(yè)技術創(chuàng)新。

參考文獻

[1]劉莉宏.現代電力電子技術的發(fā)展及其應用[期刊論文]《北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報》，2006年3期.

篇（5）

三、來稿請寫清作者或聯系人姓名、電話、E－mail、工作單位、通訊地址及郵政編碼，自投稿之日起，兩個月內未接到通知者可自行處理稿件。

四、編輯部對稿件有修改權，不愿改動者，請來稿時說明。

五、本刊已入編《中國學術期刊（光盤版）》及有關數據庫，不愿錄入各數據庫者，請在來稿中注明。

六、稿件一經發(fā)表，贈送刊物兩冊。

篇（6）

按照現階段電子信息科學技術的發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢分析，西方發(fā)達國家電子信息科學與技術產業(yè)體系以逐漸成熟。伴隨市場經濟發(fā)展速度地提升及大量外資涌入，我國電子信息科學技術產業(yè)也得到了極大發(fā)展。“十二五”規(guī)劃中明確指出，應將信息產業(yè)列為重點扶植產業(yè)，電子信息科學技術的發(fā)展必將帶動相關行業(yè)及國民經濟的發(fā)展。作為一門理工學科，電子信息科學技術是原有電子學、信息系統(tǒng)、無線電物理學及信息、電子科學的整合，以此構成全面新型學科。因我國電子信息科學技術發(fā)展起步晚，為充分發(fā)揮電子信息科學技術的作用，相關工作人員及單位必須重視該技術的實際應用與發(fā)展，只有這樣才能推動國民經濟的可持續(xù)發(fā)展。

一、電子信息科學技術的概況

數學家香農在其1948年發(fā)表的論文―通訊的數學理論中指出“信息是用來消除隨機不定性的東西”。作為一種普遍聯系形式，在所有通訊與控制系統(tǒng)內，信息是一切宇宙萬物創(chuàng)建的最基本萬能單位。電子信息科學技術是指利用電子技術獲取、傳遞、處理及應用信息的一項技術，傳感技術、通信技術、計算機技術與信號處理技術等都是電子信息科學技術的的重要組成部分。伴隨電子信息產業(yè)的快速發(fā)展，電子信息科學技術已經成為現階段最活躍、滲透能力最強的一項科學技術。在計算機發(fā)展的基礎上，電子信息科學技術的特點如下：

首先，智能化、集約化。在科學的基礎上進行計算機智能研究的建立，其中計算機發(fā)展的重要方向就是智能化，現代網絡信息技術科對人的感覺行為與思維活動等進行模擬，并進行集約化邏輯分析、綜合處理信息。其次，網絡化、數字化。伴隨計算機技術的不斷發(fā)展，網絡已經成為現代信息技術、計算機技術發(fā)展的產物。在信息資源共享、交流互動中，利用計算機高清晰數字處理技術、網絡化運行等即可實現。最后，高效化、敏捷化。在開發(fā)、研究與應用現代計算機網絡技術的同時，可整合、存儲各類信息資源，并利用計算機信息處理技術，達到高效、快捷處理信息的目的。

二、電子信息科學技術的現狀與發(fā)展方向

1、電子信息科學技術的現狀

作為19世紀末、20世紀初發(fā)展的新興技術，電子技術在20世紀得到了快速發(fā)展，因其應用范圍地不斷擴大，使電子技術已經成為近代科學技術發(fā)展的重要標志。伴隨信息時代的到來，信息社會逐漸以微電子技術、電子計算機與互聯網為發(fā)展趨勢。目前電子信息科學技術在國防、科學、工業(yè)、醫(yī)學、通訊等多個領域得到了廣泛地應用，其已經成為人們生產、生活及社會經濟發(fā)展的重要組成部分。作為國民經濟支柱產業(yè)，現階段我國信息技術總體水平和發(fā)達國家相比，仍存有一定差距。為轉變我國信息產業(yè)核心技術受控于人的窘境，必須始終堅持建設創(chuàng)新型國家，將掌握裝備制造業(yè)、信息產業(yè)核心技術作為提升國家競爭力的重點。本文以微電子技術為例分析，在不斷突破CMOS（金屬氧化物半導體）技術極限的基礎上，我國微電子技術始終遵循摩爾定律（集成度每18個月平均多一倍，30年尺寸減小1000倍，提升性能1萬倍），推動我國集成電路市場的快速發(fā)展。但現階段我國市場自給率較低（25%以下），特別是在以計算機中央處理器（CPU）為代表的IC發(fā)展中，發(fā)展水平遠遠低于西方發(fā)達國家。

2、電子信息科學技術的發(fā)展方向

（1）未來信息技術的核心―光電子技術。電子學、光電子學、光子學為現代信息技術的主要發(fā)展階段。作為信息、能量的載體，光子可產生信息光子學與能量光子學，根據以上兩者自身規(guī)律與市場發(fā)展需要，可進行現代光電子交叉學科與光電子信息產業(yè)的建立與發(fā)展。（2）微電子―系統(tǒng)集成化發(fā)展。作為電子信息硬件產品的重點，集成電路制造技術具有廣泛地應用空間，從計算機CPU至各類IC卡都與集成電路息息相關。大規(guī)模（LSI）、超大規(guī)模（VLSI）、特大規(guī)模（ULSI）集成時代已經成為微電子技術的過去，伴隨信息時代的到來及電子信息科學技術的快速發(fā)展，集成電路將以硅基CMOS電路為主，向加工細微化、硅片大直徑化方向發(fā)展。（3）多媒體、智能化成為計算機技術發(fā)展方向。計算機技術、PC機、服務器與其外部設備設計開發(fā)技術等為計算機技術的主要內容。伴隨科學技術水平的不斷進步，并行處理技術也得到了高速發(fā)展，平均每2年計算機性提升一個數量級。產品結構由計算機為核心逐步向因特網網絡設備為核心進行轉變，在系統(tǒng)內部存儲設備所占比重也逐漸增加，逐步發(fā)展為海量存儲。計算機、通信與家電設備通過多媒體逐漸融為一體，語言、數字圖像交互技術也以實用化的方式呈現在人們面前，促使計算機技術逐漸向多媒體、智能化發(fā)展全面發(fā)展。（4）通信、網絡技術的發(fā)展。伴隨社會經濟的快速發(fā)展，人們也越來越依賴網絡，促使信息安全的重要性、緊迫性日漸突出，同時也加快了密碼理論、密碼算法、安全協議、網絡安全和信息隱藏等技術的研究與發(fā)展。作為全球擁有最大規(guī)模移動通信網的國家，現階段我國移動通信網普及率也有待提升。互聯網與移動通信技術的發(fā)展，為無線技術發(fā)展提供了可靠地保障，同時，由無線局域網（WLAN）擴展到無線城域網（WMAN）的發(fā)展為電子信息科學技術的發(fā)展也提供了數據信息依據。在通信技術逐步發(fā)展為寬帶化、個性化與綜合化的同時，網絡技術也逐步向多業(yè)務、高性能與大容量等方向發(fā)展。通過將網絡信息技術提供給用戶，可實現信息通訊的快捷性，推動信息技術的高速發(fā)展。

三、結束語

綜上所述，作為科技革命重要標志的信息技術，電子信息科學技術已經廣泛應用于社會、經濟和人們生活的各個方面，作為市場競爭的重要手段，電子信息科學技術發(fā)展水平的高低將直接影響到國民經濟的發(fā)展為此，我們必須正視與發(fā)達國家在信息科學和技術方面的差距，加大自主創(chuàng)新力度，大力發(fā)展信息產業(yè)并重視推動信息技術在產業(yè)的應用，進一步提升我國的綜合競爭力。

參考文獻

[1]冶明福.關于電子信息科學技術發(fā)展現狀的思考[J].科技致富向導，2011年08期

篇（7）

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業(yè)以比微電子產業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義 的主導產業(yè)，第一是光電子產業(yè)，第二是信息通信產業(yè)，第三是健康和福利產業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1 世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業(yè)務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用 1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激 光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9 億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30 億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

2 我國的光電子技術和產業(yè)

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。

國內光電子有關產業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高 技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關鍵部件，國內企業(yè)產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器 戰(zhàn)勝了國外器件，占領了100%的國內市場。

篇（8）

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業(yè)以比微電子產業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業(yè)，第一是光電子產業(yè)，第二是信息通信產業(yè)，第三是健康和福利產業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業(yè)務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業(yè)

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。國內光電子有關產業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關鍵部件，國內企業(yè)產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件，占領了100%的國內市場。

篇（9）

現狀與背景分析

國家的需求。微電子技術都是高科技、高風險、高投入、高利潤的行業(yè)，而且是一個國家、地區(qū)科技、經濟實力的反映，美國就是以集成電路設計、制造為核心的地區(qū)，讓美國擁有了世界上一流的計算機和IT核心技術，為此，中國于1998年下發(fā)了《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》的18號文件，大力支持、鼓勵我國微電子產業(yè)發(fā)展。

企業(yè)的需求。從2005年8月的西永微電子園的建立，北大方正FPC等十大項目的建設，200億資金的投入。到2015年4月8號，東方重慶8.5代新型半導體顯示器件及系統(tǒng)項目，在重慶兩江新區(qū)水土工業(yè)開發(fā)區(qū)舉行產品投產暨客戶交付活動。該項目總投資328億，為重慶近年來最大投資項目。如此浩大的產業(yè)發(fā)展，必將大量需求各階層微電子技術人才[2]。

高職學院自身的需求。近幾年，高職教育在改革和發(fā)展中取得許多可喜的成果。但是專業(yè)不對口，學生興趣缺乏，企業(yè)抱怨人才不足，應屆畢業(yè)生的實踐技能不夠等相關問題也成為我們教學的薄弱環(huán)節(jié)。基于職業(yè)崗位來分析，才能真正讓學生畢業(yè)更快的適應工作環(huán)境，解決專業(yè)不對口問題。

高職學生的需求。高職學生都期望通過學校專業(yè)課程學習，找到一份合適的工作。學生也在思考如何將專業(yè)知識轉化成專業(yè)能力，如何消化書本內容。學生期望能學習在以后的工作崗位更實用的課程內容。因此基于職業(yè)崗位分析構建微電子專業(yè)課程，能更好的教學，讓學生明確的學習提升自己的能力，同時幫助學生就業(yè)，解決專業(yè)不對口等問題。

研究內容、目標、要解決的教學問題

研究內容和目標。通過往屆畢業(yè)學生的就業(yè)情況分析對應的崗位，找出專業(yè)不對口，或者就業(yè)工作不影響的主要問題。通過修改課程教學模式，提高學生興趣，激發(fā)主觀能動性。通過調研會邀請重慶44所，24所，西南集成設計有限公司等從事微電子行業(yè)的公司，分析高職學生通過學生什么課程能快速適應崗位，達到合理構建微電子課程來使高職學生具有對應的崗位能力，從而有效地培養(yǎng)微電子人才[3]。

要解決的教學問題。激發(fā)學生對課程的興趣，提升主觀能動性；學生不僅掌握對應崗位的理論知識，也要有熟練對應崗位的實際動手能力；調研企業(yè)崗位，分析微電子集成電路設計課程的建設；調研全國高職微電子課程開設，合理調整集成電路設計課程。

采取的分析方法

文獻研究法：利用網絡、報刊等媒介，搜集與課堂教學模式相關的專著、論文等文獻資料，掌握課堂教學模式研究，掌握相關理論知識和國內外對課堂教學模式研究現狀。

企業(yè)調研法：派成員組去江蘇，上海，成都等微電子發(fā)達區(qū)域了解微電子產業(yè)發(fā)展對應的崗位需求。在我校組織的微電子行業(yè)專家職業(yè)分析研討會，邀請重慶24所、44所、西南集成有限公司、鷹谷光電等行業(yè)專家從微電子高職學生崗位需要來分析，構建微電子專業(yè)課程建設[4]。

實驗教學法：用微課進行微電子專業(yè)課程的建設，利用我校作為西南地區(qū)唯一的仿生產工藝線，以及封裝測試線，配套生動形象來表達上課內容。“校企合作，工學結合”，讓學生直接企業(yè)頂崗實習，驗證微電子專業(yè)課程建設對應崗位的合理性，優(yōu)化調整。通過微電子相關的職業(yè)技能大賽嵌入式比賽等等提升學生興趣，對應的課程建設學習。

微電子專業(yè)課程建設

本校通過與微電子多個企業(yè)聯合分析，將微電子專業(yè)課程分成集成電路制造、集成電路設計、集成電路封裝、集成電路測試、半導體行業(yè)設備維護、半導體安全生產管理等相關方向，然后轉為為A、B、C三類課程，由最基礎的理論知識，如計算機使用，英語閱讀，電路分析，工具使用到專業(yè)性技能的操作和綜合職業(yè)技能的培養(yǎng)。

A類課程轉換分析表提供的職業(yè)需求信息為基礎，并依據課程的需要可補充相關理論知識信息，使課程具有理論知識的相對系統(tǒng)性和完整性。如分半導體器件物理，半導體集成電路，工程制圖，電子材料，SMT工藝等基礎課程。

B類課程的目的是培養(yǎng)基本技能。可以通過集成電路版圖設計實訓，集成電路生產工藝實訓，集成電路封裝工藝實訓，集成電路測試實訓，自動化生產線安裝與調試實訓等課程培養(yǎng)學生的基本技能。

篇（10）

現代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統(tǒng)功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。

2 機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面：

3．1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉貼于

3．2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。

3．4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5 環(huán)保化

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

3．6 系統(tǒng)化

未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越光明。