数电作业

姓名：尹金坤学号：1609131093 班级：16通信（2）班

电子技术发展的现状与未来

从高中时代开始，我便对电学有着浓厚的兴趣。当时便觉得电有许多不可思议之处，区别于力学对应的机械结构，电子元件似乎有着某些神奇的魔力。几年后，我来到了哈工大，学的专业是航天学院的自动化，如愿的向着成为一名工程师的梦想更近了一步，并且专业的主修课程也是电相关的。我也有高中同学来到工大学的专业是机械和能源动力等机械相关的，而我是学电的，其实我为此觉得挺骄傲的，因为我觉得学电的更能对这个世界有巨大的影响，想想如今世界上的科技及工程领域中那些最炙手可热的产品，智能手机，平板电脑，可穿戴设备，全息眼镜，无人机，智能汽车等等，这些最为酷炫的，代表着人类科技与智慧最高成果的产品，多数不都是电子产品吗？或者至少他们的核心部分是通过电力电子技术来实现的。我不知道自己这么想是不是有一些偏激，或者是因为并不了解其他领域，但在现在这却是真实的想法，我为自己的未来将会主要投身于电学而感到自豪，而激动不已，我期待自己能在这个领域中有所作为，来改变世界。在这篇小论文中，我通过搜集资料，以及一些自身的理解，梳理了电子技术现状并展望了它的未来。

人类目前超大规模集成电路的设计已经达到了相当高的水平。现在世界上最小的芯片的宽度仅有一个人手指相邻两条指纹的大小，然而其集成度却达到了令人难以想象的水平。虽然根据摩尔定律的预言，电路的集成度终将到达一个极限。然而随着纳米电子学和光电子学的不断发展和渐渐成熟，未来的电子科学与技术终将实现巨大的进步。我

们目前所用的光纤通信就跟光电子学息息相关，这种通信方式相对于我们平常使用的无线电通信有着很多优点，例如它的通信容量大，传输距离远，无辐射，难于窃听，抗电磁干扰，通信质量佳等等都是无线电通信难以比拟的。纳米电子技术与光电子技术终将给世界带来巨大的产业革命，将使得未来人类的生活更加方便快捷。未来的电子系统和装备都将运行在量子力学原理之上。对这些微观世界里面物质运动规律的研究必将给人类科技带来巨大的变革。我们的网速会更快，我们所用的电子设备会更小，然而质量、精度却会更高，我们的计算机的运算速度会更快，电脑电视的图像显示会更加清晰……而这些，同时又会带动航天产业、服务业、国防、通信以及医学等等相关产业的巨大前进，并最终带动整个人类社会的巨大进步。说完大的趋势，我想回到我国的层面上。曾经看到过这样一段话来对比了国外与我国的机械与电子技术的现状。国外在六十年代甚至更早以前,相当人体四肢的各种动力机械,如蒸汽机、柴油机、电动机等已相继发明,延长和扩充了人体四肢的功能,实现了体力劳动的机械化。六十年代起到七十年代作为人类大脑延长和扩充的电子计算机业已基本成熟,实现了脑力劳劝的机械化,并日益逼近着人脑的全部功能。与此相反,作为感官的延长和扩充的传感器,却显得十分落后。为此,国外许多国家把传感器作为八十年代重要的关键技术来发展,甚至国外把八十年代叫做传感器时代。我国的机械产品本身是先进的,但因为传感器和计算机落后,形成了所谓“四肢”发达、“大脑”简单、“感觉”迟钝的畸形局面。许多外商把我国生产的机床配上电脑;把我国的照像机配上电子快门或把国产缝纫机配上程序控制都可以以高价畅销于国际市场。这说明我国的机械产品、仪器仪表的智能化太差,机械产品与微型计算机配套率太低。因此,在如今机电一体化的趋势下，把微机技术引入非电专业的教学计划,改变我国机械产品的落后状态是当务之急。仔细想一想觉得真的很有道理，计算机以及传感器技术真的是代表了一个产品或设备的大脑和感官器官啊，单单的四肢发达是远远不够的，如今

进入21世纪，一切硬件设备的智能化，以及物联网技术的发展是一种趋势，未来将会万物互联。因此基于电力电子技术的微机（芯片）以及传感器技术将会是这个时代的推动者，因此我觉得这些领域是我国应该着重发展的，然而现阶段我国的微电子技术仍然落后于国外很多年，许多芯片还依赖于进口，没有核心技术。而传感器技术，在21世纪更是一种战略性的技术，如今以自动驾驶技术为代表的智能汽车技术，以及以Google glass、Apple Watch为代表的可穿戴设备，以Oculus Rift、微软HoloLens全息眼镜为代表的虚拟现实与增强现实设备，以及各种智能家居设备为代表的物联网产品，无一不基于先进的传感器技术等。传感器的灵敏性，精巧性，以及稳定性对于提高产品的性能具有重要的意义。而国外早在上世纪80年代便意识到了传感器的重要性并有很大的投入，而我国的起步则相对较晚。由此可见，在传感器和芯片技术上的落后将成为未来我国抢占智能硬件，物联网制高点的绊脚石，我国应该在这方面有更大的投入。然而，除了硬件研发上的投入，更应该在高校的教学计划上进行改革，例如对于上文提到的把微机技术及传感器技术等引入非电专业，普及这种智能化的理念。随着微电子学,软件工程的发展,分立器件逐步被集成电路所取代,硬件连接的逻辑电路将被程序设计所取代;传统的数学工具也将被汇编语言或高级语言所取代;事实上各类微机“散件”本身就是一个子系统乃至一个系统,很少进行分立器件电路的设计与计算,因而电子工程师的传统武器——电烙铁以及有关的调试设备也变得越来越不重要了。微电子学的新成就促成从材料到系统的一体化,打破了器件工程师、整机工程师、系统工程师之间的严格界限,使传统的研究课题、专业分工以及工作方式都产生根本的变化。未来的电子工程师不应只着眼于电路,而应是一个着眼于电子学系统的多面手。这便要求从传统的电路理论教学转向新时代的“智能电路”教育方法。

人类在电子技术这条路上一路走来相当不易，从上世纪50年代开始到现在，电子

技术一直在向高频，高速，低能耗，多元化发展，无数科学家倾其一生为电子科技的发展做出了巨大的贡献，就是现在，仍然还有很多科学家及工程师在研究着世界最前沿的电子技术。正是因为有这些人不屑的努力，我们的电子技术的前景将会更加光明，人类社会的未来将会更加美好。我也相信，我国也一定会通过自主创新，在电子技术领域上上打破国外的垄断，追赶上西方的脚步，成为世界的领军者，在未来的智能硬件时代取得制高点！这需要我们共同的努力。