新编-信息与通信工程专业概论-精品课件.ppt

1、2022-7-22信息与通信工程系1 信息与通信工程信息与通信工程专业概论专业概论2022-7-22信息与通信工程系2第二部分电子电路实现技术信息与通信工程专业概论2022-7-22信息与通信工程系3电子电路实现技术通信系统的基本结构电子技术的作用和任务电子电路的基本原理和特点数字电子技术与计算机集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系4通信系统的基本结构利用传输媒介的物理特性传输载有信息的信号。*工作频率*信道带宽*信号功率(信噪比）2,消息与电信号之间的对应关系编码与调制3,信息的获取与重现实现技术手段：方便、快捷、低成本、高可靠2022-7-22信息与通信工程系5通信系

2、统的基本结构双绞线同轴电缆光缆无线信道50MHz300MHz10THz30GHz电话FM Radio电视E1300-3400Hz150KHz0-6MHz2MbpsFM Radio电视GSM手机10mV（10dBm）5868dBm-90-103dBm,110lg(/1)110lg(/1)dBmSmWdBSWmm2022-7-22信息与通信工程系6通信系统的基本结构调制的作用：基带信号转变为频道传输信号h基带信号调制到发射频带，提高辐射效率（天线与基带信号调制到发射频带，提高辐射效率（天线与信号波长可比较）。信号波长可比较）。h实现多路复用，多个基带信号同时工作互不干扰。实现多路复用，多个基带信号

3、同时工作互不干扰。编码的作用：用二进制信号描述信息h信源编码信源编码:(1)模数转换（模数转换（2）减少消息中的冗余度）减少消息中的冗余度。h信道编码信道编码:(1)差错控制（差错控制（2）加密。）加密。2022-7-22信息与通信工程系7通信系统的基本结构声音-电信号-声音=电话、扩音机、音响装置；静态图像-电信号-静态图像=照相机、显示器；动态图像-电信号-动态图像=摄像机、电视机2022-7-22信息与通信工程系8电子电路实现技术通信系统的基本结构电子技术的作用和任务电子电路的基本原理和特点数字电子技术与计算机集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系9电子技术的作用和任

4、务利用电子管、晶体管等电子器件对 电信号进行加工和处理的技术。单向导电性(非线性特性）正向受控作用 开关特性2022-7-22信息与通信工程系10电子技术的作用和任务整流、检波、非线性变换、频谱搬移RLuiuouiuott2022-7-22信息与通信工程系11电子技术的作用和任务整流、检波、非线性变换、频谱搬移2022-7-22信息与通信工程系12电子技术的作用和任务整流、检波、非线性变换、频谱搬移2022-7-22信息与通信工程系13电子技术的作用和任务整流、检波、非线性变换、频谱搬移111122()coscos323Sttt11111()()()122()()(coscos3)23ssig

5、 v tv tStg v tv ttt其中出现了1+s分量把s 频谱搬移到1附近it111,22()220,ntnStelsewhere2022-7-22信息与通信工程系14电子技术的作用和任务小信号放大，功率放大，信号发生微弱信号放大信号动态范围很小晶体管特 性线性化微变等效电路放大倍数带宽噪声系数RB+ECRCC1C2vitiBtiCtvCtvotviiCvCuoiB2022-7-22信息与通信工程系15电子技术的作用和任务小信号放大，功率放大，信号发生信号动态范围很大晶体管工作在非线性区采取电路措施合成波形ic1ic2vi-VEET1T2vo+VEERLiL2022-7-22信息与通信工

6、程系16电子技术的作用和任务正反馈实现振荡有源器件进行换能 回路决定振荡频率2022-7-22信息与通信工程系17电子技术的作用和任务脉冲波形变换，逆变电源，高效放大RC较大时，短时间内充电电流基本不变2022-7-22信息与通信工程系18电子技术的作用和任务脉冲波形变换，逆变电源，高效放大直流（高）调宽降压 直流（低）效率与脉冲沿斜率有关，亦与脉冲频率有关2022-7-22信息与通信工程系19电子技术的作用和任务脉冲波形变换，逆变电源，高效放大在开关工作方式下实现线性放大,效率达90%以上2022-7-22信息与通信工程系20电子电路实现技术通信系统的基本结构电子技术的作用和任务电子电路的基

7、本原理和特点数字电子技术与计算机集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系21电子电路的基本原理和特点载流子浓度扩散方程PN结势垒电压晶体二极管伏安特性/(1)DTvVDDSIIe窄基区结构基区复合集电结反偏vBE对iC有控制作用iB与iC成比例关系/(1)BETvVEESiIeCBCEOIII2022-7-22信息与通信工程系22电子电路的基本原理和特点指数型的伏安特性线性区内的放大特性非线性开关特性00()/10()()2,/T TS TS TTIIVkT q/(1)BETvVEESiIe2022-7-22信息与通信工程系23通信系统的基本结构电子技术的作用和任务电子电路的

8、基本原理和特点数字电子技术与计算机集成电路技术与微电子技术电子电路实现技术2022-7-22信息与通信工程系24数字电子技术与计算机时间上取值上离散量化与逻辑事件对应、用布尔代数处理二进制逻辑门易于实现计算机=特殊的数字系统模拟信号 数字信号2022-7-22信息与通信工程系25通信系统的基本结构电子技术的作用和任务电子电路的基本原理和特点数字电子技术与计算机集成电路技术与微电子技术电子电路实现技术2022-7-22信息与通信工程系26集成电路技术与微电子技术Integrated Circuit，(IC)将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，采用特定的工艺和连接手段，“集成”在一块

9、半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在有多个引脚的外壳内，所得到的电子器件。2022-7-22信息与通信工程系27集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系28集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系29Father 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

10、l Prize for Physics.集成电路技术与微电子技术The First Integrated Circuit.The size of pencil tip Jack Kiblys solid circuit was first shown to the press in March 1959.2022-7-22信息与通信工程系30集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系31集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系32集成电路技术与微电子技术奔腾一代CPU内部结构（Bug CPU再利用做成纪念章）2022-7-22信息与通信工程系33集成电路技术与

11、微电子技术2022-7-22信息与通信工程系34集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系35集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系36集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系37集成电路技术与微电子技术集成电路的分类器件结构类型 集成电路规模 使用的基片材料 电路形式 应用领域2022-7-22信息与通信工程系38集成电路技术与微电子技术 双极集成电路：主要由双极晶体管构成。*NPN型双极集成电路 *PNP型双极集成电路*NMOS*PMOS*CMOS(互补MOS)速度高、驱动能力强，功耗较大、集成度较低功耗低、集成度高，随着尺寸的缩小，速

12、度也可以提高2022-7-22信息与通信工程系39集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系40集成电路技术与微电子技术小规模集成电路中规模集成电路大规模集成电路超大规模集成电路特大规模集成电路巨大规模集成电路2022-7-22信息与通信工程系41集成电路技术与微电子技术2022-7-22信息与通信工程系42集成电路技术与微电子技术数字集成电路 (Digital IC):以二进制方式进行数字计算和逻辑运算的集成电路，用于处理数字信号。模拟集成电路(Analog IC):处理连续变化的模拟信号的集成电路。线性集成电路：如运算放大器、电压跟随器等。非线性集成电路：如比较器、振荡器、

13、乘法器等。数模混合集成电路 (Digital-Analog IC):如模数转换器(A/D)、555电路等。2022-7-22信息与通信工程系43集成电路技术与微电子技术通用集成电路：普遍适用于各种电子系统，具有某种通用的功能。如运放、三端稳压器、74系列TTL数字电路、4000系列CMOS数字电路等。专用集成电路（ASIC)：具有特殊用途的集成电路，用于特定的产品。半定制集成电路：基本结构确定，可由用户编程修改以适应不同的应用需求。如CPLD、FPGA等。片上系统（SOC):单芯片中集成模拟、数字、微处理器等电路，构成完整的应用系统2022-7-22信息与通信工程系44集成电路技术与微电子技术

14、IC的应用开发方法通用集成电路：根据用途选择功能和性能能够满足要求的IC，与外围电路配合构成系统半定制集成电路：根据用途选择性能和容量能够满足要求的IC，用VHDL等硬件描述语言进行内部功能设计，构成应用系统。专用集成电路和片上系统：根据功能要求，利用CADENCE等设计工具软件，集成各种IP核，进行芯片级设计，经过各种仿真检验后流片、封装得到满足要求的IC。2022-7-22信息与通信工程系45集成电路技术与微电子技术1947.12.23第一支晶体管1958 第一块集成电路1962 CMOS技术1967 非挥发性存储器1968 单晶体管DRAM1971 微处理器集成电路技术发展的几个里程碑事

15、件：摩尔定律：集成度每3年提高四倍，而加工特性尺寸缩小 倍。22022-7-22信息与通信工程系46集成电路技术与微电子技术与电子技术有关的课程电路电子技术基础、通信电子电路、微波电路数字逻辑电路、微机原理与接口技术 DSP原理与应用VLSI设计基础、CPLD与SOC技术电子电路设计训练：2022-7-22信息与通信工程系47集成电路技术与微电子技术信息工程学科与行业需要坚实的数学基础与严密的科学思维系统的信号处理理论与信息系统知识丰富的电子系统设计知识与应用经验良好的计算机软硬件知识与应用能力创新型科技人才+2022-7-22信息与通信工程系48集成电路技术与微电子技术理论联系实际 注重能力

16、培养严谨、科学、勤奋、踏实！2022-7-22信息与通信工程系49通信频段划分及应用通信系统模型返回nRF信号的波段划分如下表：波段名称传播方式波长范围频率范围频段名称主要用途长波中波地表波300003000 m3000200 m10100 kHz1001500 kHz低频 LF中频 MF电报广播短波中短波短波地表波电离层20050 m5010 m15006000 kHz630 MHz中高频 IF高频 HF电报、广播电报、广播超短波微波米波分米波厘米波毫米波视距波101 m10010 cm101cm101 mm30300 MHz3003000 MHz330 GHz30300 GHz甚高频 VHF特高频 UHF超高频 SHF极高频 EHF通信、电视、导航电视、雷达、导航中继通信、卫星通信、雷达、导航等激光光波103 GHz通信调制的作用：h基带信号调制到发射频带，提高辐射效率（天线与信号波长可比较）。h实现多路复用，多个基带信号同时工作互不干扰。2022-7-22信息与通信工程系51通信系统的基本结构1111,2sin()0,tTTx ttT10 1011,2sin()0,/2ktTkTx tkkTtT 返回