數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用實踐相關(guān)問題芻議

許可欣

摘要：隨著信息數(shù)字化技術(shù)在各個專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，數(shù)字電子技術(shù)在電類專業(yè)中的作用不可替代。為了打好專業(yè)知識和技能的基礎(chǔ)，提升實踐操作和技術(shù)應(yīng)用能力，對數(shù)字電子技術(shù)的實踐應(yīng)用進(jìn)行了研究和開發(fā)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù);應(yīng)用;問題

1 關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)的研究內(nèi)容和特點(diǎn)

數(shù)字電子技術(shù)主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應(yīng)用，科學(xué)技術(shù)推動數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展，突出了電子信號處理的優(yōu)勢。將模擬信號按比例轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，將數(shù)字信號送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，再將處理結(jié)果根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號輸出，能充分發(fā)揮和利用數(shù)字電路在信號處理上的強(qiáng)大功能。

2 關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用

2.1數(shù)字電子技術(shù)在微波功率計上的應(yīng)用

微波功率計是以數(shù)字電子技術(shù)和虛擬儀器理論為依據(jù)，通過對應(yīng)軟件實現(xiàn)了將微波功率和直流電壓之間的轉(zhuǎn)換，完成了兩者之間的采集與傳輸。微波功率計探頭由三部分組成，分別是USB通信電路、檢測微弱信號電路和檢波二極管電路。微波功率計的軟件由三部分組成，分別是應(yīng)用程序、驅(qū)動程序和控制器固件程序組成。試驗在常溫下進(jìn)行，首先確定各項參數(shù)，功率范圍是[-55dBm，+20dBm]，頻率范圍是[10MHz，18GHz]，功率待測電50個，隨機(jī)抽取。然后用所設(shè)計的微波功率計進(jìn)行測量，結(jié)果顯示，基本能夠達(dá)到測量目標(biāo)，實現(xiàn)連續(xù)波的平均功率測量。但是由于溫度和電路穩(wěn)定性的影響，動態(tài)范圍兩端的測量數(shù)據(jù)誤差較大。整體上看，微波功率計能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，符合要求。微波功率計的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、操作簡便，體積精巧、精準(zhǔn)度高、能夠與WINDOWS系統(tǒng)設(shè)備匹配。

2.2數(shù)字電子技術(shù)在雷達(dá)接收機(jī)上的應(yīng)用

雷達(dá)接受機(jī)要有較強(qiáng)的抗干擾探測能力，要能在寬工作頻道工作，要有高度的靈敏性。數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到雷達(dá)接收機(jī)等高精確度儀器中，雷達(dá)接收機(jī)正由模擬接收機(jī)向數(shù)字化接收機(jī)方向轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變內(nèi)容具體涉及三個方面，低噪聲放大器、鏡頻抑制混放電路和I/Q解調(diào)技術(shù)。運(yùn)用高指標(biāo)的數(shù)字變頻和數(shù)字過濾技術(shù)能完成前兩者的轉(zhuǎn)變，運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)能實現(xiàn)I/Q解調(diào)技術(shù)的轉(zhuǎn)變。一般情況下，雷達(dá)接收機(jī)使用正交型I/Q解調(diào)技術(shù)對回波進(jìn)行處理，獲取中頻信號的相位與幅度等相關(guān)信息，從而提升雷達(dá)的檢測性能。非正交相位與非平衡幅度等因素，會使相應(yīng)的信號產(chǎn)生多余的鏡頻分量與幅相誤差，影響后級的數(shù)字處理電路的性能。

2.3數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

數(shù)字電子技術(shù)研究的內(nèi)容是邏輯門電路、集成器件的功能和集成器件的應(yīng)用，具體包括，邏輯門電路組合和時序電路的分析和設(shè)計、集成芯片各腳功能以及555定時器。數(shù)字電路在信號處理方面的功能非常強(qiáng)大，首先依照比例把模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，然后把數(shù)字信號送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，最后依據(jù)需要把處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號進(jìn)行輸出。要理解數(shù)字電子技術(shù)的工作原理，首先要了解一個相關(guān)概念，幅值是幅度取值的簡稱，幅值是指數(shù)值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。數(shù)字信號要求幅度的取值是離散型的。常見的數(shù)字信號是二進(jìn)制碼，二進(jìn)制碼之所以能被廣泛使用，是因為它受噪音影響小，便于數(shù)字電路進(jìn)行處理。數(shù)字信號的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，不積累噪聲，有利于信息儲存、交換和加密處理，有利于減小設(shè)備體積和設(shè)備集成化，便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，進(jìn)而加寬占用的信道頻帶。

信號的數(shù)字化過程要經(jīng)過抽樣、量化和編碼三個步驟，信號的數(shù)字化過程也叫做脈沖編碼調(diào)制。抽樣是指用每隔一定時間的信號樣值序列來代替原來在時間上連續(xù)的信號，也就是在時間上將模擬信號離散化。量化是用有限個幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。編碼則是按照一定的規(guī)律，把量化后的值用二進(jìn)制表示，然后轉(zhuǎn)換成二值或多值的數(shù)字信號流。這樣得到的數(shù)字信號可以通過電纜、微波干線、衛(wèi)星通道等數(shù)字線路進(jìn)行傳輸。在接收端則與上述模擬信號數(shù)字化過程相反，再經(jīng)過后置濾波又恢復(fù)成原來的模擬信號。把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，提高了網(wǎng)絡(luò)通信信號的處理能力和網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸效率，實現(xiàn)了通信的高速度和大容量。高速信息電子網(wǎng)絡(luò)主要由四部分組成，分別是通信網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫和日用電子產(chǎn)品，它們共同組成了完備的網(wǎng)絡(luò)體系。計算機(jī)和服務(wù)器先把模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并且進(jìn)行信息輸入或輸出;然后數(shù)字信息在數(shù)字電路上進(jìn)行傳輸，最后對信息進(jìn)行存儲，并將數(shù)字信息再轉(zhuǎn)換成模擬信息，完成數(shù)字電子技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸?shù)奶幚砗涂刂啤?/p>

3 數(shù)字電子技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)字電子技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

隨著信息化時代的到來，社會需求推動著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)更是成為社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍，市場需求推動著信息技術(shù)向更深層次的邁進(jìn)。因此科技信息的不斷進(jìn)步加速了產(chǎn)業(yè)的升級換代，這就要求數(shù)字電子技術(shù)必須要順應(yīng)市場的需求。數(shù)字化是電子技術(shù)的必由之路，這已經(jīng)成為當(dāng)代的共識。我國的電子技術(shù)研究者經(jīng)過多次探索和實驗，使得數(shù)字化的歷程在不斷進(jìn)行著一系列的重大變革。當(dāng)代我們所應(yīng)用的電子產(chǎn)品由于技術(shù)的不斷革新正在以前所未有的速度進(jìn)行更新?lián)Q代，而這種革新又主要表現(xiàn)在大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷膹V泛應(yīng)用之中。特別是在當(dāng)今這個時代，半導(dǎo)體的工藝水平經(jīng)過不斷開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了深亞微米，芯片的集成高度也達(dá)到千兆位，時鐘頻率也正在向千兆赫茲以上發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸位數(shù)甚至達(dá)到了每秒幾十億次，這些技術(shù)在之前是難以想象的，這就注定SOC（System 0h aCh5p）片上系統(tǒng)必將成為未來集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢。電子設(shè)計技術(shù)在不斷的更新?lián)Q代，發(fā)展到了今天，又將面臨另一次更大意義的突破―5PGA在EDA（電子設(shè)計自動化）基礎(chǔ)上的廣泛應(yīng)用，此技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將在我們的信息時代再創(chuàng)奇跡。

3.2 數(shù)字與模擬電子技術(shù)之間的融合

數(shù)字與模擬電子技術(shù)之間的融合促進(jìn)了新型電子器件的誕生，不斷地提高性能一直是電子器件追求的目標(biāo)，模擬技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的融合首先提高了傳統(tǒng)電子器件的性能，促進(jìn)了新型電子器件的誕生。例如，傳統(tǒng)電位器噪聲大、使用壽命短、可靠性差，而集成了EEROM、電子開關(guān)和線性電阻技術(shù)數(shù)字電位器因改變了傳統(tǒng)電位器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而根除了傳統(tǒng)電位器的固有缺陷，提高了其性能。目前各種電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器、D類音頻功率放大器都是數(shù)字與模擬相結(jié)合的新型電子器件。

4 結(jié)語

數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的數(shù)字電子技術(shù)也會隨之不斷的更新?lián)Q代，加上數(shù)字電子技術(shù)新元器件的不斷發(fā)展，使之能夠應(yīng)用于更多行業(yè)領(lǐng)域，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展和重大改革，也將成為新世紀(jì)電力研究的新方向，從而更好的為人們的發(fā)展和社會的進(jìn)步做更大貢獻(xiàn)。

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