淺談應用型模擬電子技術的發(fā)展分析框架思路構建

李玉翰

（重慶工貿(mào)職業(yè)技術學院，重慶 408000）

信息時代下，互聯(lián)網(wǎng)技術開始滲透并使用到了多個行業(yè)產(chǎn)業(yè)中，其有效地改變了該行業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)模式。應用型模擬電子技術是基于互聯(lián)網(wǎng)及現(xiàn)代信息技術發(fā)展起來的一種全新控制技術，其具有較強的實踐性和應用型，對于半導體元件物理性能控制及電路設計研究具有積極作用。

1 模擬電子技術發(fā)展歷程及應用現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展歷程

應用型模擬電子技術從興起到成熟經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程。其中整流器階段、逆變器階段和變頻器階段是其發(fā)展中的三個重要階段。在整流器階段中，直流電消耗占到了工業(yè)使用電量的20%，這要求人們重視高頻整流器的設計應用，以此實現(xiàn)交流電向直流電的轉變，確保供電的效率與頻率。發(fā)展到逆變器階段時，網(wǎng)絡信息技術與電子技術的交融趨勢加深，在此基礎上，電子裝置出現(xiàn)了自動化的發(fā)展趨勢。如這一階段交流電機變頻調(diào)速裝置的應用較多，其推動了逆晶閘管組成電子裝置的發(fā)展，達到了電力節(jié)能的目的。模擬電子技術發(fā)展到變頻器應用階段時，精加工技術與高壓電流技術開始結合在了一起，此時，全控性公路的電子元器件技術的得到了發(fā)展，并且隨著MOSFET、絕緣門級雙極晶體管的出現(xiàn)，電子技術中的小功率電源開始朝著高頻功率發(fā)展，有效地推動了電子技術的創(chuàng)新。

1.2 應用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，模擬電子技術在工程控制中得到了廣泛應用。從技術應用過程來看，模擬電子技術與系統(tǒng)論緊密結合，并且在實際控制管理中，其充分融入了網(wǎng)絡圖論的相關原理和方法，為現(xiàn)代科學技術的研究奠定了良好基礎。在當今工業(yè)生產(chǎn)及社會發(fā)展中，人們對應用型模擬電子技術的依賴性不斷增強，應用型模擬電子技術本身也處于持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新狀態(tài)。如除基本的微電子技術外，應用型模擬電子技術還出現(xiàn)了納米電子技術和光子電子等諸多形態(tài)；這些全新技術形態(tài)的產(chǎn)生和應用對于現(xiàn)代工程控制及社會發(fā)展具有積極作用。

2 應用型模擬電子技術形態(tài)

2.1 微電子技術

作為模擬電子技術發(fā)展來的一種全新技術形態(tài)，微電子技術以半導體器件為基礎，以集成電路為核心，對于現(xiàn)代電子工程建設及電路控制發(fā)展具有積極作用。就微電子技術本身而言，其不僅具有動作速度快的特點，而且系統(tǒng)作業(yè)過程無機械磨損，整體較為安全可靠。目前，微電子技術已經(jīng)發(fā)展到了較高水平，其是高科技的驅(qū)動力，同時，也是現(xiàn)代電子行業(yè)的核心。在微電子技術應用方面，通過與光學和機械的集合，微機電系統(tǒng)得以產(chǎn)生，而在生物工程領域，融入微電子技術還促進了生物芯片的研發(fā)和應用。從未來發(fā)展方向來看，高速度、低功耗、高集成度是微電子技術發(fā)展的重要方向，在一定程度上，其已經(jīng)成為衡量一個國家科技水平的重要標志。

2.2 納米電子技術

納米電子技術是微電子技術的重要分支，其主要是在納米尺度空間下，對微粒的運動特征和運動規(guī)律進行研究，并基于這種特征規(guī)律實施工程控制。在納米電子技術支撐下，不僅能統(tǒng)計漲落特性，而且分析了電子能級的不連續(xù)性，并對電子的量子隧道效應進行研究。在納米電子學中，磁電子學的應用極為廣泛，其能在考慮磁性及電子傳導關聯(lián)效應的基礎上，完成磁記錄、磁頭讀取等諸多任務；另外，磁電子還能實現(xiàn)非易失性信息的隨機存儲，并且其在量子計算機等領域有廣泛應用。

2.3 光電子技術

在未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，由電子技術和光子技術交融發(fā)展起來的光電技術將成為核心支撐。從產(chǎn)業(yè)技術應用過程來看，光電子技術研究的重點集中在光信號的產(chǎn)生、產(chǎn)生和傳輸過程中，為實現(xiàn)這些功能，除開發(fā)新型光敏材料、非線性光學材料外，還需重視微加工、微機電和系統(tǒng)集成等技術的全面發(fā)展。

3 應用型模擬電子技術的應用框架

3.1 在通信高頻開關電源中的應用

在信息技術快速發(fā)展的今天，通信行業(yè)也獲得了跨越式發(fā)展。作為通信系統(tǒng)基礎設施的重要組成部分，高頻開關電源的應用對于通信功能的實現(xiàn)具有積極作用。現(xiàn)階段，人們將通信設備中的整流器稱為一次電源，而變換器被稱為二次電源。通信設備正常運作情況下，積極發(fā)揮一次電源的作用，能實現(xiàn)多相交流電網(wǎng)的轉換，使得交流電源轉化為直流電源。同時，通信設備的組成較為復雜，這些通信設備包含較多的集成電路，集成電路不同，其對通信設備所帶來的電源壓力也有較大差異，此時，使用高頻開關單元，能有效保證通信設備電源電壓的穩(wěn)定性。步入新時期以來，應用型模擬電子技術愈發(fā)成熟，其在通信高頻開關單元中的應用也日益深入。譬如，在應用型模擬電子技術的支撐下，人們在通信設備中使用了隔離電源模板，該模板具有較高的使用功率密度，能有效地減少電源損耗，增強通信的整體容量。

3.2 計算機綠色電源

相比普通的通信設備，計算機的集成電路更加復雜。在應用型模擬電子技術的支撐下，可在計算機中使用綠色電源，從綠色電源應用效果來看，其不僅能減少計算機的耗電量，而且能控制計算機對人體、環(huán)境的影響。現(xiàn)階段，計算機在各行各業(yè)中的應用愈發(fā)普遍，并且在綠色發(fā)展理念下，人們提倡建設節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，此時，基于應用型模擬電子技術使用綠色電源順應了社會發(fā)展趨勢，其是計算機高效能發(fā)展的重要趨勢。

3.3 高頻逆變器整流焊機電源

作為一種高效能電源，高頻逆變器整流焊機電源在當今社會中的應用前景極為廣闊。就變焊機電源本身而言，其能逆變轉換電源中的電流，如對于直流電源而言，在高頻變壓器的轉換作用下，其能轉化為高頻電源；在此過程中，高頻電壓器對電流具有一定的整合作用，其使得直流電源最終轉化成為穩(wěn)定的電源。要注意的是，電焊機工作環(huán)境、電源所處環(huán)境均較為惡劣，對此在實施電流轉化時，需重視整流電焊機安全性的有效控制。

3.4 不間斷電源應用

不間斷電源是應用型模擬電子技術應用的一種全新形態(tài)。從現(xiàn)代工程控制過程來看，使用不間斷電源的根本目的在于保證在特殊環(huán)境中，不論是通信設備還是計算機等，均能保持正常的工作狀態(tài)。這避免了設備停止工作所帶來的不利影響，確保了整體的生產(chǎn)效益和安全性。在不間斷電源運作中，通過整流器的作用，交流電最終會被轉化為直流電，在此過程中，有一部分電能被用于蓄電池充電，而另一部分能量在經(jīng)過逆變器轉化后朱那位交流電，當逆變器發(fā)生故障后，這部分交流電能為系統(tǒng)電源提供電流，真正實現(xiàn)不間斷供電的目的。

4 應用型模擬電子技術的發(fā)展趨勢

工業(yè)4.0背景下，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的信息技術與設備用應用逐漸深入，這有效地推動了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的智能化的發(fā)揮。就應用型模擬電子技術而言，其在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到了至關重要的作用。結合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展規(guī)律可知，在未來發(fā)展中，應用型模擬電子技術還將朝著以下方向發(fā)展。

一方面，智能化是應用型模擬電子技術發(fā)展的重要趨勢。即在應用型模擬電子技術應用中，系統(tǒng)化地融入網(wǎng)絡信息技術，然后，在網(wǎng)絡信息技術的支撐下，對開關電源進行控制，這樣不僅能提升應用型模擬電子技術的應用效果，而且能為日常工作、生活的智能化管理提供便利。另一方面，為提升應用型模擬電子技術應用質(zhì)量，還需重視絕緣柵雙極型晶體管的深層次研究。從絕緣柵雙極型晶體管應用效果來看，其能在進一步改善電源中整流器、逆變器的工作效率，同時，其能實現(xiàn)電源設備質(zhì)量、體積的有效控制，并且在一定程度上，絕緣柵雙極型晶體管還能降低設備噪聲，滿足人們的實際應用需要。此外，模塊化也是應用型模擬電子技術發(fā)展的重要趨勢，經(jīng)過模塊化發(fā)展，能有效保證電源設備應用的安全性，提升電力工程控制的整體效果。

5 結語

應用型模擬電子技術的建設與發(fā)展對于各個行業(yè)具有深刻影響。新時期，人們只有充分認識應用型模擬電子技術的應用優(yōu)勢，深化其技術體系研究，并系統(tǒng)構建其技術應用框架，實現(xiàn)應用型模擬電子技術與多學科的融合，這樣才能有效提升應用型模擬電子技術的應用水平，促進現(xiàn)代工業(yè)及工程控制的可持續(xù)發(fā)展。