引言
人類歷經過以火、陶瓷及金屬農具生產為代表的年代；人類也走過以英國瓦特蒸汽機發(fā)明為代表的產業(yè)革命、以德國李比希為代表的化工技術革命、以美國愛迪生發(fā)明為代表的電力革命；如今跨入了以綜合創(chuàng)新為代表的信息革命時代。
而正是電子技術的出現(xiàn)和應用，使人類進入了時代．電子技術誕生的歷史雖短，但深入的領域卻是最深，而且成為人類探索宇宙宏觀世界和微觀世界的物質技術基礎．隨著新型電子材料的發(fā)現(xiàn)，電子器件發(fā)生了深刻變革。
二十一世紀，人類進入信息時代，信息社會中信息的生產、存儲、傳輸和處理等過程一般均由電子電路來完成，因此電子技術在國民經濟各方面占有至關重要的作用。尤其是近年來，隨著計算機技術、通信技術和微電子技術等的迅猛發(fā)展，大量的生產實踐和科學技術領域都存在著大量與電子技術有關的問題，目前，電子技術的應用極其廣泛，涉及計算機產業(yè)、通訊、科學技術、工農業(yè)生產、醫(yī)療衛(wèi)生等各個領域，如電視信號傳播、無線電通信、光纖通信、軍事雷達、醫(yī)療X射線透視等，所有這些方面均與電子科學與技術學科息息相關，密不可分。
電子技術是研究電子器件、電子電路及其應用的科學技術。電子技術是其他發(fā)展的基礎和龍頭，它的發(fā)展帶動了其他的發(fā)展。
1.電子技術發(fā)展史概述
電子技術是十九世紀末、二十世紀初發(fā)展起來的新興技術。由于物理學的重大突破，電子技術在二十世紀發(fā)展迅速，應用廣泛，成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。
從20世紀60年代開始，電子器件出現(xiàn)了飛速的發(fā)展，而且隨著微電子和半導體制造工藝的進步，集成度不斷提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之間的物理和功能界限正日趨模糊，嵌入式系統(tǒng)和片上系統(tǒng)(SOC)得已實現(xiàn)。以大規(guī)?？删幊碳呻娐窞槲镔|基礎的EDA技術打破了軟硬件之間的設計界限，使硬件系統(tǒng)軟件化。這已成為現(xiàn)代電子設計的發(fā)展趨勢。
電子技術的發(fā)展，不僅僅體現(xiàn)在電子器件和電子產品的進步上，在電子產品的開發(fā)和加工工藝上有，也取得了革命性的變化。
1947年12月，美國Bell實驗室的Shockley、Bardeen和Brattain等人發(fā)明了晶體三極管。晶體管相較于真空管具有顯著的性能，因此晶體管促進并帶來了“固態(tài)革命”，進而推動了范圍內的半導體電子工業(yè)?，F(xiàn)代電子技術的發(fā)展，由此拉開了序幕。
對于由晶體管構成的分立元件電路，過去的設計者更多的將注意力集中在晶體管內的電流及管腳間的電壓的計算上。隨著集成電路的發(fā)明和大規(guī)模集成電路生產的關鍵技術問題的解決，設計者開始騰出更多的精力進行上層的邏輯設計，從而使較復雜的電路的發(fā)明成為了可能。
大規(guī)模集成電路和超大大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，為微型計算機的誕生創(chuàng)造了條件。微型計算機的應用使得電子技術開發(fā)方式發(fā)生了根本的變化。
近50年來，微電子技術和其他高科技技術的飛速發(fā)展，致使工業(yè)、農業(yè)、科技和國防等領域發(fā)生了令人矚目的變革。
與此同時，電子技術也改變著人們的日常生活。收音機、電視機、高保真度音響、DVD播放機、通信設備（程控電話機、移動通信機）、個人計算機等大量的電子產品，幾乎成為人們生活中的部分。
我國微電子產業(yè)起步于1965年．經過40多年的發(fā)展，現(xiàn)已初步形成了包括材料、設計、制造、封裝共同發(fā)展的產業(yè)鏈。改革開放以來，由于境外大量集成電路設計公司和芯片制造公司的涌入以及國家對集成電路高技術產業(yè)的政策支持，使我國微電子產業(yè)(集成電路產業(yè))進入了高速成長期。中國集成電路需求占世界需求份額從2000年的6．9％上升到2007年的30．1％。
2.電子技術的構成與特點
電子技術由模擬電子技術、數(shù)字電子技術兩部分構成。隨著晶體管、集成電路的發(fā)明和大量應用，電子技術在各自的應用領域都得到了長足的發(fā)展，產品更是日新月異。
2.1模擬電子技術
2.1.1模擬電子技術特征與工藝
總體上說，模擬電子技術就是研究對仿真進行處理的模擬電路。模擬電子技術是整個電子技術的基礎，在信號放大、功率放大、整流穩(wěn)壓、模擬量反饋、混頻、調制解調電路領域具有無法替代的作用。例如高保真(Hi-Fi)的音箱系統(tǒng)、移動通訊領域的高頻發(fā)射機等。
模擬集成電路最重要的指標是電壓和功率。例如，過去的模擬集成電路實際上采用的是基于數(shù)字集成電路的混合集成電路5V CMOS工藝，現(xiàn)在已經越來越多的器件要求采用高壓的BCD工藝。如何提高耐壓，加大功率，降低導通電阻，對于模擬集成電路是一個挑戰(zhàn)。
2.1.2模擬電子技術的應用
模擬技術主要應用于和各種模擬量接口的場合。進入二十一世紀以來，模擬技術有了飛速的發(fā)展。這主要得益于消費類電子產品的飛速發(fā)展，不僅是和娛樂密切相關的音視頻產品的快速發(fā)展，而且還有游戲類，保健類等產品的快速發(fā)展。音視頻的輸入輸出都是模擬量，必須采用模擬的接入，經過數(shù)字處理，再變回模擬量以供人耳及人眼接收。除了人的聽覺、視覺、觸覺等都是接收模擬量以外，其他自然界的物理量也都是模擬量，過去像這些溫度、壓力等等各種物理量主要是用在工業(yè)測量和控制中，而現(xiàn)在也開始廣泛地應用到各種個人消費類產品中。例如電子、電子。的人機互動的游戲機Wii以及用于保健的Wii Fit，就是采用了的加速度測量芯片。此外，因為大多數(shù)消費類產品都是便攜式的，大多數(shù)都是電池供電，因而以電池為初級電源的各種電源功率器件也得到飛速發(fā)展。例如充電管理器、線性低壓降穩(wěn)壓器、各種直流變換器等。
2.2數(shù)字電子技術
2.2.1數(shù)字電子技術概述
與模擬電路相比，數(shù)字電路具有精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、程序軟件控制等一系列優(yōu)點。從目前的的發(fā)展趨勢來看，除一些特殊領域外，以前一些模擬電路的應用場合，大有逐步被數(shù)字電路所取代的趨勢，如數(shù)字濾波器等。
數(shù)字電子技術目前也在向兩個截然相反的方向發(fā)展，一是基于通用處理器的軟件開發(fā)技術，比如單片機、DSP、PLC等技術，其特點是在一個通用處理器(CPU）的基礎上結合少量的硬件電路設計來完成系統(tǒng)的硬件電路，而將主要精力集中在算法、數(shù)據(jù)處理等軟件層次上的系統(tǒng)方法。
另一個方向是基于CPLD/FPGA的可編程邏輯器件的系統(tǒng)開發(fā)，其特點是將算法、數(shù)據(jù)加工等工作全部融入系統(tǒng)的硬件設計當中，在“線與線的互聯(lián)”當中完成對數(shù)據(jù)的加工。
2.2.2數(shù)字電子技術的應用
數(shù)字電子技術一直是電子科學與技術領域中的一個重要分支。近年來，隨著微電子和計算機網絡等基礎技術的飛速發(fā)展，數(shù)字電子技術已滲透到了科研、生產和人們日常生活的各個領域。數(shù)字系統(tǒng)的實現(xiàn)方法在經歷了由分立元件、SSI、MSI、LSI到VLSI的系列演變之后，數(shù)字器件也經歷了由通用集成電路到專業(yè)集成電路（ASIC）的演化。目前，隨著數(shù)字集成技術和EDA、SOC等技術的迅速發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)設計的理論和方法也在相應的變化和發(fā)展。
3.電子技術在自動化領域的應用
3.1電子設計自動化
電子設計自動化(EDA——Electronic Design Automation)技術是以計算機技術和微電子技術發(fā)展為先導，匯集了計算機圖形學、拓撲邏輯學、微電子工藝與結構學和計算機數(shù)學等多種計算機應用學科成果的技術，它是在的計算機工作平臺上開發(fā)出來的一整套電子系統(tǒng)設計的軟件工具。
EDA技術是從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)等技術發(fā)展來的。利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。設計者的工作于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的，這既有利于早期發(fā)現(xiàn)結構設計上的錯誤，避免設計工作的浪費，又減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計的一次性成功率。在EDA技術使用ASIC芯片，它可以很容易地轉由掩模ASIC實現(xiàn)，因此開發(fā)風險也大為降低。
硬件描述語言(HDL)是EDA技術的重要組成部分，是用文本的形式來描述數(shù)字電路的內部結構和信號連接的一類語言，類似于一般的計算機高級語言形式和結構形式。超高速集成電路硬件描述語言(VHDL--VHSIC Hardware Description Langnage)具有很強的電路描述和建模能力，能從多個層次對數(shù)字系統(tǒng)進行建模和描述，從而大大簡化了硬件設計任務，用VHDL進行電子系統(tǒng)設計的一個很大的優(yōu)點是設計者可以專心致力于其功能的實現(xiàn)，而不需要對不影響功能的與工藝有關的因素花費過多的時間和精力。采用硬件描述語言作為設計輸入和庫(LibraIy)的引人，由設計者定義器件的內部邏輯和管腳，將原來由電路板設計完成的大部分工作故在芯片的設計中進行。由于管腳定義的靈活性，大大減輕了電路圖設計和電路板設計的工作量和難度，有效增強了設計的靈活性，提高了工作效率。并且可減少芯片的數(shù)量，縮小系統(tǒng)體積，降低能源消耗，提高了系統(tǒng)的功能和可靠性。
EDA技術發(fā)展趨勢和研究方向：把邏輯綜合和布圖工藝結合起來進行高層次的綜合。布圖研究向縱深發(fā)展，時延約束、性能優(yōu)化、時鐘偏差以及噪聲串擾等成為布圖算法的必須考慮因素。在深亞微米工藝下互連線的延遲已超過了門的延遲，在對芯片進行電氣性能模擬時必須考慮傳輸線。傳輸線的延遲模型、關鍵路徑的延遲估算和時延分析是該領域研究的重點。傳輸線本身也推動了模擬技術的發(fā)展，其中AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)方法及其改進是針對互連線模擬的有效方法。此外，低功耗設計技術、模擬電路的EDA工具的發(fā)展和軟硬件IP核也是EDA技術未來的發(fā)展方向。
隨著電子技術和計算機技術的深入發(fā)展以及EDA設計技術的不斷進步與完善，在單個芯片上集成CPU、DSP存儲器和其他控制功能的片上系統(tǒng)正處于高述發(fā)展中。未來的電子技術開發(fā)方式必然是高度層次化、綜合化和自動化的，新器件的涌現(xiàn)和新的開發(fā)方式的進步是相互依存、相互促進的，它們會隨著科學的發(fā)展不斷的更新和完善。

4.電子技術的發(fā)展前景
4.1電子技術發(fā)展方向
4.1.1高集成化、大容量化、超小型化、大型化
半導體集成電路是信息化社會的“神經”電路。設計尺寸15年縮小1個數(shù)量級，1970年為10μm，1985年1μm，1995年0.3μm，2000年0.1μm。此外，已有能夠工作的0.04μm器件。雖然似乎還沒有達到物理極限，但人們已在討論后微米時代。DRAM集成度的提高，繼續(xù)保持3年4倍的速度。1970年DRAM集成度為1kb，1980年64kb，1995年64Mb，2000年1Gb，預期2014年單片256Gb的存儲芯片可付諸實用。1970年使用50mm的晶圓片，1980年125mm，1995年200mm，2001年300mm，400mm晶圓片已開始研發(fā)，未來晶圓片可望達1m。非揮發(fā)性存儲器之～EPROM的集成度從1992年的4M開始，1996年64M量產，2017年可望出現(xiàn)100Gb以上的非揮發(fā)性RAM。
4.1.2低功耗、易使用性和高生產率
當前的信息化，無論它的傳輸、存儲，還是加工處理，一切都使用半導體，半導體技術無疑是信息社會的基礎。半導體LSI的發(fā)展方向有兩方面：①開發(fā)新的芯片結構：②引入新材料。
為防止地球升溫正積極開發(fā)太陽電池清潔能源。在減少功耗方面，計劃開發(fā)功耗不到10mW，而性能達10GIPS的處理器。電話之后是，寬帶無線終端前途可期，語音識別、自動翻譯等功能將一一實現(xiàn)。
4.1.3高速化、超平列化、高感度化
LSI的開關速度可提高到1皮秒以下，高頻寬帶固體放大器將達100～1000GHz。取代晶體管的新器件課題有“具有放大功能的超導3端器件”，“單原子工作的超高速、超高集成開關器件”，“TIPS(103GIPS)級微處理器”，“10～100nm分辨率的x射線顯微鏡”，“100萬神經元規(guī)模的半導體神經芯片”以及“高溫超導材料”，等等。
4.2當今電子技術發(fā)展趨勢
當今電子技術領域著眼于綠色環(huán)保與節(jié)能方向的產品研發(fā)。
2009年10月，日本的電子展“CEATEC TAPAN2009”在幕張國際會展中心開幕，以“數(shù)字融合：創(chuàng)造明天連通未來” 為主題的展覽，向世界展示了當今的電子元件產品。
例如村田研發(fā)的鋰離子二次電池，可以更加充分地利用原有鋰離子電池進行二次供電。同時，村田公司亦展示了產品在燃料電池和太陽光發(fā)電等清潔能源領域中的應用。增加設備附加功能的展區(qū)重點展示了通信模塊和傳感器技術，包括低功耗藍牙、WirelessHD視頻傳輸模塊、WiFi、RFID應用等模塊產品以及各種傳感器技術。特別是指紋認證和生物特征傳感器令人眼前一亮。展示還包括只能通過放大鏡觀看的最小陶瓷電容器等節(jié)省空間的元件以及抗噪聲和ESD保護解決方案技術。
而目前節(jié)能的特點就是模擬和數(shù)字相結合。具體來說，過去的電源幾乎是模擬式的。以后出現(xiàn)了開關電源，就大大提高了它的效率。同樣，過去的功率放大器幾乎全部是模擬式的。自從出現(xiàn)了D類功率放大器以后，其效率提高了3－5倍。因此，可以認為，在功率放大器方面，目前正在經歷著一場從模擬到數(shù)字的革命。當然不論是開關電源或是D類功率放大器也不同于一般意義上的數(shù)字技術。所以這實際上是一種模擬和數(shù)字相結合的產品。
為降低黑色家電能耗的D類功率放大器和用于LCD液晶屏的LED背光恒流驅動。這兩種技術對于黑色家電的節(jié)能起著極其重要的作用。