电子技术及其应用基础 盘点电子技术基础中的数学应用

小编 2024-11-23 电子头条 23 0

盘点电子技术基础中的数学应用

电子技术基础中的数学模型有很多种,以下是其中一些常用的数学模型:

欧姆定律和基尔霍夫定律:欧姆定律用于计算电流和电压之间的关系,基尔霍夫定律用于计算电路中各部分的电流和电压。

傅里叶变换:用于将时域信号转换为频域信号,以便更好地分析信号的频率成分。

拉普拉斯变换:用于分析具有复杂时域行为的系统,可以用来计算系统的传递函数。

微积分方程:用于描述具有连续时间变化的系统,如RC电路、RL电路等。

差分方程:用于描述具有离散时间变化的系统,如数字信号处理中的离散时间滤波器等。

概率论和随机过程:用于分析随机噪声和干扰,以及电子设备中的可靠性问题。

线性代数:用于分析线性时不变系统,如差分方程、传递函数等。

傅立叶级数和傅立叶积分:用于将周期和非周期信号转换为频域表示形式,以便更好地分析信号的频率成分。

矩阵和线性方程组:用于描述和分析复杂电路和系统,如集成电路、数字系统等。

数值方法和计算机算法:用于分析和设计电子系统,如模拟电路、数字电路、控制系统等。

这些数学模型在电子技术基础中具有广泛的应用,可以帮助我们更好地理解和设计电子系统。

学本科专业分享——电子科学与技术

电子科学与技术,属电子信息类专业,是一门普通高等学校本科专业,基本修业年限为四年,授予工学或理学学士学位。学生需拥有较好的数学、英语、物理、化学、计算机、逻辑分析、阅读理解的基础。

该专业具有理工融合的特点,涵盖的学科领域主要有物理电子学、微电子学与固体电子学、电路与系统、电磁场与微波技术等。简单来说,电子和电磁波在不同介质中传递时会产生许多物理现象和物理效应,电子科学与技术专业是要掌握电子的这些规律,并能利用和控制电子运动规律制成电子器件。电子科学与技术专业正是一门以电子、电子器件及其系统应用为研究对象的学科。各种电子材料、元器件、集成电路等都是这个专业的成果。

电子信息大家族中的成员很多,有几个名称听着格外相似,“电子信息工程”“电子信息科学与技术”“电子科学与技术”就是其中三个。面对这三个名称差不多的专业时,同学们可能会感到迷惑。确实,这几个“好兄弟”有许多的共同点,它们都属于电子信息类,都以“电子”冠名,也都可授工学或理学学士学位,都对学生数学、物理和动手能力要求较高。但通常来说,“电子科学与技术”的着重点在于“电子”,以“集成电路”研究为特征;“电子信息工程”更注重工程,多研究的是信息的获取与处理;“电子信息科学与技术”,如前面所说,是以电子、通信和计算机多领域交叉为特色,利用电子技术进行“通信”是关键。

信息的载体是数据,数据的载体是信号,而信号的载体是场与波,电子信息类专业设置基本是按照这样的主线来进行的。北京航空航天大学电子信息工程学院副院长王俊教授,以一部手机为例,让我们看到了电子类不同专业的作用。

手机是个电子设备,要将语音传送出去,首先要将语音转换为手机能够处理的信号,这要用到麦克风也就是传感器,需要用语音信号处理(电子信息工程专业);语音信号需要传输的更快、更清楚,需要用通信系统(通信工程专业);处理后的信号从手机里面发出需要射频电路(电子科学与技术专业);上述功能需要由集成电路实现(微电子专业);集成电路往往是可以编程的,则需要程序设计;手机还需要上网,视频也要传输,就有了多媒体处理。

考研方向

微电子学与固体电子学、电子与通信工程、电子科学与技术、集成电路工程、电路与系统

主要课程

电路与电子技术理论与应用系列课程、计算机基础技术系列课程、半导体物理、电子技术(模拟、数字)、电子线路CAD、单片机原理及应用、数字系统设计、集成电路工艺原理等。

就业方向

从就业方向来看,市场对电子技术人才的需求大体有三方面:“电子器件”的研究开发、制造调试;排除设备技术故障、监视、维修及客户服务;硬件和软件安装以及配置更新和系统操作。具体的就业方向包括:

1.电源、电路。电源、变压器、模拟电路、数字电路、射频电路、微波电路等。

2.微电子方向。集成电路的设计和制造。

3.光电子方向。光电子产品的研究、开发、生产。

4.通信方向。从上面手机的例子也能看出,电子类专业可以说是电电相关,相互之间也有交叉。可以从事通信工程的设计、施工、调试等工作。

5.信号处理。如图像处理、模式识别等。

6.互联网方向。互联网系统集成、硬件开发相关工作。

7.多媒体方向。各种音频、视频编码、解码等。

报考指南

目前全国设有电子科学与技术专业的院校已有211所,在校生15000人左右。有的学校该专业招生时不招“单色不能识别者”,色盲色弱考生在报考时应看清身体条件要求。

各校办学特点不尽相同,专业所在院系也不一样,有些开设在电子信息学院,有的则开设在计算机学院,有些开设在微电子学院,还有的是在精密仪器学院。不同侧重从院系设置也可见一斑。

例如,北京邮电大学电子科学与技术专业设在电子工程学院,是以集成电路芯片设计、电子信息与通信系统设计集成以及计算机应用相互融合为专业特色。

天津大学的电子科学与技术本科专业设置在精密仪器与光电子工程学院,在教育部学科评估中,排名全国第二。以激光科学与技术为代表,综合光学、电子学、计算机技术与信息技术,侧重光电子技术方向。

东南大学的该专业设在电子科学与工程学院。拥有“电子科学与技术”国家一级重点学科(下设物理电子学、微电子学与固体电子学、电路与系统三个国家二级重点学科)。

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