浅谈应用型模拟电子技术的发展分析框架思路构建

2023-01-03李玉翰

中国设备工程 2022年7期

李玉翰

（重庆工贸职业技术学院，重庆 408000）

信息时代下，互联网技术开始渗透并使用到了多个行业产业中，其有效地改变了该行业产业的生产模式。应用型模拟电子技术是基于互联网及现代信息技术发展起来的一种全新控制技术，其具有较强的实践性和应用型，对于半导体元件物理性能控制及电路设计研究具有积极作用。

1 模拟电子技术发展历程及应用现状

1.1 发展历程

应用型模拟电子技术从兴起到成熟经历了漫长的发展历程。其中整流器阶段、逆变器阶段和变频器阶段是其发展中的三个重要阶段。在整流器阶段中，直流电消耗占到了工业使用电量的20%，这要求人们重视高频整流器的设计应用，以此实现交流电向直流电的转变，确保供电的效率与频率。发展到逆变器阶段时，网络信息技术与电子技术的交融趋势加深，在此基础上，电子装置出现了自动化的发展趋势。如这一阶段交流电机变频调速装置的应用较多，其推动了逆晶闸管组成电子装置的发展，达到了电力节能的目的。模拟电子技术发展到变频器应用阶段时，精加工技术与高压电流技术开始结合在了一起，此时，全控性公路的电子元器件技术的得到了发展，并且随着MOSFET、绝缘门级双极晶体管的出现，电子技术中的小功率电源开始朝着高频功率发展，有效地推动了电子技术的创新。

1.2 应用现状

现阶段，模拟电子技术在工程控制中得到了广泛应用。从技术应用过程来看，模拟电子技术与系统论紧密结合，并且在实际控制管理中，其充分融入了网络图论的相关原理和方法，为现代科学技术的研究奠定了良好基础。在当今工业生产及社会发展中，人们对应用型模拟电子技术的依赖性不断增强，应用型模拟电子技术本身也处于持续发展与创新状态。如除基本的微电子技术外，应用型模拟电子技术还出现了纳米电子技术和光子电子等诸多形态；这些全新技术形态的产生和应用对于现代工程控制及社会发展具有积极作用。

2 应用型模拟电子技术形态

2.1 微电子技术

作为模拟电子技术发展来的一种全新技术形态，微电子技术以半导体器件为基础，以集成电路为核心，对于现代电子工程建设及电路控制发展具有积极作用。就微电子技术本身而言，其不仅具有动作速度快的特点，而且系统作业过程无机械磨损，整体较为安全可靠。目前，微电子技术已经发展到了较高水平，其是高科技的驱动力，同时，也是现代电子行业的核心。在微电子技术应用方面，通过与光学和机械的集合，微机电系统得以产生，而在生物工程领域，融入微电子技术还促进了生物芯片的研发和应用。从未来发展方向来看，高速度、低功耗、高集成度是微电子技术发展的重要方向，在一定程度上，其已经成为衡量一个国家科技水平的重要标志。

2.2 纳米电子技术

纳米电子技术是微电子技术的重要分支，其主要是在纳米尺度空间下，对微粒的运动特征和运动规律进行研究，并基于这种特征规律实施工程控制。在纳米电子技术支撑下，不仅能统计涨落特性，而且分析了电子能级的不连续性，并对电子的量子隧道效应进行研究。在纳米电子学中，磁电子学的应用极为广泛，其能在考虑磁性及电子传导关联效应的基础上，完成磁记录、磁头读取等诸多任务；另外，磁电子还能实现非易失性信息的随机存储，并且其在量子计算机等领域有广泛应用。

2.3 光电子技术

在未来信息产业发展中，由电子技术和光子技术交融发展起来的光电技术将成为核心支撑。从产业技术应用过程来看，光电子技术研究的重点集中在光信号的产生、产生和传输过程中，为实现这些功能，除开发新型光敏材料、非线性光学材料外，还需重视微加工、微机电和系统集成等技术的全面发展。

3 应用型模拟电子技术的应用框架

3.1 在通信高频开关电源中的应用

在信息技术快速发展的今天，通信行业也获得了跨越式发展。作为通信系统基础设施的重要组成部分，高频开关电源的应用对于通信功能的实现具有积极作用。现阶段，人们将通信设备中的整流器称为一次电源，而变换器被称为二次电源。通信设备正常运作情况下，积极发挥一次电源的作用，能实现多相交流电网的转换，使得交流电源转化为直流电源。同时，通信设备的组成较为复杂，这些通信设备包含较多的集成电路，集成电路不同，其对通信设备所带来的电源压力也有较大差异，此时，使用高频开关单元，能有效保证通信设备电源电压的稳定性。步入新时期以来，应用型模拟电子技术愈发成熟，其在通信高频开关单元中的应用也日益深入。譬如，在应用型模拟电子技术的支撑下，人们在通信设备中使用了隔离电源模板，该模板具有较高的使用功率密度，能有效地减少电源损耗，增强通信的整体容量。

3.2 计算机绿色电源

相比普通的通信设备，计算机的集成电路更加复杂。在应用型模拟电子技术的支撑下，可在计算机中使用绿色电源，从绿色电源应用效果来看，其不仅能减少计算机的耗电量，而且能控制计算机对人体、环境的影响。现阶段，计算机在各行各业中的应用愈发普遍，并且在绿色发展理念下，人们提倡建设节约型和环境友好型社会，此时，基于应用型模拟电子技术使用绿色电源顺应了社会发展趋势，其是计算机高效能发展的重要趋势。

3.3 高频逆变器整流焊机电源

作为一种高效能电源，高频逆变器整流焊机电源在当今社会中的应用前景极为广阔。就变焊机电源本身而言，其能逆变转换电源中的电流，如对于直流电源而言，在高频变压器的转换作用下，其能转化为高频电源；在此过程中，高频电压器对电流具有一定的整合作用，其使得直流电源最终转化成为稳定的电源。要注意的是，电焊机工作环境、电源所处环境均较为恶劣，对此在实施电流转化时，需重视整流电焊机安全性的有效控制。

3.4 不间断电源应用

不间断电源是应用型模拟电子技术应用的一种全新形态。从现代工程控制过程来看，使用不间断电源的根本目的在于保证在特殊环境中，不论是通信设备还是计算机等，均能保持正常的工作状态。这避免了设备停止工作所带来的不利影响，确保了整体的生产效益和安全性。在不间断电源运作中，通过整流器的作用，交流电最终会被转化为直流电，在此过程中，有一部分电能被用于蓄电池充电，而另一部分能量在经过逆变器转化后朱那位交流电，当逆变器发生故障后，这部分交流电能为系统电源提供电流，真正实现不间断供电的目的。

4 应用型模拟电子技术的发展趋势

工业4.0背景下，我国工业产业中的信息技术与设备用应用逐渐深入，这有效地推动了工业产业的智能化的发挥。就应用型模拟电子技术而言，其在现代工业产业发展中起到了至关重要的作用。结合现代工业发展规律可知，在未来发展中，应用型模拟电子技术还将朝着以下方向发展。

一方面，智能化是应用型模拟电子技术发展的重要趋势。即在应用型模拟电子技术应用中，系统化地融入网络信息技术，然后，在网络信息技术的支撑下，对开关电源进行控制，这样不仅能提升应用型模拟电子技术的应用效果，而且能为日常工作、生活的智能化管理提供便利。另一方面，为提升应用型模拟电子技术应用质量，还需重视绝缘栅双极型晶体管的深层次研究。从绝缘栅双极型晶体管应用效果来看，其能在进一步改善电源中整流器、逆变器的工作效率，同时，其能实现电源设备质量、体积的有效控制，并且在一定程度上，绝缘栅双极型晶体管还能降低设备噪声，满足人们的实际应用需要。此外，模块化也是应用型模拟电子技术发展的重要趋势，经过模块化发展，能有效保证电源设备应用的安全性，提升电力工程控制的整体效果。