绪论 我们要学些什么？

自从英国物理学家麦克斯韦（J.C.Maxwell）于1865年发表了第一篇关于电磁场的论文和德国物理学家赫兹（H.R.Hertz）于1887年用实验验证了电磁波的存在以后，一门新兴的学科——无线电电子学（简称电子学）就诞生了。在随之而来的一个多世纪里，研究和应用电子学的电子技术得到了突飞猛进的发展，我们的生活和工作已经离不开电子技术。

图0-1中的各种产品你或多或少都见过，这些产品功能的实现都与电子电路有着密切的联系。

电源适配器插头引入的是220V、50Hz的交流电，但其输出接口送出的却是低电压直流信号，其间经过了变压、整流、滤波、稳压等信号处理过程。调光台灯是利用调压电路来实现灯光亮度调节的，可适应看书、看电视等不同场合的需要。洗衣机经历了机械控制、电子线路板控制到电脑板智能控制的发展过程，电子电路对洗衣机智能化水平的提高有着不可磨灭的贡献。手机、计算机、智能电饭煲、飞机、船舰，乃至已飞入外太空的飞行器中，到处都存在着电子电路。可以说，电子技术是高新技术发展的基石。

0.1 “电子技术”与“专业”有什么关系？

任何一种产品的设计并不是基于单一专业知识的。当爱迪生发明了灯泡，家家户户开始用电线给灯泡供电，我们远离了煤油灯、蜡烛照明的年代，有一盏能够照明的灯具，已是心满意足。而如今的灯具，不仅具有各种不同的功能，还具有能满足不同人群需求的外形，装饰着我们多彩的生活，这不仅要求进行电路的不断完善，同时还需要外形设计专业人员进行包装。当打开电脑的机箱盖后，我们看到了各种电路的集合，而按下电脑的电源开关，再与因特网连接，呈现在我们面前的则是丰富的虚拟世界。这样一个产品，已远不是计算机或控制一个专业的技术人员能够完成的设计，它需要多个专业团队的配合。对一些注重硬件电路设计的专业，需要对“电子技术”有熟练的了解，甚至深入到每个元器件的特性；而对计算机专业而言，可能只需要了解“电子技术”的一些基本概念和属性。对与“电”相关的专业，“电子技术基础”是专业学习的基础，是后续课程学习的必不可少的一环。

0.2 “输入”、“输出”与“功能”

当我们一想到电子产品，必然容易产生疑问，在“电子技术”的教学中，碰到了各式各样的电路，这些又跟平时接触的电子产品有什么关系？

可以这么说，在无数前辈的努力下，我们周围已经充满了各种设计成熟的电子产品，它们功能各异，对我们而言，要想有所创新，当前急需解决的是设法了解它们的性能，通过使用、分析，逐渐掌握它们的特性，在需要的时候进行改造和调整，并在自身经验和能力增长到一定程度时，创造出一种新的产品。

故事的一环套着一环，能创造出跌宕起伏的剧情，而电子产品功能单元的层层搭建，亦能获得非同寻常的效果。以家中常见的温度计为例，如图0-2所示，图（a）的水银式温度计为纯物理结构，价格便宜，易消毒，但携带不便、读数不易。图（b）的接触式电子式温度计利用热敏元件检测温度信号，变换为电信号，再经过电子芯片运算处理，在液晶屏上显示出当前的温度值，这里不仅要考虑温度信号向电信号的转换，同时还要关注电信号与温度的对照、电信号的模数转换、示值的显示等功能的实现。当把整个信号处理过程分解之后，每个功能的实现就简单了，只要分清楚各个功能单元的“输入”信号和“输出”信号，再进行独立设计，各单元的功能实现后就可以进行系统联调了。作为人体测温的检测元件，热敏电阻在直接接触时测温效果好，但是有检测时间长的缺点，随着红外技术的发展，当红外检测技术引入人体测温，非接触式人体测温计的快捷、卫生等优点，使它迅速出现在医院、学校、机场等人流量大的场所。图（b）和（c）中产品的区别，只在于最前端的检测单元不同，却有着截然不同的测量效果。

正如企业在进行专业面试时常说：“只要电工、电子两门课程学得好就没问题”。电子技术的传统理论随着科学技术日新月异的发展产生了一些变化，但是体系仍然没有改变，电子电路仍存在于现代产品的各个部位。因此，我们要了解典型电子电路的功能，明确输入信号和输出信号的类型，才能更好地应用电路技术，调整和创新电路，为我们的产品服务。

0.3 “模电”与“数电”

在电子电路中，产生、传递、加工和处理的信号可以被分为模拟信号和数字信号两大类。

模拟量是指在时间和数值上都连续的一类物理量，我们把表示模拟量的信号称为模拟信号，如房间温度、管道压力等。用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。

图0-3中的几种家电产品大家一定见过或用过，其中音量的调节功能较好地诠释了“连续”这个概念。我们可以通过旋钮把音量调整到不同场合需要的大小，而不必担心开关一打开，如轰雷般的声音瞬间传出。这里对声音信号进行处理调节的电路就是模拟电路，简称“模电”。

在时间和数值上均离散的物理量称为数字量，用来表示数字量的信号称为数字信号。用以传送、加工和处理数字信号的电子电路称为数字电路，简称“数电”。

如图0-4所示为常见的蓄水箱水位控制系统，该系统利用进水阀控制进水，利用出水阀控制出水，a、b两电极用于提供判断水位高低的信号。进水阀和出水阀只有“开阀”和“关阀”两种状态，电极利用水的导电性指示“水位比电极高”或“水位比电极低”两种状态，因此，该系统中需要处理的信号均为数字信号。这里对数字信号的处理电路就是数字电路。

0.4 怎样学本课程？

“数电”主要看重逻辑分析，“模电”则偏重参数计算，无论是哪一类电路，识图分析总是第一步。能进行电路的分析设计，终要落到实践，只有电路功能真正实现后才说明专业实力。

做题、实验验证、电路制作调试、仪器仪表使用……，诸多能力的学习似乎很难完成，事实上，“尽力”能收获更多。“60分”不应成为止步的理由，任何一个产品都不能容忍40%的缺陷，“用心”才是硬道理。