把回響時間快於10−10s的電路稱為快電子學。
基本介紹
- 中文名：快電子學
- 外文名：Fastelectronics
發展歷史,研究內容,
發展歷史
至少在1954年，核電子學(nuclear electronics)文獻中就已經用快電子學(fast electronics)作為核探測器電子學的通稱。文獻中提到在1947年左右把回響時間快於10s的電路稱為快電子學。閃爍計數器的出現，使回響時間縮短到10s。快電子學淵源於核電子學，其特定的研究目標是寬頻和隨機脈衝的處理技術。快電子學的這些研究已經融入了現代高科技的前沿，通信、雷達、聲納信號處理和圖像獲取等領域都需要這些技術。因此，把快電子學推廣到核領域外不但會產生很高的套用價值，而且必然會豐富和深化快電子學學科本身。
研究內容
電子學技術前沿是以物理為基礎的，越是先進的技術越能體現其底層的物理原理。系統的、深厚的理論基礎是學科的根本。但學科的發展又離不開技術和套用，套用的需求是發展的原動力，套用成果又為學科的發展提供必要的資源。這樣，可以把快電子學分為三個層次，即套用層、技術層和基礎層。套用層也可稱為工程層，以實際成效體現學科的價值，也是對社會的回饋;技術層也可稱為工具層，是支撐套用的基本手段;而基礎層則是知識結構的底層，學科的優勢就來源於此。
信號是信息的載體，信息需要從信號中提取，信號處理的任務是保持最大的信息量並使之便於提取。高速電路設計以信號完整性(signal integrity)作為根本的目標，信號完整性就是信息完整性。信號處理的研究就應該圍繞完整性這個主題來進行，而一切電子學的現象都可以用電磁場同物質的相互作用來解釋，電子學問題的最終解決必須靠電磁場理論。因此信號處理和電磁場理論是快電子學理論基礎的兩個要素。信號處理基本是在數位化的基礎上展開的，寬頻信號要求高採樣率，高速信號在元件之間或部件以及系統之間傳輸，主要的限制是信號的衰減和時間不確定性——抖動。所以電磁場仿真、並行採樣和時間抖動研究是快電子學的三項基礎理論課題。
