電路設計過程范文

導語：如何才能寫好一篇電路設計過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞 FMEA；不對稱高壓脈沖軌道電路；設計過程

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0053-02

1 FMEA簡述及分析過程

FMEA（fault mode，effects analysis），其中文全稱為“故障模式及影響分析”，是一種自下而上、分析產品所有可能的故障模式及其可能產生的影響，并按每一個故障模式的嚴重程度及其發生概率予以分類的一種歸納分析方法，廣泛應用于產品可靠性工程、安全性工程、維修性工程等領域。FMEA分析過程和基本步驟為：

1）定義系統功能和工作最低要求。

2）擬定功能結構層次圖以及其他圖標或數學模型。

3）確定分析的基本原則和用于完成分析的相應文件。

4）確定故障模式、原因和影響，以及它們之間相對的重要性和順序。

5）找出故障的檢測、隔離措施和方法。

6）找出設計和工作中的預防措施，以防止特別不希望發生的事件。

2 FMEA在不對稱高壓脈沖軌道電路設計中的應用

2.1 不對稱高壓脈沖軌道電路定義

圖1 非電氣化非電碼化結構簡圖

不對稱高壓脈沖軌道電路屬于有絕緣、閉路式脈沖軌道電路，是基于鋼軌傳輸信號的一種鐵路站內軌道電路，不對稱高壓脈沖軌道電路主要由高壓脈沖發碼器、軌道/扼流變壓器、傳輸通道、高壓脈沖譯碼器、軌道繼電器等組成。由工頻電源為電路提供能量，通過發碼器控制電容充放電為電路提供脈沖峰值電壓，經送端軌道變壓器變壓、鋼軌流至接收端軌道變壓器變壓、譯碼器整流出兩路分別為二元差動繼電器提供頭部和尾部電壓，使得二元差動繼電器正常工作。不對稱脈沖軌道電路用于檢查軌道區段是否有車占用，若有車占用，軌道電路終端的軌道繼電器應處于落下狀態；若無車占用，軌道繼電器應處于吸起狀態。圖1所示為非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路系統結構框圖。

2.2 建立不對稱高壓脈沖軌道電路結構層次框圖

以非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路為例，其主要由發碼器、送端軌道變壓器（扼流變壓器）、受端軌道變壓器（扼流變壓器）、譯碼器、繼電器五個模塊串聯而成；根據功能劃分，發碼器又可分為穩壓器、發碼電子盒、限流電阻；譯碼器可分為脈沖信號頭部整流電路、脈沖信號尾部整流電路；繼電器分為脈沖接收線圈、接點部分。圖2所示為非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路產品結構層次框圖。為便于分析，給每個部件都賦予編號。

圖2 非電氣非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路結構層次框圖

2.3 故障判斷或分析原則

當軌道電路中的終端設備--軌道繼電器錯誤落下或吸起時，可判定為軌道電路系統發生故障。當軌道電路的終端設備——軌道繼電器錯誤吸起，示為危險側故障。

2.4 故障嚴酷度的判定方法

表1 嚴酷等級劃分

嚴酷等級 賦值 嚴重程度

特大事故 Ⅰ級 繼電器錯誤吸起，軌道電路錯誤顯示空閑，

造成多人死亡或重傷

重大事故 Ⅱ類 繼電器可能錯誤吸起或落下。

造成少數人死亡或重傷。

次要事故 Ⅲ類 繼電器錯誤落下或分路殘壓過高。

影響軌道電路可用性，列車晚點，影響分路效果。

輕微事故 Ⅳ類 繼電器錯誤落下，

影響行車的其他情形及軌道電路可用性。

參考《鐵路交通事故調查處理規則》量化危害傷害程度、范圍，以及鐵道部對危害嚴酷等級的劃分，鐵路信號產品通常遵循如表1示的嚴酷度準則劃分。

2.5 故障影響定義

故障影響是指產品的每一個故障模式對產品自身或其他產品的使用、功能和狀態的影響。本文以模塊為最底層舉例，則定義如表2所示的故障影響。

表2 故障影響的定義

名稱 定義

局部影響 某模塊的故障模式對其本身及所在層次的影響，

如發碼器的故障模式之一對其自身的影響

系統影響 某模塊的故障模式對該模塊所在約定層析的上一層次產品的影響，如發碼器的故障模式對軌道電路的影響。

最終影響 某模塊的故障模式對該模塊所在約定層析的最終層次的影響，如發碼器的故障模式對信號系統的影響。

2.6 分析結果

根據上述描述的嚴酷度等級、故障模式程度等級劃分，結合圖2分析的約定層次進行FMEA分析，并根據本文第1節描述的“FMEA分析過程及6個基本步驟”逐一進行分析，分析結果參見表3所示的FMEA工作表單。各種故障的影響及嚴酷度主要是根據設計人員及其他現場經驗分析而成。

3 總結

在對不對稱高壓脈沖軌道電路進行FMEA分析過程中也存在一些問題，比如現場歷史數據的不足、分析人員的實踐經驗較少等，從而影響了FMEA分析的深度及正確性。然而，在產品開發設計過程中進行FMEA分析，不僅可找出薄弱環節，進一步改進可靠性；對于鐵路產品，通過分析FMEA可以進一步對產品的技術危害進行分析，并可在FMEA基礎上進一步進行CA（critical analysis）危害性分析，增加其安全性。例如上述所舉例分析的不對稱高壓脈沖軌道電路FMEA分析可看出，當差動繼電器發生“繼電器錯誤吸起”則會出現致命性的影響，其次是譯碼器尾部電路故障。因此，在鐵路產品設計開發過程中有必要進行FMEA分析。

參考文獻

[1]董錫明.軌道列車可靠性、可用性、維修性和安全性（RAMS）[M].中國鐵道出版社，2009.

篇2

關鍵詞：電路；精品課；教學改革；實踐

作者簡介：霍炬（1977-），男，河北唐山人，哈爾濱工業大學電氣工程系，副教授；齊超（1970-），女，黑龍江齊齊哈爾人，哈爾濱工業大學電氣工程系，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）

基金項目：本文系黑龍江省高等教育教學改革項目（項目編號：JG2012010166）的研究成果。

中圖分類號：642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0040-02

哈爾濱工業大學電工基礎教研室成立于1952年，教研室的前輩對教研室和電路課程建設做出了巨大貢獻。哈爾濱工業大學校訓“規格嚴格，功夫到家”就是在俞大光院士等前輩的倡導下形成的，它對學校的建設和發展產生了深遠的影響。

在20世紀50年代，該課程稱為電工基礎，是電路和電磁場的合并，在70年代，才將電路和電磁場分開，分別設課。目前“電路”課程是面向電類專業本科生開設的技術基礎課。自從2003年教育部啟動精品課建設以來，[1]結合國家精品課建設要求，以及學校辦學定位和培養目標，課程組實施了一系列特色鮮明的教學改革和教學實踐。課程建設過程中始終注重體現一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材和一流的教學管理的精品課程建設主旨和內涵，保證了精品課程建設的目標和水平。

一、“電路”課程教學方法改革

1.深化教材改革，將電路理論闡述與電路仿真分析相結合

教研室從推出《電路理論基礎》第一版教材以來，結合新時代的培養方針，不斷調整完善，與時俱進，一直持續進行教材改革。迄今已推出第三版教材，第四版教材已完成初步規劃?！峨娐防碚摶A》第三版教材將電路仿真機輔分析軟件OrCAD和MATLAB成功引入例題解析，教材中每節有代表性的例題除了常規解法外，都會用OrCAD或MATLAB輔助求解，[2]極大地調動了學生學習積極性，增強了學生的理解力。

2.傳統授課方式與多媒體電子教案授課方式相結合

傳統的板書教學可以通過書寫板書留給學生思考時間，從而使得學生能緊隨教師的授課思路，能當堂理解和消化教師的授課內容。但傳統的板書教學能提供的信息量有限，難以適應現代教學改革的需求，因此引入多媒體教學就成為一種有效手段。引入多媒體教學可以充分利用計算機的特點，將文字、聲音、圖形及影像等多種媒體整合在一起，既保證課堂的信息量，又使得學生獲得的信息更加生動形象。

3.課堂教學、實驗教學和上機教學相結合

將OrCAD仿真軟件引入理論教學和實驗教學中。對于比較復雜的電路，課堂講授既費時又難以現場觀察其電路行為，而應用計算機輔助分析則能方便地改變電路的參數、結構、頻率等，從而幫助學生認識復雜的電路系統行為。為強化學生對OrCAD仿真軟件的掌握，課程設置了16學時的上機實驗，要求學生應用該軟件計算直流電路、交流電路、暫態電路以及非線性電路問題。

4.課前、課后延伸式教學相結合

每學期開課前，根據上學期專家、學生和教師反饋，教研室對教學內容重新進行精心安排，科學地制定教學日歷，并上傳到網絡上，學生可以清楚地了解課程的總體安排和各章節主要內容。由于“電路”課程是專業基礎課，采用大班教學，教師與學生單獨溝通機會相對較少。針對這種情況，課程組采取了一系列措施：每天安排一位教師答疑；將每位老師的電子郵箱、QQ號公布給學生開通網上答疑等。實踐下來，收到了非常好的效果，不僅能夠及時解決同學在學習中的疑問，還能了解學生對教學的個別需求，從而改進教學方法。

5.啟發式教學，激發學生自主學習

在教學過程中采用回憶式提問、理解式提問、應用式提問、專題討論等方法，積極引導學生主動思考，鼓勵學生回答問題，加強了學生自主學習的能力和判斷能力，并培養了學生主動思考的習慣和探索精神。每學期布置一到兩次大作業，引導學生對學過的知識進行總結，達到融會貫通的效果。

6.注重基礎課與后續專業知識點的結合

對重要的知識點介紹它的前因后果，使學生用辯證發展的思維看待基礎課程中知識點的學習，形成發散思維，將學習的知識構成有機的整體，有利于學生對后續專業課程的學習，培養學生綜合運用知識的能力。例如，從大學物理中的波現象引入到傳輸線的波過程；將復頻域中的網絡函數和控制系統中傳遞函數及穩定性相結合。

7.把工程背景和科技發展史引入教學

“電路”課程雖然是專業基礎課，但和工程實際密切相聯。為了培養學生發現問題和解決問題的能力，在講授分析理論的同時，還介紹其工程背景和應用，使學生了解工程實際應考慮的復雜因素，從而建立起對電路的實際器件與電路模型的相互聯系的認知，深刻理解電路模型的適用范圍、條件和局限，了解重要的分析方法產生的歷史條件和工程背景。例如講授正弦交流和三相電路時，讓學生了解交流電的歷史及國際標準、國家標準；講授分布參數電路時，介紹電纜和電力傳輸線的故障測距。

二、“電路”課程教學手段更新

1.多媒體電子教案的應用

教研室制作了《電路理論基礎》電子教案，由高等教育出版社出版，每個教師可以根據自己的教學風格進行修改。對于抽象的、難以理解的內容，同時制作了部分動畫課件幫助學生理解，如頻率特性、波的多次反射、駐波。

2.網絡教育

開發了電路課程網站（http：//）和電路實驗教學網站（http：//），實現了立體化教學，為學生創造了自主學習的客觀環境。課程網站為學生開辟了一個新的學習途徑，加強了教師與學生和外校同行的交流與互動。教師在網上答疑不僅使提出問題的學生受益，也可使其他的學生受益。此外，其他高校的學生可以通過網站下載了解本課程的相關資料和信息，實現了優質的教學資源共享。

3.自主學習能力和創新能力的培養

為了調動學生自主學習的積極性，對部分院系電路考試方法進行了改革，在原來考試方式（平時成績+作業成績+期末筆試成績）的基礎上，增加了附加分。要求學生在課程學習期間撰寫有關電路理論和電路應用的小論文，教師對此小論文進行評判給出附加分，附加分滿分為8分。此舉措鍛煉了學生發現問題和解決問題的能力，部分學生所寫的小論文經教師指導修正后已在相應的期刊上發表。

三、實踐教學突出

以培養學生基本實驗技能、綜合設計能力和科研創新能力為目標，在實踐教學中突出學生四種能力的培養。

1.理論驗證及基本實驗技能的培養

理論驗證及基本實驗技能是實驗的基本功，以此加深理解電氣信息、電子科學技術領域內的基本理論，對課堂教學所學的部分理論內容進行實驗驗證。學生通過實驗可初步掌握常用的電工儀表、電子儀器設備的使用方法；按預定的實驗要求完成基本的電路實驗，準確地讀取實驗數據，測繪波形和曲線，分析實驗結果，寫出符合要求的實驗報告。這種基本科學實驗能力的培養，對于每個學生都是至關重要的。

2.學生動手能力的培養

要求學生完成有一定內容深度和工作量的小課題，使學生學會通過實踐學習科技知識，掌握綜合用電的本領。實驗室給出實驗題目并提供實驗條件，學生從查閱資料、選擇元器件、構思實驗步驟、調試電路，到完成實驗，均需要自己獨立完成。通過這樣的實驗，增強了學生的實驗興趣，全面提高了學生動手能力。

3.工程計算能力的培養

通過在電路理論和實驗教學中采用OrCAD和MATLAB軟件進行電路仿真，充分發揮計算機在實驗教學中的作用，培養學生的仿真意識和仿真分析能力。仿真實驗能夠幫助學生更好地完成設計任務，動手操作實驗之前，先仿真，以驗證設計正確與否。以實際操作實驗為主，計算機仿真為輔，既突出了實驗能力的培養，又強調了新實驗手段的學習。

4.掌握高新技術能力的培養

學生在校期間，應利用實驗中心先進的實驗設備，盡可能多地了解和掌握高新技術，如EDA、PWM控制器、可編程控制器、單片機、計算機仿真技術等，這樣在以后的技術工作中才能具有更多的本領、更強的能力，處于更有利的競爭地位。

四、青年教師培養規范

青年教師的培養是建設好精品課程的重要保證。[3]為此，教研室特別注重對青年教師的培養，為他們的迅速成長盡量創造有利條件，具體培養措施如下：

1.實行指導教師制度

每位青年教師來教研室工作后，教研室為其配備一名教學經驗豐富的指導教師，從教學、科研等各方面研究并制定詳細的培養計劃，并要求每學期至少有兩次具體指導。

2.實行上崗制度

新來教師必須進行崗前培訓和試講，獲得上崗資格。必須經過1～2個學期的助課，完成全部指導實驗教學的內容，方能進行講課工作。

3.教研室實行集體備課制度

每學期進行5次集體備課，對教學中出現的疑難問題和教學方法進行討論，以利于教師相互促進，相互提高。

4.鼓勵在職攻讀博士學位

大力支持青年教師完成博士學位的攻讀。在學校政策鼓勵下，教研室任課教師已全部獲得博士學位。

5.吸收青年教師參與教材的編寫工作

通過參與教材的編寫工作，加深青年教師對教學內容的理解，促進教學水平的提高。

五、結論

在國家精品課建設過程中，“電路”課程教學依據以育人為本的理念，按照“規格嚴格、功夫到家”的傳統，對基本概念嚴格要求，注意理論聯系實際，注意研究教學方法改革，采用互動式教學，培養學生思考和表達能力，激發學習該課程的興趣；并不斷充實和更新多媒體電子教案和課程網站，使其被廣為利用；加強實驗教學，在基本型實驗的基礎上，開創了設計型實驗和個性化研究型實驗，培養學生動手能力；培育了一支年輕有為、水平高、團結緊密的教師隊伍。

參考文獻：

[1]商思禮.教育部啟動精品課程建設工作[J].中國大學教學，2003，（6）：4.

篇3

關鍵詞：輸電線路建設；運行過程制約因素；解決策略

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

電力能源和人們的日常生活有著非常緊密的聯系，電力的發展對我國經濟發展有著非常大的促進作用，然而現階段在進行輸電線路建設時卻不可避免地受到各方面的制約，例如人為原因，電磁場，環境等，這些制約因素不僅使輸電線路建設所需的成本增加，同時還限制了人們的正常用電，因此需要我們采取合理的方式有效地解決這些制約因素，促進電網的進一步發展。

1.輸電線路建設及運行過程中受到的制約因素

1.1 土地資源

無論是城市化建設還是輸電線路建設，這兩者在建設中都會需要用到非常多的土地資源，同時這兩者又都是我國經濟獲得發展的非常關鍵的因素。如果輸電線路想獲得進一步擴大，一定會需要更多的土地，然而城市面積原本就比較有限，而且在進行城市化建設時每一塊土地都有明確的使用用途，同時已經建成的建筑不能被轉移或者是取消，這樣就給輸電線路建設帶來了相對比較大的困難。

1.2 線路安全

現階段人們的用電量在不斷增大，然而很多地區的輸電線并沒有經過更換，依舊是原來的輸電線，然而如今人們已然已經買入電器時代，各類電器的電量消耗已經遠大于之前，老舊的輸電線已經無法滿足現在的供電需求。另外在城市化建設的不斷推進過程中，輸電線路在建設時存在有設計不合理的現象，無法滿足用電規范標準，因此也就給電線路的運行帶來一定的安全隱患。

1.3 自然條件

輸電線路建設即運行過程中受環境影響非常大，其中受風力制約最為嚴重，根據相關數據統計得出，我國在最近5年內出現的電線路故障其中有將近45%的故障發生原因是由風力導致的，通常情況下，大風來臨時還伴有大雨的發生，這樣就給輸電線路帶來巨大的影響。同時在非常寒冷的天氣，冰凍情況下也會給輸電線帶來巨大的困擾，如果冰害過于嚴重，會造成輸電線路斷裂或者是線路塔倒塌現象，嚴重限制人們的正常用電，給人們的日常生活帶來巨大的困擾。

1.4 維護制約

輸電線路建設完成已經投入使用后，為了能夠有效提升輸電線路運行穩定性，就需要人們經常對輸電線路進行維護以及管理，然而現階段盡管我國在輸電線路維護方面投入了較大的財力，物力以及人力，但是由于缺乏科學并且合理的維護方案，導致維護效果偏低，嚴重限制了輸電線路的運行。

2.輸電線路建設及運行過程制約因素的解決策略

2.1 施工工藝以及施工材料的改善

在進行輸電線路建設時，在施工材料方面可以選擇截面比較大的導線，從而使輸送的容量得到一定程度的提升，采取該方法可以有效地將線路運輸過程中造成的損耗降低。如果交流線工程采用的是大面積導線，不僅可以將輸送容量提升，同時單位長度范圍內導線的電位梯度以及自身電阻都會減少，而且可以使線路中電阻損耗以及電暈損耗減少，有效地節省線路資源。

在進行輸電線路建設施工時采用的是碳纖維導線，這樣不僅可以提升輸電線路安全性，還可以提升輸送容量降低線路運輸過程中的損耗。拿碳纖維芯絞線和其他材料的導線展開比較，可以發現碳纖維具有重量輕、耐高溫、損耗小以及強度大等多種鋪墊，因此如果在輸電線路建設中充分地應用碳纖維絞線，即使處在高溫狀態下，輸電線路也可以正常運行，不會出現任何運行故障。

2.2 對輸電線路進行創新

在進行輸電線路建設的電網骨干選擇工作時，需要記住應該選用特高壓電線路，因為特高壓輸電技術可以使電能傳輸的經濟性得到顯著提升，如果選擇特高壓和每個區域的電網進行連接，還可以有效地將用電高峰期避開，形成一種相互備用的關系，這樣就使得整體聯網的效益得到很大提升。另外，特高壓網的建設還可以使電網變得更加堅實，使電網的強度得到提升，從而使電流極限容量問題得到有效解決?，F階段高壓骨干網絡已經開始得到越來越多的人的認可，并且開始在輸電線路建設中得到更多的應用，以后必將會展現出更大的優勢。

2.3 同塔多回

在進行輸電線路建設施工中，可以更多地使用結構比較緊湊，同塔多回的輸電線路從而使走廊中輸送容量得到提升。使用同塔多回的線路和傳統的500kV交流線路進行對比，人們可以非常明顯的發現，采用同塔多回的線路的自身輸電能力遠高于傳統的交流線路方式，同時同塔多回的方式還可以使走廊面積得到節省，提升輸電線路的運行效率。

2.4 導線懸掛

在進行輸電線路建設施工中，可以采用將導線提高的方法來降低輸電線路受到的電磁環境以及下放各類環境的限制，采用導線懸掛的方式還可以降低因為房屋拆遷或者是走廊征地等因素造成的影響，同時采用在這種方式還可以使輸電線路建設中消耗的費用得到控制。

2.5 自然環境

在進行輸電線路建設工作時，首先需要對輸電線路這個整體工程展開設計，在進行設計時，設計人員需要深入到工程現場展開實地考察工作，需要充分地了解當地的房屋建筑情況、地形情況、地質情況、城市文化情況以及氣候情況等，在充分地了解這些實際情況之后展開對工程的設計，這樣可以保證在工程設計完成之后，該輸電線路可以承擔一般情況下的比較輕微的自然災害，避免出現由于一些很小的問題導致輸電線路無法運行情況的發生。另外，在對輸電線路進行設計時還需要重點考慮雨和風的影響，因為由于雨和風的影響造成的輸電線路故障發生的頻率明顯高于其他原因造成的輸電線路故障。因為不同地區的氣候以及風向都存在有非常大的差異，即使是同一地區，山前風還是山后風對輸電線路的影響也都不一櫻因此需要我們在對輸電線路進行設計時充分地考慮到多方面的因素，盡量將所有的因素都進行細化地管理，需要在保證工程質量的基礎上盡量減少工程成本。

結語

綜上所述，現階段伴隨著城市化建設的不斷推進，人們的用電量也在不斷地增加，這也就給輸電線路提出了更高的要求，需要人們加強電網的建設來實現給人的安全穩定供電。然而在輸電線路建設及運行中會受到各種制約因素，因此需要我們采取有效的措施積極解決輸電線路建設和運行中受到的限制，從而提升我國輸電線路建設水平。

參考文獻

[1]李瑞.輸電線路建設運行中的制約因素與技術創新[J].產業與科技論壇，2015，14（16）：72-73.

篇4

關鍵詞：中職教育 一體化教學 能力培養 電路設計 PCB制作

一、一體化教學的意義

通過一體化教學，可以達到以下幾個轉變：教學從“知識的傳遞”向“知識的處理和轉換”轉變;教師從“單一型”向“行為引導型”轉變;學生由“被動接受的模仿型”向“主動實踐、手腦并用的創新型”轉變;教學組織形式由“固定教室、集體授課”向“室內外專業教室、實習車間”轉變;教學手段由“口授、黑板”向“多媒體、網絡化、現代化教育技術”轉變，從而以“一體化”的教學模式體現職業教育的實踐性、開放性、實用性。教學的目標在于培養懂理論、會操作的技術工人，這就要求學生既要有扎實的理論基礎，又要具備熟練的操作技能，而且二者在實際工作中能有機結合，迅速適應崗位工作并跟上行業發展步伐。

二、一體化教學在《電路設計》中手工制作PCB的教學設計與實施

根據該Protel課程的教學內容和中職學生的特點，下面是自己在protel教學過程中運用一體化進行手工制作的PCB教學過程實例。

1.實訓目的：通過手工制作PCB，了解PCB制作的工藝原理，體驗PCB制作工藝過程，掌握熱轉印法手工制作PCB的操作方法。

2.實訓的器材及場地要求：（1）激光打印機（全班共用）; （2）熱轉印機（小組或全班共用）;（3）小型腐蝕機或腐蝕槽（小組或全班共用）;（4）小型視頻臺鉆或手電鉆及鉆頭（小組或全班共用）;（5）裁板機（小組或全班共用）;（6）覆銅板、熱轉印紙、細砂紙1套/人;（7）元件盤、鑷子、油性記號筆1套/人;（8）場地應設有上、下水及清洗水槽。

3.實訓內容及步驟：實訓內容及步驟按圖所示的工藝流程進行。

任務1：設計PCB

用protel DXP 2004或其他制圖軟件設計繪制PCB圖形，也可以直接使用如圖所示的圖形。圖形應滿足以下要求并檢查：

（1）焊盤尺寸應大于75×75mil，線寬不小于15mil，線距定在10mil以上;如果有貼片元件，建議阻容件封裝采用0805，二極管類型為3216，三極管為SOT-32，集成芯片類封裝為SOT-14。

（2）檢查焊盤尺寸是否正確。

（3）檢查圖形是否完整，有無短、斷缺陷。

任務2：打印及熱轉印圖形

（1）用激光打印機打印設計圖形。將設計好的PCB圖用激光打印機打印到熱轉印紙上，打印前確認熱轉印紙的正反面，打印時用純色，色調深一些，注意打印比例一定要1∶1。如果是利用Protel布線設計的雙層板，那么層次一定要鏡像打印，否則轉印出來就反了。

（2）裁板與處理。①用裁板機剪裁大小合適的覆銅板，尺寸最好比圖紙大一些。如果沒有載板機也可以用鋼鋸根據PCB規劃設計尺寸對覆銅板進行下料。②用銼刀將四周邊緣毛刺去掉。③用細砂紙將敷銅面打磨光滑，再用洗衣粉或洗滌靈溶液洗凈并清水漂洗后晾干。清洗后的覆銅板銅面要保持清潔，不要直接用手拿也不要接觸其他物品。注意：此道工序關系到轉印效果，一定不能省略或馬虎從事。

（3）用熱轉機轉印圖形。①將熱轉印紙平鋪于桌面，有圖案的一面朝上。②將單面板置于熱轉印紙上，有覆銅的一面朝下。③將覆銅板的邊緣與熱轉印紙上印制圖的邊緣對齊。④將熱轉印紙按左右和上下彎折180度，然后在交接處用透明膠帶粘接。

（4）PCB圖的轉印。①將熱轉印機放置平穩，接通電源，輕觸電源啟動鍵兩秒，電機和加熱器將同時進入工作狀態。②按下“溫度”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，將溫度設定在150～180度之間。③按下“轉速”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，設定電動機轉速比，可采用默認值。④當顯示器上的溫度顯示在接近設定溫度時，將貼有熱轉印紙的覆銅板放進熱轉印機中進行熱轉印。⑤轉印完畢，按下“加熱”鍵，工作狀態顯示為閃動的“C”，待膠輥溫度降至100度以下時，機器將自動關閉電源;膠輥溫度顯示在100度以內時，按下[加熱]鍵，電源將立即關閉。

（5）轉印PCB圖的處理。轉印后，待其冷卻后將轉印紙輕輕掀起一角進行觀察，此時轉印紙上的圖形應完全被轉印在覆銅板上。如果有較大缺陷，可以用油性記號筆進行修補。轉印后的效果如圖所示：

注意：如果用熨斗熨燙，熨斗的溫度不要過高。過高的溫度可能會燙壞覆銅板。用熨斗的時間大約1min左右，用力壓并向不同方向移動。揭下熱轉印紙時，手法一定要輕，不要在溫度沒有降下來之前揭開熱轉印紙，以免將熱轉印紙上面的膠留在覆銅板上，影響腐蝕。

任務3：蝕刻

（1）三氯化鐵（FeCl3）溶液的配制。

①戴好乳膠手套，按3∶5的比例混合好三氯化鐵溶液。

②將配制的溶液進行過濾。

③將過濾后的腐蝕液倒入快速腐蝕機中，以不超過腐蝕平臺為宜。

④準備一塊抹布，以防三氯化鐵溶液溢出。

（2）PCB的腐蝕。

①將裝有三氯化鐵溶液的腐蝕機放置平穩。

②帶好乳膠手套，以防腐蝕液侵蝕皮膚。

③將“橡膠吸盤”吸在工作臺上，再將經轉印得到的線路板卡在橡膠吸盤上，使線路板與工作臺成一夾角。

④接通電源，觀察水流是否覆蓋整個電路板。如不能覆蓋整個電路板，在切斷電源后，調整橡膠吸盤在工作臺上的位置，以求水流覆蓋整個電路板。

⑤蓋上腐蝕機的蓋子，接通電源進行腐蝕，待線路板上銅箔被完全腐蝕掉后，斷開電源。如果沒有腐蝕機，可以用其他大小合適的器皿盛裝腐蝕液，將轉印有印刷圖形的覆銅板放入器皿中，用鑷子夾住覆銅板輕輕晃動，待銅板上銅箔被完全腐蝕掉后撈出。注意：此過程中不要離開，以免腐蝕過度，導致走線變細或斷裂。

⑥取出被腐蝕的電路板，用清水反復清洗后擦干。

⑦用洗板水洗掉墨粉，或用細砂紙輕輕打磨掉。

任務4：PCB鉆孔

（1）將帶有定位錐的專用鉆頭裝在視頻鉆床（或微型電鉆）上，一般使用0.8mm鉆頭。

（2）對準電路板上的焊盤中心進行鉆孔。如果墨粉沒有洗掉，定位錐可以磨掉孔附近的墨粉。

任務5：實訓報告

總結熱轉印、蝕刻、鉆孔過程，并將實訓步驟及出現的問題填入實訓報告，撰寫實訓心得，不少于300字。實訓報告還應包括以下內容：

（1）實訓名稱、內容、時間、地點、同組學員名單、指導教師。

（2）考核評價結果：自評、小組評價、指導教師的評語及量化評分。

相信以這樣的方式所開展的教學工作對學生的知識積累會更有幫助，同時課堂教學與實驗教學的效率與效果會得到同步的提高。

篇5

【關鍵詞】工作過程導向 高職 機床電氣線路維修 課程設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）12C-0087-02

近年來，隨著國際裝備制造業的智能化發展，國內制造業也加快了工業智能化的步伐，“機器代人”已成為制造業提高勞動生產率的必然選擇。因此，社會和地方區域經濟發展都急需大批動手能力強、有較強創新和實踐應用開發能力的高素質應用型人才。而課程始終處在人才培養的核心地位。機床電氣線路維修課程是高職院校機電一體化技術專業的專業必修核心課程，該課程內容涉及知識面廣、相關技術更新快、與生產實際結合緊密，對培養高素質工程應用型人才具有重要作用。該課程目標在于培養學生在機電技術領域的工作崗位上，從事機床電氣控制線路設計、安裝、調試及維護維修方面的專項職業能力，達到本專業學生獲得維修電工中/高級職業資格證書考證基本要求，同時培養學生團結協作、吃苦耐勞、精益求精的職業素質和畢業后從事機電技術領域工作所必需的職業綜合能力。

一、課程教學現狀

（一）沿用傳統的教學模式

該課程在教學上仍然采用理論為主、實踐為輔的教學模式。學生學到的基本上都是零碎的知識點。這種教學模式， 因為沒有充分考慮教學內容、教學對象、教學條件和學生的學習興趣、學習認知規律等方面的因素，課堂上難免會出現生硬、呆板的現象，限制了學生的思維和創造力。由此可見，這種碎片式教學模式不符合高職學生的培養目標，而且教學效果不夠理想。

（二）教學方法與手段有限

該課程是一門理論性深、知識系統性強、實踐性很高的課程。目前我們采用的教學方法與教學手段有：一是單一注入式課堂教學方法；二是案例教學法；三是教師講授與課堂討論相結合；四是講練結合。但是教學手段還較為單一。

二、基于工作過程的課程設計

（一）課程定位

本課程是在電工電子技術課程學習的基礎上開展，也是進一步學習PLC控制系統安裝與編程等專業課程的基礎，在專業課程體系中起著承上啟下的作用。

（二）設計思路

本課程緊扣機電一體化技術專業的人才培養方案，改變以知識傳授為主要特征的學科課程模式，以項目為載體，以學習情境為主線，引入國家維修電工職業標準，以合作企業自動化生產設備控制電路的安裝、調試、維修、管理職業崗位的典型工作任務為導向，結合學生認知規律，從簡單到復雜，設計普通車床電氣控制線路分析與維修、平面磨床電氣控制線路分析與維修等五個學習情境。以教師為主導、學生為主體，學生獨立思考、各小組團結協作共同完成各學習情境的工作任務，實現對完成工作任務的真實體驗，從而提高學生的職業崗位能力和職業素養。

（三）具體工作過程設計

根據崗位職責的在知識、技能和素質三方面的能力需求及學生的認知規律，解構傳統知識，根據實際的工作過程，由淺到深，由簡單到復雜，循序漸進地進行內容重組。調整后的學習情境及學習任務如表1。

三、課程實施的注意事項

（一）應采取多樣化的教學方法和手段

因本課程的內容特點，教學中必須不斷豐富教學方法及手段，并將多種教學方法融會貫通。在靈活運用任務驅動、教學做一體化的教學方法同時，融入先進的教學手段，具體有：運用現代化多媒體技術和設備，主要包括計算機、投影儀、教學軟盤、光盤等，集聲、光、圖等于一體；虛擬仿真教學軟件；工學相結合；基于網絡課程的網絡教學手段。采用多媒體教學向學生展示電氣原理圖，不僅形象直觀，而且提高了學生興趣和課堂教學效果；在校中廠的實訓室中，綜合采用多媒體演示教學和軟件仿真教學法，并在教學過程中融入企業的6S管理理念，讓學生在真實的職業體驗中動手實踐。多樣化的教學手段可以使原本枯燥、抽象、復雜的原理，直觀、形象的展現在學生面前，讓學生更好的掌握所學知識，讓學生有“寓教于樂”的感覺而主動學習。

（二）應采用多元化的評價方式

采用多元化的考核評價方式，體現教學的公正、公平、公開。由注重知識考核，轉變為注重能力和過程考核，采取筆試、口試、實操、作業展示等多種方式進行綜合考核，將過程考核與結果考核結合起來。其中，過程考核占總成績的60%，結果考核占總成績的40%。

注重對學生能力的考核，過程考核采用教師評價和學生自評相結合的方式，每個學習任務完成后，由各小組提交報告書，教師根據報告的內容和完成質量進行評分，并進行小組答辯，對學習的完成提出創新的小組適當加分，小組成績由教師先給出各小組得分，組長再根據組員在工作任務完成中所起的作用和表現狀況，給出各組員的得分，教師將每個學生的個人成績與小組分配成績相加，得出課程過程考核的最終考核成績，課程考核的成績組成如表2所示。

通過公開公正的綜合考核全面考核學生的能力，多樣化的評價手段受到學生的一致好評。

此外，還要加強雙師型任課教師的培養；提高完善實訓條件；配套校本教材、實訓指導書的開發等等。

總之，以工作過程為導向，重構機電一體化技術專業的核心課機床電氣線路維修的內容，受到學生的一致好評，新的教學模式和豐富的教學方法提高了學生的學習積極性和主動性，有效地突破了教學重難點，增強了學生的職業素質，教學質量明顯提高。

【參考文獻】

[1]中國經濟網―《經濟日報》.工信部部長苗圩：著力構建新型制造業體系[EB/OL].[2016-09-01].http：///view/ent/201609/01/t20160901_15474507.shtml

[2]徐惠敏.基于工程應用項目的機床電氣控制與PLC課堂教學改革實踐[J].中國現代教育裝備，2015（23）

[3]姜大源.論高等職業教育課程的系統化設計―關于工作過程系統化課程開發的解讀[J].中國高教研究，2009（4）

[4]熊幸明.電氣控制與PLC[M].北京：機械工業出版社，2011

[5]張海鷗.基于工作過程導向的《軟件測試》課程設計[J].吉林省經濟管理干部學院學報，2016（3）

[6]慕君.多樣化教學方法在《機床電氣維修》課程中的嘗試[J].黑龍江科技信息，2015（33）

[7]方小菊.高職以工作過程為導向的電工電子技術課程改革與設計[J].廣西職業技術學院，2016（2）

【基金項目】廣西職業技術學院教研課題“高職以工作過程為導向的機電一體化專業課程體系建設的研究與實踐”（桂職院〔2014〕142209）

篇6

【關鍵詞】集成電路 設計方法 IP技術

基于CMOS工藝發展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術，但基于64kb動態存儲器的發展，集成電路微小化設計逐漸引起了人們關注。因而在此基礎上，為了迎合集成電路時代的發展，應注重在當前集成電路設計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優化，且突出小型化設計優勢。以下就是對集成電路設計與IP設計技術的詳細闡述，望其能為當前集成電路設計領域的發展提供參考。

1 當前集成電路設計方法

1.1 全定制設計方法

集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業方法，將半導體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內，應用于網絡通信、計算機、電子技術等領域中。而在集成電路設計過程中，為了營造良好的電路設計空間，應注重強調對全定制設計方法的應用，即在集成電路實踐設計環節開展過程中通過版圖編輯工具，對半導體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設計環節進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優化目的。同時，在元器件電路參數優化過程中，為了滿足小型化集成電路應用需求，應遵從“自由格式”版圖設計原則，且以緊湊的設計方法，對每個元器件所連導線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態下。例如，隨機邏輯網絡在設計過程中，為了提高網絡運行速度，即采取全定制集成電路設計方法，滿足了網絡平臺運行需求。但由于全定制設計方法在實施過程中，設計周期較長，為此，應注重對其的合理化應用。

1.2 半定制設計方法

半定制設計方法在應用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優化過程中，從單元庫內選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設計方法，同時注重在半定制設計方式應用過程中融入門陣列設計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導線連接形式形成統一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設計過程中，亦可采取標準單元設計方式，即要求相關技術人員在集成電路設計過程中應運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環境，達到布通率100%的集成電路設計狀態。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設計過程中，強調對半定制設計方法的應用，有助于縮短設計周期，為此，應提高對其的重視程度。

1.3 基于IP的設計方法

基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統的集成電路設計方式已經無法滿足計算機、網絡通訊等領域集成電路應用需求，因而在此基礎上，為了推動各領域產業的進一步發展，應注重融入IP設計方法，即在集成電路設計過程中將“設計復用與軟硬件協同”作為導向，開發單一模塊，并集成、復用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設計過程中，要求相關工作人員應注重通過專業IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎上，完善檢索系統、開發庫管理系統、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統化整理，并通過VSIA標準評估方式，對IP核集成電路運行環境的安全性、動態性進行質量檢測、評估，規避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設計狀態。另外，在IP集成電路設計過程中，亦應注重增設HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設計要求，達到最佳的設計狀態，且更好的應用于計算機、網絡通訊等領域中。

2 集成電路設計中IP設計技術分析

基于IP的設計技術，主要分為軟核、硬核、固核三種設計方式，同時在IP系統規劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環境下。而IP設計技術在應用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設計環節開展過程中，應注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設計過程。此外，在IP設計技術應用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現對集成電路設計信息的全方位反饋。另外，就當前的現狀來看，IP設計技術涵蓋了ASIC測試、系統仿真、ASIC模擬、IP繼承等設計環節，且制定了IP戰略，因而有助于減少IP集成電路開發風險，為此，在當前集成電路設計工作開展過程中應融入IP設計技術，并建構AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規劃狀態。

3 結論

綜上可知，集成電路被廣泛應用于計算機等產業發展領域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設計風險，減少開發經費，縮短開發時間，要求相關技術人員在集成電路設計工作開展過程中應注重強調對基于IP的設計方法、半定制設計方法、全定制設計方法等的應用，同時注重引入IP設計技術理念，完善ASIC模擬、系統測試等集成電路設計功能，最終就此規避電路開發中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發、設計狀態。

參考文獻

[1]肖春花.集成電路設計方法及IP重用設計技術研究[J].電子技術與軟件工程，2014，12（06）：190-191.

[2]李群，樊麗春.基于IP技術的模擬集成電路設計研究[J].科技創新導報，2013，12（08）：56-57.

[3]中國半導體行業協會關于舉辦“中國集成電路設計業2014年會暨中國內地與香港集成電路產業協作發展高峰論壇”的通知[J].中國集成電路，2014，20（10）：90-92.

篇7

關鍵詞：計算機高速數字電路技術 阻抗信號 設計技術

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）11-0000-00

計算機高速數字電路設計技術的概念：高速數字電路就是高速變化信號在電路中所產生的電感、電熔等模擬特性的電路，計算機高速數字電路應用了先進的電子技術，而且是應用了先進的計算機技術，要促使計算機達到高速數字電路系統的運行處于平衡的理想狀態，就要對相關所以的電路參數經行不斷調整及優化。需要特別注意的是，在相關技術的設計過程中，要緊密的注意電路各元器件之間的搭配要合理，要正確，這樣才能有效果。

1 影響計算機高速數字電路設計技術的問題分析

1.1信號線間距離的問題

計算機高速數字電路設計技術目前的發展情況，是整個電子設計行業的驕傲，是這個領域的創新發展。這種技術促進了電子技術的蓬勃發展，計算機數字電路發展雖然很快但還存在很多問題，這個階段的計算機高速數字電路設計技術存在下面問題：例如，信號線間距離對計算機高速數字電路設計的影響，根據相關技術進行分析，隨著高速數字電路設計發展，印刷版電路密集度不斷增大，這樣一來就會忽視相關信號的現象，隨著時間的發展，我國要發展計算機高速數字設計技術，就要解決存在的信號線間距距離問題。

1.2傳輸線的問題

關于信號在傳輸線的問題，它的關進在于阻抗信號，在現在這個時期，計算機高速數字電路設計階段，在這個設計過程中發現在信號的傳輸過程中存在阻抗不匹配的現象，這種現象極大的影響著計算機高速數字設計技術的發展，它會給相關信號帶來破壞性的噪音，這些噪音會對信號的質量形成阻礙，導致信號的不完整，這樣就會給電源平面帶來相關的影響。1.3電源平面的問題

科技現代化時代下，利用先進的電子技術設計計算機高速數字化電路設計技術，根據相關技術的情況，這項技術得到了不斷的發展，在很多方面都有所應用。目前計算機高速數字電路設計過程中，電源平面相關影響原因分析發現，在電源平面間存在電阻和電感，它們之間要經過大量電路的輸出過程，這樣的過程中就會產生極大的瞬間電流，產生的極大電流會對整個電路產生較大的影響，將對高速數字電路地線和電源線電壓造成極大的影響，關于電源平面的問體，應針對問題完善技術。

2 計算機高速數字電路技術的研究分析

2.1完善設計保證信號的完整性

根據筆者對以上問題的分析，目前計算機高速數字電路設計技術中存在的問題要進行分析解決，針對阻抗不匹配的影響，對電路信號的完整性也造成的影響的情況，根據這個情況要對計算機高速數字電路技術進行完善設計，保證解決計算機高速數字電路信號的完整性。筆者從兩個方便分析：（1）研究關于在電路信號傳輸過程中，因為不同電路之間電路信號網的傳輸信號之間產生了干擾情況，也就是以上筆者提出的信號線間距干擾的問題。（2）研究分析計算機高速數字電路在運行的過程中，不同信號在傳輸的過程中，對電路信號網產生的干擾情況。研究發現會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率情況，并且根據現階段計算機高速數字電路運行的過程中，阻抗很難控制的原因，發現經常會出現阻抗過大或過小的現象，這些現象都會對電路信號傳播的波形產生一定的干擾，所以影響信號的完整性。針對問題要對計算機高速數字電路設計技術進行改進，使系統一直處于過阻抗的情況，這樣就能保證電路設計不會受到阻抗不等的情況，這樣電路信息傳輸的完整性電源進行合理設計這樣就得到了解決。

2.2確保電路系統的可靠性

針對計算機高速數字電路系統的問題中，據分析受到電源平面間電阻和電感的影響，這種影響使電源運行過程中會出現過電壓的故障，嚴重影響到電路系統運行的可靠性。從兩個方面進行分析；（1）在實際中計算機高速數字電路系統運行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對電源系統的影響，就必須對其采取降低的處理措施。（2）對現在電路系統電源才智的分析，現在很多情況是大面積銅質材料，根據相關系統來分析，這種材料達不到計算機高速數字電源的要求，這樣就會產生影響，所以該改正，把樓電容應用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統的影響，這樣就從根本上提高了電路系統運行的效率，保證了電路系統的可靠性。

3 結語

筆者自身的工作經驗，結合實際的工作實踐，在本文中對計算機高速數字電路設計技術進行了深入的分析，對目前文采問題進行了分析，針對問題對影響計算機高速數字電路設計技術的幾項因素進分析，也提出了相關改進辦法，針對計算機高速數字電路系統的運行效率等相關技術的發展提出自己的見解。

參考文獻

[1]廖傳柱.高速數字電路設計技術的發展研究[J].長春師范學院學報，2013年12期.

[2]陳國榮，沈長松，鄭寬涵.淺談高速數字電路設計中電源完整性[J].科技風，2012年12期.

篇8

【關鍵詞】低頻功率 放大器 前置放大 單元元件 帶阻濾波器

低頻功率放大器在我們的日常生活扮演者重要的角色，我們使用的電子產品的音響都會裝有低頻鞏固率放大器這樣的設備，同時在控制系統以及測量系統等領域都有較廣泛的使用，經過多年的技術研究與發展，低頻功率放大器有了突飛猛進的進步，具有了成熟了技術線路，同時在思想認識上也有了進步，盡管這樣，隨著無線通訊的飛速發展，無線收發器作為無線通信里的核心部分，人們對它的要求越來越高，需要更低的功耗、更高的效率還要體積越來越小，但是功率放大器作為收發器的最后一級，但是消耗的功率是整個收發器功率的60%～90%，這樣對系統的性能具有很大的影響，因此需要設計一種高效低頻低功耗的功率放大器對于提高收發器的性能有著至關重要的作用。本文就是針對目前功率放大器的不足進行設計與研究。

1 系統總體設計

低頻功率放大器系統的組成分別是電壓放大電路、濾波器、功率放大電路、輸出級電路還有人機接口顯示電路等五個部分組成，在該設計中要求電壓放大倍數為1，放大器的增益閉環是0，因此采取兩級放大電路為低頻功率放大器提供較大的輸出功率，同時選用帶阻濾波器對40 ～ 60Hz 的信號衰減，進而通過功率放大器進行放大功率，經過功率放大之后在對其進行顯示設計，最后通過穩壓電源提供穩定的直流電，設計出低耗、實用、廉價的低頻功率放大器。

2 系統設計中的主要技術指標

本文中設計的低頻功率放大器的主要功能是：用開關將信號源提供的正弦波弱電壓信號進行轉換，工作方式是先將電壓進行放大，在將功率進行放大，進而為等效負載電阻提供一定的輸出功率，在設計過程中有很多技術指標，主要的技術指標有：

額定輸出功率POR：當輸出信號失真度小于一定的規定值時，額定的負載電阻上最大的功率。

帶寬BW：低頻功率放大器的正常頻率范圍。

非線性是真系數：在額定輸出功率POR下和一定的帶寬BW內，輸出信號的非線性失真程度。

噪聲電壓：當低頻功率放大器的輸入值為零的時候，負載上的電壓值。

效率η：負載上輸出的額定功率POR與消耗的電源功率PDC之比。

3 電路設計

3.1 電壓放大電路設計

電壓放大電路是系統設計的首要單元，電壓放大電路的主要作用是將小信號進行放大，通過這種運放的高速轉換性能可以改善電路的瞬態性能，這樣在較寬的帶寬下，信號就可以在不同程度的頻段也可以不失真地輸出，極大地提高了電路的穩定性。在電壓放大電路的設計過程中前置放大是由兩級NE5532和電路構成，NE5532 的優點是精度高、噪聲低、阻抗高、頻帶寬，而其他的各級放大電路采用固定增益和輸出衰減組成，電壓的放大倍數可以通過調節電路增益達到。

3.2 功率放大電路

在允許的失真限度內，高效率的向負載提供足夠大的功率這是功率放大器的主要作用，功率放大電路的理論基礎、工作狀態、電路的形式等都與電壓放大電路的設計不同。功率放大電路的主要結構元件是NE5532、IRF530、功率末級的兩個場 效 應 管IRF9530，這三個元器件對管的特性要求大致一致，這樣就可以減小功率放大器的失真現象，IRF530 的主要任務是放大電路，放大倍數是R3 /R1，NE5532的腳1和腳8接到調零電阻上，腳5和腳8之間接到補償電容上，這樣就可以彌補運放過程中產生的零漂和減小失真現象。

3.3 帶阻濾波器電路設計

帶阻濾波器的主要作用是可以消除50Hz交流電所引起的干擾，該設計過程中采用的是反相型帶通濾波器組成的帶通濾波器，反相型帶通濾波器以及加法運算放大器主要是有2 個 OP07 構成，主要的工作流程是反相型帶通濾波器輸出的是輸入信號反相帶通信號，進而輸入信號與加法運算放大器相加，得到了帶阻信號。二階帶阻濾波器的性能的好壞是由中心角頻率系數和帶阻濾波器的品質因素Q決定。

3.4 轉換電路設計

主要采用的器件是單片機內部的10位AD轉換器，但是在設計過程中通過實驗發現采用單片機內部10位AD轉換器處理的效果不是很理想，通過再次研究決定采用兩個AD轉換芯片對負載輸出的信號進行轉換，再通過單片機進行計算，在液晶顯示屏上顯示出功率和效率。

3.5 顯示電路

顯示電路的設計采用的器件是12864液晶顯示屏，顯示屏主要顯示輸出的功率、直流電源供給的功率以及整個功率放大器的效率，采用這種液晶顯示屏的優點是屏幕的反應速度快、較高的對比度以及低功耗。人機之間的交互可以良好的進行，在設計過程中采用串口連接，在單片機的控制下按照規定要求進行顯示固定格式的數據或者字符等信息。

4 結語

隨著科技的進步，電子產品在人們的日常生活中扮演著重要的角色，低頻功率放大器作為電子產品的重要元件，其質量的好壞、性能的高低直接影響了電子產品的使用效果，本文中詳細介紹了一種簡單實用、性能較高、功耗較低、價格低廉的低頻功率放大器的設計方案，在設計過程中滿足了輸出的波形沒有明顯的失真，電壓放大倍數為1，放大器的增益閉環是0的要求，并最大限度的挖掘單片機的資源，進而功率放大器設計的需求，通過測得發現該電路具有很好的頻率響應特性，功率放大器對低頻信號具有較好的放大作用，符合實際使用過程中的要求，同時設計價格低廉，只需要幾十元，可以被電子產品、音頻功率放大器廣泛的應用。

參考文獻

[1]張琰.基于《單管低頻交流小信號電壓放大分析》實驗的改進[J].鄭州鐵路職業技術學院學報，2005（02）.

[2]趙閃，余華兵，王麟煜，孫長瑜.基于IGBT的低頻水聲功放技術[J].江南大學學報（自然科學版）， 2012（05）.

[3]蔡卓恩，郭寧，董紅生.具備參數檢測及顯示功能的低頻功率放大器的設計[J].蘭州工業高等專科學校學報，2010（02） .

篇9

【關鍵詞】電氣控制線路；設計；基礎研究

引言

隨著信息全球化的發展，自動化和智能化已經成為評價現代電子設備產品的重要標準，為了滿足電子產品的智能化功能，熱電企業對電氣控制線路設計的要求也相應提高，從而使其表現出了多樣化的特征。電氣控制線路設計的優化是完善電路設計的關鍵環節，因此本文對電控線路設計的基礎探討具有重要的實際價值。

1電氣控制線路設計的目的

1.1滿足電氣控制線路運行的承受力

線路功率超標是影響整體線路安全的關鍵問題，因此在進行電氣控制線路的設計時要加強對線路功率穩定性的設計，考慮到系統線路功率的額定負荷，從而保證電路運行的安全性和可靠性。電氣控制線路設計是電路設計中的關鍵環節，其直接影響到電路的運行速度及其質量，電氣控制系統在運行電氣線路發出的指令時，線路中的部分機械需要進行大功率的運轉，功率運轉的條件設計是電氣控制線路設計中的核心。

1.2適應電氣控制線路運行的多樣化特點

必須實現電氣控制線路的兼容性，其是電氣控制線路設計的重要目的，同一機電設備為了滿足多樣化的功能需求會配置多套線路運行方式，為了避免不同線路之間的互相影響，就需要從電氣控制線路的設計入手，使得不同線路在運行過程中彼此兼容。例如一般工作狀態下，電動機既要做好調壓工作，同事還要進行轉矩工作，此時為了保證其功能表達的有效性，就需要從電氣控制線路設計入手，增加不同的解決方案和運行方式。

1.3電氣控制線路運行的速度

與設計一體化電氣控制線路設計與電路的轉速具有一定的相關性，為了適應不同機電多變的速度，在設計電氣控制線路過程中要注意運行速度與機電設施的適用性及準確性。為此，電氣控制線路的設計主要是為了使電氣控制線路能承載運行時的的承受力，適應電氣控制線路運行的多樣化特點并滿足電氣控制線路在運行過程中對速度的要求。

2.電氣控制線路設計的思路與原則

2.1電氣控制線路設計的思路

電氣控制線路設計要以服務企業生產流程和工藝為目的，在設計過程中要加強對電氣控制線路功能性和靈活性的設計，在傳統線路設計的基礎上對其改造和創新，從而適應時展和企業應用的需求。

2.2電氣控制線路設計的原則

在設計電氣控制線路時，必須遵循其適用性原則，即電氣控制線路設計的功能性與線路的復雜性無關，因此在設計過程中要盡量通過簡單的線路系統設計，滿足生產運行需求。其次，在設計過程中要提高設計方法的規范性和標準性。在設計過程中不建議以設計經驗為依據，而是按照一定的設計標準對其展開標準化設計，通過標準的設計規范有利于檢查設計中存在的問題，減少線路故障發生的可能性。最后，線路設計要保證較好的穩定性和較高的安全性。

3.電氣控線路設計的方法內容及注意問題

3.1電氣控制線路設計的方法和內容

設計電氣控制線路需嚴格按照國家規定的標準，規范設計流程，必須將主電路設計出來，才能設計控制電路和其它電路。在設計過程中首先要按照設計要求規劃設計方案，從工藝要求著手提高設計的實用性，在設計過程中要注重對相關參數的設計和優化。在得到初步的設計方案以后，要畫出對應方案的線路圖。其次，在分析線路圖的基礎上，以線路設計原理為依據檢查線路設計中存在的問題，并對其可能出現的故障進行排查，對其中的數據參數進行優化，從而得到最終的線路設計圖。設計電氣控制線路的具體流程如下：第一，確定好電氣設計的技術條件；第二，選擇合適的電氣傳動形式及控制方案；第三，選定電動機的類型、容量大小及其轉速型號；第四，明確設計電氣控制的原理；第五，制定電動機和電器器件明細表；第六，設計電氣控制元件及監測元件的總布置圖；第七，設計電氣柜和操作臺的專用裝零件；第八，繪制裝配圖及接線圖。在設計過程中一般會將線路設計內容作為設計主體，其它輔助部件的設計會參考類似線路設計中的相關部件。

3.2電氣控制線路設計應注意的問題

電氣控制線路設計過程中應該注意以下問題：①在滿足生產要求的基礎上，最大程度地控制電氣控制線路的成本，盡管線路中有很多的公共聯線，但可以減少電氣外部的接線，盡可能地降低連接導線的數量；②一般情況下，同一電器的常開和常閉輔助觸點靠的很近，一旦將兩者分別接到電源的不同位置，觸點斷開時產生的電弧會在兩個觸點之間形成飛弧，致使電源短路，因此在設計過程中需注意連接電器的觸點并保證線圈連接的準確性；③在控制線路設計過程中要避免寄生電路的出現，其屬于電路動作過程中的意外接通電路，會嚴重的影響到電路的運行安全。

4.結論

綜上所述，通過研究電氣控制線路的設計原則，得知電氣控制線路設計對電路設計和機電運行中的重要作用。通過分析電氣控制線路設計的思路和原則，說明線路設計過程中使用性能和安全性是保證線路設計有效性的前提，在其基礎上探討了電氣控制線路設計的方法、內容和應注意的問題。

【參考文獻】

[1]莫少榮.電氣控制線路設計基礎的探究[J].科技傳播,2011,（02）:18-19.

[2]林虹.電氣控制線路設計基礎的探究[J].科技資訊,2014,（34）:95-97.

[3]郗維全.電氣控制線路設計基礎的探究[J].山東工業技術,2014,（23）:208.

[4]伍繁盛.電氣控制線路設計基礎探析[J].科技致富向導,2013,（03）:147-143.

篇10

關鍵詞：電路設計；proteus；應用

中圖分類號：TN702 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0248-01

二十一世紀的今天，社會科技進步較快，proteus仿真軟件在電路設計中的應用也越來越廣泛。該仿真軟件是計算機技術發展的重要成果之一，可以對模擬電路，數字電路和電路進行仿真操作，軟件自身具備先進的虛擬器，包括示波器，邏輯分析儀，信號發生器等，為了更全面的了解和更深刻的分析proteus在電子電路設計中的應用，就要在軟件開啟的仿真條件下，對整體電路和包含的各個零部件進行逐一研究，為之后的電路設計打下堅實的基礎思路。

1 Proteus仿真軟件簡述

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及器件。它是目前比較好的仿真單片機及器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個軟件部分，這兩個部分在大環境下扮演著兩個不同的重要角色，都有著舉足輕重的作用。在日常工作中，ARES部分是用來當PCB設計工作的助手，進行有效輔佐，而ISIS則是主要負責在仿真開啟的環境下對電路原理和模擬電路的設計工作。

2 Proteus仿真軟件進行仿真電路設計的過程分析

在電子電路實訓過程中，proteus仿真軟件在進行仿真電路設計時，要在軟件編輯界面，按照需要模擬的實際電路思路，設計出一套最符合實際情況的電子電路圖，再通過許多相關數據計算，盡可能在最短的時間內完成對電路的初步設計和對數據的測量與計算整理，最后完成整體的模擬電路設計，然后利用軟件的電路生成功能，輸出最后的電路設計圖。為了確保電路設計的順利進行，仿真電路設計過程可以這樣：先確定核實設計項目，然后運行proteus軟件，繪制初步的電路原理圖，然后根據原理確定需要的元件種類和數量，啟動仿真系統，用虛擬儀器檢測然后讀出數據，分析結果，如不符合要求，對元件或者電路作適當修改然后再次檢測，當符合要求時，要對電路進行完善，確定無誤后敲定最終設計方案，然后系統自動生成電路圖。

3 Proteus仿真軟件的仿真電路設計與調試

在進行電路工作前，相關人員要檢查虛擬測量儀器與被測量點的兩個終端是否處于正常連接狀態，還要確定信號源良好的接地情況，其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測量結束后要確保測量結果是GND的相反波形，有利于后續對電路的研究。實驗過程中，要時刻注意電壓表，電流表的指針位置，而在仿真電路時，要注意串聯電路中電流指針的指數，如有任何問題，要及時地在相應的執行操作界面，通過網絡，對電壓作出適當調整，然后繼續進行仿真電路的研究試驗，推動proteus仿真軟件在電子電路設計應用中的發展。

4 Proteus仿真軟件的實用電路分析

在今后的與電路設計有關的工作當中，我們不光要充分發揮并發展proteus仿真軟件，還要通過合理的方法來判斷研究proteus仿真軟件在未來電路研究中的發展趨勢，然后進行相應改進。而proteus軟件還需要通過傳感器電路，正弦電路等實用電路中不斷的進行試驗和探索，最后才能把此項技術落實到實際電子科技產品的生產環節當中去。所以，我們再使用該軟件進行電路設計和分析時，要把重點放到傳感器電路和正弦電路等電路的實用性上，結合實際情況探究，才能更好地讓軟件適用于各種實用電路的應用。還能開發出仿真系統的其他用法和功能，促使電子行業發展，為以后的研究工作打下堅實的基礎。

5 結語

綜上所述，現階段proteus仿真軟件的應用已經十分廣泛，而其使用功能也十分便利和強大，在進行電子電路設計時，為了能夠更深刻研究電路的工作情況，更準確地對電路中存在的不足之處進行調整，我們要進一步對軟件進行挖掘研究，明確操作規范，開發出更實用的功能以便使用。還能改善傳統的電子電路設計工作，并z測出其中的缺陷，為降低電路實驗成本，更有效地完成實驗和縮短實驗時間等方面，都有積極的推進意義。

參考文祥