導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇集成電路及應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1 SF5520的引腳功能

SF5520采用14腳雙列塑封，其管腳排列如圖1所示。各引腳的功能如下：

1腳：輔助運(yùn)放輸出；

2腳：輔助運(yùn)放同相輸入；

3腳：輔助運(yùn)放反相輸入；

4腳：內(nèi)部相敏整流器輸入；

5腳：內(nèi)部相敏整流器輸出；

6腳：內(nèi)部相敏流器參考信號(hào)輸入；

7腳：接地；

8腳：二分之一基準(zhǔn)電壓；

9腳：信號(hào)發(fā)生器輸出；

10腳：信號(hào)發(fā)生器輸出（與9腳反相）；

11腳：內(nèi)部運(yùn)放反相輸入端；

12腳：基準(zhǔn)電源；

13腳：信號(hào)發(fā)生器外接電容；

14腳：電源。

2 SF5520的結(jié)構(gòu)原理

圖2是SF5520的內(nèi)部等效電路框圖，它由濾形發(fā)生器、相敏整流器、偏置電路及輔助運(yùn)放組成。圖中，芯片內(nèi)部的電阻除R7、R8為5kΩ以外，其余均為10kΩ。

SF5520內(nèi)部有一個(gè)諧波含量小于5%且具有一定負(fù)載能力的正弦波信號(hào)發(fā)生器，其輸出可用于對(duì)差動(dòng)變壓器初級(jí)繞組提供驅(qū)動(dòng)。它由三角波信號(hào)發(fā)生器B1、波形轉(zhuǎn)換電路B2及信號(hào)輸出級(jí)A1、A2等組成。三角波信號(hào)發(fā)生器的振蕩頻率與外接電容C1有關(guān)，通過(guò)改變?cè)撾娙葜悼墒馆敵鲂盘?hào)頻率在1~20kHz之間調(diào)節(jié)。振蕩頻率f與外接電容C1之間存在下列關(guān)系：

f=110/C1

式中：f的單位是Hz，C1的單位是μF。

    SF5520內(nèi)部的相敏整流電路由運(yùn)放A3、A4及可控電子開(kāi)關(guān)B4組成。其中由運(yùn)放A3組成電壓跟隨器，以提高相敏整流電路的輸入阻抗；A4及電阻R1~R4組成換向放大器，其工作狀態(tài)由電子開(kāi)關(guān)B4控制；可控電子開(kāi)關(guān)由輸入信號(hào)控制，輸入信號(hào)的不同極性可導(dǎo)致電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與截止。

偏置電路（B3）可為SF5520內(nèi)部各單元電路提供穩(wěn)定的工作電壓，以保證電路能穩(wěn)定可靠地工作，同時(shí)還確保輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)工作范圍。

此外，SF5520內(nèi)部還設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器（A5），該放大器可為實(shí)際應(yīng)用提供極大方便。

3 SF5520的技術(shù)參數(shù)

SF5520的主要技術(shù)參數(shù)如下：

振蕩頻率：1~20kHz，由外接電容確定。

輸出信號(hào)失真：小于5%，典型值4%。

輸出電流：典型值15mA，最小值8mA。

外接負(fù)載阻抗：小于1kΩ。

輸入電壓：最小值4.5V，最大值5.5V。

輸入電流：典型值300μA，最小值100μA，最大值1mA.

線性誤差：典型值0.05%，最大值0.1%。

單電源：5~20V；雙電源：±2.5~±10V。

電源電流：典型值15mA，最大值20 mA。

基準(zhǔn)電壓：最小值5V，最大值與電源電壓相同。

增益：典型值為100000倍。

輸入失調(diào)電壓：最小值-10 mA，最大值+ 10mA。

輸出電壓擺幅：最小值1.5V，最大值為電源電壓-1.5V。

輸出短路電流：典型值50 mA。

典型功耗：小于220 mW，極限耗散功率為840 mW。

環(huán)境溫度：0~70℃。

存儲(chǔ)溫度：-65~125℃。

4 SF5520的應(yīng)用電路

差動(dòng)變壓器式傳感器屬于互感式傳感器。它本身是一個(gè)變壓器，其原邊是一個(gè)繞組接入激勵(lì)信號(hào)，副邊有兩個(gè)相同的繞組反向串接以獲得輸出信號(hào)。鐵芯的一端與被測(cè)物體連接，當(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，就會(huì)因鐵芯的移動(dòng)使逼邊兩繞組與原邊繞組的互感不同而引起輸出信號(hào)變化。將SF5520與差動(dòng)變壓器配合使用可組成電動(dòng)執(zhí)行器中的位置發(fā)送器，其電路十分簡(jiǎn)單，且調(diào)試方便，性能優(yōu)良。圖3是一種可接浮地負(fù)載的位置發(fā)送器電路，圖中，R3、C2組成移相電路，其作用是使相敏整流器的參考信號(hào)（差變的激勵(lì)信號(hào)）與輸入信號(hào)（差變的輸出信號(hào)）相位一致，從而改善電路的性能，R3的參考值為20k℃,C2的參考值為0.02μF。R2、C1組成無(wú)源濾波電路，用于對(duì)相敏整流器輸出信號(hào)加以濾波。輔助運(yùn)放A5可與調(diào)恒流管CRD等可組成V/I轉(zhuǎn)換電路，可對(duì)相敏整流器的輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出0~10mA的直流電流作為位置發(fā)送器的輸出信號(hào)。由圖可知：

（IL+IH）（R0+RWL）=V5

IL=[V5/（R0+RWL）]-IH

式中，V5為相敏整流器輸出端5腳的電壓，IH為可調(diào)恒流管CRD的輸出電流。由上式可知，改變IH可使電路的輸出電流為零，因此，調(diào)節(jié)RWO可調(diào)節(jié)電路的輸出零位，而改變電閏器RWL可調(diào)節(jié)電路輸出電流的量程。圖3電路能輸出0~10mA的電流信號(hào)，可作為II型儀表中電動(dòng)執(zhí)行器的位置發(fā)送器。

    在圖3電路中，由于位置發(fā)送器的輸出端負(fù)載不能接地，這給某些應(yīng)用帶來(lái)不便。一種能對(duì)地輸出0~20mA電流信號(hào)的位置發(fā)送器電路如圖4所示，該電路既可用于II型儀表，也可用于III型儀表。圖中，由SF5520內(nèi)部輔助運(yùn)放及電阻、電容等元件組成的二階有源濾波器，可對(duì)相敏整流器的輸出信號(hào)進(jìn)行更有效的濾波，從而改善電路性能。由雙運(yùn)放LM358（A6、A7）組成的V/I轉(zhuǎn)換電路，可將相敏整流器的輸出電壓轉(zhuǎn)換電路信號(hào)，輸出的直流電流信號(hào)可接地負(fù)載。電位器RW用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流的零位，改變電阻R0可調(diào)節(jié)輸出電流的量程。

在上述應(yīng)用電路中，差動(dòng)變壓器的激勵(lì)信號(hào)的采用電壓信號(hào)，這種方法的主要缺點(diǎn)是在環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。

篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)字集成電路；應(yīng)用；前景

中圖分類(lèi)號(hào)：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）19-4476-02

集成電路從60年代開(kāi)始發(fā)展至今，其規(guī)模大致上遵照摩爾定律發(fā)展[1]，即芯片上的晶體管數(shù)目每隔18個(gè)月就翻一番或每三年翻兩番。目前單個(gè)的芯片上已能夠制作上百萬(wàn)個(gè)晶體管的一個(gè)完整數(shù)字系統(tǒng)或數(shù)/模混合的電子系統(tǒng)。集成電路的特征尺寸已發(fā)展至納米水平。伴隨著數(shù)字集成電路技術(shù)的越來(lái)越成熟，它于人們的生產(chǎn)以及生活中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，對(duì)數(shù)字集成電路在生活應(yīng)用中的進(jìn)一步探究也就越來(lái)越有必要。該文將從數(shù)字集成電路的基本結(jié)構(gòu)和分類(lèi)這些方面對(duì)其原理進(jìn)行比較詳細(xì)的介紹，然后重點(diǎn)討論和探究它的實(shí)際應(yīng)用，最后將結(jié)合數(shù)字集成電路在生活當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)出一個(gè)利用數(shù)字集成電路原理制成的流水燈。

1 數(shù)字集成電路的基本原理

數(shù)字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)[2]。

數(shù)字集成電路基本電路符號(hào)如圖1所示，它有輸入、輸出、電源和接地四個(gè)端口。數(shù)字集成電路具有靜態(tài)特性以及開(kāi)關(guān)特性，表示靜態(tài)特性的參數(shù)有輸入電壓、輸出電壓、輸入電流和輸出電流等。

圖1 數(shù)字集成電路基本電路符號(hào)

集成電路正常工作的時(shí)候，輸入電壓有高電平輸入電壓和低電平輸入電壓，使用最小值表示，表示能判斷高電平的最低輸入電壓，因此，在高電平給定時(shí)，需高于的電壓，用最大值表示，表示能判斷低電平時(shí)的最大輸入電壓，因此，在低電平輸入電壓給定時(shí)，需低于的電壓。

輸入電流有高電平輸入電流和低電平輸入電流，都是表示集成電路輸入端加上電壓時(shí)，流經(jīng)輸入端的電流。其中表示輸入端加上最大輸入電壓時(shí)的電流，表示輸入端加上規(guī)定高電平輸入電壓時(shí)的電流，表示輸入端加上規(guī)定低電平輸入電壓時(shí)的電流。CMOS輸入電流幾乎等于0，因此，只用表示。集成電路的輸入電流隨類(lèi)型不同而不同。

2 數(shù)字集成電路應(yīng)用

2.1 多路自動(dòng)巡檢控制器

在一些電子儀表較密集的工業(yè)控制和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)使用多臺(tái)同種檢測(cè)控制儀表，對(duì)不同的處所和位置進(jìn)行檢測(cè)和控制。為了達(dá)到對(duì)這些儀表的集中監(jiān)測(cè)的目的，通常會(huì)采用一臺(tái)多路自動(dòng)巡檢控制器。它能對(duì)被控通道自動(dòng)巡檢，并將被控通道用數(shù)字顯示器顯示出來(lái)。它既可以作為自動(dòng)巡檢，又可以轉(zhuǎn)換為手動(dòng)巡檢，使用起來(lái)相當(dāng)?shù)姆奖恪?/p>

電路組成，它主要由脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、通道轉(zhuǎn)換器和通道顯示器等組成。

2.2 繞線機(jī)電子計(jì)數(shù)器

普通的繞線機(jī)一般采用機(jī)械傳動(dòng)的指針式計(jì)算器來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)，由于存在傳動(dòng)齒輪的磨損和固有機(jī)械間隙，有時(shí)很難做得到準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。接下來(lái)要介紹的電子計(jì)數(shù)式繞線機(jī)，則采用了接觸式的光電傳感器來(lái)觸發(fā)電子計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，所以準(zhǔn)確度比較高。此外，由于使用了具有加減功能的電子計(jì)數(shù)器，所以在繞線過(guò)程中出現(xiàn)糾錯(cuò)重繞的時(shí)侯，計(jì)數(shù)器仍然能夠?qū)?shí)際繞組數(shù)進(jìn)行加減，它的計(jì)數(shù)精確度高，使用方便。

在繞線軸加裝的圓盤(pán)上有一個(gè)長(zhǎng)孔，該孔與光電傳感器對(duì)應(yīng)，當(dāng)繞線機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，每轉(zhuǎn)一周，光電傳感器就被觸發(fā)一次。先被觸發(fā)的傳感器進(jìn)行加減識(shí)別功能，后被觸發(fā)的傳感器則輸出計(jì)數(shù)脈沖。

2.3 數(shù)字集成電路在軍事方面的應(yīng)用

自從20世紀(jì)60年代第一塊集成電路問(wèn)世以來(lái)，以集成電路為核心的微電子技術(shù)發(fā)展迅速，并促進(jìn)了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)進(jìn)步、國(guó)防建設(shè)及日常生活都產(chǎn)生巨大影響[3]。

戰(zhàn)術(shù)通信指在作戰(zhàn)地域內(nèi)指揮一個(gè)戰(zhàn)役或戰(zhàn)斗所使用的通信，主要是無(wú)線通信。目前，新軍革以信息化為核心的，作為各作戰(zhàn)分隊(duì)的連接紐帶，戰(zhàn)術(shù)通信的關(guān)鍵性作用日漸彰顯。和其他的電子設(shè)備相同，微電子器件也大量應(yīng)用在戰(zhàn)術(shù)通信裝備中，微電子技術(shù)在戰(zhàn)術(shù)通信的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的推動(dòng)作用[4]。在戰(zhàn)術(shù)通信裝備里，嵌入式微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器和可編程邏輯器件是一種重要的數(shù)字集成電路。嵌入式微處理器用來(lái)完成整機(jī)的主控和運(yùn)行各種應(yīng)用軟件，數(shù)字信號(hào)處理器用來(lái)完成運(yùn)算流程復(fù)雜的基帶數(shù)字信號(hào)處理，可編程邏輯器件用來(lái)完成對(duì)運(yùn)算能力要求較高的中頻數(shù)字信號(hào)處理。

2.4 基于數(shù)字集成電路的交通燈

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的到來(lái)，各國(guó)的車(chē)輛數(shù)量也不斷上漲，這就勢(shì)必帶給城市交通不少難題，例如：交通堵塞日益嚴(yán)重，交通事故不斷增加，交警任務(wù)更加繁重等等。為了解決這些的困難，我國(guó)以及國(guó)外都加快了在交通事業(yè)方面的研究步伐，尤其是在控制交通信號(hào)燈方面。下面將介紹的就是數(shù)字集成電路在交通燈中的使用。

數(shù)字集成電路在交通信號(hào)燈控制器中的使用原理：

交通燈控制器主要包括顯示器、上控制器、計(jì)數(shù)器、信號(hào)發(fā)生器、譯碼電路和置數(shù)器，首先上控制器接收特殊狀態(tài)命令或者接收清零命令，一方面顯示在顯示器上，一方面發(fā)出信號(hào)至信號(hào)燈譯碼驅(qū)動(dòng)電路，即南北大道信號(hào)或者東西大道信號(hào)，一方面發(fā)出信號(hào)至置數(shù)器，接著計(jì)數(shù)器綜合考慮置數(shù)器的信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)，把信號(hào)傳送給譯碼器，最后顯示在顯示器上。

一般十字路口的交通情況和主控制器的設(shè)計(jì)關(guān)系為：

1）當(dāng)東西大道通行時(shí)，綠燈亮，南北大道禁行，紅燈亮，時(shí)間延遲為40秒：

2）當(dāng)東西南北大道都禁行時(shí)，東西大道黃燈亮，時(shí)間延遲為5秒；

3）當(dāng)東西大道禁行時(shí)，紅燈亮，南北大道通行，綠燈亮，時(shí)間延遲為30秒：

4）當(dāng)東西南北大道都禁行時(shí)，南北大道黃燈亮，時(shí)間延遲為5秒。

然后就是回到第一種情況開(kāi)始循環(huán)執(zhí)行。我們可以把這四種狀態(tài)分別設(shè)為：S=000，S=001，S=010，S=011，另若有特殊情況，如遇到交通事故，警車(chē)或者救護(hù)車(chē)通過(guò)，其對(duì)應(yīng)狀態(tài)設(shè)為S=l00，根據(jù)以上的狀態(tài)分析，我們可以用兩片74LSl92來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的功能。

3 總結(jié)

本文首先對(duì)數(shù)字集成電路意義和原理進(jìn)行了介紹，接著重點(diǎn)闡述了許多在我們的工、農(nóng)業(yè)以及生活上基于數(shù)字集成電路的一些應(yīng)用，例如繞線機(jī)電子計(jì)數(shù)器、交通燈等。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷騰飛，越來(lái)越多的先進(jìn)設(shè)備將會(huì)運(yùn)用到我們的生活當(dāng)中，未來(lái)我們將會(huì)見(jiàn)到更多數(shù)字集成電路產(chǎn)品在我們生活當(dāng)中的應(yīng)用，便利我們的生活。數(shù)字集成電路雖然只是一個(gè)元件，但是將他創(chuàng)造性地應(yīng)用于產(chǎn)品制作時(shí)，它將變成又一件便利我們生活的新產(chǎn)品。因此，想為我們的生活設(shè)計(jì)一些新穎舒適的產(chǎn)品，那么我們也必須首先懂得它的內(nèi)在含義和廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Moore G E.Cramming more components onto integrated circuits[J]. Electronics，1965，38（8）：114-117.

[2] 王紅.集成電路技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].微電子學(xué)，2007，37（4）：515-522.

篇3

摘要集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使人才需求量增加。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)市場(chǎng)調(diào)查，得出應(yīng)用型集成電路設(shè)計(jì)人才是該行業(yè)目前大量需求的人才，并從幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞應(yīng)用型人才IC設(shè)計(jì)需求分析

隨著我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，相應(yīng)人才的需求量也日益增加。根據(jù)上海半導(dǎo)體和IC研討會(huì)公布的數(shù)據(jù)，08年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)工程師的需求將達(dá)到25萬(wàn)人，但目前國(guó)內(nèi)人才數(shù)量短缺這個(gè)數(shù)字不止幾十倍。例如我們熟知的威盛雖然號(hào)稱(chēng)IC設(shè)計(jì)人才大戶(hù)，但相對(duì)于其在內(nèi)地業(yè)務(wù)發(fā)展的需要還是捉襟見(jiàn)肘，其關(guān)聯(lián)企業(yè)每年至少需要吸納數(shù)百名IC設(shè)計(jì)人才，而目前培養(yǎng)規(guī)模無(wú)法滿(mǎn)足。而在人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才更加受到歡迎。

一、IC設(shè)計(jì)人才短缺

2008年，全國(guó)集成電路（IC）人才需求將達(dá)到25萬(wàn)人，按照目前IC人才的培養(yǎng)速度，今后10年，IC人才仍然還有20多萬(wàn)人的缺口。這是08年4月21日在沈陽(yáng)師范大學(xué)軟件學(xué)院舉行的國(guó)家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程——CSIP-AMD集成電路專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)開(kāi)班儀式上了解到的。同樣有數(shù)據(jù)表明，近日，從清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)了解到，目前全國(guó)高校設(shè)有微電子專(zhuān)業(yè)總共只有10余個(gè)，每年從IC卡設(shè)計(jì)和微電子專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的碩士生也只有二三百人。在國(guó)內(nèi)大約僅有不足4000名設(shè)計(jì)師，而2008年，IC產(chǎn)業(yè)對(duì)IC設(shè)計(jì)工程師的需求量達(dá)到25萬(wàn)－30萬(wàn)人。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2008年底僅北京市IC及微電子產(chǎn)業(yè)就將超過(guò)2000億元人民幣，而到了2010年我國(guó)可能需要30萬(wàn)名IC卡設(shè)計(jì)師[1]。未來(lái)我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)人才需求巨大。目前中國(guó)每年從IC設(shè)計(jì)和微電子專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的高學(xué)歷的碩士生只有數(shù)百人。中國(guó)現(xiàn)有400多所高校設(shè)置了計(jì)算機(jī)系，新近又特批了51所商業(yè)化運(yùn)做的軟件學(xué)院。但這些軟件學(xué)院和計(jì)算機(jī)系培養(yǎng)的是程序員。中國(guó)目前只有十來(lái)所大學(xué)能夠培養(yǎng)IC設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。因此IC設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才處于極其供不應(yīng)求的狀態(tài)?？梢赃@樣說(shuō)，這是因?yàn)槲覈?guó)很大程度上是沒(méi)有足夠的IC設(shè)計(jì)人才。

專(zhuān)家指出，我國(guó)IC設(shè)計(jì)人員不足的一個(gè)重要的原因是IC設(shè)計(jì)是新興學(xué)科，國(guó)內(nèi)在此之前很少有大專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)IC設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在從事IC設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的人才，大部分是微電子、半導(dǎo)體或計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等相鄰領(lǐng)域的理工專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生，但是和實(shí)際的IC工作比起來(lái)，還是有差距，學(xué)校并不了解企業(yè)需要的是什么樣的人才。所以，許多IC設(shè)計(jì)企業(yè)只能經(jīng)常從應(yīng)屆畢業(yè)生中直接招聘人才再進(jìn)行培訓(xùn)。此外，IC設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求，恐怕所有的高校都沒(méi)有能力搭建。據(jù)了解，建一個(gè)供30人使用的IC實(shí)驗(yàn)室，光是購(gòu)買(mǎi)硬件設(shè)備就需要15萬(wàn)美元。

最新研究指出：到2010年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)將占世界總需求量的6％，位居全球第四。未來(lái)幾年內(nèi)中國(guó)芯片生產(chǎn)有望每年以42％的速度遞增，這大大高于全球10％的平均增長(zhǎng)速度。僅就IC卡一項(xiàng)來(lái)看，我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)前景廣闊。身份證IC卡的正式應(yīng)用，將是十億計(jì)的數(shù)量，百億計(jì)的銷(xiāo)售額，此外讀卡機(jī)及其系統(tǒng)將有成倍的產(chǎn)值。半導(dǎo)體理事長(zhǎng)俞忠鈺說(shuō)，2002年全國(guó)的IC設(shè)計(jì)單位已達(dá)到了240家，根據(jù)北京市發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，到2010年，北京市要逐步建成20條左右大規(guī)模高水平的芯片生產(chǎn)線，200家高水平的IC卡專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)公司。據(jù)預(yù)測(cè)，北京市IC產(chǎn)業(yè)將超過(guò)2000億元。巨大的商機(jī)也同時(shí)帶來(lái)了市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才的巨大需求。

二、應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)技術(shù)人才需求日切

IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，現(xiàn)在的焦點(diǎn)已經(jīng)移到了IT產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)IC設(shè)計(jì)上。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人董秀琴表示，IC卡設(shè)計(jì)工程師在軟件行業(yè)是現(xiàn)在公認(rèn)的高收入階層。目前我國(guó)IC卡人才缺口巨大，在我國(guó)的高等教育里，這一塊發(fā)展十分緩慢。按照中國(guó)現(xiàn)在的市場(chǎng)行情，一個(gè)剛畢業(yè)、沒(méi)有任何工作經(jīng)驗(yàn)的IC設(shè)計(jì)工程師的年薪最少也要在8萬(wàn)元左右。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？董秀琴講，這是因?yàn)橐环矫媸乾F(xiàn)有IC設(shè)計(jì)人才的嚴(yán)重缺乏；另一方面是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才尤其是合格的IC設(shè)計(jì)師的大量需求。

由此我們可以看出，對(duì)于應(yīng)用型的設(shè)計(jì)人員來(lái)講，是備受集成電路行業(yè)歡迎的。例如常見(jiàn)的EDA公司、IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司、IC設(shè)計(jì)公司和IDM或Fundry4種類(lèi)型的公司需要那些IC設(shè)計(jì)人才呢？他們需要的是熟悉IC設(shè)計(jì)的技術(shù)支持工程師,涵蓋IC設(shè)計(jì)的所有方面,通常包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、數(shù)字IC前端邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、FPGA設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、數(shù)字IC后端物理設(shè)計(jì)、數(shù)字后端驗(yàn)證、庫(kù)開(kāi)發(fā)，甚至還有EDA軟件的開(kāi)發(fā)與測(cè)試,嵌入式軟件開(kāi)發(fā)等，其中對(duì)IC物理設(shè)計(jì)工程師的需求量會(huì)多一些[2]。

目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模擬設(shè)計(jì)工程師、數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和版圖設(shè)計(jì)工程師三類(lèi)。另外，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還需要工藝接口工程師、應(yīng)用工程師、驗(yàn)證工程師等。IC版圖設(shè)計(jì)師的主要職責(zé)是通過(guò)EDA設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行集成電路后端的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最終產(chǎn)生送交供集成電路制造用的GDSII數(shù)據(jù)。版圖設(shè)計(jì)師通常需要與數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和模擬設(shè)計(jì)工程師隨時(shí)溝通和合作才能完成工作。一個(gè)優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)師，即要有電路的設(shè)計(jì)和理解能力，也要具備過(guò)硬的工藝知識(shí)。模擬設(shè)計(jì)工程師作為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵人物，模擬設(shè)計(jì)工程師的工作是完成芯片的電路設(shè)計(jì)。由于各個(gè)設(shè)計(jì)企業(yè)所采用的設(shè)計(jì)平臺(tái)有所不同，不同材料、產(chǎn)品對(duì)電路設(shè)計(jì)的要求也千差萬(wàn)別，模擬設(shè)計(jì)工程師最核心的技能是必須具備企業(yè)所需的電路設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并有豐富的模擬電路理論知識(shí)。同時(shí)還需指導(dǎo)版圖設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)模擬電路的版圖設(shè)計(jì)。

由此我們可以看出，在IC人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的需求更大，而且他們也是推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的生力軍。

三、以社會(huì)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才

國(guó)家對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)也很重視。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)卓洪俊部長(zhǎng)說(shuō)，到2010年，全國(guó)IC產(chǎn)量要達(dá)到500億塊，銷(xiāo)售額達(dá)到2000億元左右，將近占世界市場(chǎng)份額的5％，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)50％的需求。同時(shí)，國(guó)務(wù)院頒布《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》的18號(hào)文件，支持和鼓勵(lì)軟件和IC產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，加快IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)。

IC人才需求問(wèn)題的解決首先還是從高校開(kāi)始，2001年，清華大學(xué)微電子研究所開(kāi)設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)專(zhuān)業(yè)”第二學(xué)士學(xué)位班，2001年的IC專(zhuān)業(yè)二學(xué)位班已經(jīng)有64名學(xué)員在讀。清華大學(xué)還分別與宏力半導(dǎo)體、有研硅、首鋼合作培養(yǎng)IC人才。2002年，成都電子科大也開(kāi)始招收“微電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)”的二學(xué)位學(xué)員，同時(shí)擴(kuò)招微電子專(zhuān)業(yè)的本科生。為了更好地實(shí)施學(xué)校加速I(mǎi)C人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略，電子科大還成立了微電子與固體電子學(xué)院，并建立了面積為1500平米的IC設(shè)計(jì)中心。同濟(jì)大學(xué)開(kāi)始實(shí)施IC人才培養(yǎng)規(guī)劃，提出了“研究生、本科生、高職生”的多層次培養(yǎng)體系。

作為人才培養(yǎng)的搖籃，高校在這一方面應(yīng)進(jìn)一步加快改革，制定可行的、新的人才培養(yǎng)計(jì)劃，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)投入，多渠道、多方式地進(jìn)行應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：相控陣收發(fā)組件；射頻微波；集成電路設(shè)計(jì)；GaN工藝；高技術(shù)裝備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.005

當(dāng)前，微波單片集成電路已經(jīng)在各類(lèi)高技術(shù)裝備中得到了廣泛的應(yīng)用，例如電子戰(zhàn)系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、通信系統(tǒng)等。電路系統(tǒng)作為相控陣?yán)走_(dá)的基礎(chǔ)，電路組件的各個(gè)指標(biāo)均會(huì)對(duì)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展造成影響，性能指標(biāo)也影響著雷達(dá)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，體積和重量對(duì)雷達(dá)的成本、穩(wěn)定性和小型化以及應(yīng)用前景也有比較大的影響。而基于微波集成電路的設(shè)計(jì)可以有效降低雷達(dá)的重量、縮小雷達(dá)的體積、提高雷達(dá)的穩(wěn)定性。

1 相控陣收發(fā)組件中應(yīng)用射頻微波集成電路的意義

1.1 射頻損耗比較低，接收或者是發(fā)射的效率比較高

原來(lái)就有收發(fā)組件的可以直接連接天線，也可以直接做到天線上，從而使接收或者是發(fā)射信號(hào)的頻率損耗得到有效控制。一般情況下，射頻損耗要比無(wú)源相控小6～10dB，也就是靈敏度被提升了6～10dB，因此，在同樣的發(fā)射功率下，雷達(dá)的最大探測(cè)距離會(huì)被提升70%左右。

1.2 提升了雷達(dá)分辨率

一般情況下，有源相控陣的信號(hào)帶寬能夠達(dá)到載波信號(hào)的1/5，而無(wú)源相控陣信號(hào)帶寬的最大值僅為1/10左右，這就可以發(fā)現(xiàn)，有源相控陣?yán)走_(dá)比無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)的頻率高出很多。信號(hào)帶寬增加以后，會(huì)給敵方跟蹤造成嚴(yán)重的干擾，從而使雷達(dá)的抗干擾能力得到不斷的提升。

1.3 實(shí)現(xiàn)了小型化和輕質(zhì)化

單片微波集成電路被采用后，使雷達(dá)的體積得到了有效的縮減，使雷達(dá)的重量得到降低，從而使雷達(dá)成本得到了有效控制。

1.4 提高了可靠性

許多T/R組件分布在有源陣?yán)铮琓/R組件出現(xiàn)問(wèn)題的數(shù)目在10%左右的時(shí)候，雷達(dá)距離變化不明顯；問(wèn)題數(shù)目在5%之內(nèi)的時(shí)候，副瓣電平變差不明顯，所以有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)要比無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的可靠性高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

1.5 多功能性

多個(gè)接收波束的自適應(yīng)控制以及數(shù)字波束的構(gòu)成都可以得到較好的實(shí)現(xiàn)，還可以將多功能進(jìn)行較好的實(shí)現(xiàn)。

2 氮化鎵工藝在射頻微波集成電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，射頻微波單片集成電路發(fā)揮的作用至關(guān)重要，尤其是在軍事領(lǐng)域和通信領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用特別重要。在民用通信行業(yè)中，硅基CMOS的RFIC占據(jù)著核心位置，尤其是在無(wú)線局域網(wǎng)中應(yīng)用最為普遍，如今在軍事領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)位置的則是化合物半導(dǎo)體?；衔锇雽?dǎo)體器件中磷化銦（In P）和砷化鎵（Ga As）的特征頻率基本可以實(shí)現(xiàn)280GHz，然而兩種材質(zhì)的輸出功率比較有限，磷化銦（In P）的最佳值為1.5W/mm@30GHz，砷化鎵（Ga As）的最佳輸出功率值可以達(dá)到1.4W/mm@8GHz，這些材料的最佳輸出值已經(jīng)與極限值比較接近了。在高頻無(wú)線通信領(lǐng)域里，尤其是雷達(dá)系統(tǒng)中，過(guò)去的窄禁帶半導(dǎo)體已經(jīng)接近被淘汰的邊緣。

此外，在使用SiC材質(zhì)的時(shí)候，其加工難度要比其他半導(dǎo)體材質(zhì)高出很多，過(guò)去的離子束注入和刻蝕已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需要了，所以在使用微波功率的時(shí)候，Ga N材質(zhì)越來(lái)越受到人們的歡迎。Ga N材質(zhì)不但在微波功率領(lǐng)域中得到廣泛的使用，還在微波低噪聲領(lǐng)域得到了不斷的使用，以往的收發(fā)系統(tǒng)里，在接收機(jī)的前端會(huì)安裝限幅器，以此來(lái)確保接收機(jī)的安全可靠，同時(shí)給低噪音放大器提供保護(hù)，使其不會(huì)受到超大射頻信號(hào)的干擾。Ga N基收發(fā)系統(tǒng)擊穿電壓值比較大、工作電壓比較高，能夠接收較大的功率容量，所以能夠在Ga N基收發(fā)系統(tǒng)中取消限幅器，從而使系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)便，使其性能得到不斷提升。

2.2 電路設(shè)計(jì)

數(shù)字電路控制信號(hào)主要包括SPI轉(zhuǎn)換和TTL電平兩種輸出形式，一般情況下，TTL電平控制著高速控制裝置。對(duì)于將耗盡型晶體管當(dāng)作開(kāi)關(guān)的有些化合物半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)，主要使用Ga N和Ga As來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，需要使用關(guān)斷電壓、晶體管導(dǎo)通以及TTL控制信號(hào)進(jìn)行良性轉(zhuǎn)換。要想使TTL電壓轉(zhuǎn)換成可控制耗盡型就需要轉(zhuǎn)換TTL電平電路，主要的輸出電壓為Ga N基HEMT射頻開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)和關(guān)閉兩種互補(bǔ)型電路。經(jīng)常使用的兩組TTL電壓值分別為3.3V和5V，日常使用到的TTL電平基本都是3.3V的，耗盡型Ga N晶體管的夾斷閾值基本都是-2.5V，晶體管要想實(shí)現(xiàn)全部導(dǎo)通，其電壓值一定要在-1V以上，實(shí)現(xiàn)全部開(kāi)斷的最佳電壓值要在-3V以?xún)?nèi)，所以輸出電壓值的最佳范圍為-4～0V之間。

在數(shù)字電路使用的過(guò)程中，耗盡型器件已經(jīng)基本滿(mǎn)足需要，要想使電路功能得以實(shí)現(xiàn)，需要使用增強(qiáng)型（E模）來(lái)完成，比如n型增強(qiáng)型器件等，關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)有F等離子體處理增強(qiáng)型器件、pn結(jié)構(gòu)、刻蝕槽柵結(jié)構(gòu)以及薄勢(shì)壘結(jié)構(gòu)等。薄勢(shì)壘結(jié)構(gòu)器件的閾值電壓都不高，受勢(shì)壘層比較薄的影響，使得溝道載流子濃度都不高，進(jìn)而使器件的飽和電流值都非常??；受刻蝕槽柵結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度的影響，使得刻蝕深度技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)的重復(fù)性不是很好，柵漏電比較突出，刻蝕損傷比較嚴(yán)重；pn結(jié)構(gòu)器件擊穿電壓比較強(qiáng)，柵金屬和溝道比較遠(yuǎn)，因此器件飽和電流和跨導(dǎo)不大，使得F離子體注入式增強(qiáng)型器件結(jié)構(gòu)得到了普遍使用，該技術(shù)是由香港科技大學(xué)陳敬和蔡勇發(fā)明的，該技術(shù)重復(fù)性比較高，技術(shù)比較簡(jiǎn)單，對(duì)F等離子體的注入條件進(jìn)行改變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控器件閾值電壓的控制。詳見(jiàn)圖1所示：

增強(qiáng)/耗盡型器件技術(shù)的不斷發(fā)展與Ga N基增強(qiáng)型器件的發(fā)展有著直接的關(guān)系，西安電子科技大學(xué)在國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室使用寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)Ga N E/D模技術(shù)進(jìn)行了不斷的研究，從而得到了本文的主要研究?jī)?nèi)容，即TTL電平轉(zhuǎn)換電路。Curtice2模型是主要的電路仿真模型原型，器件主要有肖特基二極管和增強(qiáng)/耗盡型HEMT兩個(gè)組成部分，電源電壓值為+5V或者-5V，電平轉(zhuǎn)換電路的種類(lèi)為反相器結(jié)構(gòu)和差分轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)室Ga N技術(shù)需要不斷改進(jìn)，差分結(jié)構(gòu)性能與E/D模技術(shù)有著直接關(guān)聯(lián)，所以使用反相器邏輯更加合理。電平轉(zhuǎn)換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示：

輸入端VIN的電壓低于0.4V時(shí)，即為低電壓，使得T2增強(qiáng)型晶體管的導(dǎo)通閾值電壓得不到滿(mǎn)足，T2晶體管就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，促使溝道電阻不斷變大。二極管連接的是T1耗盡型晶體管，使其一直處于絕對(duì)導(dǎo)通狀態(tài)，T2晶體管消耗了絕大多數(shù)的壓降，T3的柵極電壓與VDD比較接近，使得T3被完全導(dǎo)通。此時(shí)通過(guò)四個(gè)肖特基二極管將電壓降低，使得VOUT1輸出電壓的電壓值為0V。當(dāng)VOUT1的電壓值是0V的時(shí)候，T6晶體管被完全導(dǎo)通，為了使T5晶體管比T6晶體管的溝道電阻大，就需要將T5的輸出電壓設(shè)計(jì)成為0V，這時(shí)T8晶體管比T7晶體管的溝道電阻小，通過(guò)二極管將T7輸出電壓降低，輸出VOUT2的低電壓值與-4V比較接近。輸入端VIN電壓比2.7V大時(shí)，即為高電平，此時(shí)T2增強(qiáng)型晶體管被完全導(dǎo)通，溝道電阻非常低。T3關(guān)閉的時(shí)候，其柵極電壓值與0V比較接近，四個(gè)肖特基二極管與T4實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，從而將電壓值降低，T4的尺寸一定要科學(xué)，確保VOUT1的輸出電壓值達(dá)到-4V，此時(shí)T6晶體管完全關(guān)閉，T5輸出的電壓值為高電平值，T8被完全關(guān)閉，T7實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，通過(guò)二極管將電源電壓VDD進(jìn)行降壓處理，使其達(dá)到0V，這就使得電平轉(zhuǎn)換全部完成，詳見(jiàn)圖3所示。為了使耗盡型微波器件得到有效控制，電路就要將TTL電平轉(zhuǎn)換成一組差分輸出電壓信號(hào)，其高、低電平分別為0V和-4V。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該電平轉(zhuǎn)換電路將肖特基二極管和反相器串聯(lián)到一起，然后使用器件的柵層金屬作為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，將肖特基二極管連接起來(lái)，省去了多層金屬互聯(lián)，工藝流程簡(jiǎn)化，布線也得到了進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 李明.雷達(dá)射頻集成電路的發(fā)展及應(yīng)用[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2012，（9）.

[2] 李士鵬，黃善國(guó)，張杰.智能光網(wǎng)絡(luò)的分布式和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理[J].光通信技術(shù)，2010，（7）.

篇5

【關(guān)鍵詞】 電機(jī)電路PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

前言

PLC是Programmable logic controller的簡(jiǎn)稱(chēng),即可編程控制器。PLC是專(zhuān)門(mén)為應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的控制裝置。PLC以微處理器為核心,采用可編程存儲(chǔ)器,結(jié)合通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),具有邏輯控制、算術(shù)運(yùn)算、計(jì)數(shù)、順序控制的功能,利用模擬量和開(kāi)關(guān)量的輸出和輸入實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的控制。

近些年,PLC在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用,并得到了快速的發(fā)展,特別是在我國(guó)交通、化工、鋼鐵等應(yīng)用中,相比于傳統(tǒng)控制系統(tǒng),PLC具有很多的優(yōu)點(diǎn),能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

電機(jī)在工業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,特別是大型電機(jī)。電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是安全生產(chǎn)的保證。電機(jī)的安全運(yùn)行需要可靠地控制系統(tǒng)作支持。傳統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)中包含許多獨(dú)立元件,觸點(diǎn)和布線較多,控制線路復(fù)雜,因此傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)可靠性差,發(fā)生故障后難以維修。PLC作為新型的電機(jī)控制系統(tǒng),取代了大量的由繼電器控制的邏輯電路,大大減少了繼電器控制系統(tǒng)中的布線,而且改進(jìn)了輸入和輸出電路,提高了控制系統(tǒng)的可靠性。

1.1 PLC的組成及部件功能

PLC的硬件系統(tǒng)主要由微處理器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出部件、電源部件和編程器等組成

1.1.1 存儲(chǔ)器

PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。其中系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)程序,用戶(hù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)編寫(xiě)的程序。系統(tǒng)存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器如EPROM、EEPROM,EEPROM只需要編程器就能直接修改所存儲(chǔ)的內(nèi)容,寫(xiě)入的內(nèi)容在斷電的情況下不會(huì)改變。

1.1.2 微處理器

微處理器是PLC的核心部件PLC所有的工作都是在微處理器的指揮下進(jìn)行的,它的功能主要有:接收設(shè)備的狀態(tài)信號(hào),存入數(shù)據(jù)區(qū);檢測(cè)PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài);判斷用戶(hù)編寫(xiě)程序的錯(cuò)誤,然后運(yùn)行程序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算,通信和存儲(chǔ)功能。

1.1.3 編程器

編程器是PLC必不可少的設(shè)備,它的主要作用是寫(xiě)入用戶(hù)程序,并檢查、調(diào)試寫(xiě)入的用戶(hù)程序,同時(shí)監(jiān)測(cè)PLC的工作狀態(tài),通過(guò)接口與微處理器通信。目前配置軟件包和相關(guān)硬件的微型計(jì)算機(jī)可以用包括梯形圖的多種編程語(yǔ)言進(jìn)行編程。

1.1.4 輸入和輸出部件

因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的輸入信號(hào)、信號(hào)電平各式各樣,然而PLC只能處理標(biāo)準(zhǔn)電平,因此需要通過(guò)輸入部件將這些輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變成微處理器能夠處理的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)。相應(yīng)的,外部部件如接觸器等需要不同電平的控制信號(hào),因此利用輸出模塊將微處理器的標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)變成這些部件需要的控制信號(hào)。輸入和輸出部件時(shí)微處理器和輸入輸出設(shè)備中間的橋梁。

1.2 PLC控制器的優(yōu)點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)控制系統(tǒng),PLC控制系統(tǒng)有著很多的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)里包含大量電子部件，體積十分龐大，而且傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中有大量的觸點(diǎn)和布線，線路設(shè)計(jì)十分復(fù)雜,故障難以維修,可靠性差。PLC作為新型的控制系統(tǒng),取代了復(fù)雜的傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng),減少了布線和觸點(diǎn)。而且PCL用固態(tài)輸入和輸出電流代替了限位開(kāi)關(guān)。電機(jī)啟動(dòng)器等電子部件,這樣既減小了控制系統(tǒng)的體積,而且增強(qiáng)了電機(jī)運(yùn)行的可靠性。PLC能夠?qū)﹄姍C(jī)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)檢測(cè)出故障,提高了電機(jī)的抗干擾能力,減小了故障維修量,降低了經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 PLC的控制應(yīng)用

1.3.1 過(guò)程控制

過(guò)程控制即閉環(huán)控制流量、壓力、溫度等模擬量。PLC控制器利用計(jì)算機(jī)技術(shù),通過(guò)編寫(xiě)控制算法程序?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。過(guò)程控制在熱處理、化工、鍋爐控制等領(lǐng)域得得了廣泛的應(yīng)用。

1.3.2 模擬量控制

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在著很多模擬量,如琉璃、壓力、溫度和速度等。PLC裝置配置了模擬量和數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊,實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換,使PLC具有模擬量控制的功能。

1.3.3 開(kāi)關(guān)量控制

開(kāi)關(guān)量的邏輯控制是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它具有邏輯控制、順序控制開(kāi)關(guān)量的功能,用于單臺(tái)或多集群流水線,如包裝生產(chǎn)線、印刷機(jī)、組合機(jī)床等。

1.3.4 運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制即直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制。目前一般使用專(zhuān)門(mén)的運(yùn)動(dòng)控制模塊,PLC的運(yùn)動(dòng)控制廣泛應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)械等領(lǐng)域。

(1)用于控制啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。

三相交流異步電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)額定電壓和電源線電壓相等,其定子繞組是三角形連接方式,三相異步電動(dòng)機(jī)可采用星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng),即把電動(dòng)機(jī)的定子繞組連接成星形,等到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到某一閾值時(shí),定子繞組換成三角形連接。圖1.1 為PLC控制器控制三相異步電機(jī)啟動(dòng)的原理圖。通過(guò)這種方式,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流是三角形直接啟動(dòng)的三分之一,每組繞組的工作電壓是正常繞組電壓的0.58倍。

(2)用于雙速電機(jī)的兩地控制。

實(shí)際的生產(chǎn)中要求機(jī)械設(shè)備輸出多種速度,通常的做法是單速電動(dòng)機(jī)配上機(jī)械變速系統(tǒng),如果受到結(jié)構(gòu)尺寸的限制或者要求速度連續(xù)可調(diào)時(shí),采用多速交流電動(dòng)機(jī)。圖1.2所示用于控制較大功率的電動(dòng)機(jī),其中閉合KM1主觸點(diǎn),使電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng),當(dāng)時(shí)間延長(zhǎng)到某一時(shí)刻時(shí),閉合KM2和KM3,使得電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)從低速到高速的雙速自動(dòng)控制。

2 PLC程序設(shè)計(jì)

2.1 PLC常用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

PLC常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括梯形圖、布爾助記符、功能模塊圖、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)句描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。其中梯形圖程序和原有的繼電器控制技術(shù)一致且與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng),是最常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言;布爾助記符與匯編語(yǔ)言相似,易于記憶和掌握;功能模塊圖程序語(yǔ)言以模塊為單位用不同的模塊表示不同的功能,適于控制較大規(guī)模且難度較大的操作系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)化描述語(yǔ)言通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言編程,能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)復(fù)雜的控制程序。

2.2 PLC控制三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)的程序設(shè)計(jì)

(圖3)所示PLC控制三相交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)的外部接線。(圖4)所示PLC控制程序,程序段SEGMENT2為正轉(zhuǎn)控制,程序段SEGMENT3為反轉(zhuǎn)控制。首先在接觸器控制邏輯中與反/正轉(zhuǎn)按鈕對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)。如果需要接觸器的觸點(diǎn)作為PLC觸點(diǎn),應(yīng)選擇NC觸點(diǎn)。把NC觸點(diǎn)的輸入作為邏輯條件。在控制邏輯段后,SEGMENT4保證在程序出錯(cuò)時(shí)禁止輸出。另外考慮啟動(dòng)和停止比較有優(yōu)先權(quán)設(shè)計(jì)SEGMENT1。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中,PLC憑借其可靠性高等優(yōu)點(diǎn)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。PLC的控制功能得到了快速的發(fā)展。PLC控制功能包括運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、開(kāi)關(guān)量控制和邏輯量控制,保證電機(jī)的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行。PLC程序?qū)崿F(xiàn)需選擇合適的設(shè)計(jì)語(yǔ)言和設(shè)計(jì)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]高強(qiáng).西門(mén)子PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2010.8.

篇6

關(guān)鍵詞 數(shù)字集成電路 CMOS數(shù)字集成電路 邏輯功能 內(nèi)部設(shè)計(jì) 注意事項(xiàng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1關(guān)于數(shù)字集成電路邏輯功能及其內(nèi)部設(shè)計(jì)的分析

日常生活中的數(shù)字集成電路產(chǎn)品是非常多的，通過(guò)對(duì)其電路結(jié)構(gòu)的分析，可以分為T(mén)TL系列及其MOS系列。TTL數(shù)字集成電路進(jìn)行了電子及其空穴載流子的導(dǎo)電，我們稱(chēng)之為雙極性電路。MOS數(shù)字集成電路進(jìn)行了載流子導(dǎo)電電路的應(yīng)用，其中的電子導(dǎo)電部分，我們稱(chēng)之為NMOS 電路，將那種空穴導(dǎo)電電路稱(chēng)之為PMOS電路。PMOS電路及其N(xiāo)MOS的組合電路，我們稱(chēng)之為CMOS電路。

相對(duì)于TTL數(shù)字集成電路，CMOS數(shù)字集成電路具備良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其工作電源的電壓范圍比較寬，并且其靜態(tài)功耗水平比較低，其抗干擾能力比較強(qiáng)，具備較高的輸入阻抗，并且其應(yīng)用成本比較低。介于這些優(yōu)勢(shì)，CMOS數(shù)字集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，數(shù)字集成電路的品種是非常多的，包括門(mén)電路、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器、編譯碼器、存儲(chǔ)器等。

我們可以將數(shù)字邏輯電路分為時(shí)序邏輯電路及其組合邏輯電路。在組合邏輯電路的分析中，任意時(shí)刻的輸出取決于其當(dāng)時(shí)的輸入，這跟電路的工作狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系。比較常見(jiàn)的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器及其數(shù)據(jù)選擇器。在時(shí)序邏輯電路中，任意時(shí)刻的輸出取決于該時(shí)刻的輸入，與電路的原先狀態(tài)存在聯(lián)系。時(shí)序邏輯電路具備記憶的功能，其內(nèi)部含有存儲(chǔ)單元電路，比較常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路有移位寄存器、計(jì)數(shù)器等。

實(shí)際上，不同組合的邏輯電路及其時(shí)序邏輯電路是非常多的，其應(yīng)用比較廣泛，并且有很多標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的集成電路產(chǎn)品，我們把這些產(chǎn)品稱(chēng)之為通用集成電路。我們把那些專(zhuān)門(mén)用途設(shè)計(jì)制作的集成電路稱(chēng)之為專(zhuān)用集成電路。

數(shù)字電路是由組合邏輯及其寄存器構(gòu)成的，組合邏輯是由基本門(mén)組成的函數(shù)，其輸出與當(dāng)前的輸入存在關(guān)系。比如組合邏輯的邏輯計(jì)算。時(shí)序電路包含基本門(mén)，也包括一系列的存儲(chǔ)元件，進(jìn)行過(guò)去信息的保存。時(shí)序電路的穩(wěn)態(tài)輸出與當(dāng)前的輸入有關(guān)，跟過(guò)去的輸入狀態(tài)也有關(guān)。時(shí)序電路在進(jìn)行邏輯運(yùn)算的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)行處理結(jié)果的存儲(chǔ)，從而方便下一次的運(yùn)算。

從功能上來(lái)說(shuō)，數(shù)字集成電路分為數(shù)據(jù)通路及其控制邏輯部分。這些部分都由一系列的時(shí)序邏輯電路構(gòu)成，都是同步的時(shí)序電路，時(shí)序電路被多個(gè)觸發(fā)器及其寄存器分為若干的節(jié)點(diǎn)。這些觸發(fā)器在時(shí)鐘控制下會(huì)進(jìn)行同樣節(jié)拍的工作，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。

2 CM0S系列集成電路的一般特性與方式

（1）CMOS系統(tǒng)集成電路是數(shù)字集成電路的主流模式。其集成電路的工作電源電壓范圍是3～18V，74HC系列是2～6V，黨電源電壓VDD=5V時(shí)，其CMOS電路的靜態(tài)功耗分別為：中規(guī)模集成電路類(lèi)是25～100%eW，緩沖器及其觸發(fā)器類(lèi)是5～20%eW，門(mén)電路類(lèi)是2.5～5%eW，其輸入阻抗非常高，CMOS電路幾乎沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電路功率的消耗。

該電路也具備良好的抗干擾能力，其電源電壓的允許范圍比較大，其輸出高低電平的擺幅也比較大，其抗干擾能力非常強(qiáng)，其噪音容限值也非常的大，其電源電壓越高，其噪聲容限值非常的大，CMOS電路電源的利用系數(shù)非常的高。

CMOS數(shù)字集成電路也具備良好的扇出能力，在進(jìn)行低頻工作時(shí)，其輸出端可以進(jìn)行50個(gè)數(shù)量以上的CMOS器件的驅(qū)動(dòng)，其也具備良好的抗輻射能力。CMOS管是一種多數(shù)載流子受控導(dǎo)電器件，針對(duì)載流子濃度，射線輻射的影響不大。CMOS電路特別適合于進(jìn)行航天、衛(wèi)星等條件下的工作。CMOS集成電路的功耗水平比較低，其內(nèi)部發(fā)熱量比較小，集成度非常的高，電路自身是一種互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，環(huán)境溫度的不斷變化，其參數(shù)會(huì)進(jìn)行相互補(bǔ)償，因此，能夠保證良好的溫度穩(wěn)定性。

（2）相對(duì)于TTL集成電路，CMOS集成電路的制造工藝更加的簡(jiǎn)單，其進(jìn)行硅片面積的占用也比較小，比較適合于進(jìn)行大規(guī)模及其超大規(guī)模集成電路的制造及其應(yīng)用。在CMOS電路的應(yīng)用過(guò)程中，不能進(jìn)行多余輸入端的懸空，否則就可能導(dǎo)致靜電感應(yīng)的較高電壓的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致器件的損壞情況，這些多余的輸入端需要進(jìn)行YSS的接入，或者實(shí)現(xiàn)與其它輸入端進(jìn)行并聯(lián)，這需要針對(duì)實(shí)際情況做好相關(guān)的決定。

CMOS電路輸入阻抗水平是比較高的，容易受到靜電感應(yīng)發(fā)生擊穿情況，為了滿(mǎn)足實(shí)際工作的要求，我們需要做好靜電屏蔽工作。在CMOS電路焊接過(guò)程中，需要做好焊接時(shí)間的控制，保證焊接工具的良好應(yīng)用，進(jìn)行焊接溫度的良好控制。

3結(jié)語(yǔ)

在數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多標(biāo)準(zhǔn)通用單元得到積累，比如選擇器、比較器、乘法器、加法器等，這些單元電路的形狀規(guī)則更加方便集成，這說(shuō)明數(shù)字電路在集成電路中得到更好的發(fā)展及其應(yīng)用，這是數(shù)字集成電路應(yīng)用體系的主要工作模式。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃越.數(shù)字集成電路自動(dòng)測(cè)試生成算法研究[D].江南大學(xué)，2012.

篇7

高速公路機(jī)電工程包括收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供配電照明系統(tǒng)、通信管道以隧道機(jī)電工程等。而綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)屬于通信系統(tǒng)的一部分，本文主要介紹綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)作為通信系統(tǒng)乃至整個(gè)高速公路機(jī)電工程的重要部分在高速公路中技術(shù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

高速公路；機(jī)電工程；綜合業(yè)務(wù)傳輸；傳輸網(wǎng)管；時(shí)鐘同步；公務(wù)電話；光功率

1總述

綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)是高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為高速公路全線運(yùn)營(yíng)管理及監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸及視頻傳輸提供不間斷的無(wú)縫通信高速公路管理運(yùn)營(yíng)部門(mén)以及收費(fèi)、監(jiān)控等系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)及視頻的接入和傳輸提供不間斷的無(wú)縫語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)通信服務(wù)，同時(shí)也是保障高速公路安全、暢通、高效運(yùn)營(yíng)及現(xiàn)代化管理不可缺少的手段。

1.1系統(tǒng)目標(biāo)

1、為高速公路全線運(yùn)營(yíng)管理及監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸及視頻傳輸提供不間斷的無(wú)縫通信；2、實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃裕?、保障高速公路安全、暢通、高效運(yùn)營(yíng)及現(xiàn)代化管理；4、確保與周邊已建成的高速公路通信系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，綜合考慮線路接口及容量預(yù)留。

1.2工程范圍及內(nèi)容綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)采用干線傳輸系統(tǒng)和綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)系統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)。干線傳輸系統(tǒng)一般配置STM-16等級(jí)速率光鏈路，與管理中心干線設(shè)備相連。各通信站設(shè)置綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)傳輸設(shè)備，與接入設(shè)備構(gòu)成光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），各ONU輸設(shè)備隔站相連組成STM-16自俞環(huán)網(wǎng)，接入通信中心的OLT設(shè)備，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)接入環(huán)網(wǎng)。

2系統(tǒng)技術(shù)

2.1傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)在高速公路通信中心配置傳輸系統(tǒng)網(wǎng)管iManagerU2000，對(duì)高速公路路段綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)及通信電源統(tǒng)一維護(hù)管理，從而實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)傳輸設(shè)備的集中管理。

2.2相關(guān)系統(tǒng)接口1、接入設(shè)備：綜合業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)各ADM設(shè)備下接接入設(shè)備，采用多個(gè)2M相連。2、收費(fèi)系統(tǒng)：各收費(fèi)站以10M/100M接口連接至收費(fèi)分中心的收費(fèi)交換機(jī)，收費(fèi)分中心至收費(fèi)總中心業(yè)務(wù)傳送通道由傳輸設(shè)備提供。3、圖像傳輸系統(tǒng)：監(jiān)控外場(chǎng)圖像通過(guò)光端機(jī)或數(shù)字視頻設(shè)備傳至通信站，通信站至通信分中心的圖像傳送使用傳輸系統(tǒng)提供的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)通道。4、辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)機(jī)電系統(tǒng)規(guī)劃及辦公業(yè)務(wù)需求，在通信站設(shè)置辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。高速公路各站辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信系統(tǒng)提供的10Mb/s數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)與管理處辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

2.3設(shè)備配置依照高速公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，在各無(wú)人通信站各設(shè)置STM-16速率等級(jí)的智能型接入層光傳輸設(shè)備，配置STM-16光接口板。ONU站點(diǎn)的接入層傳輸設(shè)備采用隔站跳接方式與通信中心OLT傳輸設(shè)備相連構(gòu)成一處STM-16速率等級(jí)的接入層傳輸環(huán)網(wǎng)，采用二纖自愈環(huán)保護(hù)方式提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

2.4時(shí)鐘同步系統(tǒng)路段通信分中心的同步系統(tǒng)采用主從同步方式，以上層干線網(wǎng)絡(luò)下傳的同步時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)，路段通信分中心干線光傳輸系統(tǒng)設(shè)備從STM-16或STM-4線路板提取上級(jí)同步時(shí)鐘信號(hào)，并順序傳給本地通信設(shè)備和其它站點(diǎn)網(wǎng)元，以取得全網(wǎng)的同步。OptiX系列設(shè)備具有多個(gè)2048kHz或2048kbit/s標(biāo)準(zhǔn)G.703時(shí)鐘輸入、輸出接口，所有接口均能滿(mǎn)足75Ω或120Ω應(yīng)用。為了配合同步網(wǎng)建設(shè)，OptiX同步輸出接口可以將任意線路定時(shí)直接導(dǎo)出，為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘提供上游定時(shí)信息。OptiX系列設(shè)備定時(shí)功能單元具有跟蹤、保持、自由振蕩等三種工作模式，同步信號(hào)源有外部的、光路的、支路的提取方式。

2.5公務(wù)電話系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)公務(wù)電話采用普通的音頻二線用戶(hù)接口，符合ITU-T建議64Kb/sG.703同向型接口規(guī)范，在傳輸系統(tǒng)中占用RSOH的E1字節(jié)傳送。公務(wù)電話系統(tǒng)具有選址呼叫方式和群址呼叫方式（廣播呼叫方式）。公務(wù)電話系統(tǒng)具有跨數(shù)字段通話的能力，即進(jìn)行數(shù)字段之間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)。公務(wù)聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)具有多方向互通功能，互通方向不少于4個(gè)。

2.6光功率預(yù)算對(duì)于衰減受限系統(tǒng)，實(shí)際可達(dá)再生段距離可用下式估。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，光纜富余度Mc取值4dB；光纜平均衰耗系數(shù)根據(jù)工作波長(zhǎng)不同分別取值0.36dB/km（1310nm工作波長(zhǎng)）和0.22dB/km（1550nm工作波長(zhǎng)）；光纖熔接接頭平均衰減系數(shù)為0.05dB/km；光通道代價(jià)為1dB；再生段內(nèi)所有連接器衰減為1dB。

2.7系統(tǒng)保護(hù)OptiX系列傳輸設(shè)備支持1+1和1：N的保護(hù)方式。在線形復(fù)用段保護(hù)方式下，其倒換時(shí)間均優(yōu)于ITU-TG.841建議要求的50ms。OptiX系列傳輸設(shè)備支持二纖/四線復(fù)用段保護(hù)環(huán)的組網(wǎng)應(yīng)用，符合ITU-TG.841建議要求，保護(hù)倒換時(shí)間優(yōu)于50ms。對(duì)設(shè)計(jì)采用的二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)，其最大優(yōu)點(diǎn)是提高了環(huán)路容量的利用率。二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)工作通道和保護(hù)通道的安排如下圖所示：每一條光纖的前半時(shí)隙是主用信道，后半時(shí)隙用作備用信道，備用信道上可加載額外業(yè)務(wù)，兩根光纖上業(yè)務(wù)流向相反；保護(hù)倒換發(fā)生時(shí)，主用信號(hào)在故障兩端點(diǎn)處環(huán)回至另一條光纜的備用信道上。備用信道上加載的額外業(yè)務(wù)在保護(hù)倒換發(fā)生時(shí)丟失。

3結(jié)束語(yǔ)

篇8

【關(guān)鍵詞】 電力工程; 輸電線路; 質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

電力資源與當(dāng)今人們生活和生產(chǎn)緊密相連， 是人類(lèi)生產(chǎn)和生活中不可缺少的一部分， 而且隨著人們生活水平的不斷提高， 人們對(duì)電力的需求也越來(lái)越大， 因此我們?cè)趯?duì)電力工程輸電線路的施工管理上要更加的嚴(yán)格， 否則將會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大的損失。 而且當(dāng)今的電力行業(yè)也逐漸的發(fā)展成為一個(gè)專(zhuān)業(yè)技能要求較高和綜合素質(zhì)較強(qiáng)的多功能系統(tǒng)工程， 這樣使得傳統(tǒng)的輸電線路施工工藝得到了大幅度的改善。

一、 電力工程輸電線路施工的主要施工內(nèi)容

搭設(shè)桿塔是電力工程輸電線路施工中最基礎(chǔ)， 也是最重要的一個(gè)內(nèi)容， 我們必須要嚴(yán)格的按照施工規(guī)范， 對(duì)其進(jìn)行地下深埋， 從而防止在外界因素的影響下使其變形或者倒塌， 也有效的保證的了電力的正常輸送。 目前， 我們?cè)趯?duì)輸點(diǎn)線路的桿塔進(jìn)行搭設(shè)的時(shí)候， 我們可以根據(jù)桿塔的受力特點(diǎn)將其分為兩種， 一種是耐張型另一種是直線型。 這兩者不同類(lèi)型的桿塔在不同的施工環(huán)境下， 有著不同的作用， 否則就會(huì)影響電力輸送的速度， 因此我們?cè)谶M(jìn)行電力線路輸送的時(shí)候， 選用合適的桿塔十分的重要， 不但保證了輸電線路的正常運(yùn)行， 提高了電力的可靠性，還有效的控制了電力工程中的成本消耗。 所以， 我們可以將桿塔的搭設(shè)看作是電力工程輸電線路施工中的主要內(nèi)容。當(dāng)前， 在電力工程輸電線路施工中除了搭設(shè)桿塔以外， 我們還要做好輸電線路的架線工作， 這樣將其兩者合并在一起， 才能真正的意義上說(shuō)一句完成好了輸電線路的施工工作。 在進(jìn)行架線工作的時(shí)候， 我們要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行入手： 架線準(zhǔn)備、 導(dǎo)地線的鏈接、 輸電線路松弛的檢驗(yàn)、 其他附件的安裝和緊線工序。 由此可見(jiàn)， 在進(jìn)行輸電線路的架線施工時(shí)， 工序的要求也很高， 因此在進(jìn)行施工的時(shí)候， 我們就要對(duì)其施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)， 進(jìn)行一定程度的處理， 從而保證電力的正常輸出。

二、 電力工程輸電線路施工質(zhì)量控制技術(shù)

1、 基礎(chǔ)工程

綜上所述， 我們可以制度， 輸電線路的桿塔的搭設(shè)是電力工程輸電線路的重點(diǎn)， 因此在對(duì)其進(jìn)行施工的時(shí)候一定要注重桿塔的施工質(zhì)量，保障桿塔在正常運(yùn)行的時(shí)候， 不會(huì)因?yàn)槠滟|(zhì)量的因素， 使得桿塔的變形或者倒塌， 從而影響電力的正常運(yùn)輸， 給人們的生活帶來(lái)不變。 目前， 在進(jìn)行桿塔的搭設(shè)工程中， 我們主要采用鋼筋混凝土作為桿塔搭設(shè)的澆筑材料， 這也大幅度的提高了桿塔的強(qiáng)度和穩(wěn)定性， 讓其在長(zhǎng)久的工作中， 不會(huì)因質(zhì)量的問(wèn)題而出現(xiàn)變形或者倒塌的現(xiàn)象， 而且在進(jìn)行鋼筋混凝土澆筑的時(shí)候， 還要對(duì)其進(jìn)行一定程度的養(yǎng)護(hù)， 從而使得鋼筋混凝土的各方面的性能達(dá)到最好。 不過(guò)， 不是所有地層都適合鋼筋混凝土的，因此我們要在不同的土質(zhì)地層中， 找到使得的桿塔施工材料。

2、 桿塔工程

目前， 我們?cè)谶M(jìn)行桿塔搭設(shè)工程時(shí)， 一般都是采用的直線型和耐張型這兩種模式的桿塔， 在不同的情況下桿塔型式有著不同的應(yīng)用， 而且各方面的功能也不相同， 因此我們選擇合適的桿塔型式有著重要的意義。 目前， 在電力工程輸送線路的施工中， 我們一般都會(huì)選用一兩種指向性的桿塔， 來(lái)對(duì)特殊的位置進(jìn)行施工， 從而減少施工的成本， 降低工程施工的難度， 而且這樣的設(shè)計(jì)也滿(mǎn)足當(dāng)?shù)貙?shí)際環(huán)境的需求。 不過(guò)， 這種直線型的桿塔， 也存在著一定的弊端， 而且隨著時(shí)代的不斷變化， 人們也開(kāi)發(fā)出了耐張型的桿塔， 這種桿塔耐久性比直線型的桿塔好， 而且搭設(shè)工期也比較短， 對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展影響較小。 但是它由于施工難度比直線型的要大， 因此在一些特定的環(huán)境下， 我們還是選用直線型的桿

塔。 目前， 影響桿塔工程的因素還是桿塔的自身的質(zhì)量問(wèn)題， 因此在進(jìn)行桿塔施工材料的選材的時(shí)候， 也十分的重要， 我們就對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘查以后， 我們才對(duì)桿塔工程進(jìn)行合適的選材。

3、 架線工程

輸電線路架線施工包括架線前的準(zhǔn)備工作。 放線導(dǎo)地線連接弛度觀測(cè)， 緊線及附件安裝。 架線施工從展放方法來(lái)講， 分為拖地展放、 張力展放。 拖地展放線盤(pán)處不需制動(dòng)， 線拖在地面行進(jìn)的方法， 此法不用專(zhuān)用設(shè)備比較簡(jiǎn)單， 但導(dǎo)線的磨損較為嚴(yán)重， 勞動(dòng)效率低。 放線需大量的人工在山區(qū)放線質(zhì)量難保證。 張力放線。 即使用牽張機(jī)械使導(dǎo)地線始終保持一定的張力保持對(duì)交叉物始終有一定安全距離的展放方法。 它能保證導(dǎo)地線展放質(zhì)量效率較高。 但機(jī)械笨重和費(fèi)用昂貴。 對(duì)放線滑車(chē)輪徑的選擇， 滑車(chē)的輪徑偏大些較好一般以不小于10倍導(dǎo)線的直徑， 這樣磨損系數(shù)小導(dǎo)線在該處所受的彎曲應(yīng)力也較小。 輸電線路緊線工作需在基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100％桿塔結(jié)構(gòu)組裝完整螺栓已緊固的情況下進(jìn)行。 在耐張塔受張力方向的反側(cè)， 必須打好臨時(shí)拉線， 以防止桿塔受力過(guò)大或塔身變形橫擔(dān)產(chǎn)生位移。 影響弛度觀測(cè)。

4、 光纜施工

光纖不會(huì)引雷， 但光纜中有金屬部分， 所以光纜避雷仍值得重視。光纜施工前必須做好充分準(zhǔn)備。 檢查設(shè)計(jì)資料、 原材辯和施工設(shè)備等是否齊備， 仔細(xì)閱讀有關(guān)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)與安裝指導(dǎo)手冊(cè)， 架設(shè)光纜前必須確保光纜的技術(shù)性能， 應(yīng)對(duì)每一盤(pán)光纜迸行單盤(pán)測(cè)試， 確保光纜完好方可施工。 光纜的卷盤(pán)長(zhǎng)度為2-3km ， 其彎曲半徑應(yīng)為光纜外徑的15倍以上， 施工中不能猛拉和扭結(jié)。

三、 電力工程輸電線路檢修施工技術(shù)

由于輸電線路在長(zhǎng)期的外界影響下， 使得輸電線路的各個(gè)部分發(fā)生老化或者腐蝕， 使得電力不能正常的運(yùn)輸， 給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的損失。 因此對(duì)于電力工程輸電線路的檢修工作也是十分重要的。目前， 輸電線路出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素有兩種， 一種是桿塔受到外界因素的影響發(fā)生變形或者倒塌， 使得電力無(wú)法正常的輸送； 另外一種就是電力輸送的器具， 受到外界的影響， 發(fā)生了一定程度的破換。 因此， 我們?yōu)榱吮苊膺@樣的情況發(fā)生， 我們就要對(duì)其進(jìn)行檢修， 而且施工人員也要時(shí)刻的做好施工和故障的應(yīng)對(duì)工作， 保證當(dāng)電力運(yùn)輸出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以進(jìn)行及時(shí)的處理， 減少停電給人們帶來(lái)的不必要的損失， 從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)， 輸電線路的施工技術(shù)， 對(duì)人們的生活生產(chǎn)都有著十分重要的作用， 因此我們除了對(duì)其施工工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制， 還要進(jìn)行在竣工后對(duì)其進(jìn)行定期的檢修， 已延長(zhǎng)輸電線路的使用壽命。 目前， 我國(guó)在這方面已經(jīng)有了很大的突破， 但是還是存在著不成熟的地方， 因此我們還需要在實(shí)踐中去改進(jìn)和完善， 電力工程中輸電線路的施工技術(shù)，

從而使得我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇9

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平得到了顯著提高，在人民正常出行中應(yīng)用最多地交通工具就是鐵路了，不僅全國(guó)各地都有鐵路線路，而且鐵路快捷、方便，在人民正常生活中起到了重要作用。我國(guó)的鐵路建設(shè)最早要追溯到清朝時(shí)期，由于受到西方發(fā)達(dá)國(guó)家的影響，清政府開(kāi)始投入資金建設(shè)了我國(guó)最早的鐵道線路。與此同時(shí)清政府也派遣了大量人才去國(guó)外學(xué)習(xí)鐵路技術(shù)，無(wú)論從鐵路自主研發(fā)設(shè)計(jì)還是運(yùn)行都離不開(kāi)10kv電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，這也是鐵路建設(shè)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，接下來(lái)在本文中就詳細(xì)介紹下我國(guó)鐵路建設(shè)中對(duì)于10kv電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，針對(duì)鐵路建設(shè)中存在的問(wèn)題應(yīng)采取哪些解決措施，從而確保10kv電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的成熟應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】鐵路工程 10kv電力 遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù) 工程應(yīng)用

隨著科技的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)時(shí)代已經(jīng)被取締?，F(xiàn)代的告訴電力列車(chē)不僅提高了列車(chē)的速度同時(shí)也加快了科學(xué)的快速發(fā)展。電力的廣泛應(yīng)用也直接推動(dòng)了鐵路列車(chē)改革步伐，電力列車(chē)的應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)了更大的方便。10KV電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在鐵路上應(yīng)用最為廣泛，其中的自動(dòng)閉塞信號(hào)、調(diào)度集中、通信系統(tǒng)等設(shè)備的運(yùn)用直接給鐵路安全系統(tǒng)提供了更加有效的安全保證。從這些特點(diǎn)可以看出鐵路遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)對(duì)電力列車(chē)的重要性。

1 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的概述

這些年來(lái)，隨著鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在我國(guó)的快速發(fā)展應(yīng)運(yùn)用給鐵路的電源運(yùn)行、列車(chē)供電提供了有效的安全保障。鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)一般的由控制主站、遠(yuǎn)動(dòng)終端、通信通道這三部分組成。其中的車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)和配電所監(jiān)控系統(tǒng)是遠(yuǎn)動(dòng)通道的主要構(gòu)成部分。

1.1 車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成以及工作原理

車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)一般的可以分為高壓監(jiān)控系統(tǒng)和低壓監(jiān)控系統(tǒng)。所謂的高壓監(jiān)控系統(tǒng)是在監(jiān)控車(chē)站10KV變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行輸入電壓和電流。為了更好地檢測(cè)到安全運(yùn)行情況一般的對(duì)輸入端的電壓值、輸入電流、斷路器進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。低壓監(jiān)控系統(tǒng)是在監(jiān)控車(chē)站10KV變壓器的低壓一端輸入相應(yīng)的低壓電流和低壓電壓。其監(jiān)控的數(shù)據(jù)是低壓電流、電壓值和相應(yīng)的低壓斷路器。

1.2 配電所監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象

配電所監(jiān)控系統(tǒng)一般的是對(duì)配電所的高壓設(shè)備以及直流電源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)方式可以分為兩種方法；第一，對(duì)高壓設(shè)備的保護(hù)裝置進(jìn)行分和的時(shí)候采用微機(jī)保護(hù)的方法進(jìn)行間接監(jiān)測(cè)。第二，在高壓設(shè)備的二次保護(hù)中安裝繼電器進(jìn)行保護(hù)，但是為了增加保護(hù)的安全及時(shí)性也相應(yīng)的增加微機(jī)檢測(cè)裝置，這樣更大程度上增加了系統(tǒng)的安全性。

1.3 通訊通道的運(yùn)行

在如今的鐵路實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，大多的鐵路在使用通訊通道的時(shí)候采用公共通訊。這匯總通訊通道都是先把收集到的信息傳送到調(diào)度中心然后再通過(guò)調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行信息通訊。這種通訊辦法的運(yùn)用在很大程度上降低了運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的成本。

2 鐵路電力運(yùn)行的工作機(jī)理

2.1 變配電所的運(yùn)行

大多數(shù)的鐵路電源都是在地方的供電局的變電站進(jìn)行采取，其中的供電方式一般是相應(yīng)的專(zhuān)盤(pán)采用相應(yīng)的專(zhuān)線。變電站的電壓等級(jí)可以分為110KV、35KV、10KV、220KV。但是對(duì)于220KV的的使用卻很少。隨著科技的不斷進(jìn)步35KV正在逐漸的被10KV取代。同時(shí)為了進(jìn)一步增強(qiáng)供電過(guò)程中的安全性，在進(jìn)行電源供取的過(guò)程中使用雙電源同時(shí)運(yùn)行和母線母聯(lián)分段式兩種供電形式。

2.2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

為了進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路列車(chē)的安全運(yùn)行，自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)對(duì)變配電所、貫通線路、信號(hào)電源等進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)從而可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)問(wèn)題很大程度上提高了安全系數(shù)。鐵路電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行不是單一的一個(gè)系統(tǒng)而是由調(diào)度自動(dòng)化主站、變配電所綜合自動(dòng)化、信號(hào)檢測(cè)等幾部分的獨(dú)立系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)完善的電力自動(dòng)化系統(tǒng)。這種通過(guò)各個(gè)分支的協(xié)調(diào)工作更加有效的保證了運(yùn)行的安全性。

2.3 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.3.1 變電所綜合自動(dòng)化運(yùn)行方式

變電站最基本的單元是鐵路安全運(yùn)行中的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，雖然看似簡(jiǎn)單但是卻完成了變配電站中基本上所有的自動(dòng)化功能。其中在運(yùn)行過(guò)正中對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、設(shè)備的監(jiān)控、保護(hù)都有直接的聯(lián)系。就一般的功能來(lái)說(shuō)，可以分為以下幾種情況。第一，管理變配電所綜合自動(dòng)化管理，其中監(jiān)控對(duì)象有常規(guī)保護(hù)、就地自動(dòng)化監(jiān)控等。第二，和車(chē)站監(jiān)控開(kāi)關(guān)聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)線路自動(dòng)化功能。當(dāng)有故障的時(shí)候可以及時(shí)的監(jiān)測(cè)同時(shí)把故障隔離，當(dāng)故障出現(xiàn)以后還可以啟動(dòng)備用裝置進(jìn)行快速電源恢復(fù)。第三，及時(shí)的把附近的車(chē)站自動(dòng)化裝置的數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉握{(diào)度中心同時(shí)對(duì)主站傳達(dá)的遙控、遙調(diào)命令進(jìn)行及時(shí)的結(jié)束終止。

2.3.2 對(duì)信號(hào)電源進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控

信號(hào)電源是鐵路系統(tǒng)中最后總要的部分由于數(shù)據(jù)量大相應(yīng)的負(fù)荷也就增加。為此在進(jìn)行信號(hào)電源選取的過(guò)程中都是采用雙線電源供電。信號(hào)信息量的增加要求信號(hào)電源在供電過(guò)程中具有相對(duì)的穩(wěn)定。只是單一的電源穩(wěn)定也是不能滿(mǎn)足信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，在管理方面也是相對(duì)的復(fù)雜所以在高壓方面應(yīng)該找相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)人士來(lái)管理，以此類(lèi)推低壓信號(hào)側(cè)也是一樣。信號(hào)電源監(jiān)控裝置對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控從而完成運(yùn)行過(guò)程中的日常監(jiān)視、失壓報(bào)警、開(kāi)光狀態(tài)關(guān)閉等任務(wù)。

2.3.3 車(chē)站開(kāi)關(guān)監(jiān)控裝置的運(yùn)行

鐵路監(jiān)控器在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行控制的時(shí)候是由很多開(kāi)關(guān)進(jìn)行分段操作。其中最小的單元是貫通線路自動(dòng)化。在運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)控器通過(guò)和調(diào)度站主配同時(shí)工作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行定位以及故障的隔離和快速恢復(fù)供電。調(diào)度主站和監(jiān)控的合理配合更加增加了電力列車(chē)的安全運(yùn)行。通常調(diào)度主站都是安裝在車(chē)站的信號(hào)樓內(nèi)，在通過(guò)跟通訊機(jī)械室的連接以后直接可以和上級(jí)主站獲得數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)。但是監(jiān)控器一般都是安裝在室外的天線上在真正的運(yùn)行過(guò)程中往往把監(jiān)控器和調(diào)度主站當(dāng)成一個(gè)整體來(lái)考慮。拿洛站鐵路來(lái)說(shuō)，監(jiān)控器和工業(yè)連接中使用光纖連接，調(diào)度主站和工業(yè)連接采用雙絞線和太網(wǎng)連接。這樣用太網(wǎng)和通訊機(jī)械室之間獲得了完美連接。

3 鐵路電力線路故障定位以及檢測(cè)方法

一般情況下線路出現(xiàn)的故障可以分為以下幾種情況：相間短路、小電流接地、斷相故障。對(duì)于線路上故障的準(zhǔn)確定位和及時(shí)的檢測(cè)是自動(dòng)化功能的一種體現(xiàn)。

（1）相與相之間的短路情況。當(dāng)發(fā)生兩相電源之間短路時(shí)瞬間的電流會(huì)突然增大，這種故障一般比較明顯所以很容易查出。裝置的故障檢測(cè)一般是通過(guò)的電流和設(shè)定的保護(hù)電流進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)電流瞬間高于設(shè)定值時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警斷開(kāi)。監(jiān)測(cè)設(shè)備工作原理是當(dāng)在同一個(gè)故障中，監(jiān)測(cè)器可以通過(guò)在相鄰的兩個(gè)車(chē)站之間感受到的故障次數(shù)的不同從而判斷出故障的位置所在。

（2）單相電源接地問(wèn)題。通常的鐵路電力線路在進(jìn)行單相接地故障檢測(cè)時(shí)使用中性不接地形式。如果發(fā)生單向接地時(shí)由于接地時(shí)電流變化不同所以在很大程度上增加了對(duì)于接地漏電的檢查難度。這中單相接地保護(hù)裝置根據(jù)不接地過(guò)程中電網(wǎng)中零序電流比沒(méi)有故障時(shí)電流小的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是還是存在著相應(yīng)的缺點(diǎn)，當(dāng)某一條線路過(guò)長(zhǎng)是接地點(diǎn)的電阻比較大對(duì)于通過(guò)的電流大小變化不易檢測(cè)所以很容易造成設(shè)備的判斷不及時(shí)。所以在諧振接地電網(wǎng)中一般很少采用單相接地報(bào)警裝置。

4 增加鐵路遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾辦法。

4.1 根據(jù)需要安裝電磁密封襯墊

鐵路電力系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中都存在一定的縫隙，可以通過(guò)添加一些彈性到點(diǎn)的電磁密封襯墊，這樣不僅起到了密封效果還增加了到點(diǎn)效果。縫隙之間接觸點(diǎn)面積的增加也在很大程度上減少了電磁波傳播過(guò)程中的損失。為了進(jìn)一步減少接觸面之間的阻抗值可以通過(guò)表面鍍錫處理來(lái)減少阻抗。

4.2 采取相應(yīng)的隔離辦法

電力列車(chē)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中往往受到多方面因素的影響。為此，為了進(jìn)一步增加系統(tǒng)的安全性必須對(duì)這些干擾因素進(jìn)行處理。例如，在給列車(chē)進(jìn)行供電的過(guò)程中使用的交流電源功率比較大為此電源對(duì)于系統(tǒng)必然存在著一些干擾因素，所以為了排除電源對(duì)系統(tǒng)的干擾可以通過(guò)安裝隔壁變壓器。變壓器在進(jìn)行安裝過(guò)程中在初級(jí)和次級(jí)之間安裝屏蔽層這樣降低了分布電容的同時(shí)還在很大程度上增加了抗干擾能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展離不開(kāi)鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔窗l(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展10KV電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在鐵路上的使用越來(lái)越廣泛。系統(tǒng)的安全運(yùn)行離不開(kāi)電力設(shè)備方面的穩(wěn)定運(yùn)行，如果局部的電力設(shè)備出問(wèn)題必然會(huì)對(duì)鐵路安全系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患。所以，鐵路10KV電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)工程的發(fā)展對(duì)于鐵路的安全運(yùn)行起到了關(guān)鍵作用。

參考文獻(xiàn)

[1]錢(qián)清泉著，電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[2]李焱.從德國(guó)鐵路電力看我國(guó)鐵路電力的發(fā)展[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012（02）：93-95.

[3]王小虎.電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)[J].廣西水利水電，2009（03）：33.

篇10

論文摘要：電子線路CAD技術(shù)在高職的電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)中是非常重要的一門(mén)課程，在電子設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中都講用到該技術(shù)。電子線路CAD技術(shù)主要是用來(lái)繪制電路圖，并在計(jì)算機(jī)上利用該繪圖軟件對(duì)電路進(jìn)行排列，從而讓設(shè)計(jì)出的電路更加的美觀。本文主要是針對(duì)電子線路CAD技術(shù)在高職電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

對(duì)于高職學(xué)生而言，要學(xué)習(xí)的不僅僅是專(zhuān)業(yè)知識(shí)，動(dòng)手能力是在學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上更高的一個(gè)層次，也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中，電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到電子設(shè)計(jì)等問(wèn)題，因此，在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的時(shí)候需要用到的很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術(shù)在電路板的制作方面的應(yīng)用就必不可少了。下面我們將對(duì)電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探索，說(shuō)明電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計(jì)的關(guān)系以及在電子設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用。

1、電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計(jì)的關(guān)系

隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應(yīng)用，電路在設(shè)計(jì)方面也越來(lái)越復(fù)雜與集成化，因此，對(duì)電路的要求也越來(lái)越精密。而為了達(dá)到電路在復(fù)雜與集成化方面的要求，在制作電路的時(shí)候單靠手工的操作已經(jīng)不能完成設(shè)計(jì)的目的了。所以，就產(chǎn)生了現(xiàn)在我們所用到的電子線路CAD技術(shù)。我們?cè)陔娮釉O(shè)計(jì)過(guò)程中利用它就能達(dá)到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

電子線路CAD技術(shù)是使用當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以加快設(shè)計(jì)進(jìn)程、縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量等。電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是一下幾個(gè)方面：

2.1 繪制電路圖

在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個(gè)設(shè)計(jì)，還需要有一個(gè)完善的電路來(lái)承載這個(gè)程序，讓它實(shí)現(xiàn)它本該實(shí)現(xiàn)的功能。在電子設(shè)計(jì)中，我們一般運(yùn)用的軟件是PROTEL，繪制電路原理圖的時(shí)候就會(huì)用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫(kù)，能夠?yàn)槲覀冸娮釉O(shè)計(jì)的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進(jìn)行電子設(shè)計(jì)確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過(guò)程也更為方便。比如：我們?cè)诋?huà)好一個(gè)元器件后，覺(jué)得它應(yīng)該放在其他的位置，則只要將它拖動(dòng)到我們想要放置的位置即可。

2.2 計(jì)算機(jī)仿真

電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)的應(yīng)用過(guò)程中還具備運(yùn)用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達(dá)到了我們所預(yù)期的功能，并且能夠?qū)σ恍?shù)據(jù)進(jìn)行仿真，可進(jìn)一步對(duì)電路進(jìn)行分析。對(duì)于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進(jìn)行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、零極點(diǎn)分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進(jìn)行仿真的時(shí)候，我們首先要進(jìn)行一個(gè)功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達(dá)到了預(yù)期的功能，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，對(duì)該電路進(jìn)行具體的分析，并改正錯(cuò)誤的地方。在進(jìn)行仿真過(guò)后，分析結(jié)果一般都是以數(shù)值或波形的方式顯示出來(lái)。

2.3 PCB板的設(shè)計(jì)

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進(jìn)行布線后的一種電路板。在進(jìn)行PCB板的設(shè)計(jì)之前，首先要將電路原理圖導(dǎo)入，而導(dǎo)入的電路原理圖必須是通過(guò)仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設(shè)計(jì)者就可以利用PCB板自動(dòng)布線以及手動(dòng)布線的功能對(duì)其進(jìn)行布線。采用該軟件對(duì)電路圖進(jìn)行布線，設(shè)計(jì)者可以先采用自動(dòng)布線功能對(duì)電路進(jìn)行大致的布線，然后用手動(dòng)布線功能對(duì)其進(jìn)行美化。這樣的過(guò)程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設(shè)計(jì)好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點(diǎn)擊三維視圖的菜單就可以觀看設(shè)計(jì)電路板的三維視圖。

3、讓學(xué)生更好地掌握電子線路CAD技術(shù)

如上所述，掌握了電子線路CAD技術(shù)對(duì)于學(xué)生而言，可以更好地進(jìn)行電子線路方面的設(shè)計(jì)工作。但在學(xué)習(xí)這一項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍(lán)本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應(yīng)用的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)后多呈現(xiàn)一種臨時(shí)性的記憶，即在課程中會(huì)用，考核結(jié)束后在不長(zhǎng)的時(shí)間后就不再掌握的現(xiàn)象。

解決這一問(wèn)題的方法以，通過(guò)實(shí)踐我們認(rèn)為采用類(lèi)似德國(guó)職業(yè)教育所推行的以行動(dòng)為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)法為好。其基本的思路是：

(1)先整體后具體：在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)時(shí)，先期進(jìn)行總體介紹，讓學(xué)生有全局的認(rèn)識(shí)，打消畏難的情緒；而后開(kāi)始進(jìn)入各項(xiàng)目的的學(xué)習(xí)實(shí)踐。

(2)先低頻后高頻：總體而言學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)后應(yīng)從簡(jiǎn)而繁，低頻的一些電子產(chǎn)品其電路較之高頻的簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)應(yīng)從其中入手。

(3)先規(guī)范后異型：突出異型電路板的設(shè)計(jì)制做，其目的是讓學(xué)生今后在實(shí)際工作中具有變通的能力，在CAD技術(shù)中也手工調(diào)整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點(diǎn)是，對(duì)于各個(gè)CAD制作的電路，不應(yīng)僅停留于電腦的設(shè)計(jì)，在教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)讓學(xué)生的設(shè)計(jì)成為成品。這樣可使學(xué)習(xí)更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)到的技術(shù)彌久常新。當(dāng)然，這種做法也會(huì)使教學(xué)的成本大幅上揚(yáng)，但從人才培養(yǎng)的角度看，這樣的投入是值得的。

4、結(jié)語(yǔ)

在電子設(shè)計(jì)中運(yùn)用電子線路CAD技術(shù)，不僅解決了電子設(shè)計(jì)中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時(shí)，讓學(xué)生通過(guò)在自主地進(jìn)行一些電子設(shè)計(jì)，并在的過(guò)程中運(yùn)用該技術(shù)，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術(shù)的實(shí)際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱潔.電子線路CAD技術(shù)在高職電子信息工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2010，(15):55～57.