前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的電路設(shè)計(jì)的一般步驟主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞 電子技術(shù);單元電路;設(shè)計(jì)步驟;設(shè)計(jì)方法
中圖分類號(hào):TN792 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)15-0074-01
設(shè)計(jì)電子電路,首先應(yīng)該明確設(shè)計(jì)任務(wù),然后根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案的選擇。完成總體的電路設(shè)計(jì),應(yīng)該準(zhǔn)確的完成各個(gè)單元電路的設(shè)計(jì),完成參數(shù)的計(jì)算、元器件的選擇,之后連接各個(gè)單元電路,組成完整的電子電路。所以,單元電路的設(shè)計(jì)是基礎(chǔ),也是電子設(shè)計(jì)中重要的一部分。
1 電子技術(shù)及單元電路的概念
電子技術(shù)就是根據(jù)電子學(xué)原理,將各功能的電子元件,按照一定功能、一定實(shí)現(xiàn)順序連接,實(shí)現(xiàn)某種功能,這是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,電子技術(shù)包括兩大分支:信息電子技術(shù)、電路電子技術(shù)。其中信息電子技術(shù)是電工類基礎(chǔ)學(xué)科,包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)。電子技術(shù)主要的處理對(duì)象是針對(duì)信號(hào)的,我們生活中常見的衛(wèi)星信號(hào)、超聲波信號(hào)等,處理的方式包括放大、濾波、轉(zhuǎn)換等。
電子電路設(shè)計(jì)需要用到大量的電子元器件,電子元件是指電容器、電阻器、變壓器、開關(guān)等,電子器件包括晶體管、電子管、離子管等。電子電路按照組成分類,可以分為集成電路、分立電路,單元電路是電子電路中,具有一定功能的一個(gè)小部分,常用的單元電路有放大電路、整流電路、振蕩電路、檢波電路、數(shù)字電路。數(shù)字電路中還包括的常用的邏輯電路有:與門、或門、非門、及組合起來的計(jì)數(shù)電路、觸發(fā)器、加減運(yùn)算器等。提高單元電路的設(shè)計(jì)精度,能夠提高電子電路整體的精度。
2 單元電路的設(shè)計(jì)步驟
2.1 明確任務(wù)
再設(shè)計(jì)電路時(shí),首先要明確電路需要的功能,制定詳細(xì)的任務(wù)書,確定需要的單元電路,星系擬定電路的性能指標(biāo),再通過計(jì)算電壓需要放大的倍數(shù)、電路中輸入輸出電阻的大小,繪制執(zhí)行流程圖,通過設(shè)計(jì),將電路所需的成本降到最低,提高每個(gè)單元電路、參數(shù)的精度,在提高設(shè)計(jì)電路的可靠性、穩(wěn)定性的前提下,盡量簡化設(shè)計(jì)電路。
2.2 參數(shù)計(jì)算
計(jì)算參數(shù)是設(shè)計(jì)電路必須要進(jìn)行得步驟,通過計(jì)算,來保證電路中各個(gè)單元電路的功能指標(biāo)需要達(dá)到的要求,計(jì)算參數(shù)需要電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí),單元電路的設(shè)計(jì)需要強(qiáng)大的理論知識(shí)的支撐,才能做到爐火純青。例如,在計(jì)算如下放大電路的時(shí)候,我們需要計(jì)算每個(gè)電阻的阻值、以及放大倍數(shù),同一個(gè)電路,可能有很多數(shù)據(jù),所以要正確的選擇數(shù)據(jù),注意方法。
2.3 繪制電路圖
電路設(shè)計(jì)時(shí),需要將單元電路與整機(jī)電路相連,設(shè)計(jì)完整的具有一定功能的電路圖,在連接時(shí),需要注意單元電路間連接的簡化,以及最重要的是,電路的電氣連接,是否能夠?qū)ǎ瑢?shí)現(xiàn)預(yù)定功能。例如,設(shè)計(jì)單元電路間的級(jí)聯(lián)時(shí),各單元電路設(shè)計(jì)完成時(shí),還要考慮這些,意在減少浪費(fèi),還要注意輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、控制信號(hào)間的關(guān)系,同時(shí)還要注意一些事項(xiàng):首先,注意電路圖的可讀性。繪圖時(shí),盡量將主電路圖繪制在一張圖紙上,其中較為獨(dú)立的部分單元電路、以及次要部分可以繪制在另一張圖上,但是一定要注意圖之間的電氣端口的連接,是否對(duì)應(yīng),各圖紙間的輸入輸出端口都要提前做好標(biāo)記。
其次,注意信號(hào)流向以圖形符號(hào)。信號(hào)的流向,一般從輸入端、信號(hào)源開始,從左至右、從上到下,按信號(hào)的流向依次連接單元電路。而且,圖中要加上適當(dāng)?shù)恼f明,如符號(hào)的標(biāo)注、阻值等。
最后,注意連接線畫法。電路圖中,各元件間的連接應(yīng)為直線,且盡量減少交叉線,連接線的分布應(yīng)為水平或者垂直,除非應(yīng)對(duì)特殊情況,否則不要化斜線,如圖中不可避免的出現(xiàn)交叉,要將連接點(diǎn)用原點(diǎn)表示。
3 幾種典型單元電路的設(shè)計(jì)方法
電子電路設(shè)計(jì)中,單元電路一定要設(shè)計(jì)合理,否則將會(huì)影響整個(gè)電路的聯(lián)通,所以,電氣工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)該更謹(jǐn)慎的致力于單元電路的設(shè)計(jì)。
3.1 對(duì)于線性集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)
穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),一般先讓輸入電壓通過電壓變壓器,然后進(jìn)行整流,然后經(jīng)過濾波電路,成為穩(wěn)壓電路。設(shè)計(jì)單元電路時(shí),串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路可分為幾個(gè)部分,調(diào)整部分、取樣部分、比較放大電路、基準(zhǔn)電壓電路等。這樣的設(shè)計(jì)能夠使單元電路具有保護(hù)過流、短路電流。
3.2 單元電路之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)
單元電路設(shè)計(jì)完成之后,還要考慮單元電路間的級(jí)聯(lián)問題。例如,電氣特性的相互匹配、信號(hào)耦合方式、時(shí)序配合、相互干擾等。其中信號(hào)耦合方式,還包括:直接耦合、間接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光耦合。時(shí)序配合的問題,相對(duì)比較復(fù)雜,需要對(duì)每個(gè)單元電路的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的分析,來確定電路時(shí)序。
3.3 對(duì)于運(yùn)算放大器電路的設(shè)計(jì)
運(yùn)算放大電路在電路設(shè)計(jì)中十分常用,它能夠與反饋網(wǎng)絡(luò)連接,組成具有特定功能的電路模塊,是具有很高放大倍數(shù)的單元電路。運(yùn)放電路的設(shè)計(jì),可以通過元器件的組合,也可以通過具有相應(yīng)功能的芯片構(gòu)成,設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各種參數(shù)都要整體權(quán)衡,不能盲目的追求某個(gè)指標(biāo)的先進(jìn)。其中,要引起重視的是,應(yīng)在消震引腳間接入適當(dāng)?shù)碾娙菹癖M量避免兩級(jí)以上的放大級(jí)相連。
4 結(jié)束語
電子電路種類繁多,其中涉及的理論和技巧也比較多,所以,為實(shí)現(xiàn)某種功能,有很多設(shè)計(jì)方法。隨著集成電路的迅猛發(fā)展,很多新型元器件層出不窮,使電子設(shè)計(jì)又出現(xiàn)了新的格局。要求工程師在設(shè)計(jì)時(shí),能夠漸漸地脫離復(fù)雜繁多的單元電路,更多的利用集成的電路芯片,同時(shí),還要求設(shè)計(jì)者深入了解集成芯片的功能,以及單元電路的連接,實(shí)現(xiàn)集成電路與單元電路的合理的連接,進(jìn)而簡化總體的電路設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1]李妙長.淺談電子技術(shù)中單元電路的設(shè)計(jì)[J].中國校外教育(基教版),2012(05):12-16.
[2]索靜,劉杰.電子技術(shù)中單元電路的設(shè)計(jì)方法研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(11):21-25.
[3]雷時(shí)榮.電子技術(shù)中單元電路的設(shè)計(jì)方法[J].電子世界,2011(11):04-09.
【關(guān)鍵詞】 電子實(shí)習(xí) 新模式 Altium Designer
1 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中扮演了非常重要的角色。大學(xué)生是未來科技文明發(fā)展的主力,因此在理工科大學(xué)生的電子實(shí)習(xí)課程中引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)是時(shí)展的必然。電路設(shè)計(jì)與仿真方面的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件種類很多,其中Protel設(shè)計(jì)軟件在我國擁有眾多的用戶,其升級(jí)版本為Altium Designer,功能更加強(qiáng)大,所以我校選擇該軟件作為電子實(shí)習(xí)課程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)軟件。該軟件簡單易學(xué),具有常用的電路圖設(shè)計(jì)功能、電路仿真功能和電路板設(shè)計(jì)功能,還集成了FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)功能,并且兼容以前各個(gè)版本。
2 在電子實(shí)習(xí)中引入Altium Designer教學(xué)的具體實(shí)現(xiàn)方法
2.1 電子實(shí)習(xí)的流程
我校電子實(shí)習(xí)采用學(xué)生自主選題的方式,即由老師提供多個(gè)電路,如表1所示。學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)和興趣進(jìn)行選擇,對(duì)于基礎(chǔ)好的學(xué)生,允許其自立課題。學(xué)生對(duì)所選擇的電路進(jìn)行電路仿真、PCB設(shè)計(jì)與制作、電路焊接和調(diào)試,并最終制作成功一個(gè)產(chǎn)品。電路分為模擬部分和數(shù)字部分,學(xué)生主要學(xué)習(xí)模擬部分的仿真與設(shè)計(jì)。本文將以“紅外線心律計(jì)”產(chǎn)品的模擬電路部分為例介紹Altium Designer軟件的具體應(yīng)用。
2.2 用Altium Designer軟件進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)與仿真
使用Altium Designer軟件可以方便地進(jìn)行模擬電路的設(shè)計(jì)與仿真。采用計(jì)算機(jī)模擬仿真可以隨時(shí)修改元器件的參數(shù),隨時(shí)觀察仿真結(jié)果,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。
(1)電路原理圖的設(shè)計(jì)。紅外線心律計(jì)的模擬電路部分由傳感器電路、放大電路、濾波電路、整形電路組成。作用是由紅外線傳感器采集心跳信號(hào),經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路輸出幅度足夠大的方波信號(hào),供后續(xù)的數(shù)字電路進(jìn)行處理。
原理圖的設(shè)計(jì)是電路仿真和設(shè)計(jì)電路板的基礎(chǔ),也是初學(xué)該軟件的難點(diǎn)。主要有以下幾個(gè)步驟,如表2。
在實(shí)踐教學(xué)中,重點(diǎn)是針對(duì)學(xué)生經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)誤的操作進(jìn)行講解,有如下幾個(gè)方面:
一是準(zhǔn)確找到所需的元器件。教學(xué)中把常用元件所在的元件庫和元件名稱做在PPT的表格中,方便學(xué)生查找元器件。二是正確連接元器件之間的導(dǎo)線。要求學(xué)生必須把導(dǎo)線連接到元器件引腳的頂端,或者元器件之間的連接采用管腳對(duì)管腳的連接方式,防止電路開路。三是正確標(biāo)注元器件的參數(shù)。在元器件的“Value”選項(xiàng),正確標(biāo)注該元器件的參數(shù)值,單位為國際標(biāo)準(zhǔn)單位。四是排除電氣檢查的錯(cuò)誤。“ERC”檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)原理圖中隱藏著的“BUG”,其中的“Error”必須排除,部分“Warning”可以忽略。
(2)原理圖仿真。原理圖繪制完成后,通過反復(fù)修改參數(shù)并仿真來達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。傳感器上得到的信號(hào)一般為10mV左右,放大器的設(shè)計(jì)要求的放大倍數(shù)在1000倍左右。濾波器的設(shè)計(jì)要求截至頻率為10Hz左右。比較器的設(shè)計(jì)要求為能夠輸出占空比為50%左右的方波信號(hào)。仿真時(shí),在電路的輸入端加入10mV、1Hz的正弦波激勵(lì)源,整個(gè)電路的工作電壓為±12V。通過仿真觀察各個(gè)輸出點(diǎn)的波形,經(jīng)過不斷的調(diào)整,下圖的參數(shù)能夠滿足設(shè)計(jì)的要求,如圖1。
圖2為各個(gè)主要點(diǎn)的瞬態(tài)仿真波形。第一個(gè)為激勵(lì)信號(hào)的波形,第二個(gè)為放大后的波形,第三個(gè)是低通濾波后的波形,第四個(gè)是整型后的方波,該方波接到后續(xù)的數(shù)字電路。
2.3 用Altium Designer軟件進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)
經(jīng)過仿真驗(yàn)證的原理圖經(jīng)過設(shè)計(jì)成為能夠焊接元器件的電路板文件,實(shí)現(xiàn)了虛擬電路到真實(shí)電路板的轉(zhuǎn)變。一般有以下幾個(gè)步驟,如表3。
電路板的設(shè)計(jì)工作比較復(fù)雜,因此在課程中選擇了較為簡單的模擬部分進(jìn)行設(shè)計(jì),而且電路板是在實(shí)驗(yàn)室通過手工制作,所以在教學(xué)中,有針對(duì)性地對(duì)以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)介紹:
一是導(dǎo)入元器件時(shí)的錯(cuò)誤。原因是原理圖繪制有誤,返回原理圖修改對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤。二是元器件的排版和布線規(guī)則的設(shè)定。按照信號(hào)的流程從左往右排版,元器件排列均勻緊湊、美觀。為了方便制板和焊接,電器間距值大于0.5mm,信號(hào)線粗0.5mm,電源線和接地線加粗到0.6mm―1mm,焊盤直徑加大到1.6―2mm,電路板規(guī)劃成大小合適的長方形,采用頂層布線、自動(dòng)布線和手工布線相結(jié)合的方式。三是設(shè)計(jì)規(guī)則檢查?!癉RC”檢查中的錯(cuò)誤要認(rèn)真排除,比如網(wǎng)絡(luò)名稱不同的導(dǎo)線不能交叉;沒有導(dǎo)線連接的焊盤要仔細(xì)檢查是否有誤。
圖3是設(shè)計(jì)完成的電路板圖紙:
2.4 電路板的制作與調(diào)試
(1)電路板的制作。在實(shí)驗(yàn)室里采用手工制作電路板的方式,具有快速、便宜、方便的特點(diǎn),滿足簡單電路設(shè)計(jì)調(diào)試的要求。一般經(jīng)過如下幾個(gè)步驟:
下圖為焊接完畢的電路板,如圖4。
(2)電路板的調(diào)試。電路板完成焊接后,進(jìn)入調(diào)試環(huán)節(jié)。通入±12V的電壓,在輸入端接信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)(或者接傳感器),通過測試仿真時(shí)各個(gè)點(diǎn)的波形,驗(yàn)證了仿真結(jié)果與實(shí)際電路的測試結(jié)果相吻合。
3 結(jié)語
在電子實(shí)習(xí)中引入Altium Designer軟件教學(xué),不光使學(xué)生掌握了一種EDA軟件的使用,更重要的是學(xué)習(xí)到了電路圖的設(shè)計(jì)方法和電路板的設(shè)計(jì)方法,并與電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合,為學(xué)生在以后的課程學(xué)習(xí)和工作上都有所幫助。
參考文獻(xiàn):
電路連接涉及以下幾種類型:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖;(2)根據(jù)實(shí)物圖連接畫電路圖;(3)根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路并連接實(shí)物圖.而電路的連接方式不外乎串聯(lián)或并聯(lián)兩種,一般不涉及混聯(lián).
一、串聯(lián)電路的電路圖和實(shí)物圖的相互轉(zhuǎn)化
根據(jù)定義,串聯(lián)電路是將用電器逐個(gè)順次連接起來的電路.實(shí)際連接時(shí),電路中還包含開關(guān)、電流表或電壓表等電路元件,除電壓表以外,其他各電路元件均按電流流向,從電源正極出發(fā)逐個(gè)順次連接起來,這是連接串聯(lián)電路最直接簡便的一種方法,好似串珍珠一樣,串成一串即可.
例1根據(jù)圖1(甲)電路圖,將(乙)中實(shí)物元件連接起來.
解析從電路圖中電流流向可知,電流從電源正極出發(fā),先過L2,再過S,再過L1,最后回電源負(fù)極.連接實(shí)物圖時(shí),也從電源正極出發(fā),路徑為:電源正極L2的A接線柱L2的B接線柱S的C接線柱S的D接線柱L1的E接線柱L1的F接線柱電源負(fù)極
例2根據(jù)圖2(甲)的實(shí)物圖畫出電路.
解析從實(shí)物圖中可知電流流向是從電源正極分別過L1、S、及L2后回電源負(fù)極,故畫電路圖只要按順序?qū)⑦@些元件的符號(hào)一個(gè)接一個(gè)串起來即可,如圖2(乙).但畫電路圖時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn):
(1)必須用電路符號(hào)表示元件,不能用實(shí)物圖形;
(2)整個(gè)電路圖要畫成方框圖,橫平豎直;
(3)按照實(shí)物圖元件擺放順序畫電路圖,電路元件必須放在線的中央,不能放于拐角處;
(4)養(yǎng)成隨時(shí)將各電路元件用字母表示的好習(xí)慣.一般來說,電燈用L,開關(guān)用S表示.
二、并聯(lián)電路的電路圖和實(shí)物圖的相互轉(zhuǎn)化
并聯(lián)電路中電流的路徑至少有兩條,包含的電路元件通常較多.連接時(shí)一般采用“分解法”,即(1)找出電路中的分支點(diǎn)(電流分叉的點(diǎn)和匯合的點(diǎn)),分別標(biāo)上字母如A、B,其中用一條導(dǎo)線直接連接的電路各點(diǎn)相通,標(biāo)上相同的字母;(2)將其中一條支路(通常選擇電路元件較多的支路)各元件與干路中元件串聯(lián)起來;(3)把另一支路連好后將其兩端(分支點(diǎn))分別接到第一支路兩端(分支點(diǎn)).
例3 按圖3(甲)中電路圖將(乙)圖中各實(shí)物圖連接起來
解析 一般步驟如下:
(1)選取L2所在支路,將它跟電源、開關(guān)S串聯(lián)起來,找出分支點(diǎn)A、B,如圖4(丙)所示;
(2)將L1和S1串聯(lián)起來,并標(biāo)出其兩端A、B;
(3)將L1所在支路兩端A、B分別連入L2所在支路的A、B端,如圖4(?。┧?
例4畫出圖5并聯(lián)電路的電路圖.
解析解題步驟如下:
(1)在實(shí)物圖中將各元件用字母標(biāo)好,并找到兩個(gè)節(jié)點(diǎn),分別用字母A、B表示,找到節(jié)點(diǎn)A、B,則可把干路、支路區(qū)分開來.
(2)畫出干路,并標(biāo)出A、B點(diǎn).如圖6所示;
(3)畫出兩條支路:先對(duì)照實(shí)物圖,按照從A點(diǎn)到B點(diǎn)的元件順序畫出第一條支路如圖6乙,考慮電路圖的對(duì)稱性,為另一條支路讓出位置.用同樣的辦法畫出第二條支路如圖6丙.
三、電路中包含電壓表時(shí)電路圖和實(shí)物圖的相互轉(zhuǎn)化
電流表和電壓表只是用來測量電路中電流或電路兩點(diǎn)間電壓的工具,其有無并不影響電路的組成.但電流表必須串聯(lián)于被測電路中,而電壓表則并聯(lián)于被測電路兩端,故連接電路時(shí)可暫時(shí)把電壓表擱置一旁,先將基本電路連接好,最后再將電壓表接入被測電路的兩端.
例5根據(jù)圖7(甲)所示電路圖,將(乙)中各電路元件連成實(shí)物圖.
解析解題步驟:
(1)先將電壓表拋開不看,只把其他電路元件串聯(lián)起來;
(2)將電壓表并入L2兩端,注意電流流向,保證電壓表正接線柱接L2電流流入端,負(fù)接線柱接L2電流的流出端.
例6根據(jù)圖中的實(shí)物圖畫出相應(yīng)的電路圖.
解析解題步驟:
(1)拿掉電壓表連同其兩根連接導(dǎo)線(當(dāng)然是假想,可以用手指遮掩?。?;
(2)找出電路的分支點(diǎn)并標(biāo)出字母,如a、b,注意把與其相通的另一點(diǎn)找出標(biāo)出相同的字母;
(3)選擇其中一條支路,即a、b之間的一條通路與干路連成電路圖;
(4)補(bǔ)好另一條支路;
(5)將電壓表并在燈L1兩端.
四、根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路
電路設(shè)計(jì)是難度較大的一種題型.在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),要注意以下幾點(diǎn):
(1)弄清題中所給的元件.通過分析題中的設(shè)計(jì)要求,弄清本次設(shè)計(jì)要用到的或允許使用的元件有哪幾種,不可添加或刪減;
(2)弄清題目的要求,通過分析題意,弄清題中的設(shè)計(jì)要求,題給的元件之間是串聯(lián)還是并聯(lián),開關(guān)是如何控制各個(gè)元件的;
(3)先畫草圖,再檢驗(yàn),最后定稿.根據(jù)分析的結(jié)果,先在草稿紙上畫出草圖,再對(duì)照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢驗(yàn),看是否合乎要求,以便做出調(diào)整和修改,經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,方可畫出電路設(shè)計(jì)圖.
例7在圖10中,不改動(dòng)任何電路器件,用線將其畫成并聯(lián)電路圖,且要求S1控制L1,S2控制L2.
解析解題步驟:
(1)選擇其中一條支路與干路串聯(lián)起來,并標(biāo)出支路兩端A、B;
(2)把另一支路(L1、S1)連好后也標(biāo)出分支點(diǎn)A、B;
(3)分別將兩支路的分支點(diǎn)連接起來,如圖11.因?yàn)樵搱D是電路圖,因此必須注意導(dǎo)線,力求“橫平豎直”.
例8設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)防盜報(bào)警電路,要求:晚間房門被打開,細(xì)導(dǎo)線AB被扯斷,電鈴發(fā)聲自動(dòng)報(bào)警,如圖12所示.
解析 這個(gè)題目中,正常工作時(shí),電鈴不響,而當(dāng)電線斷了電鈴才會(huì)響.這里的電線斷了,則一定是斷路,這時(shí)電鈴響,說明電鈴中有電流,因此,此時(shí)的電鈴工作;反而推之,電鈴在電線斷之前是不工作的,所以應(yīng)該是被短路.為了防止電源被燒壞,電燈應(yīng)串聯(lián)在電路中.答案如圖13.
說明在實(shí)用電路中,我們要注意電路中的短路有時(shí)也是必須的.
例9在如圖14所示的元件中,請(qǐng)你按要求連成電路,要求是:L1與L2并聯(lián),電流表A1測L1的電流,電流表A2測干路的電流,開關(guān)控制整個(gè)電路.①畫出電路圖;②按電路圖連接電路.
解析解題思路:
(1)先按題意畫電路草圖;
(2)選擇其中一條支路(L1、A1)與干路元件串聯(lián)起來,標(biāo)出分支點(diǎn)A、B.為使實(shí)物圖連接簡便,可以在草圖上將部分元件在各自范圍內(nèi)的位置改動(dòng);
(3)將另一支路(L1)兩端A、B分別并入第一支路A、B處;
(4)最后把電壓表并到電源兩端或并聯(lián)電路分支點(diǎn)A、B處.
關(guān)鍵詞:交流變直流 電路設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1672-1578(2017)02-0111-01
電對(duì)于我們來說,通常是無色無味并且無法看見和聽見的,只有通過專門的儀器才能探測到它的存在。在現(xiàn)代的工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中及人類的日常生活中,交流電被大量的使用著,這是由于在生產(chǎn)、輸送及使用等方面交流電具有特別的優(yōu)勢(shì)和重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而直流電則被廣泛的應(yīng)用在電解,電鍍,各種電子儀器,以及電子產(chǎn)品等方面。那么交流電是如何變成直流電的呢?利用交流變直流怎樣設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電子產(chǎn)品呢?下面我將進(jìn)行分析和探討。
1 設(shè)計(jì)思路
一般而言,交流電(AC)主要指的是方向和大小會(huì)隨著時(shí)間而作出周期性改變的電流。而直流電(DC)則指的是方向和大小均不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化的電流。
通常來說,交流電變直流電主要經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓三個(gè)步驟。實(shí)現(xiàn)交流電的整流,一般情況下的整流裝置均是通過晶體二極管的性能――單向?qū)щ妬磉M(jìn)行整流。而且在任何情況下,該電路設(shè)計(jì)中的整流器都只能一個(gè)方向?qū)щ姟U魍ǔS袠蚴秸?、全波整流、半波整流等幾種形式。
另外,整流電路在電路設(shè)計(jì)中的作用主要是通過利用單向整流原件,使具有正負(fù)交替變化的正弦交流電壓整流成單方向的脈動(dòng)電壓。然而,這種單向的脈動(dòng)電壓往往包含著的脈動(dòng)成分很大,與理想的直流電壓距離很遠(yuǎn)。本文中我們采用橋式整流電路來實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)需要。
2 設(shè)計(jì)案例:實(shí)現(xiàn)220V交流電變5V直流電的電源電路設(shè)計(jì)
2.1 電路實(shí)現(xiàn)功能
該電路輸入的是家用220V的交流電,經(jīng)過全橋整流的方式,穩(wěn)壓后輸出5V直流電。
2.2 特點(diǎn)
輸出電壓比較穩(wěn)定,具有方便與實(shí)用的特點(diǎn),最大的輸出電流是1A,可以帶動(dòng)一定的負(fù)載。
2.3 電路工作的原理
當(dāng)變壓器的輸入端經(jīng)過一個(gè)保險(xiǎn)連接到電源插頭后,若變壓器或是后面的電路有短路的情況發(fā)生,保險(xiǎn)內(nèi)的金屬絲會(huì)因大電流帶來的高溫產(chǎn)生溶化后斷開。 變壓器的后面有4個(gè)二極管共同組成為一個(gè)橋式的整流電路,整流后得到一個(gè)電壓波動(dòng)較大的直流電源,因此,在這里接了一個(gè)數(shù)值330uF/25V的電解電容。在變壓器的輸出端有9V的電壓,它經(jīng)過橋式整流和電容濾波后,在電容C1的兩端大約會(huì)產(chǎn)生比11V多一些的電壓,如果從該電容的兩端接一個(gè)負(fù)載,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化或是交流電源發(fā)生少許的波動(dòng)都將導(dǎo)致C1兩端的電壓產(chǎn)生程度較大的變化,所以想要得到一個(gè)穩(wěn)定性較高的電壓,在這里可以接一個(gè)三端的穩(wěn)壓器元件。所謂的三端穩(wěn)壓器指的是一種集成電路元件,內(nèi)部是由一些電阻和三極管構(gòu)成,在對(duì)電路進(jìn)行分析時(shí)可簡單將它認(rèn)作是一個(gè)能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的電阻元件,當(dāng)負(fù)載電流變大時(shí)在三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻會(huì)自動(dòng)的變小,而當(dāng)負(fù)載電流變小時(shí)其電阻又會(huì)自動(dòng)的變大,這樣就可以做到保持穩(wěn)壓器內(nèi)輸出的電壓基本保持不變。
由于要輸出5V的電壓,因此,可選擇使用7805,其之前的字母一般會(huì)因生產(chǎn)廠家的不同而出現(xiàn)不同的情況。本文中采用的是LM7805,它的最大輸出電流是1A,內(nèi)部存在有限流式短路進(jìn)行保護(hù),在短時(shí)間之內(nèi),如幾秒鐘,輸出端對(duì)地(2腳)的短路是不會(huì)使7805燒壞的,如果時(shí)間較長的話,就不一定了,這跟散熱條件相關(guān)。在三端穩(wěn)壓器后面我們會(huì)接一個(gè)105的電容,該電容起到濾波和阻尼的作用。最后在C2的兩端再接一輸出電源的插針,用于與其它用電器連接,如MP3等。盡管7805的最大電流是1A,但實(shí)際在使用之時(shí)一般不會(huì)超過500mA,否則的話會(huì)產(chǎn)生較大的溫度,而燒壞整個(gè)電路。一般在負(fù)載電有200mA之上時(shí)會(huì)加入散熱片。對(duì)于5v的直流電源在現(xiàn)實(shí)中需求的情況比較多,在單片機(jī)和一些電路中也應(yīng)用的較多,因此,為了更方便快捷的由220v 的交流電得到這樣的電源,故而設(shè)計(jì)了這樣的一個(gè)電路。
按照本文電路設(shè)計(jì),進(jìn)行仿真模擬和測試。發(fā)現(xiàn)加上220v交流電源后,發(fā)光二極管會(huì)亮,顯示電路工作狀態(tài)正常。然后采用萬用表對(duì)輸出電路進(jìn)行開路檢測,顯示輸出Vo=5.02v,接著接上10k左右的負(fù)載,顯示Vo=4.85v。至此,實(shí)驗(yàn)結(jié)束,電路設(shè)計(jì)方案成功。
3 結(jié)語
通過對(duì)本文的學(xué)習(xí),希望高中生能積極的參與到物理課的科學(xué)實(shí)踐中來,樹立起創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐意識(shí)。能將平時(shí)的課程結(jié)合有關(guān)的生活實(shí)際,進(jìn)行有效的開發(fā)和運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生成為一個(gè)不僅理論過關(guān),而且動(dòng)手能力突出的高能人才。
參考文獻(xiàn):
一、每種情況畫1條支路,各種情況都要用到的元件畫在干路中
初中物理的電路設(shè)計(jì)中,所設(shè)計(jì)的電路圖一般都是并聯(lián)(或混聯(lián))電路,很少有純粹的串聯(lián)電路.而且生活實(shí)例中往往敘述有幾種并列的現(xiàn)象.比如“前門開門與后門開門”兩種情況,“甲病床與乙病床” 兩種情況等.電路設(shè)計(jì)時(shí)一般都是依據(jù)“一種情況畫1條支路,每種情況都要用到的元件畫在干路中”來設(shè)計(jì)電路.
生活應(yīng)用實(shí)例1有一商品倉庫,后門進(jìn)貨、前門取貨,現(xiàn)有紅綠兩只燈泡和一個(gè)電鈴、一個(gè)電池組、兩個(gè)開關(guān),導(dǎo)線若干.請(qǐng)你為倉庫值班人員設(shè)計(jì)一個(gè)電路:電鈴響同時(shí)紅燈亮,表示取貨人在前門按開關(guān);電鈴響同時(shí)綠燈亮,表示送貨人在后門按開關(guān).要求畫出設(shè)計(jì)的電路圖.圖中標(biāo)明紅燈、綠燈及對(duì)應(yīng)的前門、后門開關(guān).
解析根據(jù)題意可知:1.綠燈與紅燈的工作情況互不影響,各自均可獨(dú)立工作,可知這兩盞燈應(yīng)該是并聯(lián)的;2.前門開關(guān)控制紅燈,后門開關(guān)控制綠燈,所以前門開關(guān)應(yīng)與紅燈在一條支路上,后門開關(guān)應(yīng)與綠燈在另一條支路上;3.無論紅燈亮或是綠燈亮?xí)r,電鈴均響,可知兩種情況都要用到電鈴,所以電鈴應(yīng)該畫在干路中.綜合以上分析,設(shè)計(jì)的電路圖如圖2所示.
類似的生活例子還有病床呼叫電路、甲乙雙方從兩地相互呼叫對(duì)方的電路等例子.
二、兩開關(guān)串聯(lián),表示兩個(gè)條件同時(shí)滿足,電路才會(huì)通
兩開關(guān)并聯(lián),表示只要有一個(gè)條件滿足,電路就會(huì)通.
當(dāng)兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)時(shí),要想電路接通,必須將兩個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合.這個(gè)在現(xiàn)實(shí)中往往表現(xiàn)為生活中的兩個(gè)條件要同時(shí)滿足;而兩個(gè)開關(guān)并聯(lián)時(shí),要想電路接通,則隨便其中哪個(gè)開關(guān)閉合電路都能接通,這個(gè)在現(xiàn)實(shí)中就表現(xiàn)為生活中的多個(gè)條件只要有一個(gè)滿足即可.
生活應(yīng)用實(shí)例2樓道聲光控延時(shí)開關(guān)電路.聲光控延時(shí)開關(guān)已廣泛應(yīng)用于住宅區(qū)的樓道、工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場所.小瑞家所在小區(qū)的樓道路燈也已用聲光控延時(shí)開關(guān)代替了按鈕開關(guān),只有在天黑以后,當(dāng)有人走過樓梯通道,發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí),樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮,提供照明;在白天,即使有聲音,樓道燈也不會(huì)亮,從而達(dá)到節(jié)能的目的.請(qǐng)你設(shè)計(jì)出該聲光控延時(shí)開關(guān)電路.
解析根據(jù)題意可知,要想讓樓道路燈亮起來,必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件.一是必須天黑(即光控開關(guān)閉合),二是必須要有聲響(即聲控開關(guān)也要閉合),屬于“兩個(gè)條件同時(shí)滿足,電路才會(huì)通”的情況,所以光控開關(guān)與聲控開關(guān)必須是串聯(lián)的,再串上路燈后接到家庭電路中.設(shè)計(jì)的電路如圖3所示.
生活應(yīng)用實(shí)例3“倉庫保管員系統(tǒng)”.某銀行金庫為防止單個(gè)職工進(jìn)入而發(fā)生盜竊行為,現(xiàn)要求對(duì)金庫大門進(jìn)行改裝.他們用電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)鐵門的運(yùn)動(dòng),要驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作,必須該銀行內(nèi)的三個(gè)保管員同時(shí)用各自的鑰匙插入對(duì)應(yīng)的鎖孔內(nèi)開鎖,(將各自的鎖打開相當(dāng)于將電路中的開關(guān)閉合),請(qǐng)根據(jù)要求,將圖4中的器材連接起來.
解析根據(jù)實(shí)際情況,要想把驅(qū)動(dòng)機(jī)把金庫大門打開,必須同時(shí)滿足三個(gè)條件.即是三個(gè)保管員都要同時(shí)把鎖打開(即三個(gè)保管員控制的開關(guān)都要閉合).屬于“三個(gè)條件都要同時(shí)滿足,電路才會(huì)通”的情況,因此三個(gè)保管員控制的開關(guān)是串聯(lián)在一起的,設(shè)計(jì)的電路如圖5所示.
類似的生活例子還有實(shí)驗(yàn)室柜鑰匙保管系統(tǒng)等電路都根據(jù)上述方法進(jìn)行電路的設(shè)計(jì).
三、開關(guān)的特殊用法:開關(guān)與相應(yīng)的用電器并聯(lián)
開關(guān)的作用是控制用電器的工作.實(shí)際生活中,開關(guān)與被它所控制的用電器之間大都是串聯(lián)連接的.這樣,要讓該用電器工作,就閉合開關(guān);要讓該用電器停止工作,就把開關(guān)斷開.如果出現(xiàn)了“開關(guān)閉合,某用電器停止工作,而開關(guān)斷開時(shí),該用電器反而工作”的現(xiàn)象,這明顯不是開關(guān)的常規(guī)用法,而是一種“特殊用法”.即開關(guān)不是與該用電器串聯(lián),而是與它并聯(lián).
生活應(yīng)用實(shí)例4請(qǐng)你為奶牛場設(shè)計(jì)一自動(dòng)放養(yǎng)奶牛的裝置圖.要求:用細(xì)導(dǎo)線將牛群圍住,合上開關(guān)后,當(dāng)牛群在圈內(nèi)吃草時(shí),小屋內(nèi)燈亮而鈴不響;當(dāng)有牛了圈住的細(xì)導(dǎo)線跑到圈外時(shí),電鈴便會(huì)響起來,放牛的人能及時(shí)發(fā)現(xiàn).
解析根據(jù)上述要求可知,電路中的燈是一直亮著,起到提示電路在正常工作狀態(tài)的作用.而電鈴卻受到“圈住牛的細(xì)導(dǎo)線”的控制.但是它的控制情況與常規(guī)的控制不同:當(dāng)“圈住牛的細(xì)導(dǎo)線”沒斷(即相當(dāng)于開關(guān)閉合)時(shí),電鈴是不響的(被“圈住牛的細(xì)導(dǎo)線”給短路了);而當(dāng)“圈住牛的細(xì)導(dǎo)線”被牛弄斷時(shí)(即相當(dāng)于開關(guān)斷開),電鈴反而響起來了(電流不能走細(xì)導(dǎo)線而只能通過電鈴形成通路了).根據(jù)題意設(shè)計(jì)出的電路如圖6所示.
類似的例子在很多電路設(shè)計(jì)題中都有出現(xiàn),當(dāng)某開關(guān)斷開時(shí),燈L有亮,而當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉合后,燈L反而熄滅了.這些都是屬于“開關(guān)的特殊用法”,即該開關(guān)與相應(yīng)的燈L并聯(lián).
四、從所有用電器都不能工作的那個(gè)條件出發(fā),再從個(gè)別用電器不能工作的那個(gè)條件出發(fā)設(shè)計(jì)電路
有很多電路設(shè)計(jì)題要求學(xué)生根據(jù)題目的條件或要求設(shè)計(jì)出合理的電路,解決這類問題時(shí)一定要抓住外部連接情況及對(duì)應(yīng)現(xiàn)象,逐步分析并畫出符合題意的電路結(jié)構(gòu),解決此類問題的步驟是:先從所有用電器都不能工作的那個(gè)條件出發(fā);再從個(gè)別用電器不能工作的那個(gè)條件出發(fā)來設(shè)計(jì)電路.
生活應(yīng)用實(shí)例5現(xiàn)有兩只燈泡L1和L2,三只開關(guān)S1、S2、S3和電源、開關(guān)、導(dǎo)線等元件,請(qǐng)根據(jù)下列要求設(shè)計(jì)出符合條件的電路.要求:(1)閉合S1、S2、S3時(shí),L1和L2都亮;(2)閉合S1、S2時(shí),L1亮,L2不亮;(3)閉合S1、S3時(shí),L2亮,L1不亮;(4)閉合S2、S3時(shí),L1、L2都不亮.
解析根據(jù)上述方法按下列步驟分析:首先必須從所有用電器都不能工作的那個(gè)條件出發(fā),即從第(4)個(gè)條件出發(fā).S2、S3都已經(jīng)閉合了,怎么兩燈都不亮呢?原來是S1還沒閉合,也就是說只要S1斷開,全部用電器都不能工作,這說明S1是總開關(guān),在干路中,控制整個(gè)電路.然后再從個(gè)別用電器不能工作的那個(gè)條件出發(fā)來,即從條件(2)或(3)出發(fā).由條件(2)可知,S3斷開,L2就不能工作;由條件(3)可知,S2斷開,L1就不能工作.說明S3控制L2,它倆在同一條支路中;S2就控制L1,它倆就在另一條支路中.而條件(1)我們?cè)诜治鲭娐窌r(shí)用不上它,它只是起到一個(gè)檢驗(yàn)電路正確與否的作用.最后整理設(shè)計(jì)出的電路如圖7所示.
電路中的每個(gè)器件的獨(dú)立功能和各個(gè)器件之間的關(guān)系是根據(jù)電磁學(xué)的定律協(xié)調(diào)存在于整個(gè)系統(tǒng)中的。任意一個(gè)器件都不能離開整體去研究。脫離了整體性,器件本身就失去了在系統(tǒng)中存在的意義。而且,研究單一的器件本身不能夠?qū)﹄娐氛w的性能得出正確結(jié)論。綜上所述,用系統(tǒng)工程思想對(duì)電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行定量、定性的分析,并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使產(chǎn)品的可靠性和適用性接近或達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的方法就是系統(tǒng)工程在電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用
二、在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用
一般而言,系統(tǒng)工程技術(shù)在電子電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用的具體步驟如下:
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期:在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期,首先要處理的是電路本身要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能以及怎樣實(shí)現(xiàn)的問題。這個(gè)階段也可以稱之為闡明問題階段。在這個(gè)階段中應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法可以分兩步進(jìn)行,一是分析問題的內(nèi)容,主要是設(shè)計(jì)者們要把現(xiàn)實(shí)世界待解決的問題用專業(yè)知識(shí)歸納分析,總結(jié)出各種實(shí)現(xiàn)方案;二是解決問題,設(shè)計(jì)者們要在不同的實(shí)現(xiàn)方案中分析每種方案對(duì)資源的需求,通過線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等運(yùn)籌學(xué)(OperationResearch)方法找出最優(yōu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.電路模塊設(shè)計(jì)階段:電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定后,就可以使用Protel等EDA軟件進(jìn)行具體電路的設(shè)計(jì)。由于每個(gè)電子系統(tǒng)都是由各個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的模塊化結(jié)構(gòu),在這一時(shí)期可以應(yīng)用系統(tǒng)工程中的結(jié)構(gòu)化模型技術(shù)對(duì)組成整個(gè)電子系統(tǒng)的每個(gè)電路模塊進(jìn)行分析。一般的步驟是選擇每個(gè)電路模塊中的構(gòu)成要素、根據(jù)構(gòu)成要素建立電路模塊的鄰接矩陣和可達(dá)矩陣、用代數(shù)的方法建立整個(gè)電子系統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM),然后用圖解法定量的分析該模型的平衡點(diǎn)和穩(wěn)定性。利用模型分析的結(jié)果對(duì)構(gòu)成電子系統(tǒng)的的各個(gè)模塊進(jìn)行性能微調(diào),使其能更好的接近理想狀態(tài)。
3.整體電路仿真分析:組成電路的每個(gè)模塊EDA設(shè)計(jì)完畢后,就可以對(duì)整體的電路進(jìn)行軟件仿真分析。由于電子電路系統(tǒng)在宏觀上是一個(gè)連續(xù)系統(tǒng),而連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一般是由微分方程組成。一旦系統(tǒng)中存在非線性要素,微分方程是不能求得其具體數(shù)值的。在這種情況下只能使用系統(tǒng)工程中的離散相似技術(shù)對(duì)連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行離散化處理。使用電子仿真軟件Multisim把整體電路圖輸入計(jì)算機(jī),通過記錄系統(tǒng)輸入和響應(yīng)數(shù)值,建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。再通過對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的數(shù)值計(jì)算分析該系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,為最終的電子系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
4.電子系統(tǒng)總體價(jià)值分析:經(jīng)過上述步驟,一個(gè)較完備的電子電路系統(tǒng)基本建立。為了能使電子電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)到后還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行價(jià)值分析。使用系統(tǒng)工程中的決策分析技術(shù),能夠通過效用分析、沖突分析等手段分析該系統(tǒng)的成本、風(fēng)險(xiǎn)以及可能存在的隱患和漏洞。在電子系統(tǒng)形成產(chǎn)品前盡可能的完善其功能,提高其性能價(jià)格比,從而得到一個(gè)在技術(shù)上穩(wěn)定、可靠、適用;在市場上具有一定競爭力的電子電路系統(tǒng)。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:組合邏輯電路分析 設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TP331.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 組合邏輯電路的分析
組合邏輯電路的分析過程如下:
(1)由給定的邏輯電路圖,寫出輸出端的邏輯表達(dá)式;
(2)列出真值表;
(3)從真值炭概括出邏輯功能;
(4)對(duì)原電路進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),尋找最佳方案。
舉例說明分析過程如下:
已知邏輯電路如圖1所示,分析其功能。
解:第一步:寫出邏輯表達(dá)式。由前級(jí)到后級(jí)寫出各個(gè)門的輸出函數(shù)
第二步:如出真值表,如表2所示。
第三步;邏輯功能描述。真值表已經(jīng)全面地反映了該電路的邏輯功能。下面用文字描
述其功能。達(dá)一步對(duì)初學(xué)者有一定的困難,但通過多練習(xí),多接觸邏輯學(xué)問題,也不難
掌握。
由真值表可以看出,在輸入三變量中,只要有兩個(gè)以上變量為1,則輸出為1,故該電路可概括為:三變量多數(shù)表決器。
第四步;檢驗(yàn)該電路設(shè)計(jì)是否最簡,并改進(jìn)。
畫出卡諾圖,化簡結(jié)果與原電路一致,說明原設(shè)計(jì)合理,無改進(jìn)的必要。
(圖1) (圖2)
2組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)功能設(shè)計(jì)電路。一般按如下步驟進(jìn)行:
(1)將文字描述的邏輯命題變換為真值表,這是十分重要的一步。作出真值表前要仔
細(xì)分析解決邏輯問題的條件,作出輸入、輸出變量的邏輯規(guī)定,然后列出真值表。
(2)進(jìn)行函數(shù)化簡,化簡形式應(yīng)依據(jù)選擇什么門而定。
(3)根據(jù)化簡結(jié)果和選定的門電路,畫出邏輯電路。
(例2)設(shè)計(jì)三變量表決器,其中A具有否決權(quán)。
解第一步:列出真值表。
設(shè)A、B、C分別代表參加表決的邏輯變量,F(xiàn)為表決結(jié)果。對(duì)于變量我們作如下規(guī)
定:A、B、C為1表示贊成,為0表示反對(duì)。F=1表示通過,F(xiàn)=0表示被否決。真值表如
圖3所示。
第二步:函數(shù)化簡。
我們選用與非門來實(shí)現(xiàn)。畫出卡諾圖,其化簡過程如圖4所示,邏輯電路如圖5所示。
(圖3)
(圖4)(圖5)
參考文獻(xiàn):
1、羅朝杰.?dāng)?shù)字邏輯設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:人民郵電出版社,1982.
2、(美)納爾遜(Neslon,V.P.),等.?dāng)?shù)字邏輯電路分析與設(shè)計(jì).英文影印本.
華大學(xué)出版社,1997.
3、王毓銀.脈沖與數(shù)字電路.3版.北京:高等教育出版社,1999.
關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計(jì)企業(yè);項(xiàng)目成本管理
一、前言
2016年以來,全球經(jīng)濟(jì)增速持續(xù)放緩,傳統(tǒng)PC業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步萎縮,智能終端市場的需求逐步減弱。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,同年1~6月全球半導(dǎo)體市場銷售規(guī)模依舊呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì),銷售額為1,574億美元,同比下降5.8%。國內(nèi),經(jīng)過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金實(shí)施的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》將近兩年的推動(dòng),適應(yīng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境和投融資環(huán)境基本形成,我國的集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高位趨穩(wěn)、穩(wěn)中有進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2016年1~6月全行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售額為1,847.1億元,同比增長16.1%,其中,集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)繼續(xù)保持較快增速,銷售額為685.5億元,同比增長24.6%,制造業(yè)銷售額為454.8億元,同比增長14.8%,封裝測試業(yè)銷售額為706.8億元,同比增長9.5%。國務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵(lì)軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展,從政策法規(guī)方面,鼓勵(lì)資金、人才等資源向集成電路企業(yè)傾斜;2010年和2012年更是聯(lián)合國家稅務(wù)總局下發(fā)文件對(duì)集成電路企業(yè)進(jìn)行稅收優(yōu)惠激勵(lì)。2013年國家發(fā)改委等五部門聯(lián)合下發(fā)發(fā)改高技[2013]234號(hào)文,凡是符合認(rèn)定的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。近年來又通過各個(gè)部委、省、市和集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金對(duì)國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)行大幅度的、多項(xiàng)目的資金扶持,以期能縮短與發(fā)達(dá)國家的差距。因此,對(duì)于這樣一個(gè)高投入、高技術(shù)、高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),國家又大力以項(xiàng)目扶持的產(chǎn)業(yè),做好項(xiàng)目的成本管理非常必要。
二、項(xiàng)目成本管理流程
對(duì)項(xiàng)目的成本管理一般分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié):(一)項(xiàng)目成本預(yù)測。成本預(yù)測是指通過分析項(xiàng)目進(jìn)展中的各個(gè)環(huán)節(jié)的信息和項(xiàng)目進(jìn)展具體情況,并結(jié)合企業(yè)自身管理水平,通過一定的成本預(yù)測方法,對(duì)項(xiàng)目開展過程中所需要發(fā)生的成本費(fèi)用及在項(xiàng)目進(jìn)展過程中可能發(fā)生的合理趨勢(shì)和相關(guān)的成本費(fèi)用作出科學(xué)合理的測算、分析和預(yù)測的過程。對(duì)項(xiàng)目的成本預(yù)測主要發(fā)生在項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)階段,成本預(yù)測的全面準(zhǔn)確對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)展具有重要作用,是開展項(xiàng)目成本管理的起點(diǎn)。(二)項(xiàng)目成本計(jì)劃。成本計(jì)劃是指在項(xiàng)目進(jìn)展過程中對(duì)所需發(fā)生的成本費(fèi)用進(jìn)行計(jì)劃、分析,并提出降低成本費(fèi)用的措施和具體的可行方案。通過對(duì)項(xiàng)目的成本計(jì)劃,可以把項(xiàng)目的成本費(fèi)用進(jìn)行分解,將成本費(fèi)用具體落實(shí)到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)和實(shí)施的具體步驟。成本計(jì)劃要在項(xiàng)目開展前就需要完成,并根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)展情況,實(shí)施調(diào)節(jié)成本計(jì)劃,逐步完善。(三)項(xiàng)目成本控制。成本控制是指在項(xiàng)目開展過程中對(duì)項(xiàng)目所需耗用的各項(xiàng)成本費(fèi)用按照項(xiàng)目的成本計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督、控制和調(diào)節(jié),及時(shí)預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和調(diào)整項(xiàng)目進(jìn)行過程中出現(xiàn)的成本費(fèi)用偏差,把項(xiàng)目的各項(xiàng)成本費(fèi)用控制在既定的項(xiàng)目成本計(jì)劃范圍內(nèi)。成本控制是對(duì)整個(gè)項(xiàng)目全程的管控,需要具體到每個(gè)項(xiàng)目環(huán)節(jié),根據(jù)成本計(jì)劃,把項(xiàng)目成本費(fèi)用降到最低,并不斷改進(jìn)成本計(jì)劃,以最低的費(fèi)用支出完成整個(gè)項(xiàng)目,達(dá)到項(xiàng)目的既定成果。(四)項(xiàng)目成本核算。成本核算是指在項(xiàng)目開展過程中,整理各項(xiàng)項(xiàng)目的實(shí)際成本費(fèi)用支出,并按照項(xiàng)目立項(xiàng)書的要求進(jìn)行費(fèi)用的分類歸集,然后與項(xiàng)目成本計(jì)劃中的各項(xiàng)計(jì)劃成本進(jìn)行比對(duì),找出差異的部分。項(xiàng)目的成本核算是進(jìn)行項(xiàng)目成本分析和成本考核的基礎(chǔ)。(五)項(xiàng)目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基礎(chǔ)上,對(duì)整個(gè)完工項(xiàng)目進(jìn)行各項(xiàng)具體的成本費(fèi)用分析,并與項(xiàng)目成本計(jì)劃進(jìn)行差異比對(duì),找出影響成本費(fèi)用波動(dòng)的原因和影響因素。成本分析是通過全面分析項(xiàng)目的成本費(fèi)用,研究成本波動(dòng)的因素和規(guī)律,并根據(jù)分析探尋降低成本費(fèi)用的方法和途徑,為新項(xiàng)目的成本管理提供有效的保證。(六)項(xiàng)目成本考核。成本考核是指在項(xiàng)目完成后,項(xiàng)目驗(yàn)收考核小組根據(jù)項(xiàng)目立項(xiàng)書的要求對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的成本費(fèi)用及降低成本費(fèi)用的實(shí)際指標(biāo)與項(xiàng)目的成本計(jì)劃控制目標(biāo)進(jìn)行比對(duì)和差異考核,以此來綜合評(píng)定項(xiàng)目的進(jìn)展情況和最終成果。
三、集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)項(xiàng)目流程
集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)是一個(gè)新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)企業(yè),跟常規(guī)企業(yè)的工作流程有很大區(qū)別集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)項(xiàng)目組在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求后,根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行IC設(shè)計(jì)和繪圖,設(shè)計(jì)過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料,以便滿足設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)完成后需要把設(shè)計(jì)圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產(chǎn)的母版,在IC生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過光刻掩膜版在晶圓上生產(chǎn)出所設(shè)計(jì)的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)封裝,由專業(yè)的封裝企業(yè)對(duì)所生產(chǎn)的芯片進(jìn)行封裝,然后測試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,初步測試完成后,把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),由設(shè)計(jì)企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠前的測試和檢驗(yàn),最后合格的芯片才是項(xiàng)目所要達(dá)到成果。對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)來說,整個(gè)集成電路的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程都需要全方位介入,每個(gè)環(huán)節(jié)都要跟蹤,以便設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能符合要求,一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題,例如合格率下降、封裝不符合要求等,設(shè)計(jì)的芯片可能要全部報(bào)廢,無法返工處理,這將會(huì)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)帶來很大損失。因此,對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的項(xiàng)目成本管理尤為重要。
四、IC設(shè)計(jì)企業(yè)的項(xiàng)目成本管理
根據(jù)項(xiàng)目管理的基本流程,需要在IC項(xiàng)目的啟動(dòng)初期,進(jìn)行IC項(xiàng)目的成本預(yù)測,該成本預(yù)測需要兼顧到IC產(chǎn)品的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),由于IC的生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法返工處理,因此在成本預(yù)測時(shí)需要考慮失敗的情況,這將加大項(xiàng)目的成本費(fèi)用。根據(jù)成本預(yù)測作出項(xiàng)目的成本計(jì)劃,由項(xiàng)目組按照項(xiàng)目成本計(jì)劃對(duì)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行成本管控,一旦發(fā)現(xiàn)有超過預(yù)期的成本費(fèi)用支出,需要及時(shí)調(diào)整成本計(jì)劃,并及時(shí)對(duì)超支的部分進(jìn)行分析,降低成本費(fèi)用的發(fā)生,使項(xiàng)目回歸到正常的軌道上來。成本控制需要考慮到IC的每個(gè)環(huán)節(jié),從晶圓到制造、封裝、測試。項(xiàng)目成本核算是一個(gè)比較艱巨的工作。成本核算人員需要根據(jù)項(xiàng)目立項(xiàng)書的要求,對(duì)項(xiàng)目開展過程中發(fā)生的一切成本費(fèi)用都需要進(jìn)行分類歸集。由于IC產(chǎn)品的特殊性,產(chǎn)品從材料到生產(chǎn)、封裝、測試,最后回到集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)都是在第三方廠商進(jìn)行,每一個(gè)環(huán)節(jié)的成本費(fèi)用無法及時(shí)掌握,IC產(chǎn)品又有其特殊性,每種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,不僅依賴于設(shè)計(jì)圖紙,而且依賴于代工的工藝水平,每個(gè)批次的合格率并不盡相同,其成品率通常只有在該種產(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計(jì)企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測試入庫后時(shí)才能準(zhǔn)確得出。然而,設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來,一般需要若干個(gè)批次,因此在IC制造階段無法準(zhǔn)確知道晶圓上芯片的準(zhǔn)確數(shù)量,只能根據(jù)IC生產(chǎn)企業(yè)提供的IC產(chǎn)品數(shù)量進(jìn)行預(yù)估核算,在后面的封裝和測試環(huán)節(jié),依然無法準(zhǔn)確獲得IC產(chǎn)品的準(zhǔn)確數(shù)量。在IC產(chǎn)品完全封裝測試返回設(shè)計(jì)企業(yè)后,才能在專業(yè)的設(shè)備下進(jìn)行IC產(chǎn)品數(shù)量的最終確定,然而項(xiàng)目核算需要核算每一個(gè)環(huán)節(jié)的成本。因此,核算人員需要根據(jù)IC產(chǎn)品的特點(diǎn)或者前期的IC產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)量的估算進(jìn)行核算,待項(xiàng)目完成后再進(jìn)行差異調(diào)整。在成本費(fèi)用的分類和核算上,如果有國家撥款的項(xiàng)目,需要對(duì)項(xiàng)目所使用的固定資產(chǎn)進(jìn)行固定資產(chǎn)的專項(xiàng)輔助核算,在專項(xiàng)核算中需要列明購買固定資產(chǎn)的名稱、型號(hào)、數(shù)量、生產(chǎn)廠商、合同號(hào)、發(fā)票號(hào)、憑證號(hào)等,登記好項(xiàng)目所用的固定資產(chǎn)臺(tái)賬,以便在項(xiàng)目完工后,項(xiàng)目驗(yàn)收能如期順利通過。項(xiàng)目成本分析和項(xiàng)目成本考核是屬于項(xiàng)目管理完工階段需要做的工作,根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)展中發(fā)生的成本費(fèi)用明細(xì)單,與成本計(jì)劃進(jìn)行分類比對(duì)和分析,更好地對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行價(jià)值評(píng)定,找出差異所在,確定發(fā)生波動(dòng)的原因,以便對(duì)項(xiàng)目的投資收益進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,確定項(xiàng)目和項(xiàng)目組人員的最終成果。
五、總結(jié)
項(xiàng)目成本管理是集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)非常重要的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo);而集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)是一個(gè)技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè),IC設(shè)計(jì)企業(yè)要在這個(gè)競爭非常激烈的行業(yè)站住腳跟或者有更好的發(fā)展,就必須緊密把握市場變化趨勢(shì),不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、改進(jìn)技術(shù)或工藝,及時(shí)調(diào)整市場需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向,持續(xù)不斷地通過科學(xué)合理的成本控制方法,從技術(shù)上和成本上建立競爭優(yōu)勢(shì);同時(shí),充分利用國家對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,特別是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的優(yōu)惠政策,加大對(duì)重大項(xiàng)目和新興產(chǎn)業(yè)IC芯片應(yīng)用的研發(fā)和投資力度;合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領(lǐng)域的研究資源和技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路,縮短項(xiàng)目的研發(fā)周期;通過各種途徑加強(qiáng)企業(yè)的項(xiàng)目成本控制,來提高中國IC設(shè)計(jì)企業(yè)整體競爭實(shí)力,縮短與國際廠商的差距。
主要參考文獻(xiàn):
[1]中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì).cn.
[2]劉勝軍.精益化生產(chǎn)現(xiàn)代IE[M].海天出版社,2006.
微波傳播理論是微波電路設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。當(dāng)微波在空中傳播的時(shí)候,會(huì)受到地面和空氣的影響,發(fā)生損耗和衰落,如果周圍存在較為復(fù)雜的電磁環(huán)境,也會(huì)受到電磁干擾。因此,在微波電路設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)當(dāng)考慮到大氣折射、地面反射、電磁干擾等情況,充分掌握和利用電磁兼容分析技術(shù)、微波視距傳播預(yù)測技術(shù)、路徑剖面分析技術(shù)。在我國相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)中,這些技術(shù)和理論都有具體的規(guī)定。在微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)過程中,就是要對(duì)以上的理論基礎(chǔ)和技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,結(jié)合當(dāng)前的通信設(shè)備,建立其符合用戶需求的經(jīng)濟(jì)、高效的通信電路。
2系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn)
2.1面向?qū)ο蠓治?/p>
面向?qū)ο蠓治龅倪^程,實(shí)際上就是系統(tǒng)的建模過程,同時(shí)用類圖來表示系統(tǒng)模型。在這一過程中,首先要對(duì)系統(tǒng)責(zé)任和問題域進(jìn)行考察,將問題域當(dāng)中的事物進(jìn)行抽象分析,使其成為系統(tǒng)模型中的對(duì)面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究宋省偉劉琦姜雨豐王柯大連理工大學(xué)遼寧大連116024象,同時(shí)進(jìn)行分類,從而得出類圖的對(duì)象層。其次對(duì)事物的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行考察,對(duì)其進(jìn)行封裝,使其成為對(duì)象類的屬性和服務(wù),從而得出類圖的特征層。然后,分析并尋找出對(duì)象類之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系、靜態(tài)關(guān)系、組成關(guān)系、分類關(guān)系等,并將這些關(guān)系分別利用消息連接、實(shí)例連接、整體部分結(jié)構(gòu)、一般特殊結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表示,從而得出類圖的關(guān)系層。
2.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
在進(jìn)行該系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中,所采用的軟件工程思想不強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的階段劃分。其中,面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之間是無縫銜接的。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)主要是結(jié)合系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)中的圖形用戶接口GUI、所應(yīng)用的編程語言、運(yùn)行速度要求、資料存儲(chǔ)、人機(jī)接口等因素,從而對(duì)面向?qū)ο蠓治鲞M(jìn)行細(xì)化、調(diào)整和修改,根據(jù)具體的要求和需要,對(duì)一些與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的部分進(jìn)行補(bǔ)充。2.3面向?qū)ο缶幊淘谕瓿闪讼到y(tǒng)的面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之后,就需要利用面向?qū)ο缶幊?,將面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的各個(gè)成分利用面向?qū)ο缶幊陶Z言進(jìn)行書寫和體現(xiàn)。面向?qū)ο缶幊滩煌趥鹘y(tǒng)編程的特點(diǎn)是,更加強(qiáng)調(diào)對(duì)模塊的充分利用。在VC++6.0繼承的基本函數(shù)類庫MFC當(dāng)中,基本類的數(shù)量十分龐大,這就為擴(kuò)展、繼承、重用類模塊提供了便利。而要想事項(xiàng)從面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)到面向?qū)ο缶幊痰挠诚瘢紫纫肅++語言來實(shí)現(xiàn)對(duì)象類中的一般特殊結(jié)構(gòu)。其次應(yīng)當(dāng)在整體對(duì)象類當(dāng)中,對(duì)部分對(duì)象類進(jìn)行嵌套定義,將部分對(duì)象類當(dāng)作數(shù)據(jù)類型,對(duì)該部分對(duì)象在整體對(duì)象類中的屬性進(jìn)行聲明。然后,要利用對(duì)象指針來進(jìn)行實(shí)例連接。最后,由于該系統(tǒng)采取的是順序執(zhí)行,同時(shí)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)當(dāng)中,分布著全部的對(duì)象,因此,只要采用簡單的函數(shù)調(diào)用,就能夠連接對(duì)象間的消息。
3面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
通過上述工作方法和技術(shù)步驟,就產(chǎn)生了微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)軟件,具有界面簡潔、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。在軟件的左邊,會(huì)給出中繼段的一些基本參數(shù),例如天線高度、通信方位角、經(jīng)緯度、收發(fā)臺(tái)站的站名、等效地球半徑系數(shù)k、收發(fā)頻率、中繼段表示等。軟件右側(cè)是繪圖區(qū),如果選擇不同的等效地球半徑系數(shù)k,右邊的繪圖區(qū)中就會(huì)分別繪制出當(dāng)k等于∞、4/3、ke等不同值的時(shí)候,其具體的路徑剖面圖。在右側(cè)繪圖區(qū)的上方,會(huì)給出路徑剖面分析的一些主要參數(shù),例如第一菲涅爾區(qū)半徑、路徑余隙、障礙點(diǎn)、收發(fā)臺(tái)站的站距和海拔等。對(duì)于收發(fā)天線的初始高度值,可以通過鍵盤進(jìn)行輸入,也可以利用鼠標(biāo)拖動(dòng)剖面兩側(cè)的垂直滑塊來進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)通過計(jì)算和研究得出天線的最佳高度之后,在剖面分析圖中,和天線高度相關(guān)的部分將會(huì)重新被繪制。通過與剖面分析圖中各項(xiàng)參數(shù)值的對(duì)比,能夠證明路徑剖面圖中的繪制和分析,以及計(jì)算的天線最佳高度等信息均是正確有效的。對(duì)于電路中斷率,要確保其處在不大于4.062e-6所需要的衰落儲(chǔ)備為45.7dB。而設(shè)備只能提供36.2dB的電平余量,小于所需的衰落儲(chǔ)備,因此無法滿足具體的需求。而在中繼段當(dāng)中,實(shí)際中斷率在2.38e-5左右,要比4.062e-6的中斷率標(biāo)準(zhǔn)大,因此無法達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)對(duì)其采取分機(jī)接收等措施,以抵抗過大的衰落。而對(duì)于電磁兼容,站臺(tái)總共受到-204.8dB電平的干擾,要比-89dB的干擾容限大。同時(shí),在在站臺(tái)周圍,還有很多會(huì)受到該站臺(tái)干擾的其他站臺(tái)。由此可以看出,該站臺(tái)對(duì)周圍站臺(tái)之間的電磁不能兼容,需要對(duì)發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)整。通過上述中斷率估算和電磁兼容分析所得出的結(jié)果,和采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算所得出的結(jié)果相比,在誤差允許的范圍內(nèi),是一致的。除此之外,還利用以上的方法對(duì)其它多個(gè)的中繼段的功能進(jìn)行了測試。經(jīng)過多次測試的驗(yàn)證,證明了該軟件的準(zhǔn)確性、效率性、穩(wěn)定性等都十分理想??梢栽谖⒉ㄍㄐ烹娐分腥〉昧己玫膽?yīng)用。
4結(jié)論