導語：如何才能寫好一篇電路設計思路，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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>> “射頻集成電路設計”課程教學改革初探 應用于相控陣收發(fā)組件的射頻微波集成電路設計探討 納米尺度互連線寄生參數(shù)的仿真及應用于CMOS射頻集成電路設計 模擬集成電路設計教學探討 《集成電路設計》課程教學改革與探索 集成電路設計本科教學改革探索 集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究 集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)CDIO培養(yǎng)模式的研究與實踐 集成電路設計專業(yè)課程體系改革與實踐 《數(shù)字集成電路設計原理》課程教學探索 集成電路設計作為專業(yè)核心課程設置的探討 集成電路設計方法及IP設計技術(shù)的探討 集成電路設計的本科教學現(xiàn)狀及探索 模擬集成電路設計教學方法探討 《專用集成電路設計》教學方法初探 結(jié)合集成電路設計大賽談創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 同步數(shù)字集成電路設計中的時鐘偏移分析 《2012中國集成電路設計業(yè)發(fā)展報告》的統(tǒng)計及結(jié)論 模擬集成電路設計的自動化綜合流程研究 以工程需求為導向的集成電路設計閉環(huán)教育研究 常見問題解答 當前所在位置：l.

[3]http：//.cn/Info/html/n14730_1.htm.

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收稿日期：2013-09-10

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關(guān)鍵詞：數(shù)字電路 教學 課堂教學 實驗教學

中圖分類號：TN79-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0121-02

數(shù)字電路是電子信息類專業(yè)的一門學科基礎(chǔ)課程，通過本課程的學習，同學們能夠了解數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、數(shù)字邏輯電路分析和設計方法，掌握常用集成電路芯片的使用，實現(xiàn)簡單數(shù)字應用電路設計，為后續(xù)有關(guān)專業(yè)課程學習和解決工程實踐中遇到的數(shù)字邏輯問題打下良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新能力的應用型人才。

數(shù)字電路是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的必要組成部分，從一般的數(shù)字邏輯電路、微處理器控制電路、到復雜的信號處理系統(tǒng)，無不留下數(shù)字電路的身影，因此掌握數(shù)字電路分析、設計方法和測試方法是電子信息類專業(yè)的基本要求。

1、對數(shù)字概念的建立是該門課程的重要基礎(chǔ)。

數(shù)字電路是真正接觸數(shù)字邏輯、數(shù)字概念的第一門課，這部分概念的掌握與否，直接影響到后續(xù)課程的學習，比如：微機原理、單片機原理、數(shù)字信號處理和EDA等。

（1）邏輯量概念和邏輯運算是數(shù)字電路的基礎(chǔ)，邏輯量是用來表示事件是否發(fā)生的物理量，在具體電路實現(xiàn)上用高低電平來表示邏輯量0和1。邏輯關(guān)系表示了事件之間的因果關(guān)系，在具體電路方面用各種門電路來實現(xiàn)。

（2）編碼方法、二進制概念、算術(shù)運算是數(shù)字邏輯的具體應用。用多位有序邏輯量排列來表示不同的符號和不同的數(shù)就形成了編碼，其中二進制是表示數(shù)的一種常用方法，這時的0和1也變成了數(shù)，但是其運算電路實現(xiàn)仍然是用邏輯電路來實現(xiàn)的。

比如一位全加器就是一個典型的二進制運算器，其運算規(guī)則是按照二進制運算進行的，每個變量的值，代表真實的二進制數(shù)0和1，但是其實現(xiàn)電路有時按照邏輯電路來實現(xiàn)的。

假設一位全加器的輸入信號兩個加數(shù)分別為Ai，Bi與低位進位Ci-1，輸出信號分別為和Si與進位Ci，則得到真值表如下。

由上述邏輯表達式就可以得到一位二進制全加法器，如果有多個這樣的二進制全加器就可以實現(xiàn)多位二進制加法器，實現(xiàn)加法運算。

2、組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析和設計是數(shù)字電路教學的主要內(nèi)容

組合邏輯電路的分析和設計主要包括各種門電路和一些常用組合邏輯電路，這部分內(nèi)容是邏輯運算關(guān)系的具體實現(xiàn)，也是一些常用小規(guī)模集成電路原理理解和應用的具體實現(xiàn)，特別是譯碼器74LS138和數(shù)據(jù)選擇器74LS151的理解和應用。

時序邏輯電路的分析和設計主要包括觸發(fā)器原理介紹、由觸發(fā)器構(gòu)成的時序電路和中小規(guī)模集成電路的應用，這部分內(nèi)容是數(shù)字電路教學的主要內(nèi)容，特別是用時序電路來解決具體應用問題時，如何把具體問題轉(zhuǎn)換成電路設計問題時一大難點。其中兩個重要的集成電路模塊是移位寄存器74LS194和異步復位十六進制計數(shù)器74LS161。

組合邏輯電路和時序邏輯電路是按照電路中有無觸發(fā)器來區(qū)分的兩種電路形式，實際時序邏輯電路中往往肯定包含組合電路，按照一定的分析和設計思路，就可以順利完成電路的分析和設計。

圖一是用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器分別實現(xiàn)全加器的電路圖，我們在輸入端用撥動開關(guān)來表述不同的輸入信號，在輸出端用發(fā)光二級管來表示輸出結(jié)果，這樣非常直觀，利于同學們的理解。

（b）用74LS151數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)

圖1 全加器實現(xiàn)與演示

3、積極改進教學內(nèi)容，注重應用技能的培養(yǎng)

數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展、電子設計手段的進步已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，但是我們教材的主要內(nèi)容和20多年前沒有大的變化，強調(diào)數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)性，在門電路、集成電路方面花了很多的篇章，這也是現(xiàn)在同學們學習時比較難掌握的部分，但是這一部分也是絕大部分同學今后很少用到的部分。另外一方面，現(xiàn)代設計所需要的CPLD、FPGA知識和HDL語言沒有介紹或介紹不夠。因此，我們在教學中，弱化門電路和集成電路的教學，強調(diào)集成電路的功能和接口條件，在介紹集成電路芯片的同時，介紹其Verilog HDL描述。這樣對照硬件和軟件進行學習，相互印證，能夠得到比較好的效果。這種學習方法，可以適應硬件設計的軟件化設計趨勢。

4、積極改進理論和實驗教學方法，加強動手能力的培養(yǎng)

在數(shù)字電路教學中多講解各種實用電路的設計和實驗，可以提高課程教學的效果，幫助同學們理解數(shù)字電路理論教學內(nèi)容，增強同學們感官認識和動手能力?，F(xiàn)在數(shù)字電路實驗特別是多個集成電路芯片的實驗因為接線問題，常常影響同學們的實驗效果，甚至得不到所需要的結(jié)論。另外硬件實驗要花費較多的時間資源和硬件資源，并且以后的工作需要更多的是軟件仿真工作，因此仿真工作是很多設計過程中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。因此在教學過程中我們要求學生掌握Multisim仿真軟件。通過老師演示，學生自己仿真，花時間少，可以充分發(fā)揮自己的想象。

Mutilsim軟件具有非常強大的功能，不僅可以滿足數(shù)字電路的仿真還可以滿足模擬電路的仿真要求，系統(tǒng)提供了大量的信號源和測試設備，使系統(tǒng)的運行看起來非常逼真。系統(tǒng)還可以實現(xiàn)硬件描述語言編程的仿真，還可以進行CPU軟件編程程序的仿真，因此建議同學們掌握Mutilsim軟件的使用。（如圖2）

圖2是60進制計數(shù)器的電路，圖中不僅包含由兩個74LS161組成的60進制計數(shù)器，還包含了兩個數(shù)碼管驅(qū)動電路和兩個7段數(shù)碼管。這樣通過仿真軟件實現(xiàn)具有下列優(yōu)點：

（1）可以方便地修改60進制計數(shù)器的各種設計方法，只需簡單修改就可以實現(xiàn)同步計數(shù)電路、異步計數(shù)電路、同步置零、異步清零等計數(shù)器控制策略；

（2）可以方便地實現(xiàn)其他進制的計數(shù)器，如果采用74LS160電路可以更簡單；

（3）進一步理解數(shù)碼管驅(qū)動電路的原理和使用方法。

（4）進一步理解數(shù)碼管的模塊的連接方法。

本文針對數(shù)字電路課程教學中的數(shù)字電路概念、教學內(nèi)容和教學方法等問題做了比較具體的分析，并用具體實例進行了說明。

參考文獻

[1]謝劍斌，李沛秦等.在“數(shù)字電子技術(shù)”教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力.電氣電子教學學報，Vol.32，No.6，2010.12.

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的工作思路：以全面提高企業(yè)競爭力為核心，以“考究”的要求為標準，以能力建設為手段，以員工成長為根本，以技術(shù)創(chuàng)新為支撐，以團結(jié)協(xié)作為保障，全力以赴完成公司交辦的各項工作任務。

總體工作目標：通過實施企業(yè)能力建設，力爭在以下八個方面取得進步：

1、實施戰(zhàn)略管理：制定-2020年總體發(fā)展規(guī)劃，抓好企業(yè)文化建設戰(zhàn)略、科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略、人才發(fā)展戰(zhàn)略3項子戰(zhàn)略的制定與實施。

2、提升設計能力：一是進一步發(fā)揮專業(yè)綜合室的優(yōu)勢，下放權(quán)責，建立管理層次清晰，責、權(quán)、利統(tǒng)一的管理體系。二是加大典型設計的推廣力度。三是合理進行設計人員的分層使用，激發(fā)設計人員的潛力。四是提高設計審查通過率,加強可研階段設計深度。

3、強化技術(shù)支撐：一是積極參與500kv輸變電工程的設計投標。二是滿足公司有關(guān)部室和單位的需求，以系統(tǒng)規(guī)劃和咨詢?yōu)辇堫^，開展針對性研究。進一步深化地理信息系統(tǒng)gis的建設和開發(fā)工作，實現(xiàn)基本功能在全公司推廣。三是增加產(chǎn)品的科技含量，以“考究”的標準設計產(chǎn)品，有重點地打造精品工程。四是深化典型設計工作。

4、創(chuàng)建企業(yè)品牌：一是加強宣傳，打出北京電力設計的品牌。二是通過各種方式和載體將客戶意識、競爭意識、發(fā)展意識在員工中普及、深入，通過員工的優(yōu)質(zhì)服務贏得企業(yè)的信譽。

5、打造人才隊伍：一是為青年人的成長提供平臺，并從近年入所的新員工開始試行職業(yè)生涯設計。二是建立全員績！效考核及員工溝通的長效機制。

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【關(guān)鍵詞】 山區(qū)公路 工程特點 環(huán)境保護

1 引言

山區(qū)公路由于其復雜的地形和區(qū)域內(nèi)目前相對落后的交通狀況導致工程實施難度大，深挖防護，沿線排水，橋隧等結(jié)構(gòu)物的布設實施方案等等，因此，在設計時必須重視并綜合考慮總體設計方案。

2 工程特點分析及總體設計思路

2.1 地形復雜、起伏大、相對高差大

山區(qū)公路因地形復雜，橋隧比例一般較高；高填深挖在所難免；互通設置受地形條件、互通與隧道的距離要求等因素限制，工程規(guī)模一般較大；土石方量大、廢方較多；高邊坡防護及治理工程費用較高；平曲線半徑一般較小、縱坡較大，對行車安全和公路通行能力有影響。

（1）技術(shù)標準：設計標準擬定及路線技術(shù)指標選用應主要考慮公路與自然環(huán)境的適應性、協(xié)調(diào)性，考慮線形指標的連續(xù)、均衡，不盲目追求高標準、高指標。（2）路線長度：不宜過分強調(diào)路線短捷，應順應地勢、貼切地形。（3）路線布設：應全面調(diào)查了解清楚制約路線布設的各種控制因素，結(jié)合地形條件對路線指標的選用做出宏觀布局。設計布線時應從關(guān)鍵控制性路段（如特長隧道、大橋、大型樞紐位置、城鎮(zhèn)過境段等）著手，以控制性工程控制主要線位，逐步向兩端展開。

2.2 工程地質(zhì)條件復雜

山區(qū)是地質(zhì)構(gòu)造運動活動區(qū)，一般存在滑坡、泥石流、崩塌、滑塌、巖溶、采空區(qū)、軟弱地基、不穩(wěn)定邊坡、活動性斷層等多種不良地質(zhì)現(xiàn)象或特殊地基。工程病害處置的費用一般較高。

（1）強調(diào)地質(zhì)選線，高度重視地質(zhì)勘察。要求對路線走廊內(nèi)的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境進行全面綜合勘察，以地質(zhì)勘察成果選擇路線方案并指導設計。（2）對不良地質(zhì)應首先考慮繞避，必要時應對不良地質(zhì)路段繞避與處治方案進行比選。

2.3 耕地珍稀

（1）應特別強調(diào)保護沿線居民賴以生存的耕地資源。盡量避讓基本農(nóng)田和經(jīng)濟作物區(qū)。（2）必須通過高產(chǎn)田路段、應設法降低路基填高或采取收縮坡腳、在路基坡腳設置擋墻等工程措施，減少耕地占用數(shù)量。

2.4 常與既有公路、鐵路、河流等共走廊布設，相互影響大

山區(qū)公路由于考慮到地形、沿線經(jīng)濟布局、方便地方利用高速路出行等原因，一般順河、沿溝布設的情況較多，往往與既有的鐵路、公路、管線等位于同一走廊帶，出現(xiàn)平行或交叉情況。

（1）應注意處理好相互間的關(guān)系。與鐵路交叉應根據(jù)鐵路部門的相關(guān)要求確定上跨或下穿方案，并應考慮其發(fā)展規(guī)劃（如復線）；與管線交叉時應設置檢修通道。既有公路是高速公路建成后交通來源的路徑，注意保護。對路線與其它道路的交叉方式，要結(jié)合地形、水文、被交路改建難易程度、工程規(guī)模以及對周邊環(huán)境的影響等做上跨與下穿的綜合比選。（2）路線方案研究時，應對沿河流或沖溝兩側(cè)布線的方案或沿同一山坡布設的高、低線方案進行比較。

2.5 人稀路少、經(jīng)濟欠發(fā)達、可吸引的交通量小

山區(qū)高速公路因地形原因，一般服務型互通的主線與被交路間的相對高差一般較大，互通多需要設置連接線。服務型互通的交通量一般較小。

（1）互通設置應以滿足功能為主，互通型式的選擇應結(jié)合交通量及地形情況，因地制宜、靈活設計，盡量減小互通工程規(guī)模。（2）在克服主線與被交路高差的問題上，應首先考慮增長連接線長度，確因條件限制、連接線增長困難時，方可考慮采取增長主線出入口連接匝道的方式。

2.6 工程方案的擬定與路線方案布設相互影響較大

山區(qū)公路路線控制因素主要以地形、地質(zhì)、各種資源（土地、礦產(chǎn)、水資源等）分布等自然條件為主；工程方案與總體方案密切相關(guān)，兩者相互影響、相互制約。山區(qū)公路路線及工程方案布設呈現(xiàn)多樣化特點，只有經(jīng)多方案的比較才能最終選出綜合最優(yōu)的方案。

2.7 對環(huán)境及景觀的影響較大

山區(qū)植被茂密，風景秀麗，公路建設對自然環(huán)境及景觀的影響較大。

（1）路基高填深挖與施工爆破作業(yè)改變了周圍巖土的應力狀態(tài)，影響山體的穩(wěn)定，可能誘發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)病害；棄方棄渣不當可能引發(fā)泥石流、滑坡等災害；（2）陡坡上的橋梁基礎(chǔ)開挖可能誘發(fā)地質(zhì)災害，并對橋梁安全構(gòu)成威脅；（3）隧道開挖可能改變水資源的狀態(tài)、可能引起地表沉陷，或引起地表水枯竭，影響當?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活。（4）占用土地總量較大，雖占用耕地數(shù)量相對較少，但相對于山區(qū)的耕地總量而言，對群眾的生產(chǎn)及生活影響較大。

在具體設計中應貫徹落實環(huán)保設計理念；方案比選應將環(huán)境保護及占地作為重要內(nèi)容；減少大填大挖，保護植被；加強取棄土設計，重視環(huán)境的恢復；注重公路與自然環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)、融合。

3 結(jié)語

山區(qū)道路的設計應充分考慮地區(qū)公路特點，不刻意追求高標準線形。順應地勢、貼切地形，最大努力減少對自然環(huán)境的破壞，保證工程建設與自然環(huán)境的充分和諧。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：輸配電線路；防雷；設計

一般來說，輸配電線路的桿塔高出地面數(shù)十米，并暴露在曠野或高山，亙延數(shù)十或數(shù)百公里，所以受雷擊的機會很多。一旦遭到雷擊，往往會使送電中斷，嚴重的使設備損壞。雷擊是輸配電線路故障中非人為因素的首要因素，據(jù)有效數(shù)據(jù)顯示，雷擊原因?qū)е戮€路故障的比例分別為22.9%和27.6%，如果扣除外力破壞及人為誤操兩項人為因素后，這個比例占非人為因素的36.6%和33.3%。因此要減少線路故障造成的不良影響，首先必須將雷擊的危害降到最小。

一、雷擊故障主要原因及雷擊故障的類型

1、通過統(tǒng)計分析得出雷擊故障的主要原因：

①線路桿塔接地電阻阻值偏大或接地網(wǎng)存在缺陷，均是線路發(fā)生雷擊故障的原因之一。

②線路地處山區(qū)段、高海拔或特殊微地形區(qū)域。特殊的地理位置，容易形成雷雨云，雷電活動頻繁，常規(guī)的防雷設計不能滿足這些特殊地理位置的防雷要求，易發(fā)生各種雷擊故障。

③合成絕緣子耐雷水平較低，也是線路發(fā)生雷擊故障較多的原因之一。

④老舊線路避雷線金具銹蝕嚴重，接地體與避雷線之間連接部分電阻值較大。

⑤線路避雷線保護角偏大，不滿足雷電活動頻繁地區(qū)的防雷要求。

⑥特殊線路如同塔雙回線的防雷需要采取特殊防雷措施。

雷擊故障主要類型有：繞擊和反擊，理論上反擊一般是由于接地電阻較高造成的，接地電阻比較低的地方更易于放生繞擊。輸電線路繞擊的耐雷水平相對較低，220kv線路的繞擊耐雷水平一般為1200/100=12kA，1200kA為絕緣子串的50%雷電沖擊放電電壓，而合格的接地電阻下反擊耐雷水平達到75-110kA，因此，近年來隨著接地電阻的改造工作逐漸開展，反擊耐雷水平大幅提高，從有效數(shù)據(jù)顯示，最主要的雷害形式為繞擊雷。

影響線路繞擊的因素主要是保護角和絕緣子串的50%雷擊沖擊耐雷水平，而接地電阻對于繞擊率的影響不是決定性的，往往接地電阻小的易于發(fā)生繞擊，接地電阻大的桿塔往往不容易發(fā)生繞擊。也就是使桿塔避雷線保護角符合規(guī)程要求，由于山坡傾斜角的影響，線路往往也會發(fā)生繞擊故障。

目前防雷規(guī)程相對單調(diào)，各單位使用的防雷措施比較簡單，投入了大量人力、物理、財力到線路防雷工作中去，而且往往是在多次發(fā)生雷擊掉閘故障后，進行事故分析后采取防雷補救措施，不能做到有效預防雷擊跳閘故障的發(fā)生；不能因地制宜，不當措施不僅造成過分浪費甚至會引起反效果。所以要對防雷設計的工作投入足夠的重視。

二、有效的防雷設計

1、防雷路徑選擇的前期工作

從雷電產(chǎn)生的機理和統(tǒng)計來看，下面這些地方是比較容易產(chǎn)生雷擊的：

山頂?shù)母呶粭U塔或向陽半坡的高位桿塔；傍山又臨水域地段的桿塔；山谷迎風氣流口上的桿塔；處于兩種不同土壤電阻率的土壤接合部的桿塔。

因此，線路如果能夠盡量避開上述區(qū)域，則線路被雷擊的幾率應該會大幅減少。比如，海南省地處熱帶季風性氣候區(qū)，全年以東南風為主導風向，冬季以東北風為主。因此，對于山區(qū)而言，東南迎風面會更容易遭受雷擊。

要做好線路路徑的選擇，必須做到扎實的前期準備工作，這就要求具備較為完整的基礎(chǔ)資料，從硬件的角度出發(fā)，已經(jīng)具備了相當有利的條件，目前主要的方向是在出現(xiàn)線路跳閘后查看落雷點位置及雷擊電流大小等幾項系統(tǒng)初級功能。更重要、更有用的基礎(chǔ)管理工作是將歷年的落雷情況進行總結(jié)梳理，繪制詳細的“雷暴日分布圖”，為今后電力系統(tǒng)的建設規(guī)劃、設計提供有利的保障。

2、加強重點地段的線路耐雷水平

對于經(jīng)常受雷擊的重點地段，如跨越高土壤電阻率山區(qū)的線路，如果逐基進行接地裝置改造，其造價是昂貴的，而且改造的效果往往并不理想。由于安裝線路避雷器必須對桿塔進行相應改造，同時還要核算絕緣子串增加瓷片后，在最大風偏角時導線懸掛點對塔身的電氣距離及運行后的影響等因素，因此對此法應有選擇地進行試點，選擇有代表性的桿段（如歷年統(tǒng)計中經(jīng)常遭受雷擊的路段）采用此方法，并加強跟蹤管理，在取得相應的運行數(shù)據(jù)后，再進行推廣。

3、降低接地電阻

①接地電阻與線路的防雷關(guān)系

雷電壓和雷電流幅值很大，波前很徒，衰減得很快，在輸電線路中以波的形式傳播。

當雷電壓直擊于桿塔頂部或附近避雷線時，假如接地電阻為零，則桿塔頂部電位也為零，流入大地的雷電流為雷電波幅值的2倍。實際上，接地電阻不可能為零，但只要接地電阻小于20Ω，其桿塔頂部電位也要比雷電壓直擊于無避雷線桿塔上之導線時的桿塔頂部電位降低5倍，若考慮避雷線的分流作用，這個倍數(shù)將更大。

雷擊塔頂時，接地電阻越大，塔頂電位越高，其值大于一相絕緣子串U50%時(U50%為絕緣子串承受沖擊50％放電電壓值)，將由塔頂對該相導線閃絡反擊，由于避雷線與下導線間耦合作用最小，所以一般情況下導線最易反擊閃絡。

避雷線和降低桿塔接地電阻配合，對于110kV以上的水泥桿或鐵塔線路是一種最有效地防雷措施。即可使雷擊過電壓降低到線路絕緣子串容許程度，而所增加的費用，一般不超過線路總造價的10％。故對35kV以下的水泥桿或鐵塔線路，一般不沿全線架設避雷線，但仍然需要逐基將桿塔接地。因為這時若一相因雷擊閃絡接地，良好接地的桿塔實際上起到了避雷線的作用，這在一定程度上可以防止其他兩相進一步閃絡，而系統(tǒng)如果是經(jīng)消弧線圈接地時，又可以有效地排除單相接地故障。

綜上所述，無論在有避雷線或無避雷線的輸電線路上，降低接地電阻是保障正常運行的重要防雷措施。

②采用復合接地裝置降低接地電阻

無論是采用架設避雷線（包括耦合地線）還是使用避雷器對線路進行防雷，都必須將雷電流通過接地裝置引入大地，因此，接地電阻越小對降低雷電災害越有利。

因此，在如何降低接地電阻方面有各種各樣的方法，包括花樣繁多的接地材料，耗費了大量的人力物力。要降低接地電阻首先考慮的應該是使用水平接地與垂直接地兩種裝置有機結(jié)合的接地方式，尤其是一些地表土壤電阻率較高，而距地面一定深度后土壤電阻率比較低的地方， 其效果會比較明顯。這里需要強調(diào)的是可以結(jié)合地質(zhì)勘查結(jié)果進行統(tǒng)盤考慮。

因此，充分利用原土進行泄流，在完成復合接地裝置改造后，再進行其他方面的嘗試是比較經(jīng)濟可行。

3、嘗試在重點地段架設耦合地線

目前，新的防雷設計理論中針對避雷線保護角提出了更高的要求，甚至提出負保護角的方案。雷電繞擊率計算公式如下：

為計算方便，取h＝10進行計算。當α＝0 °時，Pa＝0.5‰，當α＝25 °時，Pa＝3.7‰，兩者相差約7 倍。從理論上看，減小避雷線保護角確實能夠大幅減小雷電繞擊導線的概率，但是在實際工作中卻不好操作，因為選用的是定型產(chǎn)品，并已得到運行經(jīng)驗的支持，在滿足安全的前提下，在重點地段，如經(jīng)常遭受雷擊的桿段或大跨越段，在導線下方架設地線是值得嘗試的。

篇6

關(guān)鍵詞：低壓；配電室；設計；發(fā)電廠

隨著我國社會的發(fā)展，日常生產(chǎn)、生活對電能的依賴程度日益增加，人們在電能輸送的安全與穩(wěn)定性方面的要求也日益提高，所以需要對發(fā)電廠低壓配電室進行合理的設計，確保低壓配電室能夠發(fā)揮出其應有的作用及功能，為保證低壓配電系統(tǒng)供電的安全性及穩(wěn)定性做出貢獻。

一、發(fā)電廠低壓配電室在設計中的常見問題

（一）進線電纜及變壓器容量的選擇缺乏科學性

在實際工作中，有的設計人員將100-1000kV?A變壓器的高壓側(cè)統(tǒng)一選用YJV-8.7/15kV-3×50電纜，雖然其載流量足夠，但是其熱穩(wěn)定性不能滿足要求，需要校驗其熱穩(wěn)定性，當選用兩臺變壓器時，選擇變壓器和電纜要考慮100%的一、二級負荷的容量。

（二）低壓配電屏屏前、后通道寬度不符合規(guī)范

在實際的設計中，考慮到室內(nèi)大小因素，屏后有時距墻僅700mm，抽屜式低壓屏雙排面對面布置時僅相距1800mm。根據(jù)屏后通道的規(guī)范要求，固定式和抽屜式均為1000mm；屏前通道，固定式單排布置為1500mm，固定式雙排面對面布置為2000mm，抽屜式單排布置為1800mm，抽屜式雙排面對面布置為2300mm，僅當遇到建筑局部凸出時，凸出部分的通道寬度可減少200mm。

（三）配電柜或屏后通道的出口數(shù)量與要求不符

根據(jù)規(guī)范：配電裝置長度大于6m時，其柜或屏后通道應設兩個出口，低壓配電裝置兩個出口間的距離超過15m時，應增加出口。該條必須強制執(zhí)行的原因是確保高壓柜、低壓屏內(nèi)電氣設備突發(fā)故障時，屏后巡視或維修的人員能及時離開事故現(xiàn)場。而實際的設計中，其出口數(shù)量的安排并不符合規(guī)范要求。

二、發(fā)電廠低壓配電室的正確設計思路

（一）合理選擇變配電室場址

通常狀況下，0.4kV供電半徑不大于250m，選址的有關(guān)要求如下：要接近負荷中心及電源側(cè)，方便進出線及設備運輸，避免設在劇烈振動或高溫的地方，不應設在廁所、浴室、低洼或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜鄰近上述場所，切忌設在有爆炸危險、火災危險環(huán)境的正上方或正下方，當必須與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，要遵守國家相應規(guī)定。

（二）科學選擇變壓器中性點接地方式

一，單電源TN-S系統(tǒng)，當變壓器接地時：變壓器在次級出口處接地，同時PE導體和N導體在變壓器的次級出口處就應合理分開；二，單電源TN-S系統(tǒng)，當總配電屏處接地時：變壓器在總配電屏處接地，由變壓器的次級至總配電屏的PEN導體，必須進行全長隔離，開關(guān)柜內(nèi)亦如此；三，雙電源、雙變壓器有聯(lián)絡開關(guān)的TN-S系統(tǒng)，每組變壓器（2臺）只需在其低壓配電柜內(nèi)將N母排和PE母排連接一次，在此情況下，各變壓器的次級至總配電屏的PEN導體，全長隔離，開關(guān)柜內(nèi)也是如此。

通過和低壓配電柜PE母排連接實現(xiàn)了變壓器外殼的保護接地，保護接地導體的截面要大于低壓配電柜PE母排截面。低壓配電柜PE導體連接至總等電位箱（MEB）的接地導體，對于TN系統(tǒng)，由于不承載主接地故障電流，綜合考慮短路熱穩(wěn)定、機械強度、抗腐蝕及防雷要求，其截面可按等電位聯(lián)結(jié)導體最大截面，如采用40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼或25mm2的銅導體。

（三）選擇合適的變壓器低壓側(cè)斷路器

一，變壓器低壓側(cè)進線斷路器的框架電流安倍數(shù)，要大于變壓器額定容量的兩倍。二，變壓器低壓側(cè)進線斷路器過負荷長延時整定電流，應參照變壓器的過負荷能力，帶強迫風冷的干式變壓器的過負荷能力，一般為變壓器額定容量的1.2-1.4倍。如1000kVA的干式變壓器，其低壓側(cè)進線斷路器的過負荷長延時整定電流為1800A；三，變壓器低壓側(cè)進線斷路器的短路短延時整定電流，宜為其長延時整定電流的3-5倍，延時時間為0.4s。

要根據(jù)實際需求選定合理的倍數(shù)，在滿足保護動作選擇性配合要求的前提前下，整定倍數(shù)越小，保護動作越靈敏，越安全，當所有饋出回路的負荷計算電流都很小，其保護斷路器的過負荷長延時及短路速斷整定電流值也都不大時，將聯(lián)絡開關(guān)和變壓器低壓側(cè)進線開關(guān)的短路短延時設定為其過負荷長延時的三倍。

聯(lián)絡斷路器的過負荷長延時及短路短延時電流值，均應比進線斷路器的整定電流小1.3倍，聯(lián)絡斷路器的短路短延時的延時時間為0.3s。饋出線回路的斷路器可設長延時、短延時或瞬動。在條件允許下，注意盡量限制饋出回路的最大負荷容量，控制所有饋出回路斷路器的過負荷長延時及短路保護的整定電流，以保證上、下級的電流級差，以提高各級斷路器保護動作的選擇性，避免擴大斷電范圍。

三、結(jié)語

綜上所述，發(fā)電廠低壓變配電室設計的合理性，直接影響著廠內(nèi)低壓負載的安全運行，所以，設計人員正確選擇、配置低壓系統(tǒng)的各級斷路器，根據(jù)配電變壓器的臺數(shù)確定變壓器中性點接地方式，另外還要對低壓配電室設計過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題加以重視和分析，在設計時要避免類似問題，以保證低壓配電室安全、可靠地運行。

參考文獻：

[1]孟平.鋼鐵廠供配電綜合自動化系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，07：257.

篇7

關(guān)鍵詞 電子電路設計；語音放大電路；Multisim仿真

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）16-0037-02

1 設計任務與技術(shù)指標

設計任務 設計并制作一個由集成運算放大器組成的語音放大電路，其作用是不失真地放大輸入的音頻信號。為此，語音放大電路應由輸入電路、前置放大器、有源帶通濾波器、功率放大器和揚聲器幾部分構(gòu)成。

技術(shù)指標

1）前置放大器：輸入信號Uid≤10 mV，輸入阻抗Ri≥100 kΩ，共模抑制比KCMR≥60 dB。

2）有源帶通濾波器：帶通頻率范圍300 Hz～3 kHz。

3）功率放大器：最大不失真輸出功率Pom≥5 W，負載阻抗RL=4 Ω。

2 工作原理

由于話筒的輸出信號比較小，為此需用前置放大器對話音進行放大。聲音是通過空氣傳播的一種連續(xù)的波，說話的信號頻率通常在300 Hz～3 kHz之間，這種頻率范圍的信號稱為語音信號。聲音在空氣中傳播會產(chǎn)生諧波失真，為了提高輸出信號的高保真性能，需要設計頻率范圍在300 Hz～

3 kHz之間的帶通濾波器，用于濾除語音信號頻帶以外的噪聲。功率放大器用于對語音信號進行功率放大驅(qū)動揚聲器輸出，要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小[1]。

3 設計方案

根據(jù)技術(shù)指標要求，可由輸入信號、最大不失真輸出功率、負載阻抗，求出系統(tǒng)總電壓放大倍數(shù)Au=894。由于實際電路中存在損耗，故取Au=900。根據(jù)各單元電路的功能，各級電壓放大倍數(shù)分配為：前置放大器11倍，有源帶通濾波器2.5倍，功率放大器33倍。

前置放大器 前置放大器為測量用小信號放大電路。由于傳聲器輸出信號的最大幅度僅有若干毫伏，而共模噪聲可能高到幾伏，在設計中要考慮放大器輸入漂移、噪聲以及放大器本身的共模抑制比對設計精度的影響，前置放大器應該是一個高輸入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信號放大電路。本設計采用具有很高輸入阻抗、能與高阻話筒配接的同相比例運算電路作為前置放大器，電路如圖1所示，其電壓放大倍數(shù)Au為：

所以取R1=10 kΩ，R2=100 kΩ，R3=R4=200 kΩ。

有源帶通濾波器 由有源器件和RC網(wǎng)絡組成的濾波器稱為有源濾波器。按照濾波器工作頻帶的不同，可分為低通、高通、帶通和帶阻四種濾波器。根據(jù)語音信號的特點，語音濾波器應該是一個二階有源帶通濾波器，其頻率范圍應在300 Hz～3 kHz之間。

1）二階有源低通濾波器。二階有源低通濾波器如圖2所示。

電壓放大倍數(shù)為：

設品質(zhì)因數(shù)Q=0.707，得通帶放大倍數(shù)Aup=1.58，故取R3=47 kΩ，R4=27 kΩ。由于f0=3 kHz，若取C1=C2=6.8 nF，

則有R1=R2=8.2 kΩ。

2）二階有源高通濾波器。高通濾波器與低通濾波器具有對偶性，若把圖2中的C1、C2和R1、R2位置互換，就可得到二階有源高通濾波器。電壓放大倍數(shù)為：

設品質(zhì)因數(shù)Q=0.707，得Aup=1.58，故取R3=47 kΩ，R4=

27 kΩ。由于f0=300 Hz，若取C1=C2=68 nF，則有R1=R2=

8.2 kΩ。

3）寬帶帶通濾波器。當?shù)屯V波器的截止頻率大于高通濾波器的截止頻率時，將二階低通濾波器和二階高通濾波器串聯(lián)，就可得到通帶較寬的二階帶通濾波器。該方法構(gòu)成的帶通濾波器多用作測量信噪比的音頻帶通濾波器，其帶寬由兩個濾波器的截止頻率決定，且通帶截止頻率易于調(diào)整[2]。

功率放大器 功率放大器的作用是給語音放大電路的負載（揚聲器）提供所需的輸出功率。LM386是一種低電壓音頻集成功放，具有電源電壓范圍寬、靜態(tài)功耗低、電壓增益可調(diào)、外接元件少和低失真度等優(yōu)點。

LM386的典型應用電路如圖3所示。LM386的電源電壓范圍為4～15 V，靜態(tài)電源電流為4 mA，輸入阻抗為50 kΩ。

電路由單電源供電，輸出端經(jīng)輸出電容C5接負載，以構(gòu)成OTL電路。RP1和C6阻容網(wǎng)絡用來設定電壓增益，即調(diào)節(jié)電位器RP1，可使電壓增益在20～200之間變化；C2為去耦電容，用來濾掉電源的高頻交流成分；C3為旁路電容，起濾除噪聲的作用；R1和C4校正網(wǎng)絡用來進行相位補償，防止電路高頻自激；C5為耦合電容，起隔直流通交流作用。

4 電路實現(xiàn)

利用Multisim軟件畫出各單元電路的仿真電路圖，先對各單元電路進行分級調(diào)試，再將各單元電路級聯(lián)進行整機調(diào)試；然后進行電路焊接與裝配，對實際電路進行性能指標測試；最后進行實際系統(tǒng)音質(zhì)效果試聽，即將話筒或收音機的耳機輸出口接語音放大電路的輸入端，用揚聲器代替負載電阻，應能聽到音質(zhì)清晰的聲音。

參考文獻

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如何克服目前機電專業(yè)畢業(yè)設計中存在的問題，進一步提高畢業(yè)設計質(zhì)量，已成為當前高校教學改革中的重大問題之一。筆者根據(jù)近些年畢業(yè)設計的指導經(jīng)驗，從設計選題、組織形式、過程管理和考核評價等方面提出幾點建議。

1.1選題以機電類為主

兼顧多樣性現(xiàn)代機械工程是一門綜合性很強的學科，很多先進的機械設備都是機、電、液、光、微機和控制的精密結(jié)合體，機電類題目對提升學生的設計水平和綜合能力能起到重要的作用，因此，機電專業(yè)的畢業(yè)設計題目應以機電綜合類題目為主，題目來源于真實課題，強調(diào)真題真做。畢業(yè)設計選題在以機電類真實課題為主的同時，須適當兼顧多樣性[3]，如結(jié)構(gòu)設計類、軟件開發(fā)類、控制類、工藝類、仿真類、探索類課題。這里有兩方面的原因：1）由于高校擴招，學生規(guī)模擴大，每個教師每年都提供大量的新的機電類真實課題不是很現(xiàn)實。教師的科研工作除了熟悉的領(lǐng)域外，還需要從事一些領(lǐng)域前沿的探索性研究。這些工作對于教師也同樣是未知的、有很強的挑戰(zhàn)性，卻是科學研究的必經(jīng)之路。教師安排少量涉及領(lǐng)域前沿動態(tài)的題目，鼓勵感興趣的學生做，對于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生的探索精神、樹立良好的學術(shù)風氣具有重要的實踐意義。2）即便都是機電類學生，每個學生的興趣愛好也不盡相同。高校的根本任務是培養(yǎng)人才，教育應該以人為本，培育和發(fā)揚個性。學生參加創(chuàng)新設計大賽、挑戰(zhàn)杯設計大賽、機器人設計大賽等科技活動的成果，可以進一步的深化、擴展和改進，作為畢業(yè)設計選題。在學習專業(yè)課的過程中，學生對某一問題的質(zhì)疑、改進或推廣，也可以作為畢業(yè)設計選題。這類選題由于從學生的興趣愛好出發(fā)，學生樂于投入精力，易于產(chǎn)生創(chuàng)新性成果。

1.2組織形式以課題小組為宜

畢業(yè)設計的組織形式，宜以3~5人組成畢業(yè)設計小組，一組一題，以小組為單位完成畢業(yè)設計。設計內(nèi)容中的查閱文獻、方案選擇和系統(tǒng)總體設計，要求所有成員共同完成，而局部計算和結(jié)構(gòu)設計等分工進行。設計小組在每人分別調(diào)研的基礎(chǔ)上經(jīng)討論得出統(tǒng)一的方案，經(jīng)指導教師同意后將方案確定下來，然后明確分工，各展所長，協(xié)作互補，這個過程能有效地鍛煉學生的溝通能力和協(xié)作能力。與一人一題的形式相比，課題組的形式有利于培養(yǎng)學生的交流和溝通能力，加強學生的團隊合作精神。在21世紀的今天，人的溝通能力和合作精神非常重要，因為幾乎沒有項目是一個人可以單獨完成的，一個人哪怕是天才，如果他不能融洽的和他人溝通合作，一味的孤僻自傲，那么他的價值將大幅度下降。

1.3重視畢業(yè)設計過程管理

畢業(yè)設計管理是畢業(yè)設計工作的重要構(gòu)成，直接影響畢業(yè)設計的進程和質(zhì)量，因此必須加強畢業(yè)設計的過程管理[4,5]。

1.3.1嚴格過程管理確保設計質(zhì)量在第七學期布置題目，使學生放假前就能夠帶著課題和問題學習。督促學生大量查閱資料，充分利用網(wǎng)絡資源，分析研究課題相關(guān)資料，撰寫開題報告。每周兩次課題組集體討論，開展以學生交流溝通為主的交互式研討。通過集體討論，列出各種解決問題的方法，并逐個進行分析，找到最佳解決方案和減少風險的方法。方案確定后，要求課題組成員進行任務分工，制定出任務進程表，并嚴格執(zhí)行。討論過程中，教師作點評和提問，既要對學生的設計工作給予充分肯定，又要及時指出方案和圖紙中存在的問題，提出指導性的修改意見；同時，要注意個性教育，及時發(fā)現(xiàn)學生畢業(yè)設計中的閃光點、創(chuàng)新點，并加以正確引導。每個設計階段末，即在開題階段末、方案確定階段末、設計階段末等，都要及時要求學生將所做的工作形成文字，整理成為畢業(yè)論文的章節(jié)初稿。對學生的出勤情況、提問情況、問題的分析與解決情況、階段工作的完成情況等，教師都要做詳細記錄，為學生的畢業(yè)設計成績評定提供較全面的依據(jù)。

1.3.2組織階段匯報和專題講座開題報告、中期報告、畢業(yè)答辯都要求學生整理資料，制作PPT，進行匯報。不僅促進了學生對工作進度的有效控制，同時訓練了學生的口頭表達能力和PPT展示能力。畢業(yè)設計是大學生經(jīng)歷的第一次綜合設計訓練或第一次科研項目活動，教師可以就學生在畢業(yè)設計中存在的一些共性問題，組織開展一些講座活動，如關(guān)于文獻查找、閱讀和整理的講座、關(guān)于科技論文寫作和排版的講座、關(guān)于課題相關(guān)領(lǐng)域前沿的學術(shù)講座等，營造良好的學習氛圍。

1.3.3培養(yǎng)學生科技論文的寫作能力畢業(yè)論文的撰寫是畢業(yè)設計工作的一大內(nèi)容，它要求設計者對畢業(yè)設計的具體工作，用文字、數(shù)據(jù)、圖表等形式進行總結(jié)、分析論證和說明。指導教師要重視學生論文的撰寫過程，要求學生撰寫提綱并審查，應對論文的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、格式、規(guī)范等提出具體的要求，指導學生如何歸納問題、闡述問題，應對論文初稿進行檢查并及時提出修改意見。通過畢業(yè)設計論文的撰寫，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科技論文的寫作能力。

2優(yōu)化考核評價體系

目前的畢業(yè)設計成績考核多側(cè)重于知識的終結(jié)性評價，教師主要關(guān)注結(jié)果展現(xiàn)，而忽視了學生在實踐過程中所展現(xiàn)的創(chuàng)新意識、人文素養(yǎng)、動手能力、發(fā)展?jié)撃芎蛡€性特長等項的評估。學生今后的發(fā)展不僅僅依靠專業(yè)知識和技能，還需要多方面的能力和素養(yǎng)。很多的學生畢業(yè)后，可能是依靠專業(yè)知識以外的某項特長而獲得長足發(fā)展，因此，充分挖掘發(fā)現(xiàn)學生的潛能和特長，并給予鼓勵和引導，才是人本主義的教育，所以，有必要構(gòu)建設計結(jié)果和實踐過程并重的多元考核評價體系，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和參加實踐活動的積極性。多元考核評價體系是指多人多角度對學生的畢業(yè)設計進行評價，體現(xiàn)成績的公平和公正。“多人”包括指導老師、評閱老師和答辯老師“；多角度”包括文獻查找能力、科研創(chuàng)新能力、交流溝通能力、實踐動手能力、表達展示能力、論文寫作能力、繪圖能力和軟件應用能力等。多元考核評價體系并不是苛求所有的學生都做到“全面發(fā)展”、“遍地開花”，而是為了更好地發(fā)現(xiàn)每個學生的潛能和閃光點。對于有個性有特長的學生，如論文立意新穎、創(chuàng)新意識強的學生、動手實踐能力特強的學生、以第一作者撰寫論文并在核心期刊發(fā)表的學生，畢業(yè)設計成績應該評優(yōu)，并且要設法給他們以展示個人才華的空間和機會。

3結(jié)束語

篇9

【關(guān)鍵詞】Multisim 克拉潑電路 設計

克拉潑電路為改進后的電容三點式高頻振蕩器，電容三點式振蕩器屬于LC振蕩器的一種，是在晶體管的三個電極分別與連接兩個電容和一個電感元件而得名。由于電容三點式振蕩器的頻率和反饋系數(shù)與這個三個電抗元件都有關(guān)系，當調(diào)節(jié)振蕩電路的工作頻率時，勢必使反饋系數(shù)也會發(fā)生變化，這樣使振蕩電路穩(wěn)定性變差。因此為了克服這樣的缺點，使用改進后的電容三端式振蕩器―克拉潑電路。

1 工作原理

克拉潑振蕩電路時在電容三點式振蕩電路的電感支路上串聯(lián)一個電容 構(gòu)成，如圖1所示。C1、C2、C和L共同組成了振蕩回路，當C遠遠小于C1和C2時，此時的振蕩頻率為 。而此時反饋系數(shù)為F=C1/C2?？梢钥闯稣袷庮l率與C1、C2無關(guān)，只要調(diào)節(jié)C就可以改變振蕩頻率，而此時的反饋系數(shù)不變。同時選擇C1、C2的值遠大于極間電容，這就減小了極間電容變化對振蕩頻率的影響，可以提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。

2 參數(shù)的確定

2.1 確定合適的靜態(tài)工作點

為了使克拉潑振蕩電路產(chǎn)生穩(wěn)定的不失真正弦波，合理的選擇靜態(tài)工作點致關(guān)重要，克拉潑振蕩電路的直流通路如圖2所示。

一般小功率振蕩器中三極管集電極電流 ICQ大約在1-4mA之間，本次設計選擇ICQ=2mA，選擇12V直流電源作為電路的工作電源，UCEQ ，b=50。則有

為了提高電路的穩(wěn)定性能，選擇RE=1kW，RC=3kW，

，

IRB2= 10？ IBQ=0.4mA，

，

本設計選擇RB2=6.8kW。

，可知，

RB1=23.35kW，本設計選擇RB1=24kW。

2.2 確定振蕩回路元件參數(shù)

震蕩回路中的只有電容和電感兩種電抗元件，首先根據(jù)經(jīng)驗確定其中一種電抗元件的參數(shù)，再根據(jù)振蕩頻率計算另一種元件的參數(shù)。由于反饋系數(shù)必須要適中，過大或過小都會引起停振，根據(jù)經(jīng)驗反饋系數(shù)為1/8-1/2之間，并且C1、C2取幾百至幾千皮法，本設計選擇 C1=470pF，C1=1500pF。由于振蕩頻率至于LC有關(guān)，從穩(wěn)頻出發(fā)，希望C盡量大，但是C過大不利于波段工作。電感選擇也要適中，電感太大，分布電容大；太小則品質(zhì)因數(shù)過小。因此要選擇合適的L和C。在短波范圍內(nèi)， C一般取幾十至幾百皮法，L一般取0.1至幾十毫亨。同時根據(jù)設計要求，振蕩頻率，通過計算可選擇為C=51pF，L=20mH。

3 電路仿真

根據(jù)上述參數(shù)的設定值，對克拉潑振蕩電路進行Multisim軟件仿真，用頻率計測量振蕩電路的頻率，電壓表測量諧振電壓，示波器監(jiān)測振蕩波形。仿真電路如圖3所示。從仿真結(jié)果可知，振蕩電路頻率為5.025MHz，諧振電壓為4.206V，集電極電流為2.022mA，波形不失真且穩(wěn)定，最大頻偏為25KHz，完全符合設計要求。

4 結(jié)論

通過對克拉潑振蕩電路的仿真設計，進一步證明了克拉潑振蕩電路振蕩穩(wěn)定，并可以通過調(diào)節(jié)C改變振蕩頻率，但并不影響反饋系數(shù)，有很強的應有價值。

參考文獻

[1]胡宴如.高頻電子線路[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]王冠華.Multisim10電路設計及應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008.

作者單位

篇10

關(guān)鍵詞：Multisim；電路仿真設計；分析；研究

隨著國際電子工業(yè)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品發(fā)展和計算機實現(xiàn)了密切的關(guān)聯(lián)，電子產(chǎn)品智能化程度加深，電路的集成越來越高，產(chǎn)品的更新周期則是越來越短。電子設計自動化技術(shù)（EDA）能夠讓電子線路設計人員利用計算機獨立完成電路的性能分析、功能設計。Multisim作為重要的EDA軟件之一，在眾多線路中具有高互動性、電路仿真分析豐富、器件庫完全的特征。

1 Multisim下的電路設計和仿真分析

1.1 Multisim電路設計

Multisim電路設計只需要在電路設計窗口內(nèi)部放置設計好的虛擬電子元件和虛擬儀器就能完成，在連線和節(jié)點連接的虛擬器和儀器儀表測量接口處就能觀察到虛擬儀器表上的仿真波形及數(shù)據(jù)，具有簡單直觀的特點。以Multisim設計模擬電路中的基本單管放大電路為例，具體的設計步驟如下：第一，進入Multisim界面設計儀器和儀表，并在Basic元件箱中調(diào)出電阻，從工作界面的右邊調(diào)節(jié)出雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等。第二，實現(xiàn)電路布線。將鼠標放置在元件管腳上或者儀器的重要接口上，當鼠標的指示提示為+之后，再將鼠標放置在另一個元件管腳處，實現(xiàn)二者之間的連接。第三，設置相關(guān)參數(shù)。利用鼠標雙擊已經(jīng)被編輯好的元件，當彈出相應的對話框之后繼續(xù)設置有關(guān)元件參數(shù)信息。

1.2 Multisim的仿真分析

仿真分析三極管電壓的放大倍數(shù)。電壓放大倍數(shù)的仿真圖設計如圖1所示。假設信號源頭的XFGI幅度為100MV，頻率為1000Hz的正弦信號。打開相關(guān)的仿真開關(guān)，在輸出端的波形不失真的情況下，對Ui和Uo的值進行測試，并將測試結(jié)果放大一定的倍數(shù)，即Kv=Uo/Ui，具體如表1所示。根據(jù)表1可以發(fā)現(xiàn)，當三極管在放大電路元件的參數(shù)不發(fā)生變化時，電路電壓放大倍數(shù)不會發(fā)生變化。

圖1 電壓放大倍數(shù)測試電路圖

表1 波形不失真的輸入輸出電壓值

1.3 二階低通濾波器的仿真分析

仿真電路圖如圖2所示，為實際應用的50Hz低通濾波器電路參數(shù)。根據(jù)上述參數(shù)信息，可以計算出其截止頻率為fn=53HZ。在Multisim中調(diào)用Bode plotter，仿真電路的幅頻特性，得二階系統(tǒng)幅頻特性如圖3所示。觀察實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)仿真所得截止頻率為50Hz，和理論設計值（通過公式計算為53Hz）基本一致，證明仿真設計結(jié)果可以真實反映電路實際工作狀態(tài)，為電路設計提供便捷。

圖2 二階低通濾波器仿真電路圖

圖3 幅頻特性曲線圖

2基于Multisim的電路仿真設計中常見的及問題解決方法

2.1 常見的問題

在Multisim的電路仿真設計中常會出現(xiàn)一些問題，比如找不到仿真元件。導致這種問題主要是因為Multisim雖然是多種仿真元件構(gòu)成的，但仍無法滿足所有用戶的使用要求，一旦出現(xiàn)缺失的問題就會對仿真運行產(chǎn)生影響，導致仿真運行的失敗。

2.2 常見問題的處理方式

第一，應用性能基本相似的元器件來代替相關(guān)元件，但是這種方式會在一定程度上影響元件應用的準確性。第二，利用EDA網(wǎng)站和FTZD進行聯(lián)系，從大量的元器件中來尋找并購買所需要器件的模型，并根據(jù)模型對引腳進行處理。第三，利用Multisim提供的元件編輯工具對現(xiàn)有的元件模型進行重新的編輯修改。第四，自己重新創(chuàng)建一個元件，利用SPICE語言加強對各種元件、電器等參數(shù)信息的熟悉。具體的設計過程一般包括五方面的信息，即元件的一般性材料、元件符號、元件模型、元件封裝、元件的電器參數(shù)。

2.3 仿真失敗的提示處理

關(guān)于仿真失敗的提示處理主要包括以下幾點內(nèi)容：第一，沒有找到相關(guān)的節(jié)點錯誤。這種情況，設計者需要根據(jù)系統(tǒng)提示來對仿真原理圖進行處理，及時找出缺失節(jié)點的出處，從而及時糾正這種錯誤。第二，設計規(guī)則上的沖突。設計規(guī)則上的沖突主要是指設計者設計出來的仿真原理圖和之前預想好的不一致。這個時候需要根據(jù)仿真原理圖或者電氣規(guī)則進行相應的修改和處理。第三，一旦出現(xiàn)"No convergence in Ttransient analysis"時，可以對選項菜單中的Misce LLaneous options菜單進行分析，將其中的默認值由原來的10增加到15或者20。

3 結(jié)束語

綜上所述，Multisim軟件以其自身操作簡單、方便、功能強大的特點得到有關(guān)人員的應用。通過上文的電路設計實例分析可以發(fā)現(xiàn)，應用Multisim能夠建立各種設計電路，實現(xiàn)對各種電路的仿真分析，節(jié)省不必要的元器件安裝調(diào)試電路實踐，提升電路設計電子集成驅(qū)動器的總體效率。

參考文獻

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