电路设计思路范文

时间:2023-10-09 17:10:46

导语:如何才能写好一篇电路设计思路,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电路设计思路

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>> “射频集成电路设计”课程教学改革初探 应用于相控阵收发组件的射频微波集成电路设计探讨 纳米尺度互连线寄生参数的仿真及应用于CMOS射频集成电路设计 模拟集成电路设计教学探讨 《集成电路设计》课程教学改革与探索 集成电路设计本科教学改革探索 集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的探究 集成电路设计与集成系统专业CDIO培养模式的研究与实践 集成电路设计专业课程体系改革与实践 《数字集成电路设计原理》课程教学探索 集成电路设计作为专业核心课程设置的探讨 集成电路设计方法及IP设计技术的探讨 集成电路设计的本科教学现状及探索 模拟集成电路设计教学方法探讨 《专用集成电路设计》教学方法初探 结合集成电路设计大赛谈创新能力的培养 同步数字集成电路设计中的时钟偏移分析 《2012中国集成电路设计业发展报告》的统计及结论 模拟集成电路设计的自动化综合流程研究 以工程需求为导向的集成电路设计闭环教育研究 常见问题解答 当前所在位置:l.

[3]http://.cn/Info/html/n14730_1.htm.

[4]http:///info/20121026/227691.shtml.

[5]冯卫东.美科学家证实电路世界第四种基本元件存在[N/OL].科技日报,2008-05-06.

[6]李九生.“微波与射频技术”课程新式教学理念应用[J].科技信息,2010,(6).

[7]李金凤,王健,刘欢.“射频集成电路设计”课程教学改革初探[J].考试周刊,2012,(15).

[8]张银蒲.基于射频方向课程群的教学改革与创新[J].唐山学院学报,2013,(1).

[9]王立华.虚拟网络分析仪在射频电路设计中的应用[J].电子测量技术,2012,(4).

收稿日期:2013-09-10

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关键词:数字电路 教学 课堂教学 实验教学

中图分类号:TN79-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0121-02

数字电路是电子信息类专业的一门学科基础课程,通过本课程的学习,同学们能够了解数字电子技术的基本概念、数字逻辑电路分析和设计方法,掌握常用集成电路芯片的使用,实现简单数字应用电路设计,为后续有关专业课程学习和解决工程实践中遇到的数字逻辑问题打下良好的基础,培养具有一定创新能力的应用型人才。

数字电路是现代电子系统的必要组成部分,从一般的数字逻辑电路、微处理器控制电路、到复杂的信号处理系统,无不留下数字电路的身影,因此掌握数字电路分析、设计方法和测试方法是电子信息类专业的基本要求。

1、对数字概念的建立是该门课程的重要基础。

数字电路是真正接触数字逻辑、数字概念的第一门课,这部分概念的掌握与否,直接影响到后续课程的学习,比如:微机原理、单片机原理、数字信号处理和EDA等。

(1)逻辑量概念和逻辑运算是数字电路的基础,逻辑量是用来表示事件是否发生的物理量,在具体电路实现上用高低电平来表示逻辑量0和1。逻辑关系表示了事件之间的因果关系,在具体电路方面用各种门电路来实现。

(2)编码方法、二进制概念、算术运算是数字逻辑的具体应用。用多位有序逻辑量排列来表示不同的符号和不同的数就形成了编码,其中二进制是表示数的一种常用方法,这时的0和1也变成了数,但是其运算电路实现仍然是用逻辑电路来实现的。

比如一位全加器就是一个典型的二进制运算器,其运算规则是按照二进制运算进行的,每个变量的值,代表真实的二进制数0和1,但是其实现电路有时按照逻辑电路来实现的。

假设一位全加器的输入信号两个加数分别为Ai,Bi与低位进位Ci-1,输出信号分别为和Si与进位Ci,则得到真值表如下。

由上述逻辑表达式就可以得到一位二进制全加法器,如果有多个这样的二进制全加器就可以实现多位二进制加法器,实现加法运算。

2、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计是数字电路教学的主要内容

组合逻辑电路的分析和设计主要包括各种门电路和一些常用组合逻辑电路,这部分内容是逻辑运算关系的具体实现,也是一些常用小规模集成电路原理理解和应用的具体实现,特别是译码器74LS138和数据选择器74LS151的理解和应用。

时序逻辑电路的分析和设计主要包括触发器原理介绍、由触发器构成的时序电路和中小规模集成电路的应用,这部分内容是数字电路教学的主要内容,特别是用时序电路来解决具体应用问题时,如何把具体问题转换成电路设计问题时一大难点。其中两个重要的集成电路模块是移位寄存器74LS194和异步复位十六进制计数器74LS161。

组合逻辑电路和时序逻辑电路是按照电路中有无触发器来区分的两种电路形式,实际时序逻辑电路中往往肯定包含组合电路,按照一定的分析和设计思路,就可以顺利完成电路的分析和设计。

图一是用译码器和数据选择器分别实现全加器的电路图,我们在输入端用拨动开关来表述不同的输入信号,在输出端用发光二级管来表示输出结果,这样非常直观,利于同学们的理解。

(b)用74LS151数据选择器实现

图1 全加器实现与演示

3、积极改进教学内容,注重应用技能的培养

数字电子技术的发展、电子设计手段的进步已经发生了巨大的变化,但是我们教材的主要内容和20多年前没有大的变化,强调数字技术的基础性,在门电路、集成电路方面花了很多的篇章,这也是现在同学们学习时比较难掌握的部分,但是这一部分也是绝大部分同学今后很少用到的部分。另外一方面,现代设计所需要的CPLD、FPGA知识和HDL语言没有介绍或介绍不够。因此,我们在教学中,弱化门电路和集成电路的教学,强调集成电路的功能和接口条件,在介绍集成电路芯片的同时,介绍其Verilog HDL描述。这样对照硬件和软件进行学习,相互印证,能够得到比较好的效果。这种学习方法,可以适应硬件设计的软件化设计趋势。

4、积极改进理论和实验教学方法,加强动手能力的培养

在数字电路教学中多讲解各种实用电路的设计和实验,可以提高课程教学的效果,帮助同学们理解数字电路理论教学内容,增强同学们感官认识和动手能力。现在数字电路实验特别是多个集成电路芯片的实验因为接线问题,常常影响同学们的实验效果,甚至得不到所需要的结论。另外硬件实验要花费较多的时间资源和硬件资源,并且以后的工作需要更多的是软件仿真工作,因此仿真工作是很多设计过程中不可或缺的一个重要环节。因此在教学过程中我们要求学生掌握Multisim仿真软件。通过老师演示,学生自己仿真,花时间少,可以充分发挥自己的想象。

Mutilsim软件具有非常强大的功能,不仅可以满足数字电路的仿真还可以满足模拟电路的仿真要求,系统提供了大量的信号源和测试设备,使系统的运行看起来非常逼真。系统还可以实现硬件描述语言编程的仿真,还可以进行CPU软件编程程序的仿真,因此建议同学们掌握Mutilsim软件的使用。(如图2)

图2是60进制计数器的电路,图中不仅包含由两个74LS161组成的60进制计数器,还包含了两个数码管驱动电路和两个7段数码管。这样通过仿真软件实现具有下列优点:

(1)可以方便地修改60进制计数器的各种设计方法,只需简单修改就可以实现同步计数电路、异步计数电路、同步置零、异步清零等计数器控制策略;

(2)可以方便地实现其他进制的计数器,如果采用74LS160电路可以更简单;

(3)进一步理解数码管驱动电路的原理和使用方法。

(4)进一步理解数码管的模块的连接方法。

本文针对数字电路课程教学中的数字电路概念、教学内容和教学方法等问题做了比较具体的分析,并用具体实例进行了说明。

参考文献

[1]谢剑斌,李沛秦等.在“数字电子技术”教学中培养学生创新能力.电气电子教学学报,Vol.32,No.6,2010.12.

[2]张振亚.数字电路教改探讨.西南民族大学学报·自然科学版第37卷5,2011.5.

[3]宋伟,朱幼莲.“数字电路”课程设计教学改革探索.江苏技术师范学院学报Vol.17,No.8,2011.8.

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的工作思路:以全面提高企业竞争力为核心,以“考究”的要求为标准,以能力建设为手段,以员工成长为根本,以技术创新为支撑,以团结协作为保障,全力以赴完成公司交办的各项工作任务。

总体工作目标:通过实施企业能力建设,力争在以下八个方面取得进步:

1、实施战略管理:制定-2020年总体发展规划,抓好企业文化建设战略、科技创新发展战略、人才发展战略3项子战略的制定与实施。

2、提升设计能力:一是进一步发挥专业综合室的优势,下放权责,建立管理层次清晰,责、权、利统一的管理体系。二是加大典型设计的推广力度。三是合理进行设计人员的分层使用,激发设计人员的潜力。四是提高设计审查通过率,加强可研阶段设计深度。

3、强化技术支撑:一是积极参与500kv输变电工程的设计投标。二是满足公司有关部室和单位的需求,以系统规划和咨询为龙头,开展针对性研究。进一步深化地理信息系统gis的建设和开发工作,实现基本功能在全公司推广。三是增加产品的科技含量,以“考究”的标准设计产品,有重点地打造精品工程。四是深化典型设计工作。

4、创建企业品牌:一是加强宣传,打出北京电力设计的品牌。二是通过各种方式和载体将客户意识、竞争意识、发展意识在员工中普及、深入,通过员工的优质服务赢得企业的信誉。

5、打造人才队伍:一是为青年人的成长提供平台,并从近年入所的新员工开始试行职业生涯设计。二是建立全员绩!效考核及员工沟通的长效机制。

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【关键词】 山区公路 工程特点 环境保护

1 引言

山区公路由于其复杂的地形和区域内目前相对落后的交通状况导致工程实施难度大,深挖防护,沿线排水,桥隧等结构物的布设实施方案等等,因此,在设计时必须重视并综合考虑总体设计方案。

2 工程特点分析及总体设计思路

2.1 地形复杂、起伏大、相对高差大

山区公路因地形复杂,桥隧比例一般较高;高填深挖在所难免;互通设置受地形条件、互通与隧道的距离要求等因素限制,工程规模一般较大;土石方量大、废方较多;高边坡防护及治理工程费用较高;平曲线半径一般较小、纵坡较大,对行车安全和公路通行能力有影响。

(1)技术标准:设计标准拟定及路线技术指标选用应主要考虑公路与自然环境的适应性、协调性,考虑线形指标的连续、均衡,不盲目追求高标准、高指标。(2)路线长度:不宜过分强调路线短捷,应顺应地势、贴切地形。(3)路线布设:应全面调查了解清楚制约路线布设的各种控制因素,结合地形条件对路线指标的选用做出宏观布局。设计布线时应从关键控制性路段(如特长隧道、大桥、大型枢纽位置、城镇过境段等)着手,以控制性工程控制主要线位,逐步向两端展开。

2.2 工程地质条件复杂

山区是地质构造运动活动区,一般存在滑坡、泥石流、崩塌、滑塌、岩溶、采空区、软弱地基、不稳定边坡、活动性断层等多种不良地质现象或特殊地基。工程病害处置的费用一般较高。

(1)强调地质选线,高度重视地质勘察。要求对路线走廊内的区域地质环境进行全面综合勘察,以地质勘察成果选择路线方案并指导设计。(2)对不良地质应首先考虑绕避,必要时应对不良地质路段绕避与处治方案进行比选。

2.3 耕地珍稀

(1)应特别强调保护沿线居民赖以生存的耕地资源。尽量避让基本农田和经济作物区。(2)必须通过高产田路段、应设法降低路基填高或采取收缩坡脚、在路基坡脚设置挡墙等工程措施,减少耕地占用数量。

2.4 常与既有公路、铁路、河流等共走廊布设,相互影响大

山区公路由于考虑到地形、沿线经济布局、方便地方利用高速路出行等原因,一般顺河、沿沟布设的情况较多,往往与既有的铁路、公路、管线等位于同一走廊带,出现平行或交叉情况。

(1)应注意处理好相互间的关系。与铁路交叉应根据铁路部门的相关要求确定上跨或下穿方案,并应考虑其发展规划(如复线);与管线交叉时应设置检修通道。既有公路是高速公路建成后交通来源的路径,注意保护。对路线与其它道路的交叉方式,要结合地形、水文、被交路改建难易程度、工程规模以及对周边环境的影响等做上跨与下穿的综合比选。(2)路线方案研究时,应对沿河流或冲沟两侧布线的方案或沿同一山坡布设的高、低线方案进行比较。

2.5 人稀路少、经济欠发达、可吸引的交通量小

山区高速公路因地形原因,一般服务型互通的主线与被交路间的相对高差一般较大,互通多需要设置连接线。服务型互通的交通量一般较小。

(1)互通设置应以满足功能为主,互通型式的选择应结合交通量及地形情况,因地制宜、灵活设计,尽量减小互通工程规模。(2)在克服主线与被交路高差的问题上,应首先考虑增长连接线长度,确因条件限制、连接线增长困难时,方可考虑采取增长主线出入口连接匝道的方式。

2.6 工程方案的拟定与路线方案布设相互影响较大

山区公路路线控制因素主要以地形、地质、各种资源(土地、矿产、水资源等)分布等自然条件为主;工程方案与总体方案密切相关,两者相互影响、相互制约。山区公路路线及工程方案布设呈现多样化特点,只有经多方案的比较才能最终选出综合最优的方案。

2.7 对环境及景观的影响较大

山区植被茂密,风景秀丽,公路建设对自然环境及景观的影响较大。

(1)路基高填深挖与施工爆破作业改变了周围岩土的应力状态,影响山体的稳定,可能诱发滑坡、崩塌等地质病害;弃方弃渣不当可能引发泥石流、滑坡等灾害;(2)陡坡上的桥梁基础开挖可能诱发地质灾害,并对桥梁安全构成威胁;(3)隧道开挖可能改变水资源的状态、可能引起地表沉陷,或引起地表水枯竭,影响当地群众的生产生活。(4)占用土地总量较大,虽占用耕地数量相对较少,但相对于山区的耕地总量而言,对群众的生产及生活影响较大。

在具体设计中应贯彻落实环保设计理念;方案比选应将环境保护及占地作为重要内容;减少大填大挖,保护植被;加强取弃土设计,重视环境的恢复;注重公路与自然环境景观的协调、融合。

3 结语

山区道路的设计应充分考虑地区公路特点,不刻意追求高标准线形。顺应地势、贴切地形,最大努力减少对自然环境的破坏,保证工程建设与自然环境的充分和谐。

参考文献

[1]《交通部公路司降低工程造价》公路设计指南[M]. 北京:人民交通出版社,2005年.

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关键词:输配电线路;防雷;设计

一般来说,输配电线路的杆塔高出地面数十米,并暴露在旷野或高山,亘延数十或数百公里,所以受雷击的机会很多。一旦遭到雷击,往往会使送电中断,严重的使设备损坏。雷击是输配电线路故障中非人为因素的首要因素,据有效数据显示,雷击原因导致线路故障的比例分别为22.9%和27.6%,如果扣除外力破坏及人为误操两项人为因素后,这个比例占非人为因素的36.6%和33.3%。因此要减少线路故障造成的不良影响,首先必须将雷击的危害降到最小。

一、雷击故障主要原因及雷击故障的类型

1、通过统计分析得出雷击故障的主要原因:

①线路杆塔接地电阻阻值偏大或接地网存在缺陷,均是线路发生雷击故障的原因之一。

②线路地处山区段、高海拔或特殊微地形区域。特殊的地理位置,容易形成雷雨云,雷电活动频繁,常规的防雷设计不能满足这些特殊地理位置的防雷要求,易发生各种雷击故障。

③合成绝缘子耐雷水平较低,也是线路发生雷击故障较多的原因之一。

④老旧线路避雷线金具锈蚀严重,接地体与避雷线之间连接部分电阻值较大。

⑤线路避雷线保护角偏大,不满足雷电活动频繁地区的防雷要求。

⑥特殊线路如同塔双回线的防雷需要采取特殊防雷措施。

雷击故障主要类型有:绕击和反击,理论上反击一般是由于接地电阻较高造成的,接地电阻比较低的地方更易于放生绕击。输电线路绕击的耐雷水平相对较低,220kv线路的绕击耐雷水平一般为1200/100=12kA,1200kA为绝缘子串的50%雷电冲击放电电压,而合格的接地电阻下反击耐雷水平达到75-110kA,因此,近年来随着接地电阻的改造工作逐渐开展,反击耐雷水平大幅提高,从有效数据显示,最主要的雷害形式为绕击雷。

影响线路绕击的因素主要是保护角和绝缘子串的50%雷击冲击耐雷水平,而接地电阻对于绕击率的影响不是决定性的,往往接地电阻小的易于发生绕击,接地电阻大的杆塔往往不容易发生绕击。也就是使杆塔避雷线保护角符合规程要求,由于山坡倾斜角的影响,线路往往也会发生绕击故障。

目前防雷规程相对单调,各单位使用的防雷措施比较简单,投入了大量人力、物理、财力到线路防雷工作中去,而且往往是在多次发生雷击掉闸故障后,进行事故分析后采取防雷补救措施,不能做到有效预防雷击跳闸故障的发生;不能因地制宜,不当措施不仅造成过分浪费甚至会引起反效果。所以要对防雷设计的工作投入足够的重视。

二、有效的防雷设计

1、防雷路径选择的前期工作

从雷电产生的机理和统计来看,下面这些地方是比较容易产生雷击的:

山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔;傍山又临水域地段的杆塔;山谷迎风气流口上的杆塔;处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔。

因此,线路如果能够尽量避开上述区域,则线路被雷击的几率应该会大幅减少。比如,海南省地处热带季风性气候区,全年以东南风为主导风向,冬季以东北风为主。因此,对于山区而言,东南迎风面会更容易遭受雷击。

要做好线路路径的选择,必须做到扎实的前期准备工作,这就要求具备较为完整的基础资料,从硬件的角度出发,已经具备了相当有利的条件,目前主要的方向是在出现线路跳闸后查看落雷点位置及雷击电流大小等几项系统初级功能。更重要、更有用的基础管理工作是将历年的落雷情况进行总结梳理,绘制详细的“雷暴日分布图”,为今后电力系统的建设规划、设计提供有利的保障。

2、加强重点地段的线路耐雷水平

对于经常受雷击的重点地段,如跨越高土壤电阻率山区的线路,如果逐基进行接地装置改造,其造价是昂贵的,而且改造的效果往往并不理想。由于安装线路避雷器必须对杆塔进行相应改造,同时还要核算绝缘子串增加瓷片后,在最大风偏角时导线悬挂点对塔身的电气距离及运行后的影响等因素,因此对此法应有选择地进行试点,选择有代表性的杆段(如历年统计中经常遭受雷击的路段)采用此方法,并加强跟踪管理,在取得相应的运行数据后,再进行推广。

3、降低接地电阻

①接地电阻与线路的防雷关系

雷电压和雷电流幅值很大,波前很徒,衰减得很快,在输电线路中以波的形式传播。

当雷电压直击于杆塔顶部或附近避雷线时,假如接地电阻为零,则杆塔顶部电位也为零,流入大地的雷电流为雷电波幅值的2倍。实际上,接地电阻不可能为零,但只要接地电阻小于20Ω,其杆塔顶部电位也要比雷电压直击于无避雷线杆塔上之导线时的杆塔顶部电位降低5倍,若考虑避雷线的分流作用,这个倍数将更大。

雷击塔顶时,接地电阻越大,塔顶电位越高,其值大于一相绝缘子串U50%时(U50%为绝缘子串承受冲击50%放电电压值),将由塔顶对该相导线闪络反击,由于避雷线与下导线间耦合作用最小,所以一般情况下导线最易反击闪络。

避雷线和降低杆塔接地电阻配合,对于110kV以上的水泥杆或铁塔线路是一种最有效地防雷措施。即可使雷击过电压降低到线路绝缘子串容许程度,而所增加的费用,一般不超过线路总造价的10%。故对35kV以下的水泥杆或铁塔线路,一般不沿全线架设避雷线,但仍然需要逐基将杆塔接地。因为这时若一相因雷击闪络接地,良好接地的杆塔实际上起到了避雷线的作用,这在一定程度上可以防止其他两相进一步闪络,而系统如果是经消弧线圈接地时,又可以有效地排除单相接地故障。

综上所述,无论在有避雷线或无避雷线的输电线路上,降低接地电阻是保障正常运行的重要防雷措施。

②采用复合接地装置降低接地电阻

无论是采用架设避雷线(包括耦合地线)还是使用避雷器对线路进行防雷,都必须将雷电流通过接地装置引入大地,因此,接地电阻越小对降低雷电灾害越有利。

因此,在如何降低接地电阻方面有各种各样的方法,包括花样繁多的接地材料,耗费了大量的人力物力。要降低接地电阻首先考虑的应该是使用水平接地与垂直接地两种装置有机结合的接地方式,尤其是一些地表土壤电阻率较高,而距地面一定深度后土壤电阻率比较低的地方, 其效果会比较明显。这里需要强调的是可以结合地质勘查结果进行统盘考虑。

因此,充分利用原土进行泄流,在完成复合接地装置改造后,再进行其他方面的尝试是比较经济可行。

3、尝试在重点地段架设耦合地线

目前,新的防雷设计理论中针对避雷线保护角提出了更高的要求,甚至提出负保护角的方案。雷电绕击率计算公式如下:

为计算方便,取h=10进行计算。当α=0 °时,Pa=0.5‰,当α=25 °时,Pa=3.7‰,两者相差约7 倍。从理论上看,减小避雷线保护角确实能够大幅减小雷电绕击导线的概率,但是在实际工作中却不好操作,因为选用的是定型产品,并已得到运行经验的支持,在满足安全的前提下,在重点地段,如经常遭受雷击的杆段或大跨越段,在导线下方架设地线是值得尝试的。

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关键词:低压;配电室;设计;发电厂

随着我国社会的发展,日常生产、生活对电能的依赖程度日益增加,人们在电能输送的安全与稳定性方面的要求也日益提高,所以需要对发电厂低压配电室进行合理的设计,确保低压配电室能够发挥出其应有的作用及功能,为保证低压配电系统供电的安全性及稳定性做出贡献。

一、发电厂低压配电室在设计中的常见问题

(一)进线电缆及变压器容量的选择缺乏科学性

在实际工作中,有的设计人员将100-1000kV・A变压器的高压侧统一选用YJV-8.7/15kV-3×50电缆,虽然其载流量足够,但是其热稳定性不能满足要求,需要校验其热稳定性,当选用两台变压器时,选择变压器和电缆要考虑100%的一、二级负荷的容量。

(二)低压配电屏屏前、后通道宽度不符合规范

在实际的设计中,考虑到室内大小因素,屏后有时距墙仅700mm,抽屉式低压屏双排面对面布置时仅相距1800mm。根据屏后通道的规范要求,固定式和抽屉式均为1000mm;屏前通道,固定式单排布置为1500mm,固定式双排面对面布置为2000mm,抽屉式单排布置为1800mm,抽屉式双排面对面布置为2300mm,仅当遇到建筑局部凸出时,凸出部分的通道宽度可减少200mm。

(三)配电柜或屏后通道的出口数量与要求不符

根据规范:配电装置长度大于6m时,其柜或屏后通道应设两个出口,低压配电装置两个出口间的距离超过15m时,应增加出口。该条必须强制执行的原因是确保高压柜、低压屏内电气设备突发故障时,屏后巡视或维修的人员能及时离开事故现场。而实际的设计中,其出口数量的安排并不符合规范要求。

二、发电厂低压配电室的正确设计思路

(一)合理选择变配电室场址

通常状况下,0.4kV供电半径不大于250m,选址的有关要求如下:要接近负荷中心及电源侧,方便进出线及设备运输,避免设在剧烈振动或高温的地方,不应设在厕所、浴室、低洼或其他经常积水场所的正下方,且不宜邻近上述场所,切忌设在有爆炸危险、火灾危险环境的正上方或正下方,当必须与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,要遵守国家相应规定。

(二)科学选择变压器中性点接地方式

一,单电源TN-S系统,当变压器接地时:变压器在次级出口处接地,同时PE导体和N导体在变压器的次级出口处就应合理分开;二,单电源TN-S系统,当总配电屏处接地时:变压器在总配电屏处接地,由变压器的次级至总配电屏的PEN导体,必须进行全长隔离,开关柜内亦如此;三,双电源、双变压器有联络开关的TN-S系统,每组变压器(2台)只需在其低压配电柜内将N母排和PE母排连接一次,在此情况下,各变压器的次级至总配电屏的PEN导体,全长隔离,开关柜内也是如此。

通过和低压配电柜PE母排连接实现了变压器外壳的保护接地,保护接地导体的截面要大于低压配电柜PE母排截面。低压配电柜PE导体连接至总等电位箱(MEB)的接地导体,对于TN系统,由于不承载主接地故障电流,综合考虑短路热稳定、机械强度、抗腐蚀及防雷要求,其截面可按等电位联结导体最大截面,如采用40mm×4mm热镀锌扁钢或25mm2的铜导体。

(三)选择合适的变压器低压侧断路器

一,变压器低压侧进线断路器的框架电流安倍数,要大于变压器额定容量的两倍。二,变压器低压侧进线断路器过负荷长延时整定电流,应参照变压器的过负荷能力,带强迫风冷的干式变压器的过负荷能力,一般为变压器额定容量的1.2-1.4倍。如1000kVA的干式变压器,其低压侧进线断路器的过负荷长延时整定电流为1800A;三,变压器低压侧进线断路器的短路短延时整定电流,宜为其长延时整定电流的3-5倍,延时时间为0.4s。

要根据实际需求选定合理的倍数,在满足保护动作选择性配合要求的前提前下,整定倍数越小,保护动作越灵敏,越安全,当所有馈出回路的负荷计算电流都很小,其保护断路器的过负荷长延时及短路速断整定电流值也都不大时,将联络开关和变压器低压侧进线开关的短路短延时设定为其过负荷长延时的三倍。

联络断路器的过负荷长延时及短路短延时电流值,均应比进线断路器的整定电流小1.3倍,联络断路器的短路短延时的延时时间为0.3s。馈出线回路的断路器可设长延时、短延时或瞬动。在条件允许下,注意尽量限制馈出回路的最大负荷容量,控制所有馈出回路断路器的过负荷长延时及短路保护的整定电流,以保证上、下级的电流级差,以提高各级断路器保护动作的选择性,避免扩大断电范围。

三、结语

综上所述,发电厂低压变配电室设计的合理性,直接影响着厂内低压负载的安全运行,所以,设计人员正确选择、配置低压系统的各级断路器,根据配电变压器的台数确定变压器中性点接地方式,另外还要对低压配电室设计过程中经常出现的问题加以重视和分析,在设计时要避免类似问题,以保证低压配电室安全、可靠地运行。

参考文献:

[1]孟平.钢铁厂供配电综合自动化系统的设计与实现研究[J].电子技术与软件工程,2014,07:257.

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关键词:城市规划;设计思路;规划要点

Abstract: city planning is an important basis and basic means of national macro-control of city development, is a direct or indirect instruments of state regulation of city and regional economic. City planning scientifically and reasonably, will be able to promote the country's economic structure, social structure and spatial structure has undergone profound changes.

Keywords: city planning; design; planning points

TU984

一、城市规划的内涵

城市规划是对一定时期内城市的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和实施管理。从学科上讲,城市规划是一门综合性学科,它涉及社会学、 建筑学、地理学、经济学、工程学、环境科学、美学等多种学科。从行政上讲,城市规划是政府的一项重要职责和重要工作。

二、我国城市规划发展的现状

改革开放以来,我国的城市化进程明显加快,由于我国城市规划发展的历史较短,与迅速变化的城市发展形势相比,现行城市规划中还存在着一些亟待改进的薄弱环节,如:由于城市规划编制时目标不够完善,在分析确定城市发展目标时缺乏资源和环境的约束,导致了有些城市规划本身的先天不足;由于我国正处于经济转轨时期,由于体制的原因,城市规划的法制和管理还尚待完善,实施与规划还有相当距离,城市发展上难以改变以往的盲目扩大规模的外延式的发展模式等。有鉴于此,从可持续发展的观念出发,探索与之相适应的城市规划的理论和方法,以城市规划为首要环节,保证实现城市社会、经济、人口、资源、环境的协调发展,无疑具有十分重要的意义。

三、我国城市规划思路的三个显著特点

3.1 划内容已不局限于城市本身的发展,而是将与之关联的人口、经济、社会、资源、 环境等诸多因素纳入规划过程,在保证上述因素相互协调和相互促进的前提下,寻求城市适宜的发展规模、发展速度与发展方式;特别在规划的开始,就把城市的环境分析和城市的资源分析和城市发展的需求分析一并考虑,由此得出平衡城市发展的总体规划初步方案。

3.2 个规划的出发点不仅是以往的城市社会经济发展与城市土地及空间资源的关系,而特别强调了城市环境承载力和资源供给力。这是可持续发展观念对城市规划提出的新的要求。

3.3 源环境体系的基本承载力是决策城市规划方案的一个十分重要的控制点,即规划方案中建议的城市规划不能突破城市的环境承载力和资源供给力。需要说明的是,城市规划方案的确定并不是被动的接受承载力和供给力指标的约束。随着科技的不断进步,环境污染的排放因子和经济发展的资源消耗特性会相应发生变化,导致环境承载力不断增大和资源供给力的加大,以及城市系统允许发展规模上限的扩大。可见,环境承载力和资源供给力指标的引入,保证了城市发展与资源环境之间的良性互动,这是可持续发展思想的具体体现。

四、城市规划中的多层面立体化设计

多层面立体化城市环境设计是结合地形地貌、尊重和利用城市自然形态并使之方便于人的有效途径和手段。多层面空间立体化设计理念。反映在城市开发建设具体形态上。主要有多层面公交系统、高架步道系统等。

4.1 道路系统。道路是构成城市格局的骨架。从城市总体布局模式上看有网状路网、环形放射状路网等形式。这里谈论的是营造城市特色街道空间的设计方法。城市道路一般可分为生活性道路和交通性道路两类。不同性质的道路其空间特征各不相同。在设计中应利用各种要素加以控制和引导,强化空间品质。

生活性的道路应有以人为尺度的空间,在维持必要车行交通量的前提下,尽量拓宽行人面积,增加路段中人行穿越道,增加人的活动量,并可将公交站、人行道及休息设施综合设计,维持活动的参与性与多样性,强化活动的特征。

交通性道路是以车行尺寸和速度为原则的空间,它也町以展示城市的特色,如高架快速干道可眺望全市及自然景观,市内交通性道路可展示沿途各区域不同的城市意象。设计中道路两侧在市中心高密度区宜以连续的立面塑造整体的街道空间,低密度或开放空间宜以绿化种植强调个性,形成对比。当前城市中的步行系统越来越成为展示城市生气和活力不可或缺的部分,它能创造出丰富的充满人性化的城市空间,而且也能创造出欣欣向荣的商业氛围。对这一空间处理的关键是城市环境的整体连续性、类型的选择和细部的处理。

4.2 高度控制系统。城市规划设计中的高度控制系统包括建筑物体量与城市尺度的关系及高层建筑的分布和高度控制。城市高度控制系统是从城市整体的空间架构与历史自然资源、方向指认、结构管理等因素出发制定的理想的建筑物高度分布状况,以天空为背景的一副或一组建筑物以及其他物体的轮廓或剪影形式的天际线,是城市生活事实的物质反映。一个城市中独特的天际线及建筑物的高度,不仅合乎审美上的需要,同时对于一个城市与市民之间所形成的方向感与认同感等心里上的褒义颇为重要,它能使人在心中留下对城市产生的强烈印象。

城市的功能及历史发展的轨迹也可以从城市建筑群的高度及体量的纹理中表露出来,如体量高大的建筑群及整齐的街道是高密度新区的意象;而有机的街道系统及有时间痕迹的细碎体量是旧市区的特征。在规划设计中一般应强化旧城区的现有纹理、街道组织及建筑物体量关系,保持现有高度发展模式,避免大体量或不适宜的高层建筑及无限度的拓宽道路。

五、城市规划单体系统设计

5.1 城市绿地系统。城市景观物质构成要素主要包括以欣赏

建筑美为主的城市硬质景观和以植物等自然景物为主的=跋市软质景观两大类。软质景观不仅能美化城市,还具有良好的生态环境效应。因此,在城市建设的过程中,可将硬质的景观进行“软化”、“绿化”,如对城市建筑物表皮进行改造,通过建筑立面绿化、屋顶绿化、桥梁设施绿化等措施来提高绿化率。

5.2 城市平面绿地设计。不同地域的城市绿化应有自己的特色,通过绿化来彰显城市个性,重视建群种的筛选、引种,以使城市绿化更接近自然,保持其稳定性,提高生态效益,体现城市特色。具体可从广植乔木、巧植灌木、普植花卉、草坪这三个方面来完成。

5.3 城市水系统设计。水体系统不仅能美化市容,还具有生态调节作用。在滨水区开发中应保护其自然格局的完整性,还应保护水体不受污染。滨水绿化应多采用自然化设计,尽量符合水滨自然植物群落的结构。还可设绿色通道,打造城市慢速交通系统,创造宜人的开放空间。

5.4 节能与气候适应性的城市广场设计。广场是城市居民重要的活动场所,应针对城市的气候条件,提高广场的舒适性,降低广场的能源消耗,改善广场周围的微气候。在炎热地区的广场,可增强周围建筑界面围合度,以减少广场的夏季太阳辐射。广场设施的材料、色彩和布局也要根据具体城市的气候来选定。广场的地面铺装应从节能与气候适应性的角度来提高其低反射率、 渗水性等相关的物理性能。

六、结语

总之,城市是人类文明进步的象征,因此城市规划变得尤为重要。城市规划是一项综合性、应用性和科学性很强的工作,合理的进行规划,可以准确的确定城市的规模和发展方向,统筹安排各项工程建设,使之逐步发展成为环境清洁、设施完善、利于生产、方便生活,并能适应人们日益增长的物质文化生活需要的现代化新型城市。

参考文献:

[1]陈文.城市规划管理探讨.黑龙江科技信息,2010

[2]赵思.规划设计与城市可持续发展.人才开发.2009

[3]刘伟.浅谈现代城市规划的新思路[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009.

篇8

1.1教材知识更新缓慢,知识重组难度较大

电子技术应用设计系列教材的知识体系过于陈旧,而且教材辅导资料的知识更新速度十分缓慢,缺乏创新性。此外,革新电子技术应用设计知识体系,涉及到的铺垫知识较多,且各个模块的知识体系之间具有一定的联系,因此进行知识重组、知识更新的难度较大。

1.2教学内容空洞抽象

电子技术应用设计课程教学内容较为空洞,多为教材重要知识点,教师只能采取虚拟情境来模拟实行教学,而学生对电子技术应用设计内容只有一个笼统的认识,对相关知识点也只能死记硬背,很难与实际的现场操作相联系。

1.3技术分析路线狭窄

传统电子设计的教材和教法将要点放在了传统技术分析领域,忽视了电子技术设计的时代性,因此,无法实现电子技术设计的突破。例如,以复杂功放为代表的电子技术应用设计不仅凸显了科技发展的趋势,而且突破了传统技术路线的局限。

1.4教学方法设计不当

传统电子技术应用设计课程教学方法以理论教学与实验教学相结合的单一教学方式作为教学手段。理论教学采用知识灌输式、情景模拟式教学法相结合,实验教学则主要采用一刀切式的教学模式,前者割裂了理论与实践之间的联系,后者则从一定程度上挫伤了学生的自信心,因此,探究教学方法的最优化是极为重要的。

2电子技术应用设计的改革理念和改革方案

2.1电子技术应用设计的改革理念——创新理念

电子技术应用设计改革需要始终坚持创新理念。所谓创新就是为了适应社会的发展需求,不断更新和发明创造的过程。电子技术应用设计是综合数字化技术和通信技术的实用性较强的学科,因此电子技术应用设计教材、知识架构应该保持时代性和先进性。另外,教学方法、教学理念、教学模式和教学实践都应该富有时效性。这一系列电子技术应用设计的改革都需要创新理念作指导,可见创新理念是电子技术应用设计的指导思想和动力源泉。

2.2电子技术应用设计教学内容的改革方案

电子技术应用设计改革的关键是课程内容改革,其重点是在市场调研和市场分析的基础上,加强教学内容的系统性和前沿性设置,例如,可以相应减少验证型实验设计的题目,不断增加分析研究型实验设计,从而提升学生的自我创新能力。具体的改革方案主要包括六个步骤:

第一步:功率放大设计——初级设计改革功率放大设计时电子技术应用设计的基础部分,其目的是通过自身实务操作加强学生对功率放大设计基本内容的了解和掌握。这一过程的实现首先要求学生要充分了解传统电路图的工作原理,然后在此基础上进行功率放大设计、安装和调试,直到功率放大达到最优。

第二步:前置放大器设计——中级设计改革实用前置放大器设计是建立在功率放大设计的基础上,根据前置放大器的工作原理,结合现有实际情况,以市场的普遍适用性为目的,改进和优化设计前置放大器。

第三步:频率均衡器设计——低难度设计改革频率均衡器是功率放大器和前置放大器的媒介,其作用是调节从前置放大器过来的各种频率的电信号,然后将调节好的频率电信号传送到功率放大器进行放大。频率均衡器的设计要点是不断降低其设计难度。

第四步:三位一体功放设计的实施——操作性改革这一过程是对前三步的融会贯通。要求是学生根据操作实务和理论指导独立完成一整套的设计。这部分考察的是学生整合设计的能力和分析解决问题的能力。具体操作原理和设计思路如图3-1所示:3.3电子技术应用设计教学方法的改革方案教学方法的改进需要紧紧围绕前沿理论、技术革新以及社会需求展开,构建教师、学生和企业联合的校内外合作的教学模式。

电子技术应用设计教学方法的改革需要教师、企业和学生的共同努力。首先,教师要针对前沿问题进行研究和讨论,然后切实投身于实践设计中,从而不断提高电子技术应用设计的可操作性;其次,加强学生自主创新能力的提升,并定期组织答疑,引导学生独立完成专题设计;最后,采用产学研结合的教学模式,加强企业调研和实地分析,围绕技术前沿开展实证研究。

3结束语

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【关键词】Multisim 克拉泼电路 设计

克拉泼电路为改进后的电容三点式高频振荡器,电容三点式振荡器属于LC振荡器的一种,是在晶体管的三个电极分别与连接两个电容和一个电感元件而得名。由于电容三点式振荡器的频率和反馈系数与这个三个电抗元件都有关系,当调节振荡电路的工作频率时,势必使反馈系数也会发生变化,这样使振荡电路稳定性变差。因此为了克服这样的缺点,使用改进后的电容三端式振荡器―克拉泼电路。

1 工作原理

克拉泼振荡电路时在电容三点式振荡电路的电感支路上串联一个电容 构成,如图1所示。C1、C2、C和L共同组成了振荡回路,当C远远小于C1和C2时,此时的振荡频率为 。而此时反馈系数为F=C1/C2。可以看出振荡频率与C1、C2无关,只要调节C就可以改变振荡频率,而此时的反馈系数不变。同时选择C1、C2的值远大于极间电容,这就减小了极间电容变化对振荡频率的影响,可以提高振荡频率的稳定性。

2 参数的确定

2.1 确定合适的静态工作点

为了使克拉泼振荡电路产生稳定的不失真正弦波,合理的选择静态工作点致关重要,克拉泼振荡电路的直流通路如图2所示。

一般小功率振荡器中三极管集电极电流 ICQ大约在1-4mA之间,本次设计选择ICQ=2mA,选择12V直流电源作为电路的工作电源,UCEQ ,b=50。则有

为了提高电路的稳定性能,选择RE=1kW,RC=3kW,

IRB2= 10? IBQ=0.4mA,

本设计选择RB2=6.8kW。

,可知,

RB1=23.35kW,本设计选择RB1=24kW。

2.2 确定振荡回路元件参数

震荡回路中的只有电容和电感两种电抗元件,首先根据经验确定其中一种电抗元件的参数,再根据振荡频率计算另一种元件的参数。由于反馈系数必须要适中,过大或过小都会引起停振,根据经验反馈系数为1/8-1/2之间,并且C1、C2取几百至几千皮法,本设计选择 C1=470pF,C1=1500pF。由于振荡频率至于LC有关,从稳频出发,希望C尽量大,但是C过大不利于波段工作。电感选择也要适中,电感太大,分布电容大;太小则品质因数过小。因此要选择合适的L和C。在短波范围内, C一般取几十至几百皮法,L一般取0.1至几十毫亨。同时根据设计要求,振荡频率,通过计算可选择为C=51pF,L=20mH。

3 电路仿真

根据上述参数的设定值,对克拉泼振荡电路进行Multisim软件仿真,用频率计测量振荡电路的频率,电压表测量谐振电压,示波器监测振荡波形。仿真电路如图3所示。从仿真结果可知,振荡电路频率为5.025MHz,谐振电压为4.206V,集电极电流为2.022mA,波形不失真且稳定,最大频偏为25KHz,完全符合设计要求。

4 结论

通过对克拉泼振荡电路的仿真设计,进一步证明了克拉泼振荡电路振荡稳定,并可以通过调节C改变振荡频率,但并不影响反馈系数,有很强的应有价值。

参考文献

[1]胡宴如.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]王冠华.Multisim10电路设计及应用[M].北京:国防工业出版社,2008.

作者单位

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关键词:Multisim;电路仿真设计;分析;研究

随着国际电子工业和计算机技术的快速发展,电子产品发展和计算机实现了密切的关联,电子产品智能化程度加深,电路的集成越来越高,产品的更新周期则是越来越短。电子设计自动化技术(EDA)能够让电子线路设计人员利用计算机独立完成电路的性能分析、功能设计。Multisim作为重要的EDA软件之一,在众多线路中具有高互动性、电路仿真分析丰富、器件库完全的特征。

1 Multisim下的电路设计和仿真分析

1.1 Multisim电路设计

Multisim电路设计只需要在电路设计窗口内部放置设计好的虚拟电子元件和虚拟仪器就能完成,在连线和节点连接的虚拟器和仪器仪表测量接口处就能观察到虚拟仪器表上的仿真波形及数据,具有简单直观的特点。以Multisim设计模拟电路中的基本单管放大电路为例,具体的设计步骤如下:第一,进入Multisim界面设计仪器和仪表,并在Basic元件箱中调出电阻,从工作界面的右边调节出双踪示波器、数字万用表等。第二,实现电路布线。将鼠标放置在元件管脚上或者仪器的重要接口上,当鼠标的指示提示为+之后,再将鼠标放置在另一个元件管脚处,实现二者之间的连接。第三,设置相关参数。利用鼠标双击已经被编辑好的元件,当弹出相应的对话框之后继续设置有关元件参数信息。

1.2 Multisim的仿真分析

仿真分析三极管电压的放大倍数。电压放大倍数的仿真图设计如图1所示。假设信号源头的XFGI幅度为100MV,频率为1000Hz的正弦信号。打开相关的仿真开关,在输出端的波形不失真的情况下,对Ui和Uo的值进行测试,并将测试结果放大一定的倍数,即Kv=Uo/Ui,具体如表1所示。根据表1可以发现,当三极管在放大电路元件的参数不发生变化时,电路电压放大倍数不会发生变化。

图1 电压放大倍数测试电路图

表1 波形不失真的输入输出电压值

1.3 二阶低通滤波器的仿真分析

仿真电路图如图2所示,为实际应用的50Hz低通滤波器电路参数。根据上述参数信息,可以计算出其截止频率为fn=53HZ。在Multisim中调用Bode plotter,仿真电路的幅频特性,得二阶系统幅频特性如图3所示。观察实验结果发现仿真所得截止频率为50Hz,和理论设计值(通过公式计算为53Hz)基本一致,证明仿真设计结果可以真实反映电路实际工作状态,为电路设计提供便捷。

图2 二阶低通滤波器仿真电路图

图3 幅频特性曲线图

2基于Multisim的电路仿真设计中常见的及问题解决方法

2.1 常见的问题

在Multisim的电路仿真设计中常会出现一些问题,比如找不到仿真元件。导致这种问题主要是因为Multisim虽然是多种仿真元件构成的,但仍无法满足所有用户的使用要求,一旦出现缺失的问题就会对仿真运行产生影响,导致仿真运行的失败。

2.2 常见问题的处理方式

第一,应用性能基本相似的元器件来代替相关元件,但是这种方式会在一定程度上影响元件应用的准确性。第二,利用EDA网站和FTZD进行联系,从大量的元器件中来寻找并购买所需要器件的模型,并根据模型对引脚进行处理。第三,利用Multisim提供的元件编辑工具对现有的元件模型进行重新的编辑修改。第四,自己重新创建一个元件,利用SPICE语言加强对各种元件、电器等参数信息的熟悉。具体的设计过程一般包括五方面的信息,即元件的一般性材料、元件符号、元件模型、元件封装、元件的电器参数。

2.3 仿真失败的提示处理

关于仿真失败的提示处理主要包括以下几点内容:第一,没有找到相关的节点错误。这种情况,设计者需要根据系统提示来对仿真原理图进行处理,及时找出缺失节点的出处,从而及时纠正这种错误。第二,设计规则上的冲突。设计规则上的冲突主要是指设计者设计出来的仿真原理图和之前预想好的不一致。这个时候需要根据仿真原理图或者电气规则进行相应的修改和处理。第三,一旦出现"No convergence in Ttransient analysis"时,可以对选项菜单中的Misce LLaneous options菜单进行分析,将其中的默认值由原来的10增加到15或者20。

3 结束语

综上所述,Multisim软件以其自身操作简单、方便、功能强大的特点得到有关人员的应用。通过上文的电路设计实例分析可以发现,应用Multisim能够建立各种设计电路,实现对各种电路的仿真分析,节省不必要的元器件安装调试电路实践,提升电路设计电子集成驱动器的总体效率。

参考文献

[1]颜芳,宋焱翼,谢礼莹,等.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理,2013,5:59-62.

[2]周围,韩建,于波.基于Multisim和Authorware的数字电路仿真实验平台设计[J].实验技术与管理,2015,4:119-122.