电路设计方法范文

导语：如何才能写好一篇电路设计方法，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。

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【关键词】集成电路；设计方法；IP技术

基于CMOS工艺发展背景下，CMOS集成电路得到了广泛应用，即到目前为止，仍有95%集成电路融入了CMOS工艺技术，但基于64kb动态存储器的发展，集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。因而在此基础上，为了迎合集成电路时代的发展，应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手，对集成电路进行改善与优化，且突出小型化设计优势。以下就是对集成电路设计与IP设计技术的详细阐述，望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。

1当前集成电路设计方法

1.1全定制设计方法

集成电路，即通过光刻、扩散、氧化等作业方法，将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片，置入管壳内，应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。而在集成电路设计过程中，为了营造良好的电路设计空间，应注重强调对全定制设计方法的应用，即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具，对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控，最终通过版图布局、布线等，达到元器件组合、优化目的。同时，在元器件电路参数优化过程中，为了满足小型化集成电路应用需求，应遵从“自由格式”版图设计原则，且以紧凑的设计方法，对每个元器件所连导线进行布局，就此将芯片尺寸控制到最小状态下。例如，随机逻辑网络在设计过程中，为了提高网络运行速度，即采取全定制集成电路设计方法，满足了网络平台运行需求。但由于全定制设计方法在实施过程中，设计周期较长，为此，应注重对其的合理化应用。

1.2半定制设计方法

半定制设计方法在应用过程中需借助原有的单元电路，同时注重在集成电路优化过程中，从单元库内选取适宜的电压或压焊块，以自动化方式对集成电路进行布局、布线，且获取掩膜版图。例如，专用集成电路ASIC在设计过程中为了减少成本投入量，即采用了半定制设计方法，同时注重在半定制设计方式应用过程中融入门阵列设计理念，即将若干个器件进行排序，且排列为门阵列形式，继而通过导线连接形式形成统一的电路单元，并保障各单元间的一致性。而在半定制集成电路设计过程中，亦可采取标准单元设计方式，即要求相关技术人员在集成电路设计过程中应运用版图编辑工具对集成电路进行操控，同时结合电路单元版图，连接、布局集成电路运作环境，达到布通率100%的集成电路设计状态。从以上的分析中即可看出，在小型化集成电路设计过程中，强调对半定制设计方法的应用，有助于缩短设计周期，为此，应提高对其的重视程度。

1.3基于IP的设计方法

基于0.35μmCMOS工艺的推动下，传统的集成电路设计方式已经无法满足计算机、网络通讯等领域集成电路应用需求，因而在此基础上，为了推动各领域产业的进一步发展，应注重融入IP设计方法，即在集成电路设计过程中将“设计复用与软硬件协同”作为导向，开发单一模块，并集成、复用IP，就此将集成电路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP视角下，在集成电路设计过程中，要求相关工作人员应注重通过专业IP公司、Foundry积累、EDA厂商等路径获取IP核，且基于IP核支撑资源获取的基础上，完善检索系统、开发库管理系统、IP核库等，最终对1700多个IP核资源进行系统化整理，并通过VSIA标准评估方式，对IP核集成电路运行环境的安全性、动态性进行质量检测、评估，规避集成电路故障问题的凸显，且达到最佳的集成电路设计状态。另外，在IP集成电路设计过程中，亦应注重增设HDL代码等检测功能，从而满足集成电路设计要求，达到最佳的设计状态，且更好的应用于计算机、网络通讯等领域中。

2集成电路设计中IP设计技术分析

基于IP的设计技术，主要分为软核、硬核、固核三种设计方式，同时在IP系统规划过程中，需完善32位处理器，同时融入微处理器、DSP等，继而应用于Internet、USB接口、微处理器核、UART等运作环境下。而IP设计技术在应用过程中对测试平台支撑条件提出了更高的要求，因而在IP设计环节开展过程中，应注重选用适宜的接口，寄存I/O，且以独立性IP模块设计方式，对芯片布局布线进行操控，简化集成电路整体设计过程。此外，在IP设计技术应用过程中，必须突出全面性特点，即从特性概述、框图、工作描述、版图信息、软模型/HDL模型等角度入手，推进IP文件化，最终实现对集成电路设计信息的全方位反馈。另外，就当前的现状来看，IP设计技术涵盖了ASIC测试、系统仿真、ASIC模拟、IP继承等设计环节，且制定了IP战略，因而有助于减少IP集成电路开发风险，为此，在当前集成电路设计工作开展过程中应融入IP设计技术，并建构AMBA总线等，打造良好的集成电路运行环境，强化整体电路集成度，达到最佳的电路布局、规划状态。

3结论

综上可知，集成电路被广泛应用于计算机等产业发展领域，推进了社会的进步。为此，为了降低集成电路设计风险，减少开发经费，缩短开发时间，要求相关技术人员在集成电路设计工作开展过程中应注重强调对基于IP的设计方法、半定制设计方法、全定制设计方法等的应用，同时注重引入IP设计技术理念，完善ASIC模拟、系统测试等集成电路设计功能，最终就此规避电路开发中故障问题的凸显，达到最佳的集成电路开发、设计状态。

参考文献

[1]肖春花.集成电路设计方法及IP重用设计技术研究[J].电子技术与软件工程,2014,12(06):190-191.

[2]李群，樊丽春.基于IP技术的模拟集成电路设计研究[J].科技创新导报,2013,12(08):56-57.

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关键词: 电容层析成像;微小电容;测量电路

一、几种微小电容测量方法

1、谐振法谐振法是在被测电容Cx(常常伴随有一漏电阻Rx)两端并联一个固定电感L,然后加一可变频率的电源。调整信号源频率,使电路发生谐振。谐振时,Cx呈现的容抗和L呈现的感抗相等,从而可求得Cx。这种方法具有抗电磁干扰能力、强便于信号传输、输出易于数字化及可获得高电平输出的优点。主要存在的问题是:输出非线性较大,需要进行线性化处理;由于闸门时间的限制,动态特性差,难于实现动态测量;工作频率较高,使得杂散电容的影响变得十分显著。

2、震荡法振荡法的原理是使振荡频率受Cx制约,测量Cx 的问题转化成了测量振荡频率。而频率的测量可以用计数器,也可以用F/V转换器实现。振荡法又分为RC和LC两种。一般说来,RC振荡法所构成的传感器对于小电容值的变化不灵敏,同时电路测量结果受杂散电容的干扰,稳定性差,故已很少用。LC振荡法构成的传感器测量频率范围宽,适用于测量动态电容,灵敏度也较高但电路相对复杂。

3、充放电法这种方法是利用对传感器电容的充放电使电路输出脉冲的宽度随电容传感器的电容量变化而变化,通过低通滤波就能得到随被测信号变化的信号。该方法的主要优点为:获取数据速度快,能抗杂散电容,电路结构简单、成本低,经过软件补偿后电路稳定性较高。其缺点主要为:采用直流放大存在漂移问题,存在COMS开关引起的电荷注入问题。

4、交流电桥法在较低工作频率下最常采用电桥电路即AC桥路法实现电容变化的精确测量。这种方法是把被测电容(可有漏导) 放在一个桥臂,可调的参考阻抗放在相邻的另一个桥臂,二桥臂分别接到频率相同、电压相同的两个信号源上。调节参考阻抗使桥路平衡,则被测桥臂中的阻抗与参考阻抗共轭相等。该方法的主要优点为:选用器件少,电路简单,易于小型化。其缺点主要为:由于远离平衡位置时非线性较大,输出阻抗很高,输出电压很小。

二、测量电路系统设计

1、微电容测量电路设计要求

在ECT电容测量中,电容传感器内充以两相介质时,两电极间互电容的变化量是流体相含率及其空间分布的函数 ,而相含率变化所引起的互电容变化量一般为0.1～1.0皮法(pf)左右,且不同的电极对之间的电容量相差很大,相邻电极对间的电容比相对电极对间的电容要大数百倍,同时杂散电容远远大于待测电容,因此应用于ECT 的电容检测电路应当具有以下特点[1]:(1)低漂移、能抑制杂散电容、消除损耗电导的影响;(2)高分辨率,最小可分辨信号 0. 1fF;(3)线性度好,非线性误差≤10-5;(4)高信噪比, 信噪比≥100dB;(5)测量范围足够宽, 0. 1pF～1.0pF。

2、基于交流激励的微电容测量电路

如图1[2]所示正弦波Vi (t)作为激励源加到被测电容Cx,产生交流输入电流。由电容Cf、电阻Rf 和运放组成的放大器将该交流电流转变为交流电压,其中,反馈电阻Rf的作用是防止运放输出漂移以致饱和。输出交流电压的幅值为:

其中为正弦激励信号源的角频率。如选Rf值很大,使得1,则:试(1)变为:

因此, 交流电路产生一个幅值与被测电容成比例的交流信号。

3、系统总体设计

电容成像系统的测量电路包含数字器件和模拟器件的微弱电容信号测量电路,在实际电路设计中不仅需要考虑克服分布电容的影响,还要尽量减少数字电路对模拟电路的高频干扰。因此在设计中采用了模块化设计方法,把每个测量电路模块独立开,模块之间用数字总线连接。并由计算机对测量过程进行控制和数据采集。其系统框图如图3所示。

实际上,最终输出值包括传感器的本体电容和被测电容。为了使转换电路的最后输出量直接反映实际的被测电容的变化量,平衡掉本体电容,可以在计算机控制差分放大采用直流补偿DAC的方法。

该电路具有较强抗干扰能力,稳定性好和较小的漂移。因此ECT系统可对封闭的工业过程管道、容器、搅拌器等的内部多相流物场运动状态实现二维/三维可视化实时监视。现在已经在油管中的汽/油成像,液化床成像和燃烧室内火焰成像中得到了广泛的应用。是一种可行的、具有通用性的系统。

参考文献:

[1] Yang W Q.Hardware Design of Electrical Capacitance Tomography Systems, Meas Sci & Technol, 1996, 7(3): 225-232

[2] 赵创进. 电容层析成像技术及在两相流可视化监视中的应用[D].沈阳:东北大学博士论文,2001

[3] 徐志伟,冯百明,李伟。网格计算技术。电子工业出版社。2004

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在现今的市场经济环境下，任何的消费者都是追求性价比最大的原则。在使用一些电子元件的时候，一方面要注意产品的质量，同时还要在选择产品元件的时候注意价格因素，在价格和质量之间找到一个完美的结合点，这样的产品才是最受欢迎的和市场竞争力高的产品。

2电子电路设计的基本步骤

电子电路设计的基本步骤的了解也是进行电子电路调试的一个重要的环节，这样的话在调试的过程中间，我们也可以利用设计的步骤进行相反的推演。

2.1分析设计课题，明确功能要求

在看到设计的课题的时候，我们应该认真的研究课题，找到课题的重心，和中心，然后对课题进行深入的研究，确定课题的每个方面，考虑到每个细节，最后确定设计的电路的功能，所需要的元件，各个元件的功能，制造出顾客满意的电子电路。

2.2确定核心功能器件和总体设计方案

在明确设计课题的思路之后，对课题的设计的电子电路有一个明确的定位，根据设计的电子电路的具体功能有了具体的了解，我们才好确定所需要的功能器件，再采购功能器件，最后设计一整套的设计方案，当然方案的设计最好多设计几套，毕竟方案是理论的产物，现实的需要中可能会出现偏差，这也是有备无患，况且也可以在这些方案中间选择一个最优的方案实施。

2.3功能单元电路的设计与选择

在设计功能单元电路的时候，我们要明确对各个单元的电路的要求，针对这些具体的要求在制定出准确的指标参数。选择各个单元的功能的时候我们要注意的是不是单纯的选择，还要根据这个元件的连接的各个元件之间的配合来选择这样的单元电路的设计才是符合整体性的要求，设计出来的电路不是单纯的零件的组合，而是各个零件的相互的配合，最后形成的一个有机的结合体。

2.4初步形成整体设计

在完成以上步骤的前提之下，就要形成一个相对完整的设计方案，这个方案要求是考虑到各个方面的因素，不会出现低级的错误，加上加工整理形成一个电路设计的雏形，建立一个宏观的框架。

2.5电路试制

在电路图的设计定稿之后，就可以进行电路的试制，制作出相应的电路板，焊接相应的电路元件，最后检查相应的元件是否完好，连接的是否紧密，安装好之后还可以进行通电调试，看看是否需要优化。

2.6电路的调试和定性

最后在以上的各个步骤完成之后，就要在制作的样品中间进行测试调节，然后选出最好的电路设计，在这个过程中间首先是进行调试，对其中的问题进行检查维修，在交友相关的部门试用，确定适合以后在定性生产，在调试定性的过程中间我们要详细的记录下来各种数据。本文来自于《电子科技》杂志。电子科技杂志简介详见

3调试仪器的介绍

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关键词：液压支架；监测；电路设计

1 液压支架监测系统模型的建立

1.1 无线通信技术

液压支架工作环境比较复杂，通信频率、巷道的倾斜程度和井下的导体等多种因素都会影响无线通信信号。因此在设计矿井液压支架压力监测系统时必须要考虑到井下的特殊环境，考虑数据传输的可靠性。通过对目前市场上常用的无线通信技术比较，本文将ZigBee短距离无线通信技术应用于矿井环境监测中。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率的双向无线通信技术，有自己的标准协议，可以在很多鞲衅骷浣行通信，具有很强的自适应性，主要应用于自动控制领域，同时可以实现系统定位，具有低功耗、近距离、短延迟、低速率、低成本、网络容量大、高安全性、工作频段灵活的特点。

1.2 液压支架监测系统组网模型

液压支架会随着煤矿开采工作的推进而移动，但移动的距离很短。液压支架的排列呈直线型，针对液压支架的这种物理排布情况，节点的分布也应是带状的。采用星形与网状的混合网，网络中的路由节点与协调器组成网状结构，结构简洁、节点功耗减少，每个星形网络内的通信采用单跳通信，网状结构中的路由节点采用多跳通信。在实际工作环境中，每个液压支架上放置一个采集节点，每隔3个液压支架放置一个路由节点。在矿井实际环境中，液压支架的排列呈直线型，节点的分布是带状的，整体网络组成簇型线状网络拓扑结构。

2 电路详细设计方案

监测系统的硬件设计方案分为2部分，一是终端采集节点，二是路由节点。终端采集节点包括电源管理模块、传感器、信号调理电路。终端节点采用定时唤醒模式，降低功耗，提高监测系统的使用寿命。终端采集节点与路由节点通过线缆连接。每个路由节点最大可以连接3个传感器节点，即相邻的三个液压支架需要采用同一个路由节点。每个路由节点配备一个5V的电池供路由节点与传感器节点使用。路由节点将从终端节点获得的模拟信号经过ADC芯片转换为数字信号，并通过ZigBee射频口传送给井下汇聚节点。路由节点也带有显示功能与按键，可以任何时候被唤醒查看3个终端节点的压力数值。

终端采集节点的作用如下：将压力传感器转换的微弱模拟信号进行放大并通过线缆传输给路由节点；每个终端采集节点带有一片数据记录芯片，对由于传感器及放大电路带来的误差进行偏差校准。

路由节点的作用主要如下：每个路由节点需要有一个5V电池供电路板使用；每个路由节点可以连接3个终端采集节点，对终端采集节点的模拟信号进行处理并通过RF模块传送给井下汇聚节点；路由节点带有简单的显示模块，便于工人就近查看支架压力；路由节点需要有相应的按键，以便在屏幕关闭情况下唤醒屏幕；路由节点电路板能对每个功能模块进行电源管理，便于降低整个系统功耗；路由节点单片机必须采用低功耗单片机；路由节点的电压输入需要适应较宽的电压范围。

终端节点电路板设计能使用目前市场上绝大部分的压力传感器，且内部带有数字校准芯片，可以对每一套终端节点由于分离元器件带来的偏差进行校准。

煤矿中的电磁干扰较大，为了调高测量精度，此方案设计必须把压力传感器与信号放大电路就近放置。且此方法可以把由传感器与放大校准电路组成的模块变为一个液压监测的一个标准化变送器。

2.1 放大电路部分设计

为了能更好的调配放大电路的带宽、放大倍率，放大器没有选择专用的仪表放大器而选择了四个独立的高性能放大器TI公司的OP4376，相对于普通的仪表放大器一般偏置电流在几十pA以上，输入偏置电压在几十微伏级别，OP4376有较低的输入偏置电流典型值0.2pA与输入偏置电压典型值5uV，可以对uV级的信号变动进行采集。且此运放的价格TI官网公布为1.4$，并不贵。经过实测此电路设计的输入采样精度能达到5uV。

2.2 电源部分设计

电源芯片采用的是MCP1252，为目前市场上用量较大的一款电源芯片，输入电压范围相对较宽，且属于无感式开关电源芯片，可以缩小终端节点的体积。效率相对也比较高。而且带有电源管理控制引脚，可以对终端节点的功耗进行有效管理进而降低整个系统的功耗。

2.3 校准电路设计

本文建议校准芯片采用一线制的数字EEPROM芯片，具体型号不再指导。

2.4 路由节点电路设计：

2.4.1 电源模块设计

整个系统输入电源由电池供电，电压比较稳定，考虑到电池在满电与低电压两种情况下压差较大，本文采用了宽范围的输入电源芯片TPS63060（输入电压范围2.5-12V），此电压范围能使用大量的本安电源。且此电源芯片的电流高达2.25A足够整个系统使用，即使是输入的电压降到2.5V级别。

本设计还采用了3个mos开关管对系统的不同终端节点的电源进行管理，在电源功率方面采用了信号控制与电源切断双重保护的方式来降低功耗。

2.4.2 接口电路

接口电路中有3个连接终端节点接插件，包括插头输入检测（插头第6引脚与第5引脚通过在插头上短路，进行判断终端节点的接通），对输入信号做了RC滤波与SMBD7000钳位保护处理。

在与ZigBee模块通信上采用了串口通信，此处不再做介绍。

整个系统的单片机采用TI公司的MSP430低功耗系列。此芯片有8路12位ADC输入引脚。可以利用此引脚直接对终端节点传来的信号进行模数转换。为了现场方便查看设置了两个按键开关（KEY1 KEY2）与6位8段数码管，可以通过软件编写实现现场的液压支柱压力检测、电池电压检测、RF通信连接等功能。

整个电路在设计中严格按照矿用本安电路设计，属于本安型电路，若再配本安型电池为系统供电后，本系统就可以变为本安型矿用液压支柱监测系统。此系统电路经过实际测试正常情况下整个系统功耗在mW级别，且经过15个月的测试未发现任何不良现象，完全能够使用到实际现场。

参考文献

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关键词：铂电阻，测温电路设计，模拟-数字转换非线性校正，数据采集

Abstract： A correcting method of non-linear error for Pt resistance temperature measurement based on the principle of A/D conversion is presented. The design principle of Pt resistance linear temperature measurement is analyzed. Practical circuit for interfacing A/D converter 7135 with single chip computer 89c51 and test data are given

Key words: Pt resistance， Temperature measuring circuit， Analog-digital conversion， Non-linear correction， Samples

一、引言

铂电阻温度传感器，因其测量范围大，复现性好，稳定性强等特点而被广泛使用。

在精密测量系统中，铂电阻测温系统电路结构图如图1所示：铂电阻信号通常通过桥式电路转换为电压信号，再经过放大及A/D转换后送微处理器进行处理。为了能对铂电阻测温的非线性进行校正，作者利用双积分A/D转换原理，设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方案。实践证明，该方法不仅性能稳定，结构简单，而且在0～200℃范围内准确度可达到0.15%FS±4字。

二、非线性校正原理

1、非线性A/D转换原理

因为铂电阻经桥路检测后，其输出电压UM与被测温度q之间具有函数关系：

因为铂电阻经桥路检测后，其输出电压UM与被测温度q之间具有函数关系：

以上是本文阐述的以变量变换的形式实现传感器非线性校正的设计思想。这里t的量纲为时间，其测量过程是通过双积分A/D转换实现的。双斜率积分转换表达为：

(1) 式中：Uin—A/D转换时模拟输入电压，

T1—A/D转换过程中正向积分时间，

T2—A/D转换过程中反向积分时间，

Uref—A/D转换时参考输入电压。

当Uref为定值时，Uin与T2具有线性关系，因此这种情况下可以认为A/D输出结果为：

T2 = T1Uin / Uref .

假定Uref(t)为时间t的函数：Uref(t)=M+Nt (2)

其中：M，N为待定常系数。

A/D转换后的输出结果若能完全补偿铂电阻温度非线性，则有：Uin=aq+Bq2 (3)

故将式（2）和式（3）代入式（1），

假设：AT1=M，BT1=N/2，

则有：T2与q在数值上大小相等，即T2=q，可见实现了铂电阻的温度与数字量线性转换。

可以看出，在A/D转换过程中，模拟电压输入与数字量输出之间不是线性关系，其函数关系刚好与Rq—q关系相反，当其特性实现了相互完全补偿时，就能获得线性q/T2转换。显然，利用双积分A/D转换实现非线性校正的关键是应能满足式（3）所表征的函数关系。本方案采用RC回路极其简单地达到了该目的。

转贴于 2. 高精度 A/D转换器ICL7135 铂电阻测温电路线性化设计的实现采用了4位半双积分型A/D转换器ICL7135。ICL7135每一个转换周期分为三个阶段：自动调零阶段、被测电压积分阶段、对基准电压Uref进行反积分阶段。下面结合铂电阻温度测量分析ICL7135的工作过程：

(1)正向积分阶段

ICL7135与89C52接口电路原理图如图2所示。在此阶段，ICL7135对Uin进行定时积分，固定时间T1=10000T0（T0为时钟周期）。积分器的输出电压为： 式中，UW为 t = 0 时电容C两端电压值。

将上式在t = T1 处按马克劳林公式展开， 若选取适当参数，使 ， 则上式可简化为：

(6)

(2)反向积分阶段：

在此阶段，基准电容C两端电压又被内部积分电路进行反向积分，在整个T2阶段UC(t)可认为是线性的，T2结束时积分器输出又回到零位，此时有：

(7)

由式（4）、式（6）、式（7）整理可得：

将式（3）代入上式，得：

令等式两边常量对应相等，则有：q=T2。

在T2时间内， 对A/D转换器进行时钟计数，并以数字量形式输出，从而定量地将被测温度值反映出来，实现电路的数字化测量。

三、ICL7135与单片机89C52接口的新方法

以往使用7135是利用它具有多重动态扫描的BCD码输出来读取A/D转换结果，这样既费时、又占用较多口线。在测控仪表中，尽量少占用微处理器I/O口线，以最少原器件、完成尽可能多的任务是十分重要的。这里介绍的ICL7135与单片机接口的简易方法，是利用7135的“BUSY”端，只需占用单片机89C51的一个I/O口和内部的一个定时器，就可以在十几微秒的中断服务程序中把ICL7135的A/D转换值送入单片机内。实践证明，该方法具有实际应用价值。

在图2中，若89C51的时钟采用6MHz晶振，在不执行movx指令的情况下，ALE是稳定的1 MHz频率，将ALE经过二分频可得到500 kHz的频率供给ICL7135时钟输入端。T0规定为定时方式1，满足ICL7135的19999满量程要求。ICL7135在A/D转换阶段， 状态输出引脚BUSY为高电平，指明A/D转换器正处在信号积分和反积分阶段，这个高电平一直持续到消除积分阶段结束。在定时器方式寄存器TMOD中，置T0的门控位GATE为1，利用BUSY作为计数器门控信号，T0的计数将受BUSY控制。控制计数器只能在BUSY为高电平时计数，那么输入信号：A/D转换值=BUSY高电平期间内计数器计数值-10 001

图2中用ICL 7135的BUSY端接89C52的外部中断 POL为信号极性输出端，接89C52的P1.7，高、低电平表示被测信号为正、负极性。

四、实验结果及误差分析

在以铂电阻测温电路的线性化设计的方案中，误差来源一方面来自于基准电容放电过程的非线性引起的误差：当RC取值满足 时，此项误差折合成温度值可小于0.03℃。另一方面误差来自于A/D转换准确度。当选用4位半A/D转换器ICL7135时，其准确度为±0.05%，折合最大温度误差为0.10℃，两项误差相对独立，电路总体测温误差为±0.104℃。本电路经组装后，进行了实际性能测试，实验数据见表1。从测试结果看，样机最大误差为-0.18℃，与分析结论基本相近。

表1 （铂电阻分度号为Pt100） 参考文献

[1]R.E.贝德福德、T.M.道芬里、H.普雷斯顿.托马斯合著：袁光富译，温度测量，计量出版社，1995

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在当前通信市场的带动下，通信技术飞速向前发展，手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此，单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器，以及提供本振所需的频率综合器等单元模块，对于工作在射频环境的电路系统，如2.4G或5G的WLAN应用，系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块，以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后，本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。

Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟，数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台，Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术，包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此，目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术，射频设计能力大为增强。使用该项新技术，可以减少设计反复，并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数／模混合的电路设计；Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理；spectre/SpectreRF仿真器精度高，适合不同特点的电路设计；Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能；此外，Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。

基于Virtuoso的行为仿真和系统规划

射频收发系统的设计最终能否成功，以及模块指标分配是否合理可行，都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算，即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器，以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且，Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用，对于射频系统设计，所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求，通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真，直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例，接收系统。每个模块的指标设定非常具体，如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后，每个模块的指标分配任务也同时完成。

每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块，进行系统仿真，可以看出每个模块是否满足系统的需要，进而评估每个实际模块对系统性能的影响。

基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计

基于上述的行为仿真结果和指标分配结果，可以划分系统模块设计任务，对每个单元块分别进行设计仿真。

LNA

LNA是射频接收机最前端的一个有源部件，它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配，其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸，以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。

Mixer

混频器是收发机的核心，由于完成的是变频工作，其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关，但输入和输出工作在不同的频段上，往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果，如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。

VGA

基带VGA由于频率低、增益大，因此对噪声要求不高，主要是对线性度、增益等指标有较高的要求，SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长，直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小，非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量，在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件，利用脚本的自动运行，只要事先安排好各种仿真任务，Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能，以此为指导逐步改进，便可获得一个满足系统需要的电路模块。

PLL模块

PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务，PLL本身是一个数字／模拟混合的模块，但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作，这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例，VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行，采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。

电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线，CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。

以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的，完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证，最终可以得到符合要求的接收系统。

温度分析

要保证最终系统设计的可靠性和成品率，很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置，以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。

射频收发系统的整体电路仿真

各个模块电路分别设计验证完成以后，就可以把所有模块连成系统，并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统，对这个系统加上激励进行仿真测试，可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大，可以直接对系统进行tran、SP、PSS，以及PSP、Pnoise、PAC等分析，获得整个芯片的性能。如果资源不足，则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立，因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。

版图设计与后仿真

在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计，首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件，进行各个模块的粗略布局，主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性，可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。

系统布局以后，将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后，即可以调入到系统版图中来检查，随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。

具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能，比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效；利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路；利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。

版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具，DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点，利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度，可以考虑采用Assure工具来进行。

结语

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【关键词】电子技术；共发射极基本放大电路；教学方法

一、三极管放大器的组成元件

下图为共发射极基本放大电路。当输入端加入微弱的交流电压信号ui时，输出端就得到一个放大了的输出电压uo。由于放大器的输出功率比输入功率大，而输出功率通过直流电源转换获得，所以放大器必须加上直流电源才能工作。从这一点来说，放大器实质上是能量转换器，它把直流电能转换成交流电能。放大器是由三极管、电阻、电容和直流电源等元器件组成。对模拟信号进行处理最基本的形式是放大。在生产实践和科学实验中，从传感器获得的模拟信号通常都很微弱，只有经过放大后才能进一步处理，或者使之具有足够的能量来驱动执行机构，完成特定的工作。放大电路的核心器件是三极管，三极管的电流放大作用与三极管内部PN的特殊结构有关。（其中ui是要放大的输入信号，uo是放大以后的输出信号，VBB是基极电源，该电源的作用是使三极管的发射结处在正向偏置的状态，VCC是集电极电源，该电源的作用是使三极管的集电结处在反向偏置的状态，RC是集电极电阻。）三极管犹如两个反向串联的PN结，如果孤立地看待这两个反向串联的PN结，或将两个普通二极管串联起来组成三极管，是不可能具有电流的放大作用。具有电流放大作用的三极管，PN结内部结构的特殊性是：（1）发射区半导体的掺杂浓度远高于基区半导体的掺杂浓度，且发射结的面积较小，这样做是为了便于发射结发射电子。（2）集电结的面积要比发射结的面积大，便于收集电子。（3）联系发射结和集电结两个PN结的基区非常薄，且掺杂浓度也很低。上述的结构特点是三极管具有电流放大作用的内因。要使三极管具有电流的放大作用，除了三极管的内因外，还要有外部条件。三极管的发射极为正向偏置，集电结为反向偏置是三极管具有电流放大作用的外部条件。放大器是一个有输入和输出端口的四端网络，要将三极管的三个引脚接成四端网络的电路，必须将三极管的一个脚当公共脚。取发射极当公共脚的放大器称为共发射极放大器，基本共发射极放大器的电路如图所示。图中的基极和发射极为输入端，集电极和发射极为输出端，发射极是该电路输入和输出的公共端，所以，该电路称为共发射极电路。

二、放大器概述

放大器：把微弱的电信号放大为较强电信号的电路。基本特征是功率放大。共发射极基本放大电路。当输入端加入微弱的交流电压信号ui时，输出端就得到一个放大了的输出电压uo。在放大器的输入端加入一个交流电压信号ui，使电路处于交流信号放大状态（动态）。当交变信号ui经C1加到三极管V的基极时，它与原来的直流电压UBE（设为0.7V）进行叠加，使发射结的电压为uBE=UBE+ui。基极电压的变化必然导致基极电流随之发生变化，此时基极电流为iB=IB+ib。由于三极管具有电流放大作用，基极电流的微小变化可以引起集电极电流较大的变化。如果电流放大倍数为β，则集电极电流为iC=βiB，即集电极电流比基极电流增大β倍，实现了电流放大。经放大的集电极电流iC通过电阻RC转换成交流电压uce。所以三极管的集电极电压也是由直流电压UCE和交流电压uce叠加而成，其大小为uCE=UCE+uce=UCC-iCRC。放大后的信号经C2加到负载RL上。由于C2的隔直作用，在负载上便得电压的交流分量uce，即uo=uce=-iCRC。式中“一”号表示输出信号电压U0与输入信号电压Ui相位相反（相差1800），这种现象称为放大器的反相放大。放大电路中，左边是输入端，外接信号源，vi、ii分别为输入电压和输入电流；右边是输出端，外接负载，vo、io分别为输出电压和输出电流。

三、放大倍数的分类

第一，电压放大倍数：A■=■ （1）；第二，电流放大倍数：A■=■（2）；第三，功率放大倍数：Ap=■（3），三者关系为：Ap=■=■=Ai·Av。

四、放大器的增益

增益G：用对数表示放大倍数。单位为分贝（dB）。第一，功率增益GP =10lgAP（dB）。第二，电压增益Gv=20lgAv（dB）。第三，电流增益Gi=20lgAi （dB）。增益为正值时，电路是放大器，增益为负值时，电路是衰减器。例如，放大器的电压增益为20dB，则表示信号电压放大了10倍。又如，放大器的电压增益为-20dB，这表示信号电压衰减到1/10，即放大倍数为0.1。

不难看出，通过以上分析，能够很容易理解到信号的放大过程及其原理，为更进一步理解和学习打下基础。

参 考 文 献

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【关键词】电缆线路； 故障定位； 脉冲电流法前言

在实际电缆线路运行过程中，出现开路短线故障的概率很小，一般以低阻状态单相短路、高阻状态单相短路、闪络状态单相接地故障为主，大约占到总故障的80%，而这些故障中又以高阻状态单相短路和闪络状态单相故障为主，这些状态下线路的故障电流很小，很难做到精确的测定，而脉冲电流法利用一定的脉冲电流将高阻或者闪络性故障点瞬时击穿又瞬时恢复到原状态，这对故障定位是极为有力的。下面详细利用阐述这种方法在故障定位中的设计应用。

1脉冲电流法定位的原理

采用高电压将输送电力的电缆线路的故障点击穿，如图2-1所示，发生击穿后会产生电流行波信号，用相应的仪器设备采集并记录下这些信号，而电流行波信号在测量端与故障点往返一次的时间为Δt，如图2-2所示，根据公式l=v*Δt/2就可计算出故障距离。这种测试方法称为脉冲电流法。在这一方法中，利用线性电流耦合器实现电缆故障线路中的电流行波信号采集。

图2-1　脉冲电流测试法的接线方法

在这种方法中，故障点放电产生脉冲信号，而非利用测试仪器产生脉冲信号。如图2-2所示，设定故障点放电脉冲波形的起始点，故障点的反射脉冲波形为起另一个始点，它们之间的距离就是故障距离。

图2-2　脉冲电流法测试波形示意图

依据高压脉冲发生器对故障电缆施加高电压的方式的不同分为直流高压闪络测试法和冲击高压闪络测试法。下面分别讨论这两种方法的理论分析设计。

2冲击高压闪烁测试设计

冲击高压闪络测试法简称冲闪法，它适用于低阻、高阻、闪络性单相接地、多相接地或者相间绝缘不良的故障。

冲闪法的接线示意图如下图4-1所示，它在接线方式上与直闪法基本相同，只不过比直闪法多了一个球形间隙G，在储能电容C与电缆之间进行串接。在充电过程中，通过调节器调压实现对电容的充电过程，如果电容C上的电压达到一定上限时，球形间隙G就会出现被击穿的现象，这时，电容C对电缆线路进行放电操作，在这一过程中，可以看做是将直流电压瞬时加到电缆上。如果电压等级足够的高，那么故障点就会出现被击穿放电的现象，其放电所产生的高压脉冲电流行波信号往返循环传播与故障点和测试端之间，直到弧光熄灭或者信号被衰减掉为之；信号的传播与耦合同步进行，即高压电流行波信号往返传播一次，电流耦合器就耦合一次，这样通过测量故障点放电产生的电流行波信号在测试端和故障点往返一次的时间Δt，就能计算出故障点的距离。但用冲闪法要了解和注意一下几个问题：

图4-1　冲闪法测试接线图

（1）绝缘击穿不仅与电压高低有关还与电压作用时间密切相关。在测试时，电压加到故障点处可能要持续一段时间才能发生击穿，这个时间称为放电延时。受电缆上得到的冲击高压大小和故障点处电容、电感等电气参数的影响，放电延时有长有短。在用仪器测试时，可根据具体情况进行设置。 冲击高压脉冲信号越过故障点，还没到达电缆对端，故障点就击穿的称为直接击穿；从对端返回后故障点才击穿的称为远端反射击穿。直流电压行波在开路末端反射后，电压会加倍，有利于击穿故障点。（2）如何使故障点充分放电 依据上面的叙述，使得故障点充分放电的措施有两条：一是高电压；二是通过增大电容的办法延长电压的作用时间。 由高压设备供给电缆的能量可以由公式算得。即高压设备供给电缆的能量与贮能电容量C成正比，与所加电压的平方成反比，要想使得故障点充分放电，必须要有足够的使得故障点放电的能量。

（3）如何判断故障点击穿与否　冲闪法的判断的关键就是如何判断故障点是否出现击穿放电的现象。经验不足的人员往往会主观认为，只要出现球间隙放电的现象，就可认为故障点出现被击穿的现象了，可这种想法在实际判定中可能是不正确的。因为球间隙是否被击穿与球间隙的距离及所加到球间隙的电压的幅值是密切相关的。球间隙的距离越大，击穿球间隙所需要的电压幅值就越高，这是一种正相关的近似线性关系。而电缆线路故障点能否出现被击穿的状况是与施加到线路故障点上临界击穿电压密切相关的，大于邻近值就可实现击穿，反之，如果球的间隙比较小，它的间隙击穿电压比线路故障点击穿电压小，那样很显然，线路的故障点就不会出现被击穿的状况。

在实际判定中除了可以以相关仪器记录到的波形来判断故障点是否出现被击穿的情况，还可以利用一定的故障现象来实现对故障点是否击穿的判断。

1）电缆线路故障点在没被击穿的情况下，球间隙的放电声一般比较嘶哑，声音比较小也不清脆，虽然也可能出现连续的放电声，但故障点的火花十分微弱；而故障点出现击穿现象时，球间隙的放电声音是比较清脆响亮，而且放电的火花也比较大。2）电缆线路在故障点未出现击穿时，监测线路的仪表可以发现，电流、电压表在空间的摆动比较小，而当出现故障点击穿的现象时，监测仪表——电流、电压表指针在空间上的摆动范围较大。

3结语

随着国民经济与科学技术的不断发展，电缆的应用也会越来越广泛，与之对应的电缆故障测试技术也在不断发展。因此，我们一定要加强对电缆故障测试的研究，不断提高故障测试的精确性与快速性，以此来不断提高供电的可靠性，为国民经济的快速发展提供可靠的电力保证。

参考文献

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【关键词】输电线路；铁塔基础；设计；问题；解决方法

随着我国社会经济水平的快速提升，我国人们对电力的需求也是与日俱增，各工程企业为了满足人们对电能的需求，大力开展输电线路铁塔基础建设。然而要顺利开展输电线路铁塔基础建设的各项内容，需要一套完善的铁塔基础设计方案，它是确保输电线路铁塔基础工程质量的重要依据。

1 输电线路铁塔基础设计问题分析

输电线路铁塔基础设计是铁塔基础工程开展的重要依据，可以说铁塔基础设计水平在很大程度上能够确定铁塔基础工程质量，由于输电线路铁塔基础设计中涵盖了诸多方面的内容，一个环节把握不好，就有可能给整个铁塔基础工程建设带来一定的安全隐患。就我国输电线路铁塔基础工程现状而言该企业的铁塔基础设计还有待完善。目前输电线路铁塔基础主要的设计问题有：

1.1 混凝土配比设计问题

混凝土基础工程出现裂缝现象，在很大程度上就是由于混凝土基础设计不当造成的。混凝土属于人工石材，其中所掺入的水泥浆及骨料等施工材料受很多因素的限制，会因为外界及其他因素而发生收缩，从而损坏混凝土表面，严重的会直接导致混凝土基础施工出现裂缝。出现裂缝的原因不具有唯一性，但是混凝土基础设计是引起裂缝的主要原因，在铁塔基础设计中需要根据铁塔基础工程实际需求合理进行混凝土材料配比，但是一些铁塔工程企业为了尽快进行铁塔施工建设，缩短铁塔基础施工工期，在铁塔基础设计中草草了事，并没有对混凝土配比进行严格计算与审核，从而导致混凝土配比不当等状况。

1.2 箍筋位置、绑扎及间距等数值设计不精确

在铁塔基础工程施工中的箍筋位置、绑扎及各个钢筋材料之间的间距都需要准确的定值，然而在铁塔基础设计中对这些因素的数据没有精确计算，其设计中各个因素的取值与铁塔基础工程实际数值要求存在较大的差异性，铁塔基础施工中的箍筋位置、绑扎及间距等因素往往达不到铁塔基础设计要求，从而使铁塔基础工程的承载力低于设计值。

1.3 铁塔基础设计方法使用不当

输电线路铁塔基础工程是一项较为复杂的系统工程，其中铁塔基础设计是铁塔基础工程实施的依据。在铁塔基础设计工作中首先需要对铁塔基础工程各个施工工序及相关数值进行设计与计算，针对不同的铁塔施工工序特点应选择与之相应的设计方法。然而在铁塔基础设计实际工作中一些设计人员在设计之前对铁塔基础工程没有深入了解，对其特点更是模糊不清，这一状况严重影响了铁塔基础设计人员的设计水平，使铁塔基础工程质量无法得到保证。其次，部分铁塔基础工程企业内部的设计人员在铁塔基础设计中依然沿用传统的安全系数设计方法，不符合现今形势下的输电线路铁塔基础工程特点。

1.4 软土质地区铁塔基础设计不够合理

铁塔基础设计方法及内容并不是一成不变的，铁塔选型的不同，那么相应的铁塔基础设计方法及内容也是不同的，在设计之前应全面考察铁塔基础工程地形地貌及实际情况，只有在全面了解铁塔基础工程的基础上才能够进行合理化设计，但是一些设计人员责任心不强，在设计中非但没有考虑铁塔基础工程特点，而且还一味照搬其他工程企业的设计模式，背离了铁塔基础设计的目的，失去了铁路工程企业开展铁塔基础设计工作意义。

2 优化输电线路铁塔基础设计的方法

输电线路铁塔基础设计直接关系着输电线路铁塔基础施工质量，对铁塔工程企业具有重要意义，基于铁路基础设计工作的重要性及作用，全面贯彻落实输电线路铁塔基础设计工作，只有这样才能从根本上提高输电线路铁塔基础工程质量。铁塔工程企业应积极面对铁路基础设计中存在的问题，不断完善铁塔基础设计水平。以下是笔者针对上述设计问题提出的优化方法：

2.1 合理配比混凝土材料

在铁塔基础设计中需要对混凝土材料配比进行严格把控，水泥浆及骨料是混凝土材料中的重要配比材料，在配比之前不仅要对这些材料进行质量检验，还要对各种材料的使用量进行精确计算，从而确保混凝土材料配比的合理性，保证混凝土材料的均匀性，只有这样才能使混凝土基础施工更加坚固，降低混凝土裂缝现象发生的概率。另外混凝土出现裂缝还有一些自然因素或者其他因素造成的，设计人员在铁塔基础设计中应针对一些常见的裂缝现象制定行之有效的预防措施，这一做法能够大大提高混凝土施工质量。

2.2 精确计算箍筋位置、绑扎及间距等数值

铁塔基础工程施工中需要用到箍筋、钢筋等材料，铁塔基础施工对这些材料的施工位置、绑扎方式及间距有严格的要求，因此铁塔基础设计人员应精确计算箍筋位置、绑扎及间距等数值，增强铁塔基础施工的合理性与科学性。一般情况下铁塔基础施工中的第一根箍筋与铁塔基础顶面的距离应控制在130-450mm，具体取值根据铁塔基础施工实际情况进行选择，应确保钢筋材料的承载力满足铁塔基础施工的要求，为输电线路其他施工建设奠定基础。

2.3 选择科学合理的铁塔基础设计方法

输电线路铁塔基础工程是一项较为复杂的系统工程，在选择铁塔基础设计方法之前设计人员应去铁路基础工程现场进行实际勘察，在全面了解铁塔基础工程特点及地质状况的情况下再选择设计方法，这样能够使铁塔基础设计方法更加科学合理。之所以在选择设计方法之间要求设计人员进行实地勘察，是因为不同的地质状况所采用的设计方法也有所区别，例如对于一些砂土及粘性土等地质，最好在铁塔基础施工中运用强夯法，该方法在这种地质状况中较为适宜，因为它可以对地质中的碎石及块石等进行有效处理。

2.4 完善软土质地区铁塔基础设计

软土质地区相对其他施工地区具有一定的复杂性，其铁塔基础比较薄弱，所以在软土质地区铁塔基础设计中应大力加强该地区土质的承载力，不然在铁塔基础施工中很容易发生塌陷等情况，从而影响铁塔基础施工进度。为了避免这种情况的发生，当该地区承载力强度不够时应及时采取有效的措施。一般情况下铁塔工程企业都是运用换填土垫层的方式来处理铁塔基础薄弱的问题，提高铁塔基础的承载力。

3 总结

输电线路所经过的地质条件十分复杂，不同地质对铁塔基础设计及施工要求也不尽相同，那么为了保证输电线路铁塔基础具备较强的承载力，提高铁塔基础的稳定性，设计人员应在铁塔基础设计工作中不断优化设计方法，找出影响铁塔基础设计的因素，这样一来就能够有针对性的开展铁塔基础设计工作。与此同时还要全面考虑铁塔基础工程地质特点及工程要求，在此基础上进行合理化设计，只有这样才能确保后期铁塔基础工程施工的顺利开展。

参考文献：

[1]张启后.高压输电线路铁塔基础施工质量控制[J].前沿探索，2012 （06）.

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【关键词】 电力通讯 线路设备 检测方法 故障排查

电力通讯线路是我国电力系统建设中的核心内容，其稳定性对整个电力系统的正常运行具有深远的影响。在实际的应用中，电力通讯线路一般采用光缆传输，技术人员应熟练掌握通讯线路的组成，加强线路的问题探讨，从故障的本质入手，及时彻底的解决故障问题。电力企业应不断优化线路故障处理方案，及时对电力通讯线路故障进行检测维修，确保电力通讯的正常运行，进而保证整个电力系统的高效运行，提高电力企业的经济竞争力与社会竞争力。

一、电力通讯线路概述

当今社会对电力的需求越来越大，需要电力企业不断提高供电的可靠性，电力通讯线路是我国电力自动化建设项目的重要环节，在电力系统的正常运行中起着关键作用。电力通讯线路承担着信息传输的重要职责，对常见监测信号的回传、视频信号的处理、控制信号系统的发射等内容都有重要影响，电力企业应确保电力通讯线路的可靠性、稳定性、完整性和私密性，保证电力通讯的安全。我国的电力通讯大多用光纤传输，电力企业应利用光传输技术在网络服务和通信方面的优势，不断优化提升网络信息技术水平，使电力通讯更高效的运行。光纤进行信号传导尽管具有成本低廉、信号传输质量高的优势，但光纤易因挤压、拉扯、火烧或电弧损伤等造成损坏，使电力通讯线路出现故障，电力企业应加大故障排查力度，从根本上解决相关设备可能出现的故障问题，确保电力通讯线路的正常运行。

二、电力通讯线路设备检测方法及故障排查

1、对红光笔进行检测及故障排查。电力通讯线路中最常见、应用最广泛的设备之一就是红光笔，是进行电力通讯线路检测及故障排查的重要工具，对电力通讯线路的正常运行具有举足轻重的作用。红光笔通过发射激光可以实现远距离传输，应用起来较为方便。使用红光笔进行故障线路的检测时，需一人携带红光笔进入维修地点发射激光，技术人员结合激光的分布与特点判断故障位置并及时进行维修。红光笔帮助技术人员及r确定线路故障的具置，有利于提高维修工作的效率，对电力通讯线路的正常运行具有重要意义。

2、对光纤测距仪进行检测及故障排查。光纤测距仪（OTDR）在电力通讯线路检测与故障排查中也有重要应用，最大优势是应用价格便宜，具有经济、安全、高效的特点。利用光纤测距仪可以准确的将光纤出现断裂的位置反映给维修技术人员，不仅如此，光纤测距仪还可以准确测量光纤衰减损耗的位置与每一处的弯折程度，有利于技术人员提前排除安全隐患，减少电力通讯线路故障问题带来的经济损失。

3、对光纤寻线仪进行检测及故障排查。对一些较为复杂的机房或通讯线路中出现干扰的光缆进行检测及故障排查时，仅仅应用红光笔与光纤测距仪是远远不够的，此时应该应用光纤寻线仪进行检测，对故障的位置与情况进行准确判定与分析，确保线路安全稳定的运行。例如在实际操作过程中出现弯折光缆的情况，利用光纤寻线仪进行检测时会出现摆动，技术人员应加大光纤寻线仪的操作使用力度，准确测量出光纤的总长度，快速查找出电力通讯线路出现故障的位置，光纤寻线仪相比于红光笔和光纤测距仪，虽然可以确定其内部和其他部位出现断裂的准确情况，但其价格昂贵，电力企业需根据实际情况与其他设备仪器结合在一起对线路故障进行检测与排查。

4、对光功率计进行检测及故障排查。光功率计是电力通讯线路检测与故障排查不可缺少的重要工具，主要用于线路信号的强弱检测。光功率计进行工作时，如果读数是负数则表明信号较强，而且数值越小代表的信号越强，当光功率计的信号为∞db时说明线路已经开通。使用光功率计可以测量设备发射信号的强度与测试设备的发射功率，还可以对电力通讯线路与设备的故障位置直接进行判定，而且准确性与安全性更高，对电力通讯线路与设备的稳定运行具有较大影响。

三、总结

信息时代已经来临，随着科学技术的不断发展，电力通讯线路设备也在不断发展，当线路设备出现故障问题时，电力企业应及时对其进行维修，提高电力系统运行的效率。电力企业应不断完善电力通讯线路设备故障处理方案，及时进行技术创新，通过红光笔、光纤测距仪、光纤寻线仪、光功率计等检测方法进行线路设备的检测与故障排查，寻找最经济安全的故障排除途径，保证电力通讯线路设备的正常运行，为电力企业更快更稳的发展打下坚实的基础。

参 考 文 献

[1]张伟伟.分析电力通讯线路设备检验及故障处理[J].建筑工程技术与设计，2016，（7）：1465-1465.