电路设计过程范文

导语：如何才能写好一篇电路设计过程，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 FMEA；不对称高压脉冲轨道电路；设计过程

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0053-02

1 FMEA简述及分析过程

FMEA（fault mode，effects analysis），其中文全称为“故障模式及影响分析”，是一种自下而上、分析产品所有可能的故障模式及其可能产生的影响，并按每一个故障模式的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法，广泛应用于产品可靠性工程、安全性工程、维修性工程等领域。FMEA分析过程和基本步骤为：

1）定义系统功能和工作最低要求。

2）拟定功能结构层次图以及其他图标或数学模型。

3）确定分析的基本原则和用于完成分析的相应文件。

4）确定故障模式、原因和影响，以及它们之间相对的重要性和顺序。

5）找出故障的检测、隔离措施和方法。

6）找出设计和工作中的预防措施，以防止特别不希望发生的事件。

2 FMEA在不对称高压脉冲轨道电路设计中的应用

2.1 不对称高压脉冲轨道电路定义

图1 非电气化非电码化结构简图

不对称高压脉冲轨道电路属于有绝缘、闭路式脉冲轨道电路，是基于钢轨传输信号的一种铁路站内轨道电路，不对称高压脉冲轨道电路主要由高压脉冲发码器、轨道/扼流变压器、传输通道、高压脉冲译码器、轨道继电器等组成。由工频电源为电路提供能量，通过发码器控制电容充放电为电路提供脉冲峰值电压，经送端轨道变压器变压、钢轨流至接收端轨道变压器变压、译码器整流出两路分别为二元差动继电器提供头部和尾部电压，使得二元差动继电器正常工作。不对称脉冲轨道电路用于检查轨道区段是否有车占用，若有车占用，轨道电路终端的轨道继电器应处于落下状态；若无车占用，轨道继电器应处于吸起状态。图1所示为非电气化非电码化不对称高压脉冲轨道电路系统结构框图。

2.2 建立不对称高压脉冲轨道电路结构层次框图

以非电气化非电码化不对称高压脉冲轨道电路为例，其主要由发码器、送端轨道变压器（扼流变压器）、受端轨道变压器（扼流变压器）、译码器、继电器五个模块串联而成；根据功能划分，发码器又可分为稳压器、发码电子盒、限流电阻；译码器可分为脉冲信号头部整流电路、脉冲信号尾部整流电路；继电器分为脉冲接收线圈、接点部分。图2所示为非电气化非电码化不对称高压脉冲轨道电路产品结构层次框图。为便于分析，给每个部件都赋予编号。

图2 非电气非电码化不对称高压脉冲轨道电路结构层次框图

2.3 故障判断或分析原则

当轨道电路中的终端设备--轨道继电器错误落下或吸起时，可判定为轨道电路系统发生故障。当轨道电路的终端设备——轨道继电器错误吸起，示为危险侧故障。

2.4 故障严酷度的判定方法

表1 严酷等级划分

严酷等级 赋值 严重程度

特大事故 Ⅰ级 继电器错误吸起，轨道电路错误显示空闲，

造成多人死亡或重伤

重大事故 Ⅱ类 继电器可能错误吸起或落下。

造成少数人死亡或重伤。

次要事故 Ⅲ类 继电器错误落下或分路残压过高。

影响轨道电路可用性，列车晚点，影响分路效果。

轻微事故 Ⅳ类 继电器错误落下，

影响行车的其他情形及轨道电路可用性。

参考《铁路交通事故调查处理规则》量化危害伤害程度、范围，以及铁道部对危害严酷等级的划分，铁路信号产品通常遵循如表1示的严酷度准则划分。

2.5 故障影响定义

故障影响是指产品的每一个故障模式对产品自身或其他产品的使用、功能和状态的影响。本文以模块为最底层举例，则定义如表2所示的故障影响。

表2 故障影响的定义

名称 定义

局部影响 某模块的故障模式对其本身及所在层次的影响，

如发码器的故障模式之一对其自身的影响

系统影响 某模块的故障模式对该模块所在约定层析的上一层次产品的影响，如发码器的故障模式对轨道电路的影响。

最终影响 某模块的故障模式对该模块所在约定层析的最终层次的影响，如发码器的故障模式对信号系统的影响。

2.6 分析结果

根据上述描述的严酷度等级、故障模式程度等级划分，结合图2分析的约定层次进行FMEA分析，并根据本文第1节描述的“FMEA分析过程及6个基本步骤”逐一进行分析，分析结果参见表3所示的FMEA工作表单。各种故障的影响及严酷度主要是根据设计人员及其他现场经验分析而成。

3 总结

在对不对称高压脉冲轨道电路进行FMEA分析过程中也存在一些问题，比如现场历史数据的不足、分析人员的实践经验较少等，从而影响了FMEA分析的深度及正确性。然而，在产品开发设计过程中进行FMEA分析，不仅可找出薄弱环节，进一步改进可靠性；对于铁路产品，通过分析FMEA可以进一步对产品的技术危害进行分析，并可在FMEA基础上进一步进行CA（critical analysis）危害性分析，增加其安全性。例如上述所举例分析的不对称高压脉冲轨道电路FMEA分析可看出，当差动继电器发生“继电器错误吸起”则会出现致命性的影响，其次是译码器尾部电路故障。因此，在铁路产品设计开发过程中有必要进行FMEA分析。

参考文献

[1]董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性（RAMS）[M].中国铁道出版社，2009.

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关键词：电路；精品课；教学改革；实践

作者简介：霍炬（1977-），男，河北唐山人，哈尔滨工业大学电气工程系，副教授；齐超（1970-），女，黑龙江齐齐哈尔人，哈尔滨工业大学电气工程系，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2012010166）的研究成果。

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0040-02

哈尔滨工业大学电工基础教研室成立于1952年，教研室的前辈对教研室和电路课程建设做出了巨大贡献。哈尔滨工业大学校训“规格严格，功夫到家”就是在俞大光院士等前辈的倡导下形成的，它对学校的建设和发展产生了深远的影响。

在20世纪50年代，该课程称为电工基础，是电路和电磁场的合并，在70年代，才将电路和电磁场分开，分别设课。目前“电路”课程是面向电类专业本科生开设的技术基础课。自从2003年教育部启动精品课建设以来，[1]结合国家精品课建设要求，以及学校办学定位和培养目标，课程组实施了一系列特色鲜明的教学改革和教学实践。课程建设过程中始终注重体现一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材和一流的教学管理的精品课程建设主旨和内涵，保证了精品课程建设的目标和水平。

一、“电路”课程教学方法改革

1.深化教材改革，将电路理论阐述与电路仿真分析相结合

教研室从推出《电路理论基础》第一版教材以来，结合新时代的培养方针，不断调整完善，与时俱进，一直持续进行教材改革。迄今已推出第三版教材，第四版教材已完成初步规划。《电路理论基础》第三版教材将电路仿真机辅分析软件OrCAD和MATLAB成功引入例题解析，教材中每节有代表性的例题除了常规解法外，都会用OrCAD或MATLAB辅助求解，[2]极大地调动了学生学习积极性，增强了学生的理解力。

2.传统授课方式与多媒体电子教案授课方式相结合

传统的板书教学可以通过书写板书留给学生思考时间，从而使得学生能紧随教师的授课思路，能当堂理解和消化教师的授课内容。但传统的板书教学能提供的信息量有限，难以适应现代教学改革的需求，因此引入多媒体教学就成为一种有效手段。引入多媒体教学可以充分利用计算机的特点，将文字、声音、图形及影像等多种媒体整合在一起，既保证课堂的信息量，又使得学生获得的信息更加生动形象。

3.课堂教学、实验教学和上机教学相结合

将OrCAD仿真软件引入理论教学和实验教学中。对于比较复杂的电路，课堂讲授既费时又难以现场观察其电路行为，而应用计算机辅助分析则能方便地改变电路的参数、结构、频率等，从而帮助学生认识复杂的电路系统行为。为强化学生对OrCAD仿真软件的掌握，课程设置了16学时的上机实验，要求学生应用该软件计算直流电路、交流电路、暂态电路以及非线性电路问题。

4.课前、课后延伸式教学相结合

每学期开课前，根据上学期专家、学生和教师反馈，教研室对教学内容重新进行精心安排，科学地制定教学日历，并上传到网络上，学生可以清楚地了解课程的总体安排和各章节主要内容。由于“电路”课程是专业基础课，采用大班教学，教师与学生单独沟通机会相对较少。针对这种情况，课程组采取了一系列措施：每天安排一位教师答疑；将每位老师的电子邮箱、QQ号公布给学生开通网上答疑等。实践下来，收到了非常好的效果，不仅能够及时解决同学在学习中的疑问，还能了解学生对教学的个别需求，从而改进教学方法。

5.启发式教学，激发学生自主学习

在教学过程中采用回忆式提问、理解式提问、应用式提问、专题讨论等方法，积极引导学生主动思考，鼓励学生回答问题，加强了学生自主学习的能力和判断能力，并培养了学生主动思考的习惯和探索精神。每学期布置一到两次大作业，引导学生对学过的知识进行总结，达到融会贯通的效果。

6.注重基础课与后续专业知识点的结合

对重要的知识点介绍它的前因后果，使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识点的学习，形成发散思维，将学习的知识构成有机的整体，有利于学生对后续专业课程的学习，培养学生综合运用知识的能力。例如，从大学物理中的波现象引入到传输线的波过程；将复频域中的网络函数和控制系统中传递函数及稳定性相结合。

7.把工程背景和科技发展史引入教学

“电路”课程虽然是专业基础课，但和工程实际密切相联。为了培养学生发现问题和解决问题的能力，在讲授分析理论的同时，还介绍其工程背景和应用，使学生了解工程实际应考虑的复杂因素，从而建立起对电路的实际器件与电路模型的相互联系的认知，深刻理解电路模型的适用范围、条件和局限，了解重要的分析方法产生的历史条件和工程背景。例如讲授正弦交流和三相电路时，让学生了解交流电的历史及国际标准、国家标准；讲授分布参数电路时，介绍电缆和电力传输线的故障测距。

二、“电路”课程教学手段更新

1.多媒体电子教案的应用

教研室制作了《电路理论基础》电子教案，由高等教育出版社出版，每个教师可以根据自己的教学风格进行修改。对于抽象的、难以理解的内容，同时制作了部分动画课件帮助学生理解，如频率特性、波的多次反射、驻波。

2.网络教育

开发了电路课程网站（http：//）和电路实验教学网站（http：//），实现了立体化教学，为学生创造了自主学习的客观环境。课程网站为学生开辟了一个新的学习途径，加强了教师与学生和外校同行的交流与互动。教师在网上答疑不仅使提出问题的学生受益，也可使其他的学生受益。此外，其他高校的学生可以通过网站下载了解本课程的相关资料和信息，实现了优质的教学资源共享。

3.自主学习能力和创新能力的培养

为了调动学生自主学习的积极性，对部分院系电路考试方法进行了改革，在原来考试方式（平时成绩+作业成绩+期末笔试成绩）的基础上，增加了附加分。要求学生在课程学习期间撰写有关电路理论和电路应用的小论文，教师对此小论文进行评判给出附加分，附加分满分为8分。此举措锻炼了学生发现问题和解决问题的能力，部分学生所写的小论文经教师指导修正后已在相应的期刊上发表。

三、实践教学突出

以培养学生基本实验技能、综合设计能力和科研创新能力为目标，在实践教学中突出学生四种能力的培养。

1.理论验证及基本实验技能的培养

理论验证及基本实验技能是实验的基本功，以此加深理解电气信息、电子科学技术领域内的基本理论，对课堂教学所学的部分理论内容进行实验验证。学生通过实验可初步掌握常用的电工仪表、电子仪器设备的使用方法；按预定的实验要求完成基本的电路实验，准确地读取实验数据，测绘波形和曲线，分析实验结果，写出符合要求的实验报告。这种基本科学实验能力的培养，对于每个学生都是至关重要的。

2.学生动手能力的培养

要求学生完成有一定内容深度和工作量的小课题，使学生学会通过实践学习科技知识，掌握综合用电的本领。实验室给出实验题目并提供实验条件，学生从查阅资料、选择元器件、构思实验步骤、调试电路，到完成实验，均需要自己独立完成。通过这样的实验，增强了学生的实验兴趣，全面提高了学生动手能力。

3.工程计算能力的培养

通过在电路理论和实验教学中采用OrCAD和MATLAB软件进行电路仿真，充分发挥计算机在实验教学中的作用，培养学生的仿真意识和仿真分析能力。仿真实验能够帮助学生更好地完成设计任务，动手操作实验之前，先仿真，以验证设计正确与否。以实际操作实验为主，计算机仿真为辅，既突出了实验能力的培养，又强调了新实验手段的学习。

4.掌握高新技术能力的培养

学生在校期间，应利用实验中心先进的实验设备，尽可能多地了解和掌握高新技术，如EDA、PWM控制器、可编程控制器、单片机、计算机仿真技术等，这样在以后的技术工作中才能具有更多的本领、更强的能力，处于更有利的竞争地位。

四、青年教师培养规范

青年教师的培养是建设好精品课程的重要保证。[3]为此，教研室特别注重对青年教师的培养，为他们的迅速成长尽量创造有利条件，具体培养措施如下：

1.实行指导教师制度

每位青年教师来教研室工作后，教研室为其配备一名教学经验丰富的指导教师，从教学、科研等各方面研究并制定详细的培养计划，并要求每学期至少有两次具体指导。

2.实行上岗制度

新来教师必须进行岗前培训和试讲，获得上岗资格。必须经过1～2个学期的助课，完成全部指导实验教学的内容，方能进行讲课工作。

3.教研室实行集体备课制度

每学期进行5次集体备课，对教学中出现的疑难问题和教学方法进行讨论，以利于教师相互促进，相互提高。

4.鼓励在职攻读博士学位

大力支持青年教师完成博士学位的攻读。在学校政策鼓励下，教研室任课教师已全部获得博士学位。

5.吸收青年教师参与教材的编写工作

通过参与教材的编写工作，加深青年教师对教学内容的理解，促进教学水平的提高。

五、结论

在国家精品课建设过程中，“电路”课程教学依据以育人为本的理念，按照“规格严格、功夫到家”的传统，对基本概念严格要求，注意理论联系实际，注意研究教学方法改革，采用互动式教学，培养学生思考和表达能力，激发学习该课程的兴趣；并不断充实和更新多媒体电子教案和课程网站，使其被广为利用；加强实验教学，在基本型实验的基础上，开创了设计型实验和个性化研究型实验，培养学生动手能力；培育了一支年轻有为、水平高、团结紧密的教师队伍。

参考文献：

[1]商思礼.教育部启动精品课程建设工作[J].中国大学教学，2003，（6）：4.

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关键词：输电线路建设；运行过程制约因素；解决策略

中图分类号：TM726 文献标识码：A

电力能源和人们的日常生活有着非常紧密的联系，电力的发展对我国经济发展有着非常大的促进作用，然而现阶段在进行输电线路建设时却不可避免地受到各方面的制约，例如人为原因，电磁场，环境等，这些制约因素不仅使输电线路建设所需的成本增加，同时还限制了人们的正常用电，因此需要我们采取合理的方式有效地解决这些制约因素，促进电网的进一步发展。

1.输电线路建设及运行过程中受到的制约因素

1.1 土地资源

无论是城市化建设还是输电线路建设，这两者在建设中都会需要用到非常多的土地资源，同时这两者又都是我国经济获得发展的非常关键的因素。如果输电线路想获得进一步扩大，一定会需要更多的土地，然而城市面积原本就比较有限，而且在进行城市化建设时每一块土地都有明确的使用用途，同时已经建成的建筑不能被转移或者是取消，这样就给输电线路建设带来了相对比较大的困难。

1.2 线路安全

现阶段人们的用电量在不断增大，然而很多地区的输电线并没有经过更换，依旧是原来的输电线，然而如今人们已然已经买入电器时代，各类电器的电量消耗已经远大于之前，老旧的输电线已经无法满足现在的供电需求。另外在城市化建设的不断推进过程中，输电线路在建设时存在有设计不合理的现象，无法满足用电规范标准，因此也就给电线路的运行带来一定的安全隐患。

1.3 自然条件

输电线路建设即运行过程中受环境影响非常大，其中受风力制约最为严重，根据相关数据统计得出，我国在最近5年内出现的电线路故障其中有将近45%的故障发生原因是由风力导致的，通常情况下，大风来临时还伴有大雨的发生，这样就给输电线路带来巨大的影响。同时在非常寒冷的天气，冰冻情况下也会给输电线带来巨大的困扰，如果冰害过于严重，会造成输电线路断裂或者是线路塔倒塌现象，严重限制人们的正常用电，给人们的日常生活带来巨大的困扰。

1.4 维护制约

输电线路建设完成已经投入使用后，为了能够有效提升输电线路运行稳定性，就需要人们经常对输电线路进行维护以及管理，然而现阶段尽管我国在输电线路维护方面投入了较大的财力，物力以及人力，但是由于缺乏科学并且合理的维护方案，导致维护效果偏低，严重限制了输电线路的运行。

2.输电线路建设及运行过程制约因素的解决策略

2.1 施工工艺以及施工材料的改善

在进行输电线路建设时，在施工材料方面可以选择截面比较大的导线，从而使输送的容量得到一定程度的提升，采取该方法可以有效地将线路运输过程中造成的损耗降低。如果交流线工程采用的是大面积导线，不仅可以将输送容量提升，同时单位长度范围内导线的电位梯度以及自身电阻都会减少，而且可以使线路中电阻损耗以及电晕损耗减少，有效地节省线路资源。

在进行输电线路建设施工时采用的是碳纤维导线，这样不仅可以提升输电线路安全性，还可以提升输送容量降低线路运输过程中的损耗。拿碳纤维芯绞线和其他材料的导线展开比较，可以发现碳纤维具有重量轻、耐高温、损耗小以及强度大等多种铺垫，因此如果在输电线路建设中充分地应用碳纤维绞线，即使处在高温状态下，输电线路也可以正常运行，不会出现任何运行故障。

2.2 对输电线路进行创新

在进行输电线路建设的电网骨干选择工作时，需要记住应该选用特高压电线路，因为特高压输电技术可以使电能传输的经济性得到显著提升，如果选择特高压和每个区域的电网进行连接，还可以有效地将用电高峰期避开，形成一种相互备用的关系，这样就使得整体联网的效益得到很大提升。另外，特高压网的建设还可以使电网变得更加坚实，使电网的强度得到提升，从而使电流极限容量问题得到有效解决。现阶段高压骨干网络已经开始得到越来越多的人的认可，并且开始在输电线路建设中得到更多的应用，以后必将会展现出更大的优势。

2.3 同塔多回

在进行输电线路建设施工中，可以更多地使用结构比较紧凑，同塔多回的输电线路从而使走廊中输送容量得到提升。使用同塔多回的线路和传统的500kV交流线路进行对比，人们可以非常明显的发现，采用同塔多回的线路的自身输电能力远高于传统的交流线路方式，同时同塔多回的方式还可以使走廊面积得到节省，提升输电线路的运行效率。

2.4 导线悬挂

在进行输电线路建设施工中，可以采用将导线提高的方法来降低输电线路受到的电磁环境以及下放各类环境的限制，采用导线悬挂的方式还可以降低因为房屋拆迁或者是走廊征地等因素造成的影响，同时采用在这种方式还可以使输电线路建设中消耗的费用得到控制。

2.5 自然环境

在进行输电线路建设工作时，首先需要对输电线路这个整体工程展开设计，在进行设计时，设计人员需要深入到工程现场展开实地考察工作，需要充分地了解当地的房屋建筑情况、地形情况、地质情况、城市文化情况以及气候情况等，在充分地了解这些实际情况之后展开对工程的设计，这样可以保证在工程设计完成之后，该输电线路可以承担一般情况下的比较轻微的自然灾害，避免出现由于一些很小的问题导致输电线路无法运行情况的发生。另外，在对输电线路进行设计时还需要重点考虑雨和风的影响，因为由于雨和风的影响造成的输电线路故障发生的频率明显高于其他原因造成的输电线路故障。因为不同地区的气候以及风向都存在有非常大的差异，即使是同一地区，山前风还是山后风对输电线路的影响也都不一樱因此需要我们在对输电线路进行设计时充分地考虑到多方面的因素，尽量将所有的因素都进行细化地管理，需要在保证工程质量的基础上尽量减少工程成本。

结语

综上所述，现阶段伴随着城市化建设的不断推进，人们的用电量也在不断地增加，这也就给输电线路提出了更高的要求，需要人们加强电网的建设来实现给人的安全稳定供电。然而在输电线路建设及运行中会受到各种制约因素，因此需要我们采取有效的措施积极解决输电线路建设和运行中受到的限制，从而提升我国输电线路建设水平。

参考文献

[1]李瑞.输电线路建设运行中的制约因素与技术创新[J].产业与科技论坛，2015，14（16）：72-73.

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关键词：中职教育 一体化教学 能力培养 电路设计 PCB制作

一、一体化教学的意义

通过一体化教学，可以达到以下几个转变：教学从“知识的传递”向“知识的处理和转换”转变;教师从“单一型”向“行为引导型”转变;学生由“被动接受的模仿型”向“主动实践、手脑并用的创新型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“室内外专业教室、实习车间”转变;教学手段由“口授、黑板”向“多媒体、网络化、现代化教育技术”转变，从而以“一体化”的教学模式体现职业教育的实践性、开放性、实用性。教学的目标在于培养懂理论、会操作的技术工人，这就要求学生既要有扎实的理论基础，又要具备熟练的操作技能，而且二者在实际工作中能有机结合，迅速适应岗位工作并跟上行业发展步伐。

二、一体化教学在《电路设计》中手工制作PCB的教学设计与实施

根据该Protel课程的教学内容和中职学生的特点，下面是自己在protel教学过程中运用一体化进行手工制作的PCB教学过程实例。

1.实训目的：通过手工制作PCB，了解PCB制作的工艺原理，体验PCB制作工艺过程，掌握热转印法手工制作PCB的操作方法。

2.实训的器材及场地要求：（1）激光打印机（全班共用）; （2）热转印机（小组或全班共用）;（3）小型腐蚀机或腐蚀槽（小组或全班共用）;（4）小型视频台钻或手电钻及钻头（小组或全班共用）;（5）裁板机（小组或全班共用）;（6）覆铜板、热转印纸、细砂纸1套/人;（7）元件盘、镊子、油性记号笔1套/人;（8）场地应设有上、下水及清洗水槽。

3.实训内容及步骤：实训内容及步骤按图所示的工艺流程进行。

任务1：设计PCB

用protel DXP 2004或其他制图软件设计绘制PCB图形，也可以直接使用如图所示的图形。图形应满足以下要求并检查：

（1）焊盘尺寸应大于75×75mil，线宽不小于15mil，线距定在10mil以上;如果有贴片元件，建议阻容件封装采用0805，二极管类型为3216，三极管为SOT-32，集成芯片类封装为SOT-14。

（2）检查焊盘尺寸是否正确。

（3）检查图形是否完整，有无短、断缺陷。

任务2：打印及热转印图形

（1）用激光打印机打印设计图形。将设计好的PCB图用激光打印机打印到热转印纸上，打印前确认热转印纸的正反面，打印时用纯色，色调深一些，注意打印比例一定要1∶1。如果是利用Protel布线设计的双层板，那么层次一定要镜像打印，否则转印出来就反了。

（2）裁板与处理。①用裁板机剪裁大小合适的覆铜板，尺寸最好比图纸大一些。如果没有载板机也可以用钢锯根据PCB规划设计尺寸对覆铜板进行下料。②用锉刀将四周边缘毛刺去掉。③用细砂纸将敷铜面打磨光滑，再用洗衣粉或洗涤灵溶液洗净并清水漂洗后晾干。清洗后的覆铜板铜面要保持清洁，不要直接用手拿也不要接触其他物品。注意：此道工序关系到转印效果，一定不能省略或马虎从事。

（3）用热转机转印图形。①将热转印纸平铺于桌面，有图案的一面朝上。②将单面板置于热转印纸上，有覆铜的一面朝下。③将覆铜板的边缘与热转印纸上印制图的边缘对齐。④将热转印纸按左右和上下弯折180度，然后在交接处用透明胶带粘接。

（4）PCB图的转印。①将热转印机放置平稳，接通电源，轻触电源启动键两秒，电机和加热器将同时进入工作状态。②按下“温度”键，同时再按下“上”或“下”键，将温度设定在150～180度之间。③按下“转速”键，同时再按下“上”或“下”键，设定电动机转速比，可采用默认值。④当显示器上的温度显示在接近设定温度时，将贴有热转印纸的覆铜板放进热转印机中进行热转印。⑤转印完毕，按下“加热”键，工作状态显示为闪动的“C”，待胶辊温度降至100度以下时，机器将自动关闭电源;胶辊温度显示在100度以内时，按下[加热]键，电源将立即关闭。

（5）转印PCB图的处理。转印后，待其冷却后将转印纸轻轻掀起一角进行观察，此时转印纸上的图形应完全被转印在覆铜板上。如果有较大缺陷，可以用油性记号笔进行修补。转印后的效果如图所示：

注意：如果用熨斗熨烫，熨斗的温度不要过高。过高的温度可能会烫坏覆铜板。用熨斗的时间大约1min左右，用力压并向不同方向移动。揭下热转印纸时，手法一定要轻，不要在温度没有降下来之前揭开热转印纸，以免将热转印纸上面的胶留在覆铜板上，影响腐蚀。

任务3：蚀刻

（1）三氯化铁（FeCl3）溶液的配制。

①戴好乳胶手套，按3∶5的比例混合好三氯化铁溶液。

②将配制的溶液进行过滤。

③将过滤后的腐蚀液倒入快速腐蚀机中，以不超过腐蚀平台为宜。

④准备一块抹布，以防三氯化铁溶液溢出。

（2）PCB的腐蚀。

①将装有三氯化铁溶液的腐蚀机放置平稳。

②带好乳胶手套，以防腐蚀液侵蚀皮肤。

③将“橡胶吸盘”吸在工作台上，再将经转印得到的线路板卡在橡胶吸盘上，使线路板与工作台成一夹角。

④接通电源，观察水流是否覆盖整个电路板。如不能覆盖整个电路板，在切断电源后，调整橡胶吸盘在工作台上的位置，以求水流覆盖整个电路板。

⑤盖上腐蚀机的盖子，接通电源进行腐蚀，待线路板上铜箔被完全腐蚀掉后，断开电源。如果没有腐蚀机，可以用其他大小合适的器皿盛装腐蚀液，将转印有印刷图形的覆铜板放入器皿中，用镊子夹住覆铜板轻轻晃动，待铜板上铜箔被完全腐蚀掉后捞出。注意：此过程中不要离开，以免腐蚀过度，导致走线变细或断裂。

⑥取出被腐蚀的电路板，用清水反复清洗后擦干。

⑦用洗板水洗掉墨粉，或用细砂纸轻轻打磨掉。

任务4：PCB钻孔

（1）将带有定位锥的专用钻头装在视频钻床（或微型电钻）上，一般使用0.8mm钻头。

（2）对准电路板上的焊盘中心进行钻孔。如果墨粉没有洗掉，定位锥可以磨掉孔附近的墨粉。

任务5：实训报告

总结热转印、蚀刻、钻孔过程，并将实训步骤及出现的问题填入实训报告，撰写实训心得，不少于300字。实训报告还应包括以下内容：

（1）实训名称、内容、时间、地点、同组学员名单、指导教师。

（2）考核评价结果：自评、小组评价、指导教师的评语及量化评分。

相信以这样的方式所开展的教学工作对学生的知识积累会更有帮助，同时课堂教学与实验教学的效率与效果会得到同步的提高。

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【关键词】工作过程导向 高职 机床电气线路维修 课程设计

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）12C-0087-02

近年来，随着国际装备制造业的智能化发展，国内制造业也加快了工业智能化的步伐，“机器代人”已成为制造业提高劳动生产率的必然选择。因此，社会和地方区域经济发展都急需大批动手能力强、有较强创新和实践应用开发能力的高素质应用型人才。而课程始终处在人才培养的核心地位。机床电气线路维修课程是高职院校机电一体化技术专业的专业必修核心课程，该课程内容涉及知识面广、相关技术更新快、与生产实际结合紧密，对培养高素质工程应用型人才具有重要作用。该课程目标在于培养学生在机电技术领域的工作岗位上，从事机床电气控制线路设计、安装、调试及维护维修方面的专项职业能力，达到本专业学生获得维修电工中/高级职业资格证书考证基本要求，同时培养学生团结协作、吃苦耐劳、精益求精的职业素质和毕业后从事机电技术领域工作所必需的职业综合能力。

一、课程教学现状

（一）沿用传统的教学模式

该课程在教学上仍然采用理论为主、实践为辅的教学模式。学生学到的基本上都是零碎的知识点。这种教学模式， 因为没有充分考虑教学内容、教学对象、教学条件和学生的学习兴趣、学习认知规律等方面的因素，课堂上难免会出现生硬、呆板的现象，限制了学生的思维和创造力。由此可见，这种碎片式教学模式不符合高职学生的培养目标，而且教学效果不够理想。

（二）教学方法与手段有限

该课程是一门理论性深、知识系统性强、实践性很高的课程。目前我们采用的教学方法与教学手段有：一是单一注入式课堂教学方法；二是案例教学法；三是教师讲授与课堂讨论相结合；四是讲练结合。但是教学手段还较为单一。

二、基于工作过程的课程设计

（一）课程定位

本课程是在电工电子技术课程学习的基础上开展，也是进一步学习PLC控制系统安装与编程等专业课程的基础，在专业课程体系中起着承上启下的作用。

（二）设计思路

本课程紧扣机电一体化技术专业的人才培养方案，改变以知识传授为主要特征的学科课程模式，以项目为载体，以学习情境为主线，引入国家维修电工职业标准，以合作企业自动化生产设备控制电路的安装、调试、维修、管理职业岗位的典型工作任务为导向，结合学生认知规律，从简单到复杂，设计普通车床电气控制线路分析与维修、平面磨床电气控制线路分析与维修等五个学习情境。以教师为主导、学生为主体，学生独立思考、各小组团结协作共同完成各学习情境的工作任务，实现对完成工作任务的真实体验，从而提高学生的职业岗位能力和职业素养。

（三）具体工作过程设计

根据岗位职责的在知识、技能和素质三方面的能力需求及学生的认知规律，解构传统知识，根据实际的工作过程，由浅到深，由简单到复杂，循序渐进地进行内容重组。调整后的学习情境及学习任务如表1。

三、课程实施的注意事项

（一）应采取多样化的教学方法和手段

因本课程的内容特点，教学中必须不断丰富教学方法及手段，并将多种教学方法融会贯通。在灵活运用任务驱动、教学做一体化的教学方法同时，融入先进的教学手段，具体有：运用现代化多媒体技术和设备，主要包括计算机、投影仪、教学软盘、光盘等，集声、光、图等于一体；虚拟仿真教学软件；工学相结合；基于网络课程的网络教学手段。采用多媒体教学向学生展示电气原理图，不仅形象直观，而且提高了学生兴趣和课堂教学效果；在校中厂的实训室中，综合采用多媒体演示教学和软件仿真教学法，并在教学过程中融入企业的6S管理理念，让学生在真实的职业体验中动手实践。多样化的教学手段可以使原本枯燥、抽象、复杂的原理，直观、形象的展现在学生面前，让学生更好的掌握所学知识，让学生有“寓教于乐”的感觉而主动学习。

（二）应采用多元化的评价方式

采用多元化的考核评价方式，体现教学的公正、公平、公开。由注重知识考核，转变为注重能力和过程考核，采取笔试、口试、实操、作业展示等多种方式进行综合考核，将过程考核与结果考核结合起来。其中，过程考核占总成绩的60%，结果考核占总成绩的40%。

注重对学生能力的考核，过程考核采用教师评价和学生自评相结合的方式，每个学习任务完成后，由各小组提交报告书，教师根据报告的内容和完成质量进行评分，并进行小组答辩，对学习的完成提出创新的小组适当加分，小组成绩由教师先给出各小组得分，组长再根据组员在工作任务完成中所起的作用和表现状况，给出各组员的得分，教师将每个学生的个人成绩与小组分配成绩相加，得出课程过程考核的最终考核成绩，课程考核的成绩组成如表2所示。

通过公开公正的综合考核全面考核学生的能力，多样化的评价手段受到学生的一致好评。

此外，还要加强双师型任课教师的培养；提高完善实训条件；配套校本教材、实训指导书的开发等等。

总之，以工作过程为导向，重构机电一体化技术专业的核心课机床电气线路维修的内容，受到学生的一致好评，新的教学模式和丰富的教学方法提高了学生的学习积极性和主动性，有效地突破了教学重难点，增强了学生的职业素质，教学质量明显提高。

【参考文献】

[1]中国经济网―《经济日报》.工信部部长苗圩：着力构建新型制造业体系[EB/OL].[2016-09-01].http：///view/ent/201609/01/t20160901_15474507.shtml

[2]徐惠敏.基于工程应用项目的机床电气控制与PLC课堂教学改革实践[J].中国现代教育装备，2015（23）

[3]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计―关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究，2009（4）

[4]熊幸明.电气控制与PLC[M].北京：机械工业出版社，2011

[5]张海鸥.基于工作过程导向的《软件测试》课程设计[J].吉林省经济管理干部学院学报，2016（3）

[6]慕君.多样化教学方法在《机床电气维修》课程中的尝试[J].黑龙江科技信息，2015（33）

[7]方小菊.高职以工作过程为导向的电工电子技术课程改革与设计[J].广西职业技术学院，2016（2）

【基金项目】广西职业技术学院教研课题“高职以工作过程为导向的机电一体化专业课程体系建设的研究与实践”（桂职院〔2014〕142209）

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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.

[3]中国半导体行业协会关于举办“中国集成电路设计业2014年会暨中国内地与香港集成电路产业协作发展高峰论坛”的通知[J].中国集成电路，2014，20（10）：90-92.

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关键词：计算机高速数字电路技术 阻抗信号 设计技术

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）11-0000-00

计算机高速数字电路设计技术的概念：高速数字电路就是高速变化信号在电路中所产生的电感、电熔等模拟特性的电路，计算机高速数字电路应用了先进的电子技术，而且是应用了先进的计算机技术，要促使计算机达到高速数字电路系统的运行处于平衡的理想状态，就要对相关所以的电路参数经行不断调整及优化。需要特别注意的是，在相关技术的设计过程中，要紧密的注意电路各元器件之间的搭配要合理，要正确，这样才能有效果。

1 影响计算机高速数字电路设计技术的问题分析

1.1信号线间距离的问题

计算机高速数字电路设计技术目前的发展情况，是整个电子设计行业的骄傲，是这个领域的创新发展。这种技术促进了电子技术的蓬勃发展，计算机数字电路发展虽然很快但还存在很多问题，这个阶段的计算机高速数字电路设计技术存在下面问题：例如，信号线间距离对计算机高速数字电路设计的影响，根据相关技术进行分析，随着高速数字电路设计发展，印刷版电路密集度不断增大，这样一来就会忽视相关信号的现象，随着时间的发展，我国要发展计算机高速数字设计技术，就要解决存在的信号线间距距离问题。

1.2传输线的问题

关于信号在传输线的问题，它的关进在于阻抗信号，在现在这个时期，计算机高速数字电路设计阶段，在这个设计过程中发现在信号的传输过程中存在阻抗不匹配的现象，这种现象极大的影响着计算机高速数字设计技术的发展，它会给相关信号带来破坏性的噪音，这些噪音会对信号的质量形成阻碍，导致信号的不完整，这样就会给电源平面带来相关的影响。1.3电源平面的问题

科技现代化时代下，利用先进的电子技术设计计算机高速数字化电路设计技术，根据相关技术的情况，这项技术得到了不断的发展，在很多方面都有所应用。目前计算机高速数字电路设计过程中，电源平面相关影响原因分析发现，在电源平面间存在电阻和电感，它们之间要经过大量电路的输出过程，这样的过程中就会产生极大的瞬间电流，产生的极大电流会对整个电路产生较大的影响，将对高速数字电路地线和电源线电压造成极大的影响，关于电源平面的问体，应针对问题完善技术。

2 计算机高速数字电路技术的研究分析

2.1完善设计保证信号的完整性

根据笔者对以上问题的分析，目前计算机高速数字电路设计技术中存在的问题要进行分析解决，针对阻抗不匹配的影响，对电路信号的完整性也造成的影响的情况，根据这个情况要对计算机高速数字电路技术进行完善设计，保证解决计算机高速数字电路信号的完整性。笔者从两个方便分析：（1）研究关于在电路信号传输过程中，因为不同电路之间电路信号网的传输信号之间产生了干扰情况，也就是以上笔者提出的信号线间距干扰的问题。（2）研究分析计算机高速数字电路在运行的过程中，不同信号在传输的过程中，对电路信号网产生的干扰情况。研究发现会受到阻抗不相匹配的因素而影响到电路信号的传输效率情况，并且根据现阶段计算机高速数字电路运行的过程中，阻抗很难控制的原因，发现经常会出现阻抗过大或过小的现象，这些现象都会对电路信号传播的波形产生一定的干扰，所以影响信号的完整性。针对问题要对计算机高速数字电路设计技术进行改进，使系统一直处于过阻抗的情况，这样就能保证电路设计不会受到阻抗不等的情况，这样电路信息传输的完整性电源进行合理设计这样就得到了解决。

2.2确保电路系统的可靠性

针对计算机高速数字电路系统的问题中，据分析受到电源平面间电阻和电感的影响，这种影响使电源运行过程中会出现过电压的故障，严重影响到电路系统运行的可靠性。从两个方面进行分析；（1）在实际中计算机高速数字电路系统运行的过程中，就必须要考虑到电源的电阻和电感因素，而要减少电源面的电阻和电感对电源系统的影响，就必须对其采取降低的处理措施。（2）对现在电路系统电源才智的分析，现在很多情况是大面积铜质材料，根据相关系统来分析，这种材料达不到计算机高速数字电源的要求，这样就会产生影响，所以该改正，把楼电容应用到电路中，这样可以有效的避免或降低电源面电阻和电感对系统的影响，这样就从根本上提高了电路系统运行的效率，保证了电路系统的可靠性。

3 结语

笔者自身的工作经验，结合实际的工作实践，在本文中对计算机高速数字电路设计技术进行了深入的分析，对目前文采问题进行了分析，针对问题对影响计算机高速数字电路设计技术的几项因素进分析，也提出了相关改进办法，针对计算机高速数字电路系统的运行效率等相关技术的发展提出自己的见解。

参考文献

[1]廖传柱.高速数字电路设计技术的发展研究[J].长春师范学院学报，2013年12期.

[2]陈国荣，沈长松，郑宽涵.浅谈高速数字电路设计中电源完整性[J].科技风，2012年12期.

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【关键词】低频功率 放大器 前置放大 单元元件 带阻滤波器

低频功率放大器在我们的日常生活扮演者重要的角色，我们使用的电子产品的音响都会装有低频巩固率放大器这样的设备，同时在控制系统以及测量系统等领域都有较广泛的使用，经过多年的技术研究与发展，低频功率放大器有了突飞猛进的进步，具有了成熟了技术线路，同时在思想认识上也有了进步，尽管这样，随着无线通讯的飞速发展，无线收发器作为无线通信里的核心部分，人们对它的要求越来越高，需要更低的功耗、更高的效率还要体积越来越小，但是功率放大器作为收发器的最后一级，但是消耗的功率是整个收发器功率的60%～90%，这样对系统的性能具有很大的影响，因此需要设计一种高效低频低功耗的功率放大器对于提高收发器的性能有着至关重要的作用。本文就是针对目前功率放大器的不足进行设计与研究。

1 系统总体设计

低频功率放大器系统的组成分别是电压放大电路、滤波器、功率放大电路、输出级电路还有人机接口显示电路等五个部分组成，在该设计中要求电压放大倍数为1，放大器的增益闭环是0，因此采取两级放大电路为低频功率放大器提供较大的输出功率，同时选用带阻滤波器对40 ～ 60Hz 的信号衰减，进而通过功率放大器进行放大功率，经过功率放大之后在对其进行显示设计，最后通过稳压电源提供稳定的直流电，设计出低耗、实用、廉价的低频功率放大器。

2 系统设计中的主要技术指标

本文中设计的低频功率放大器的主要功能是：用开关将信号源提供的正弦波弱电压信号进行转换，工作方式是先将电压进行放大，在将功率进行放大，进而为等效负载电阻提供一定的输出功率，在设计过程中有很多技术指标，主要的技术指标有：

额定输出功率POR：当输出信号失真度小于一定的规定值时，额定的负载电阻上最大的功率。

带宽BW：低频功率放大器的正常频率范围。

非线性是真系数：在额定输出功率POR下和一定的带宽BW内，输出信号的非线性失真程度。

噪声电压：当低频功率放大器的输入值为零的时候，负载上的电压值。

效率η：负载上输出的额定功率POR与消耗的电源功率PDC之比。

3 电路设计

3.1 电压放大电路设计

电压放大电路是系统设计的首要单元，电压放大电路的主要作用是将小信号进行放大，通过这种运放的高速转换性能可以改善电路的瞬态性能，这样在较宽的带宽下，信号就可以在不同程度的频段也可以不失真地输出，极大地提高了电路的稳定性。在电压放大电路的设计过程中前置放大是由两级NE5532和电路构成，NE5532 的优点是精度高、噪声低、阻抗高、频带宽，而其他的各级放大电路采用固定增益和输出衰减组成，电压的放大倍数可以通过调节电路增益达到。

3.2 功率放大电路

在允许的失真限度内，高效率的向负载提供足够大的功率这是功率放大器的主要作用，功率放大电路的理论基础、工作状态、电路的形式等都与电压放大电路的设计不同。功率放大电路的主要结构元件是NE5532、IRF530、功率末级的两个场 效 应 管IRF9530，这三个元器件对管的特性要求大致一致，这样就可以减小功率放大器的失真现象，IRF530 的主要任务是放大电路，放大倍数是R3 /R1，NE5532的脚1和脚8接到调零电阻上，脚5和脚8之间接到补偿电容上，这样就可以弥补运放过程中产生的零漂和减小失真现象。

3.3 带阻滤波器电路设计

带阻滤波器的主要作用是可以消除50Hz交流电所引起的干扰，该设计过程中采用的是反相型带通滤波器组成的带通滤波器，反相型带通滤波器以及加法运算放大器主要是有2 个 OP07 构成，主要的工作流程是反相型带通滤波器输出的是输入信号反相带通信号，进而输入信号与加法运算放大器相加，得到了带阻信号。二阶带阻滤波器的性能的好坏是由中心角频率系数和带阻滤波器的品质因素Q决定。

3.4 转换电路设计

主要采用的器件是单片机内部的10位AD转换器，但是在设计过程中通过实验发现采用单片机内部10位AD转换器处理的效果不是很理想，通过再次研究决定采用两个AD转换芯片对负载输出的信号进行转换，再通过单片机进行计算，在液晶显示屏上显示出功率和效率。

3.5 显示电路

显示电路的设计采用的器件是12864液晶显示屏，显示屏主要显示输出的功率、直流电源供给的功率以及整个功率放大器的效率，采用这种液晶显示屏的优点是屏幕的反应速度快、较高的对比度以及低功耗。人机之间的交互可以良好的进行，在设计过程中采用串口连接，在单片机的控制下按照规定要求进行显示固定格式的数据或者字符等信息。

4 结语

随着科技的进步，电子产品在人们的日常生活中扮演着重要的角色，低频功率放大器作为电子产品的重要元件，其质量的好坏、性能的高低直接影响了电子产品的使用效果，本文中详细介绍了一种简单实用、性能较高、功耗较低、价格低廉的低频功率放大器的设计方案，在设计过程中满足了输出的波形没有明显的失真，电压放大倍数为1，放大器的增益闭环是0的要求，并最大限度的挖掘单片机的资源，进而功率放大器设计的需求，通过测得发现该电路具有很好的频率响应特性，功率放大器对低频信号具有较好的放大作用，符合实际使用过程中的要求，同时设计价格低廉，只需要几十元，可以被电子产品、音频功率放大器广泛的应用。

参考文献

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[2]赵闪，余华兵，王麟煜，孙长瑜.基于IGBT的低频水声功放技术[J].江南大学学报（自然科学版）， 2012（05）.

[3]蔡卓恩，郭宁，董红生.具备参数检测及显示功能的低频功率放大器的设计[J].兰州工业高等专科学校学报，2010（02） .

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【关键词】电气控制线路；设计；基础研究

引言

随着信息全球化的发展，自动化和智能化已经成为评价现代电子设备产品的重要标准，为了满足电子产品的智能化功能，热电企业对电气控制线路设计的要求也相应提高，从而使其表现出了多样化的特征。电气控制线路设计的优化是完善电路设计的关键环节，因此本文对电控线路设计的基础探讨具有重要的实际价值。

1电气控制线路设计的目的

1.1满足电气控制线路运行的承受力

线路功率超标是影响整体线路安全的关键问题，因此在进行电气控制线路的设计时要加强对线路功率稳定性的设计，考虑到系统线路功率的额定负荷，从而保证电路运行的安全性和可靠性。电气控制线路设计是电路设计中的关键环节，其直接影响到电路的运行速度及其质量，电气控制系统在运行电气线路发出的指令时，线路中的部分机械需要进行大功率的运转，功率运转的条件设计是电气控制线路设计中的核心。

1.2适应电气控制线路运行的多样化特点

必须实现电气控制线路的兼容性，其是电气控制线路设计的重要目的，同一机电设备为了满足多样化的功能需求会配置多套线路运行方式，为了避免不同线路之间的互相影响，就需要从电气控制线路的设计入手，使得不同线路在运行过程中彼此兼容。例如一般工作状态下，电动机既要做好调压工作，同事还要进行转矩工作，此时为了保证其功能表达的有效性，就需要从电气控制线路设计入手，增加不同的解决方案和运行方式。

1.3电气控制线路运行的速度

与设计一体化电气控制线路设计与电路的转速具有一定的相关性，为了适应不同机电多变的速度，在设计电气控制线路过程中要注意运行速度与机电设施的适用性及准确性。为此，电气控制线路的设计主要是为了使电气控制线路能承载运行时的的承受力，适应电气控制线路运行的多样化特点并满足电气控制线路在运行过程中对速度的要求。

2.电气控制线路设计的思路与原则

2.1电气控制线路设计的思路

电气控制线路设计要以服务企业生产流程和工艺为目的，在设计过程中要加强对电气控制线路功能性和灵活性的设计，在传统线路设计的基础上对其改造和创新，从而适应时展和企业应用的需求。

2.2电气控制线路设计的原则

在设计电气控制线路时，必须遵循其适用性原则，即电气控制线路设计的功能性与线路的复杂性无关，因此在设计过程中要尽量通过简单的线路系统设计，满足生产运行需求。其次，在设计过程中要提高设计方法的规范性和标准性。在设计过程中不建议以设计经验为依据，而是按照一定的设计标准对其展开标准化设计，通过标准的设计规范有利于检查设计中存在的问题，减少线路故障发生的可能性。最后，线路设计要保证较好的稳定性和较高的安全性。

3.电气控线路设计的方法内容及注意问题

3.1电气控制线路设计的方法和内容

设计电气控制线路需严格按照国家规定的标准，规范设计流程，必须将主电路设计出来，才能设计控制电路和其它电路。在设计过程中首先要按照设计要求规划设计方案，从工艺要求着手提高设计的实用性，在设计过程中要注重对相关参数的设计和优化。在得到初步的设计方案以后，要画出对应方案的线路图。其次，在分析线路图的基础上，以线路设计原理为依据检查线路设计中存在的问题，并对其可能出现的故障进行排查，对其中的数据参数进行优化，从而得到最终的线路设计图。设计电气控制线路的具体流程如下：第一，确定好电气设计的技术条件；第二，选择合适的电气传动形式及控制方案；第三，选定电动机的类型、容量大小及其转速型号；第四，明确设计电气控制的原理；第五，制定电动机和电器器件明细表；第六，设计电气控制元件及监测元件的总布置图；第七，设计电气柜和操作台的专用装零件；第八，绘制装配图及接线图。在设计过程中一般会将线路设计内容作为设计主体，其它辅助部件的设计会参考类似线路设计中的相关部件。

3.2电气控制线路设计应注意的问题

电气控制线路设计过程中应该注意以下问题：①在满足生产要求的基础上，最大程度地控制电气控制线路的成本，尽管线路中有很多的公共联线，但可以减少电气外部的接线，尽可能地降低连接导线的数量；②一般情况下，同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，一旦将两者分别接到电源的不同位置，触点断开时产生的电弧会在两个触点之间形成飞弧，致使电源短路，因此在设计过程中需注意连接电器的触点并保证线圈连接的准确性；③在控制线路设计过程中要避免寄生电路的出现，其属于电路动作过程中的意外接通电路，会严重的影响到电路的运行安全。

4.结论

综上所述，通过研究电气控制线路的设计原则，得知电气控制线路设计对电路设计和机电运行中的重要作用。通过分析电气控制线路设计的思路和原则，说明线路设计过程中使用性能和安全性是保证线路设计有效性的前提，在其基础上探讨了电气控制线路设计的方法、内容和应注意的问题。

【参考文献】

[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播,2011,（02）:18-19.

[2]林虹.电气控制线路设计基础的探究[J].科技资讯,2014,（34）:95-97.

[3]郗维全.电气控制线路设计基础的探究[J].山东工业技术,2014,（23）:208.

[4]伍繁盛.电气控制线路设计基础探析[J].科技致富向导,2013,（03）:147-143.

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关键词：电路设计；proteus；应用

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）03-0248-01

二十一世纪的今天，社会科技进步较快，proteus仿真软件在电路设计中的应用也越来越广泛。该仿真软件是计算机技术发展的重要成果之一，可以对模拟电路，数字电路和电路进行仿真操作，软件自身具备先进的虚拟器，包括示波器，逻辑分析仪，信号发生器等，为了更全面的了解和更深刻的分析proteus在电子电路设计中的应用，就要在软件开启的仿真条件下，对整体电路和包含的各个零部件进行逐一研究，为之后的电路设计打下坚实的基础思路。

1 Proteus仿真软件简述

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。它是目前比较好的仿真单片机及器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。该软件包含ISIS和ARES两个软件部分，这两个部分在大环境下扮演着两个不同的重要角色，都有着举足轻重的作用。在日常工作中，ARES部分是用来当PCB设计工作的助手，进行有效辅佐，而ISIS则是主要负责在仿真开启的环境下对电路原理和模拟电路的设计工作。

2 Proteus仿真软件进行仿真电路设计的过程分析

在电子电路实训过程中，proteus仿真软件在进行仿真电路设计时，要在软件编辑界面，按照需要模拟的实际电路思路，设计出一套最符合实际情况的电子电路图，再通过许多相关数据计算，尽可能在最短的时间内完成对电路的初步设计和对数据的测量与计算整理，最后完成整体的模拟电路设计，然后利用软件的电路生成功能，输出最后的电路设计图。为了确保电路设计的顺利进行，仿真电路设计过程可以这样：先确定核实设计项目，然后运行proteus软件，绘制初步的电路原理图，然后根据原理确定需要的元件种类和数量，启动仿真系统，用虚拟仪器检测然后读出数据，分析结果，如不符合要求，对元件或者电路作适当修改然后再次检测，当符合要求时，要对电路进行完善，确定无误后敲定最终设计方案，然后系统自动生成电路图。

3 Proteus仿真软件的仿真电路设计与调试

在进行电路工作前，相关人员要检查虚拟测量仪器与被测量点的两个终端是否处于正常连接状态，还要确定信号源良好的接地情况，其中还要注意示波器与地线的连接状况。测量结束后要确保测量结果是GND的相反波形，有利于后续对电路的研究。实验过程中，要时刻注意电压表，电流表的指针位置，而在仿真电路时，要注意串联电路中电流指针的指数，如有任何问题，要及时地在相应的执行操作界面，通过网络，对电压作出适当调整，然后继续进行仿真电路的研究试验，推动proteus仿真软件在电子电路设计应用中的发展。

4 Proteus仿真软件的实用电路分析

在今后的与电路设计有关的工作当中，我们不光要充分发挥并发展proteus仿真软件，还要通过合理的方法来判断研究proteus仿真软件在未来电路研究中的发展趋势，然后进行相应改进。而proteus软件还需要通过传感器电路，正弦电路等实用电路中不断的进行试验和探索，最后才能把此项技术落实到实际电子科技产品的生产环节当中去。所以，我们再使用该软件进行电路设计和分析时，要把重点放到传感器电路和正弦电路等电路的实用性上，结合实际情况探究，才能更好地让软件适用于各种实用电路的应用。还能开发出仿真系统的其他用法和功能，促使电子行业发展，为以后的研究工作打下坚实的基础。

5 结语

综上所述，现阶段proteus仿真软件的应用已经十分广泛，而其使用功能也十分便利和强大，在进行电子电路设计时，为了能够更深刻研究电路的工作情况，更准确地对电路中存在的不足之处进行调整，我们要进一步对软件进行挖掘研究，明确操作规范，开发出更实用的功能以便使用。还能改善传统的电子电路设计工作，并z测出其中的缺陷，为降低电路实验成本，更有效地完成实验和缩短实验时间等方面，都有积极的推进意义。

参考文祥