電路設(shè)計(jì)方法精選(九篇)
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第1篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
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電鈴、一個電池組、兩個開關(guān)，導(dǎo)線若干.請你為倉庫值班人員設(shè)計(jì)一個電路：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方的電路等例子.
二、兩開關(guān)串聯(lián)，表示兩個條件同時(shí)滿足，電路才會通
兩開關(guān)并聯(lián)，表示只要有一個條件滿足，電路就會通.
當(dāng)兩個開關(guān)串聯(lián)時(shí)，要想電路接通，必須將兩個開關(guān)同時(shí)閉合.這個在現(xiàn)實(shí)中往往表現(xiàn)為生活中的兩個條件要同時(shí)滿足；而兩個開關(guān)并聯(lián)時(shí)，要想電路接通，則隨便其中哪個開關(guān)閉合電路都能接通，這個在現(xiàn)實(shí)中就表現(xiàn)為生活中的多個條件只要有一個滿足即可.
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)，樓道燈會自動點(diǎn)亮，提供照明；在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，從而達(dá)到節(jié)能的目的.請你設(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“兩個條件同時(shí)滿足，電路才會通”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職工進(jìn)入而發(fā)生盜竊行為，現(xiàn)要求對金庫大門進(jìn)行改裝.他們用電動機(jī)來帶動鐵門的運(yùn)動，要驅(qū)動電動機(jī)工作，必須該銀行內(nèi)的三個保管員同時(shí)用各自的鑰匙插入對應(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)動機(jī)把金庫大門打開，必須同時(shí)滿足三個條件.即是三個保管員都要同時(shí)把鎖打開(即三個保管員控制的開關(guān)都要閉合).屬于“三個條件都要同時(shí)滿足，電路才會通”的情況，因此三個保管員控制的開關(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請你為奶牛場設(shè)計(jì)一自動放養(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條件出發(fā)，再從個別用電器不能工作的那個條件出發(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條件出發(fā)；再從個別用電器不能工作的那個條件出發(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條件出發(fā)，即從第(4)個條件出發(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，控制整個電路.然后再從個別用電器不能工作的那個條件出發(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)我們在分析電路時(shí)用不上它，它只是起到一個檢驗(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.
第2篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
【關(guān)鍵詞】數(shù)字集成電路；設(shè)計(jì)方法；同步數(shù)字系統(tǒng)
【中圖分類號】TN402【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-4222（2016）04-0197-02
數(shù)字電路設(shè)計(jì)是一個正在不斷發(fā)展著的學(xué)科，針對其設(shè)計(jì)方法一般包括了兩種：①同步設(shè)計(jì)；②異步設(shè)計(jì)。從目前市場上的產(chǎn)品來看，大多數(shù)的數(shù)字電路都是采用同步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法，究其原因，同步設(shè)計(jì)主要元器件是觸發(fā)器，該技術(shù)較為成熟。但是隨著人們需求的不斷變化，異步設(shè)計(jì)也已經(jīng)開始慢慢走近人們的視野之中。本文將首先對數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行簡單的論述。
1數(shù)字電路流程設(shè)計(jì)
伴隨著熟悉電路的發(fā)展，慢慢的，它已經(jīng)有了較為完整的體系，主要包括了系統(tǒng)架構(gòu)、RTL設(shè)計(jì)、綜合優(yōu)化、布局布線、版圖設(shè)計(jì)等幾個方面。下面依次對這幾個方面進(jìn)行介紹。系統(tǒng)架構(gòu)是整個設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是十分重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)橹灰辛艘粋€好的系統(tǒng)構(gòu)架那么設(shè)計(jì)起來就會十分的方便。在這個環(huán)節(jié)中需要對模塊進(jìn)行劃分，同時(shí)也需要對接口進(jìn)行定義等。下一個環(huán)節(jié)便是RTL設(shè)計(jì)。這一環(huán)節(jié)是核心環(huán)節(jié)因?yàn)樵谶@一階段需要用相應(yīng)的語言來將電路描述出來。綜合優(yōu)化就是將RTL轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硬件電路。這個環(huán)節(jié)中往往是和工藝廠商進(jìn)行合作，從而搭建出合適的電路。數(shù)字電路的布局布線與模擬電路相比要簡單許多，因?yàn)楹軐π酒圃旌?，生產(chǎn)者就會給出基準(zhǔn)單元庫。然后利用EDA軟件，根據(jù)這些相應(yīng)的限制自動布局布線。最后一個環(huán)節(jié)也就是版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。就是在布局布線設(shè)計(jì)完成之后，結(jié)合基準(zhǔn)單元生成具體版圖，然后通過驗(yàn)證后，教給工廠代加工制造芯片。
2同步數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在文章開始，筆者就提到同步設(shè)計(jì)法受到眾多設(shè)計(jì)人員的青睞。下面本文就將嚴(yán)格按照上文中提到過的幾種設(shè)計(jì)階段對同步設(shè)計(jì)法進(jìn)行詳細(xì)的介紹：
2.1同步電路的優(yōu)越性
之所以被稱之為同步系統(tǒng)就是因?yàn)橛|發(fā)器的狀態(tài)是有統(tǒng)一始終控制的。各個存儲狀態(tài)的改變都是在時(shí)鐘的控制之下完成的。所以同步系統(tǒng)具有著多種好處。①同步電路保證各個存儲單元都有著相同的初始態(tài)，并且只有在時(shí)鐘沿到來之時(shí)，存儲單元的狀態(tài)才會發(fā)生轉(zhuǎn)變，這樣很大程度上就使得電路較為穩(wěn)定，能夠避免溫度等對電路的影響。②能夠很容易實(shí)現(xiàn)流水線，對于提高芯片的效率等方面具有較大的好處。
2.2觸發(fā)器
觸發(fā)器是同步電路的基本單元，尤其指的是D觸發(fā)器。對于觸發(fā)器而言，最重要的特點(diǎn)就是只有當(dāng)時(shí)鐘沿到來的時(shí)候，觸發(fā)器才會將存儲狀態(tài)轉(zhuǎn)變，也就是將數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)保存起來。當(dāng)時(shí)鐘沿不到達(dá)時(shí)，觸發(fā)器不會采取動作，這樣就是同步電路較為穩(wěn)定的原因之一。觸發(fā)器在組成時(shí)，可以采用MOS管進(jìn)行搭建，也可以采用簡單的邏輯器件進(jìn)行構(gòu)建。
2.3RTL級描述
由于數(shù)字電路需要具備的功能越來越多同時(shí)規(guī)模也變的越來越大，那么系統(tǒng)這一理念也變得越來越強(qiáng)大。使用Ver-ilogHDL可以對系統(tǒng)進(jìn)行行為級以及RTL級描述。行為級描述就是為了確認(rèn)系統(tǒng)是否可行、可靠，同時(shí)也會檢查算法是否正確。在進(jìn)行RTL級設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意到描述的可綜合性以及測試驗(yàn)證功能的完備性。描述的可綜合性詳細(xì)來說就是設(shè)計(jì)人員大多使用mod-elsim進(jìn)行編譯仿真。這款軟件雖然簡單實(shí)用，但同時(shí)也具備著不容忽視的弱點(diǎn)，就是VerilogHDL的容錯性較強(qiáng)，不能區(qū)分出行為級描述以及RTL級描述。這就意味著設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)最終可能無法被綜合成硬件電路。為了解決這一問題。設(shè)計(jì)人員就需要多多關(guān)注指令都能夠被綜合成什么樣的電路，同時(shí)關(guān)注哪些指令不可被綜合。RTL級描述中，功能需要是完備的。這就比可綜合性困難的多。因?yàn)榈侥壳盀橹共]有能保證功能完備性的驗(yàn)證體系。為了避免這個問題的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員需要從以下的方面入手：①對于系統(tǒng)級規(guī)劃中模塊盡量按照其功能進(jìn)行劃分，這樣就能夠在進(jìn)行RTL級描述時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)劃設(shè)計(jì)。②保持良好的編程習(xí)慣。③成立專人的測試部門，這樣既有測試人員又有著設(shè)計(jì)人員。在測試人員的把關(guān)之下，很多的問題以及漏洞就會被發(fā)現(xiàn)。
2.4利用DesignCompiler綜合優(yōu)化
DC綜合這一過程是數(shù)字電子線路設(shè)計(jì)的前端。在這個綜合設(shè)計(jì)的過程中那個，DC需要進(jìn)最大的努力進(jìn)行優(yōu)化，但是這之后可能依然有一些違例路徑的存在。這時(shí)候就需要人工返回RTL級，進(jìn)行修改然后再綜合，不斷的循環(huán)。
2.5利用SOCEncounter布局布線
同步數(shù)字設(shè)計(jì)的后端就涵蓋了布局布線、時(shí)序驗(yàn)證、后仿等多個環(huán)節(jié)。對比模擬電路，數(shù)字電路布局布線較為簡單尤其再利用一些軟件之后能夠大大的減輕人們的壓力、提高工作效率，節(jié)省時(shí)間。
3小結(jié)
本文對于數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法之中的同步設(shè)計(jì)法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，同時(shí)對于在設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)的問題以及解決方案都進(jìn)行了論述，希望對于今后設(shè)計(jì)人員對數(shù)字電路的設(shè)計(jì)有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]孔德立.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)方法的研究[D].西安電子科技大學(xué)，2012.
[2]陳明亮.數(shù)字集成電路自動測試硬件技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2010.
第3篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
隨著電子電路復(fù)雜程度越來越高、更新速度越來越快、設(shè)計(jì)規(guī)模越來越大、推向市場時(shí)間越來越短，這就迫切需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作的自動化。電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）技術(shù)的出現(xiàn)，改革了傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)方法。
2 Multisim仿真軟件的功能及特點(diǎn)
Multisim是一個原理電路設(shè)計(jì)、電路功能測試的虛擬仿真軟件，可實(shí)現(xiàn)原理圖捕獲、電路分析、電路仿真、仿真儀器測試等功能；具有如下特點(diǎn)：界面設(shè)計(jì)人性化、操作簡潔明了、元件庫規(guī)模龐大、儀器儀表庫種類齊全（包括函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀等）、分析功能強(qiáng)大（包括直流工作點(diǎn)分析、交流分析、噪聲分析等）。
3 應(yīng)用實(shí)例
以數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)為例，闡述采用Multisim仿真軟件進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)的過程。
設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一個數(shù)字搶答器，設(shè)計(jì)要求：
1）搶答器可同時(shí)供8名選手參加比賽，每個選手擁有一個搶答按鍵，分別用按鍵J0～J7表示，按鍵編號和選手編號相同；
2）主持人扳動控制開關(guān)J8，可控制系統(tǒng)的復(fù)位和搶答的開始；
3）搶答器具有第一搶答信息的鑒別、鎖存和顯示功能，搶答開始后，第一搶答者按動搶答按鍵時(shí)，該選手的編號立即被鎖存，并顯示在LED數(shù)碼管上，控制電路使揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲音，并對輸入電路進(jìn)行封鎖，使其他選手的搶答不起作用；
4）搶答器具有定時(shí)搶答功能，主持人通過設(shè)定一次搶答時(shí)間，控制比賽的開始和結(jié)束[1]。
電路組成 搶答器由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路由主持人控制開關(guān)、搶答按鍵、控制電路、優(yōu)先編碼器、鎖存器、譯碼器、編號顯示器和報(bào)警電路構(gòu)成，完成基本搶答的功能；擴(kuò)展電路由秒脈沖產(chǎn)生電路、定時(shí)電路、譯碼器和定時(shí)顯示器構(gòu)成，完成定時(shí)搶答的功能。
搶答器工作過程：首先，接通搶答器電源，主持人將開關(guān)J8置于復(fù)位位置，禁止搶答器工作，編號顯示器被熄滅，定時(shí)顯示器顯示定時(shí)時(shí)間；然后，主持人將開關(guān)J8置于開始位置，允許搶答器工作，計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)；當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作，編號顯示器顯示搶答選手的編號，定時(shí)顯示器顯示剩余搶答時(shí)間，并禁止其他選手隨后的搶答；當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，但無人搶答時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，并禁止選手超時(shí)搶答。
電路設(shè)計(jì)及仿真
1）搶答器電路。搶答器電路如圖1所示。優(yōu)先編碼器74LS148能鑒別第一搶答者的按鍵操作，并使其他選手的操作無效；RS鎖存器74LS279能鎖存第一搶答者的編號，并經(jīng)譯碼器74LS48譯碼后顯示在LED數(shù)碼管上。
搶答器電路仿真波形如圖2所示。借助于Multisim仿真軟件中的邏輯分析儀，可對搶答器電路的多路邏輯信號同步進(jìn)行高速采集和時(shí)序分析。將邏輯分析儀的輸入端口相應(yīng)地連接到電路的如下測試點(diǎn)上：開關(guān)J8，74LS279的輸出端Q4、Q3、Q2、Q1（EI、BI），按鍵J7、J6、J5、J4、
J3、J2、J1、J0。被采集的輸入信號將顯示在屏幕上。
由圖2可知，在第一個Clock脈沖的上升沿，主持人將開關(guān)J8置于復(fù)位位置時(shí)，74LS279被復(fù)位，禁止鎖存器工作，其輸出Q4Q3Q2Q1=0000。于是，74LSl48的選通輸入端EI=0，允許優(yōu)先編碼器工作；74LS48的消隱輸入端BI=0，編號顯示器被熄滅。在第一個Clock脈沖的下降沿，當(dāng)主持人將開關(guān)J8置于開始位置時(shí)，允許優(yōu)先編碼器和鎖存器工作。在第二個Clock脈沖的下降沿，將J6按鍵按下時(shí)，74LSl48的輸出A2A1A0=001，GS=0，經(jīng)RS鎖存后，Q4Q3Q2Q1=1101。于是，Q1=1，使BI=1，允許74LS48工作；Q4Q3Q2=110，經(jīng)譯碼顯示為“6”。此外，Q1=1，使EI=1，禁止74LSl48工作，封鎖了其他按鍵的輸入（即在第三個Clock脈沖的上升沿J3按鍵的輸入）。在第四個Clock脈沖的上升沿，當(dāng)按下的J6鍵松開后，GS=1，此時(shí)由于仍為Q1=1，使EI=1，所以仍禁止74LSl48工作，封鎖了其他按鍵的輸入（即第五個Clock脈沖的下降沿J0按鍵的輸入），從而實(shí)現(xiàn)了搶答的優(yōu)先性，保證了電路的準(zhǔn)確性。在第六個Clock脈沖的下降沿，主持人將開關(guān)J8重新置于復(fù)位位置，以便進(jìn)行下一輪的搶答。
2）定時(shí)電路。將兩片同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LSl92級聯(lián)，以串行進(jìn)位方式構(gòu)成百進(jìn)制計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖由555定時(shí)器構(gòu)成的秒脈沖電路提供；通過預(yù)置時(shí)間電路，主持人對計(jì)數(shù)器進(jìn)行一次搶答時(shí)間的預(yù)置；74LS48譯碼器和定時(shí)顯示器構(gòu)成譯碼顯示電路。當(dāng)主持人將開關(guān)J8置于復(fù)位位置時(shí)，計(jì)數(shù)器預(yù)置定時(shí)時(shí)間，并顯示在定時(shí)顯示器上。當(dāng)主持人將開關(guān)J8置于開始位置時(shí)，74LS279的輸出Q1=0，經(jīng)非門反相后，使555定時(shí)器的時(shí)鐘輸出端CP與74LSl92的時(shí)鐘輸入端CPD相連，計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)；在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，74LS192的借位輸出端BO2=1，使74LSl48的EI=0，允許74LSl48工作。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，Q1=1，經(jīng)非門反相后，封鎖CP信號，計(jì)數(shù)器停止工作，定時(shí)顯示器上顯示剩余搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)復(fù)位為止；同時(shí)，EI=1，禁止74LSl48工作。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到無人搶答時(shí)，BO2=0，EI=1，禁止74LSl48工作，禁止選手超時(shí)搶答；同時(shí)，BO2=0，封鎖CP信號，計(jì)數(shù)器停止工作，定時(shí)顯示器上顯示00[2]。
3）報(bào)警電路。報(bào)警電路由555定時(shí)器、三極管推動級和揚(yáng)聲器構(gòu)成。由若干電阻、電容和555定時(shí)器接成多諧振蕩器，將時(shí)序電路控制信號PR接至555定時(shí)器的清零端，以控制多諧振蕩器振蕩的起停，多諧振蕩器輸出信號控制三極管的導(dǎo)通、截止，從而推動揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲音。
根據(jù)上述設(shè)計(jì)思路，畫出各單元電路的仿真電路圖，先對各單元電路逐個進(jìn)行仿真調(diào)試，再將各單元電路連接起 isim仿真，觀察各部分電路之間的時(shí)序配合關(guān)系，測量電路各項(xiàng)性能指標(biāo)，調(diào)整部分元器件參數(shù)，檢查電路各部分功能，使其滿足設(shè)計(jì)要求；最后進(jìn)行電路焊接與裝配，并對實(shí)際電路進(jìn)行測試。
4 結(jié)語
Multisim是電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)，在電子電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用Multisim仿真軟件，把虛擬仿真和硬件實(shí)現(xiàn)相結(jié)合，可以節(jié)約設(shè)計(jì)成本、縮短開發(fā)周期和提高設(shè)計(jì)效率，有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐、綜合分析和開發(fā)創(chuàng)新能力，提高學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)工具的能力。
參考文獻(xiàn)
第4篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
【關(guān)鍵詞】電子技術(shù)；單元電路；設(shè)計(jì)方法
電子電路的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)方法在EDA技術(shù)的發(fā)展下發(fā)生了根本性的變化。電子技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，在對電子電路系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先應(yīng)該將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)明確下來，依據(jù)任務(wù)選擇方案，然后單元設(shè)計(jì)方案中的各個部分，選擇參數(shù)計(jì)算和期間，最后有機(jī)連接各個部分，將一個符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖畫出來。作為電子電路設(shè)計(jì)人員，對單元電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行熟練掌握，具備實(shí)際設(shè)計(jì)電路的能力尤為重要。
1.電子技術(shù)及單元電路概述
電子技術(shù)是依據(jù)電子學(xué)的原理，在解決實(shí)際問題的過程中應(yīng)用電子器件將某種特定功能的電路設(shè)計(jì)和制造出來。包括兩大分支，即信息電子技術(shù)和電路電子技術(shù)。前者又包括兩個分支，即模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)；后者是處理電子信號的技術(shù)，發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換信號是其主要的處理方式[1]。
電子電路由電子元件和電子器件兩部分組成。前者是指電子設(shè)備中的開關(guān)、電阻器、變壓器等，后者是指晶體管、電子管等。按組成方式，我們可以將電子電路分為分立電路和集成電路兩種形式。單元電路是整個電子電路系統(tǒng)中一個重要組成部分，常用的有放大電路、振蕩電路、數(shù)字電路等幾種。設(shè)計(jì)訓(xùn)練單元電路的主要目的是促進(jìn)整體電子電路設(shè)計(jì)水平的顯著提升[2]。
2.電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)步驟
2.1 明確任務(wù)
將本單元電路的任務(wù)明確化是設(shè)計(jì)單元電路前均需要明確的，設(shè)計(jì)單元電路的最基本條件是將單元電路的性能指標(biāo)詳細(xì)擬定出來。在設(shè)計(jì)單元電路的過程中，我們應(yīng)該將電壓放大的倍數(shù)、輸入輸出電阻的大小計(jì)算出來，并盡可能做到簡單明了、盡可能地節(jié)約成本、使單元電路具有較小的體積和較高的性能等。
2.2 計(jì)算參數(shù)
計(jì)算參數(shù)的目的是使單元電路的功能指標(biāo)達(dá)到實(shí)際需求。專業(yè)化的電子技術(shù)知識是計(jì)算參數(shù)的必要條件，比如，只有將各電阻值及其放大倍數(shù)計(jì)算出來，才能有效設(shè)計(jì)放大器電路；只有將電阻電容及其震蕩頻率制定出來才能有效設(shè)計(jì)震蕩器[3]。在計(jì)算參數(shù)的過程中，同一電路可能得出一組以上的數(shù)據(jù)，這是我們就應(yīng)該給予數(shù)據(jù)選擇方法以充分的重視，保證所選擇的數(shù)據(jù)達(dá)到并符合完成電路設(shè)計(jì)的要求，并能夠在實(shí)踐中得到有效的應(yīng)用。
2.3 畫出電路圖
在電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)過程中，我們需要將完整的電路圖繪制出來，這樣做的目的是對單元電路和整機(jī)電路的連接關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的表達(dá)。同時(shí)，設(shè)計(jì)者還應(yīng)該依據(jù)單元電路之間的相互配合和前后之間的關(guān)系將電路結(jié)構(gòu)盡可能地簡化。比如，在確定各單元電路之后，應(yīng)該給予單元電路之間的級聯(lián)設(shè)計(jì)以充分的重視和考慮，從而將浪費(fèi)及工作量減少到最低限度。給予各部分輸入信號、輸出信號和控制信號之間的關(guān)系以充分的重視，對輸入、輸出進(jìn)行模擬，完全隔離輸入、輸出、電源、通道，分割直流電流、電壓信號為多路不同或相同的電流、電壓信號，從而使同時(shí)采集控制不同設(shè)備的目的得到切實(shí)的實(shí)現(xiàn)。首先，注意電路圖的可讀性。在繪圖的過程中應(yīng)該盡可能地在一張紙上畫主電路圖，在另一張紙上畫比較獨(dú)立和次要部分，標(biāo)記號圖的端口和兩端，將各圖紙之間的信號的引入和引出標(biāo)出來；其次，注意信號的流向及圖形符號。一般情況下，我們可以將起始點(diǎn)設(shè)在輸入端和信號源，然后依據(jù)信號流向從左到右、從上到下將單元電路畫出來。同時(shí)，還應(yīng)該將適當(dāng)?shù)臉?biāo)注加在圖中，保證圖形符號的標(biāo)準(zhǔn)性；再次，注意連接線畫法。用直線連接各元件，并盡可能地減少交叉[4]。一般情況下，應(yīng)水平或垂直布置連接線，盡可能地不畫斜線，用原點(diǎn)表示互相連接的交叉。
3.電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)方法
3.1 對于線性集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)
調(diào)整部分、取樣部分、基準(zhǔn)電壓電路等是單元電路中串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的主要組成部分。設(shè)計(jì)線性集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的主要功能是過流和短路保護(hù)，起到對電路的保護(hù)功能的標(biāo)準(zhǔn)為負(fù)載電路達(dá)到限額。在對其的設(shè)計(jì)過程中，直流電通過整流出來后，用濾波將其波文系數(shù)降低，從而對負(fù)載進(jìn)行直接的帶動，但是這種電路無法起到穩(wěn)壓的作用，因此，應(yīng)該依據(jù)一定的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源。
3.2 單元電路之間的級聯(lián)設(shè)計(jì)
在確定各單元電路之后，設(shè)計(jì)者還應(yīng)該給予單元電路之間的級聯(lián)問題以充分的重視并認(rèn)真考慮。阻抗匹配、負(fù)載能力匹配等是單元電路之間電氣性能相互匹配的主要問題，設(shè)計(jì)者應(yīng)該謹(jǐn)慎認(rèn)真地思考這些問題。如果沒有過高要求驅(qū)動能力，則可以運(yùn)用運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器；如果對驅(qū)動能力要求高，則可以運(yùn)用互補(bǔ)對稱輸出電路或功率繼承電路；如果為數(shù)字電路，則可以運(yùn)用單管反向器或達(dá)林頓驅(qū)動器等。從本質(zhì)上來說，單元電路之間的級聯(lián)設(shè)計(jì)問題就是模擬單元電路之間的相互干擾及匹配問題[5]，在整個電路的正常運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用，值得我們予以充分重視。
3.3 對于運(yùn)算放大器電路的設(shè)計(jì)
UA741、OP07等均是依據(jù)工業(yè)上的普通用途設(shè)定的運(yùn)算放大器電路，具有中等的性能和極為便宜的價(jià)格。在設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器電路的過程中，應(yīng)該將單雙電源供電、電源電流選擇出來作為基本參數(shù)，同時(shí)將失調(diào)電壓、失調(diào)電流、電阻輸入，對速率進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，將時(shí)間確定下來。在運(yùn)用運(yùn)算放大器時(shí)，如果沒有特殊要求，應(yīng)該盡可能地運(yùn)用通用性運(yùn)算放大器。指標(biāo)的先進(jìn)性不應(yīng)該成為設(shè)計(jì)過程中選擇各種參數(shù)的唯一依據(jù)。當(dāng)運(yùn)算放大器作弱信號放大時(shí)，所選擇的運(yùn)算放大器應(yīng)該具有極小的失調(diào)和噪聲系數(shù)，同時(shí)保持等效直流電阻運(yùn)放同相端和反相端對地。為了將運(yùn)放的高頻自激有效消除掉，設(shè)計(jì)者應(yīng)該依據(jù)推薦參數(shù)將適當(dāng)?shù)碾娙菹窠槿胍?guī)定的消振引腳之間，同時(shí)對兩級以上放大級級聯(lián)的情況進(jìn)行有效的預(yù)防和避免，以將消振困難減小到最低限度[6]。
隨著科技的飛速發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，電子電路的種類越來越多，因此需要各種不同的有針對性的設(shè)計(jì)方法。在集成發(fā)生電路的快速發(fā)展的過程中，各種專用功能的新型期間不斷涌現(xiàn)出來，對電路設(shè)計(jì)工作提出了新的要求，集成塊直接組裝逐漸取代了傳統(tǒng)的分立原件電路的設(shè)計(jì)方法。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)該將注意力逐漸從設(shè)計(jì)單元電路向設(shè)計(jì)和規(guī)劃整體方案轉(zhuǎn)移，清楚明了各種集成電路的性能和指標(biāo)，在選取集成器件的過程中嚴(yán)格依據(jù)實(shí)際需求，并能合理地進(jìn)行單元連接，從而成功完成總體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)在日常工作中積極積累經(jīng)驗(yàn)、深入研究其設(shè)計(jì)原理、努力改進(jìn)及設(shè)計(jì)方法，為推動社會各方面的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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第5篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
關(guān)鍵詞：PROTEL；電路課程；CAD課程設(shè)計(jì)；教學(xué)方法
中圖分類號：TM13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)隨著教育的改革不斷提升，學(xué)生的創(chuàng)新精神和靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力都是實(shí)驗(yàn)教學(xué)涵蓋的內(nèi)容，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠鍛煉綜合設(shè)計(jì)、實(shí)際應(yīng)用、創(chuàng)新思維等方面的能力，學(xué)會自主思考分析和解決問題。
一、電路CAD課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
電路CAD課程設(shè)計(jì)是電子信息工程專業(yè)課階段理論知識的綜合應(yīng)用，教師在教學(xué)中，往往將其當(dāng)作一門理論課來教學(xué)，通常會先給出一個具有某種功能的電路設(shè)計(jì)圖，對設(shè)計(jì)圖電路的主要部分工作原理和達(dá)到這一原理的主要功能進(jìn)行講解，最后要求學(xué)生在PROTEL軟件中繪制電路系統(tǒng)的原理圖和印制板圖。這樣的教學(xué)方法不僅制約了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)能力和對知識的掌握能力下降，這樣的課程設(shè)計(jì)完全失去了教學(xué)的意義。
因此應(yīng)當(dāng)對這樣的教學(xué)方式進(jìn)行改革，把教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為提升學(xué)生的動手操作能力，以學(xué)生為教學(xué)主體自主學(xué)習(xí)，教師輔以指導(dǎo)，啟迪學(xué)生的創(chuàng)造性思維，學(xué)會運(yùn)用不同的方法解決問題。
二、基于PROTEL的電路CAD課程設(shè)計(jì)
讓學(xué)生通過所學(xué)的理論知識，設(shè)計(jì)一個實(shí)際應(yīng)用的單片機(jī)測試系統(tǒng)，輔以電路設(shè)計(jì)工具軟件PROTEL，繪制出電路原理圖和PCB圖。
（一）PROTEL軟件的設(shè)計(jì)流程
PROTEL軟件是一個完整的全方位電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包含有電路原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、PCB自動布線、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、模擬/數(shù)字信號仿真等功能模塊，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)。其中PCB設(shè)計(jì)和電路原理圖設(shè)計(jì)是其最具代表性的功能，提供了完備的電路仿真器，使從原理圖的繪制到最終電路板設(shè)計(jì)的所有工作都能輕松完成。
該軟件設(shè)計(jì)流程為是：首先是工作環(huán)境設(shè)置和頁面設(shè)置，裝入元件庫，然后，將元件、電源符號、接地符號、連接線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和說明信息分別依次放置在圖紙上合適的位置，再就是對電路圖進(jìn)行檢查和調(diào)整，最后保存并輸出。
（二）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容
對于學(xué)生想要設(shè)計(jì)什么系統(tǒng)，教師不應(yīng)限制，檢測和設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)允許學(xué)生任意選擇物理量，另外，教師要對設(shè)計(jì)系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定，以保證課程設(shè)計(jì)能達(dá)到最終目標(biāo)。
第一，MCS-51系列單片機(jī)必須包含在設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的芯片中；第二，測試的物理量必須要顯示在4位LED中；第三，在檢測量超過設(shè)定值后，系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警報(bào)；第四，要設(shè)置能夠讓測試系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整的按鈕；第五，要配有一路傳感器和相應(yīng)的調(diào)理電路；第六，要配備AD轉(zhuǎn)換芯片使檢測物理量的模數(shù)能夠轉(zhuǎn)換。
（三）測試系統(tǒng)的要求
為達(dá)到啟迪學(xué)生創(chuàng)造性思維的教學(xué)目的，測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求：
第一，學(xué)生必須制定多套測試系統(tǒng)繪制的方案，從中選擇最終方案并闡述理由；第二，測試系統(tǒng)必須達(dá)到方案最優(yōu)化和實(shí)際的效益最大化的要求；第三，傳感器能夠穩(wěn)定工作，精度要準(zhǔn)確，若出現(xiàn)問題，則要給出彌補(bǔ)方案；第四，在繪制PCB之前，學(xué)生必須弄清其設(shè)計(jì)規(guī)則，既要完成任務(wù)，又要保證所設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)原理圖的功能的正確性和布局的美觀性以便實(shí)際裝配調(diào)試；第五，為設(shè)計(jì)提供完整詳細(xì)的說明書，例如工作原理、選擇元件的原因、PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則等。
（四）測試系統(tǒng)的仿真分析和驗(yàn)證
很多學(xué)生在以前并沒有接觸過設(shè)計(jì)，缺乏經(jīng)驗(yàn)，所以為了讓學(xué)生順利完成設(shè)計(jì)，需要仿真分析和校驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理圖，可以直接在PROTEL中對模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)模混合電路進(jìn)行仿真校驗(yàn)。電路仿真的流程一般是首先將仿真電路、電源等繪制出來，然后將仿真分析的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，繼而運(yùn)行仿真分析，最后對結(jié)果進(jìn)行觀察。以仿真的結(jié)果為依據(jù)，校驗(yàn)傳感器調(diào)理正確與否。因而，在原理圖的設(shè)計(jì)和仿真分析之間需要反復(fù)校驗(yàn)電路放大倍數(shù)的合理性以及能否正常工作，再調(diào)整選擇的參數(shù)，繪制出符合要求的原理圖。
三、總結(jié)
基于PROTEL的電路CAD課程設(shè)計(jì)的教學(xué)方法是教育革新的具體表現(xiàn)，其不僅能讓學(xué)生完全掌握理論知識，還鍛煉了學(xué)生的實(shí)際操作能力，同時(shí)也讓學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到了發(fā)揮，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，這一教學(xué)方法應(yīng)該被廣泛推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
關(guān)鍵詞 石油測井；高溫電子線路；設(shè)計(jì)方法
中圖分類號 TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0102-01
如何保障電子系統(tǒng)在高溫環(huán)境下正常的運(yùn)作，是本文研究的主要的問題。因?yàn)椋谑蜏y井時(shí)，儀器通常都是在井下幾千米以上的深井中工作，這種環(huán)境通常伴有：劇烈震動、壓力大以及溫度高等特點(diǎn)。電子線路將很難在這種環(huán)境下保持正常的運(yùn)作。
1 溫度對電路的影響
溫度對電子線路的影響最主要還是對電子元件的影響。隨著溫度的變化，使得電子元件的一些特征和性能產(chǎn)生變化，從而影響到電路。
1）溫度半導(dǎo)體元件的影響。設(shè)計(jì)高溫電路，則必須先解決元件的問題。半導(dǎo)體是現(xiàn)代集成電路元件的主要材料，它一種熱敏材料，隨著溫度升高，它的許多參數(shù)也將會隨之變化，特別是本征承載流子的密度還與溫度成正比，從而使得PN結(jié)的反向電流增加的很明顯，進(jìn)而導(dǎo)致功率損耗增加，噪聲增大以及阻抗降低，最后，隨著溫度逐漸的升高，電子元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞，致使電子元件的性能受損。有實(shí)驗(yàn)表明：隨著半導(dǎo)體結(jié)溫每10℃的增加，元件無故障時(shí)間將縮短一倍。所以，降低對半導(dǎo)體結(jié)溫的要求，是設(shè)計(jì)高溫電路的重點(diǎn)。
2）耐高溫的電子元件。所有電子元件都有其的高溫額制限度，由于元件工作自身也會產(chǎn)生溫度，所以工作時(shí)元件的溫度一般都會高于工作環(huán)境的溫度。設(shè)計(jì)時(shí)，元件工作最高的溫度不能超過其本身的溫度允許值。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)：①元件的選擇上，應(yīng)盡量額選擇溫度最高允許值大的的元件。在選擇半導(dǎo)體元件時(shí)，應(yīng)該注意不宜選用結(jié)溫較低的鍺件，而應(yīng)該選用結(jié)溫較高的硅件；②盡可能的減少電路系統(tǒng)功率的消耗，降低元件散熱性的要求；③在設(shè)計(jì)上盡可能的增加熱導(dǎo)和減少熱阻，促使降低低功率消耗和最高允許結(jié)溫的要求。元件的熱阻是有兩個部分組成的。其分別是，件外熱阻：電子元件外殼到周圍環(huán)境的熱阻；件內(nèi)熱阻：電子芯片內(nèi)部到外殼之間的熱阻。確定件外熱阻的因素有多種。一般是由：器件引線框材料和結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體芯片的尺寸，壓焊絲材料，芯片粘結(jié)材料，表面積的大小和直徑以及器件外殼的材料所決定的。而件內(nèi)熱阻主要和組裝件的組裝密度、元件、結(jié)構(gòu)材料、功率分布等等有關(guān)。
2 設(shè)計(jì)高溫電路
高溫電路的設(shè)計(jì)目前有三種方法可以實(shí)現(xiàn)。其分別是：傳統(tǒng)、混合電路、HTASIC方法。
1）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法一般只是在設(shè)計(jì)和制造時(shí)將高溫特性考慮進(jìn)去的依照普通環(huán)境進(jìn)行的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法既要使用一些熱設(shè)計(jì)去調(diào)整元件的功率，還得選用耐高溫元件，但要在150℃以上的高溫環(huán)境下正常工作還是很難實(shí)現(xiàn)的。別的高溫元件也大概如此。不過可以用降溫的方法來降低電路的溫度，促使儀器內(nèi)溫度保持長時(shí)間在150℃以下，完成所需的測量。
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，對于短期的應(yīng)用時(shí)可行的，甚至一些很復(fù)雜的電路也能用到。然而在長期的高溫下應(yīng)用，可靠性不高。因?yàn)椋娐返臒o源與有源部分之間的互聯(lián)部分在長期的應(yīng)用下很容易老化。
2）混合電路設(shè)計(jì)的方法。我們將同時(shí)在一塊基體上應(yīng)用現(xiàn)成集成芯片和薄厚膜技術(shù)的方法稱之為混合電路設(shè)計(jì)的方法。它是一種介于HTASIC和傳統(tǒng)之間的方法。相對于傳統(tǒng)技術(shù)，混合電路的功耗要低；而且，在高溫工作環(huán)境下的各種效果都要比傳統(tǒng)電路要好。
3）HTASIC設(shè)計(jì)方法。相對于傳統(tǒng)電路和混合電路，集成電路技術(shù)在高溫條件下應(yīng)用的效果肯定是最好的。在一些典型的高溫環(huán)境系的特性它都有很好的表現(xiàn)。能適應(yīng)的最高工作環(huán)境高達(dá)250℃。
應(yīng)用集成電路的好處：①隨著能夠集成在芯片上的功能的增多，處于外部的電子元件的數(shù)量也將逐漸減少；②集成電路相對分離電路其內(nèi)部元件的尺寸要小的多，所以，大大的降低了功耗，也避免了芯片內(nèi)部過熱；③由于芯片內(nèi)所有功耗元件都可以通過物理延伸或調(diào)整到避免本地過熱點(diǎn)產(chǎn)生，就使得集成元件在高溫環(huán)境下有了更高的保證。
3 低功耗的設(shè)計(jì)
高溫電路的設(shè)計(jì)，在于提高電路系統(tǒng)高溫環(huán)境下正常工作的時(shí)間。上述在采用耐高溫元件、優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還應(yīng)該考慮降低系統(tǒng)的功耗，減少熱量的釋放。
減低集成電路芯片功耗的設(shè)計(jì)最主要的研究內(nèi)容是：如何有效的降低芯片功耗和如何通過軟件硬件的優(yōu)化在保持本來性能的前提下，使得總體功耗在一個較低值上。集成電路芯片所產(chǎn)生的功耗，最主要的是來源于電路邏輯狀態(tài)所產(chǎn)生的動態(tài)功耗。所以，降低功耗最直接有效的方法是降低供電電壓。只是這樣經(jīng)常會增加電路輸出延遲。另外一種方法就是降低頻率，有選擇的降低頻率可以再降低功耗的同時(shí)，保證系統(tǒng)的性能不受影響。而降低負(fù)載容抗的的方法，是實(shí)際中降低功耗最有意義的方法。
所以，在電路實(shí)際中降低功率消耗，可以從硬、軟件的設(shè)計(jì)采取
措施。
1）硬件設(shè)計(jì)。①元件上，盡可能的采用功耗小，可勝任高溫工作要求的高溫低供電集成芯片；②在電路性能得到保證的前提下，進(jìn)可能的提高電源轉(zhuǎn)化效率和降低電源工作電壓；③在保證電路性能的情況下盡量的減少元件數(shù)量，簡化電路；④如果儀器是智能型的，則可以充分的利用中央處理器的運(yùn)算、處理功能代替硬件電路。
2）軟件設(shè)計(jì)。①盡可能的硬件軟件化來實(shí)現(xiàn)功能。這樣有利于降低成本，降低功耗，偏于維護(hù)和升級，還能提高工作的可靠性；②電源管理功能最好使用微處理器自身所帶的；③采用可用的各種手段減少耗電；④結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，盡量利用軟件手段減少耗能。例如：石油井下測量采樣時(shí)，可以于事先預(yù)算好最好的采樣方針，在不影響測量效果的前提下，盡量減少功耗；⑤在應(yīng)用的過程中應(yīng)該注意：要仔細(xì)檢查各元件，特別是集成電子芯片的工作狀態(tài)?？疾炱涫欠衲軌蛘＿\(yùn)作以及其各種性能是否健全。如果不能，應(yīng)當(dāng)及時(shí)給予處理。
4 小結(jié)
經(jīng)過對耐高溫電子元件的選擇、電子線路結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和降低電路系統(tǒng)功耗的設(shè)計(jì)，基于PCB的高溫電路時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的。實(shí)踐也證明該電子系統(tǒng)能夠在250℃以下的高溫環(huán)境下正常運(yùn)作。
參考文獻(xiàn)
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第7篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
關(guān)鍵詞：電氣控制線路設(shè)計(jì)；電氣設(shè)備；方法
中圖分類號：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 電氣控制線路設(shè)計(jì)的內(nèi)容
生產(chǎn)中機(jī)械使用有效性與電氣制動化有著非常緊密的聯(lián)系，機(jī)電一體化已經(jīng)成為現(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)的一種趨勢。因此電氣化的控制與機(jī)器設(shè)備之間的配合尤為重要，這就要求設(shè)計(jì)人員對機(jī)械的結(jié)構(gòu)與原理有著深刻的認(rèn)識，同時(shí)對于機(jī)械設(shè)計(jì)的工藝也要有所了解，這樣才能符合電氣控制的要求。
機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)絕大多數(shù)屬于電力拖動控制系統(tǒng)，因此生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容有以下幾個方面：
1.1 確定電力拖動方案
1.2 設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)械電力拖動自動控制線路
1.3 選擇拖動電機(jī)及電器元件，制定電器元件明細(xì)表
1.4 進(jìn)行生產(chǎn)機(jī)械電力裝備施工設(shè)計(jì)
1.5 編寫生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的說明書與設(shè)計(jì)文件
2 電力拖動方案確定的原則
對于生產(chǎn)機(jī)械電氣控制的設(shè)計(jì)，首先是確定明確、選擇出合理的方案。方案的確定要考慮兩點(diǎn)。
第一是設(shè)備的工藝與設(shè)備的結(jié)構(gòu)，根據(jù)生產(chǎn)的設(shè)備的調(diào)速來制定方案。
第二是考慮電動機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載的相適應(yīng)。
2.1 生產(chǎn)機(jī)械不需要電氣調(diào)速要求
通常情況下，在沒有電氣調(diào)速、啟動的不頻繁場合，鼠籠式異步電動機(jī)就應(yīng)該被應(yīng)用。如果在傳動裝置中負(fù)載轉(zhuǎn)矩很大則考慮繞線式異步電動機(jī)。對于同步電動機(jī)的適合場合則是在負(fù)載平穩(wěn)時(shí)，并且容量與起停的次數(shù)很少的時(shí)候，通過這種有效合理的傳動機(jī)不但充分提高電動機(jī)的效率，同時(shí)也能調(diào)節(jié)勵磁在過勵的條件下從而讓電網(wǎng)功率因數(shù)提高。
2.2 生產(chǎn)機(jī)械需要電氣調(diào)速要求
這里的拖動方案的設(shè)計(jì)是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速，在充分保證技術(shù)的基礎(chǔ)上通過比較最終選擇拖動方案。
速范圍D＝2-3，調(diào)速級數(shù)3，調(diào)速級數(shù)≤ 2-4 時(shí)，一般采用改變磁極對數(shù)的雙速或多速籠式異步電動機(jī)拖動。
調(diào)速范圍D＜3，月不要求平滑調(diào)速時(shí)．采用繞線式轉(zhuǎn)子感府電動機(jī)拖動們只適用于短時(shí)負(fù)載和重復(fù)短時(shí)負(fù)載的場合。
調(diào)速范圍D＝3-10，且要求平滑調(diào)速時(shí)，在容量不大的情況下，可采用帶滑差離合器的異步電動機(jī)拖動系統(tǒng)。若需長期運(yùn)轉(zhuǎn)在低速時(shí)，也可考慮采用品間管直流拖動系統(tǒng)。
調(diào)速范圍D：10-100考慮使用直流拖動系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)。
三相異步電動機(jī)的調(diào)速，以前主要依靠改變定子繞組的極數(shù)和改變轉(zhuǎn)子電路的電阻來實(shí)現(xiàn)。目前，變頻調(diào)速和串級調(diào)速已得到廣泛的應(yīng)用。
2.3 確定電動機(jī)調(diào)速的性質(zhì)
對于雙速籠型異步電動機(jī)，當(dāng)定子繞組由Δ連接改為YY接法時(shí)，轉(zhuǎn)速由低速轉(zhuǎn)為高速，功率都變化不大，適用于恒功率傳動；當(dāng)定子繞組由Y連接改為YY接法時(shí)，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動、對于直流他勵電動機(jī)，改變電樞電壓調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩輸出；而改變勵磁調(diào)速為恒功率調(diào)速。
如果采用不對應(yīng)調(diào)速，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載采用恒功率調(diào)速或者恒功率負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，將電動機(jī)額定功率增大到D倍，（D為調(diào)速范圍，）并且一部分轉(zhuǎn)矩為充分利用，因此電動機(jī)調(diào)速性質(zhì)是反應(yīng)調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。
3 電氣控制方案的確定原則
明確控制方案是設(shè)計(jì)出合理適用的電力控制系統(tǒng)的前提保證。因此設(shè)計(jì)人員要按以下原則來進(jìn)行：
3.1 拖動需要與控制方式相適應(yīng)
控制方式不是越多就越好，主要看它的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)加工生產(chǎn)的程序變化很多時(shí)，采取編程序控制器，要是邏輯控制比較簡單則可以采用穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備即繼電解除控制法。
3.2 控制方式與通用化程度相適應(yīng)
通用化可以說是對不同生產(chǎn)對象通用程度，應(yīng)該區(qū)別自動化。因此通用化程度低的但也許保持著較高的自動化，這類機(jī)床使用固定的控制電路較好。若是小的零件則采用數(shù)字程序。應(yīng)為這樣對于加工對象采用不同的程序提高通用與靈活性。
3.3 最大限度滿足工藝要求
為了滿足較高的工藝水平，確保機(jī)械的工作效率，可以在控制線路中加入自動循環(huán)、半自動循環(huán)、故障診斷等功能。
3.4 電路電源的可靠性
簡單的電路采用電網(wǎng)式電源，相反元件多的話采用電壓隔離降壓的方法。如果要采用直流電源，則必須滿足自動化程度高的設(shè)備，這么做也可以對空間進(jìn)行節(jié)省，方便操作。在實(shí)際的生產(chǎn)中，最終的方案取決于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員因此應(yīng)該靈活運(yùn)用方案。
4 電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法
雖然電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法有不同，但都要滿足幾點(diǎn)要求。首先應(yīng)能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。其次線路結(jié)構(gòu)要簡單，力求精簡。再次操控，掌握，維修要簡單。第四要具有應(yīng)對安全隱患的措施，在發(fā)生事故時(shí)也能很好及時(shí)的完成任務(wù)。第五要能適應(yīng)生產(chǎn)時(shí)所在的環(huán)境。
4.1 控制線路的設(shè)計(jì)方法簡介
電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法有兩種，一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，另一種是邏輯沒汁法。
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：它是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按照電動機(jī)的控制方法，采用典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)出各個獨(dú)立的控制電路，然后根據(jù)設(shè)備的工藝要求決定各部分電路的聯(lián)鎖或聯(lián)系。這種方法比較簡單，但是對于比較復(fù)雜的線路，設(shè)計(jì)人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，需繪制大量的線路圖，并經(jīng)多次修改后才能得到符合要求的控制線路。
邏輯設(shè)計(jì)法：采用邏輯代數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按此方法設(shè)計(jì)的線路結(jié)構(gòu)合理．可節(jié)省所用元件的數(shù)量。
4.2 設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)注意的問題
設(shè)計(jì)具體線路時(shí)，為了使線路設(shè)汁得簡單且準(zhǔn)確可靠，應(yīng)注意以下幾個問題。
首先盡量減少連接導(dǎo)線，設(shè)汁控制電路時(shí)，應(yīng)考慮各元器件的實(shí)際位置，盡可能減少配線時(shí)的連接導(dǎo)線。
其次正確連接電器的線圈。電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，由于它們的阻抗不盡相同，造成兩個線圈上的電壓分配不等。即使是兩個同型號線圈，外加電壓是它們的額定電壓之和，也不允許這樣連接，因?yàn)殡娖鲃幼骺傆邢群螅?dāng)一個接觸器先動作時(shí)，其線圈阻抗增大，該線圈上的電壓降增大，使另一個接觸器不能吸合，嚴(yán)重時(shí)將使線團(tuán)燒毀。電感量相差懸殊的兩個電器線圈，也不要并聯(lián)連接。在接通電源時(shí)可正常工作，但在斷開電源時(shí)，由于電磁鐵線圈的電感比繼電器線圈的電感大得多，所以斷電時(shí)，繼電器很快釋放，但電磁鐵線圈產(chǎn)生的自感電動勢可能使繼電器又吸合一段時(shí)間，從而造成繼電器的誤動作，解決的方法是各用一個接觸器的觸點(diǎn)來控制。
結(jié)語
通過以上分析可以得出電氣控制線路設(shè)計(jì)對于電氣控制的影響力之深，不能簡簡單單從設(shè)計(jì)的角度來認(rèn)識電氣線路，要在實(shí)際的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)中總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)該對電氣線路進(jìn)行深入的研究，對設(shè)計(jì)重視起來，從實(shí)際出發(fā)，依托自身的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出合理的線路來確保電氣路線的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
[1]賀哲榮.機(jī)床電氣控制線路圖試圖技巧[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
第8篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
【關(guān)鍵詞】市政道路；節(jié)點(diǎn)交通；交叉口；豎向；控制燈
城市的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)在主要是借助于交通的力量，交通發(fā)展和完善就是為了促使車輛增多的城市能夠減少車輛擁堵、分散人流的作用。而且城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也是靠交通運(yùn)輸業(yè)帶動起來的，如果城市道路的路網(wǎng)建設(shè)能夠全面的把市政道路節(jié)點(diǎn)交通設(shè)計(jì)科學(xué)分配并加以完善，城市才能夠盡快的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的建設(shè)。
1、 交叉口的交通組織渠化設(shè)計(jì)
1.1. 交通組織渠化與信號控制的結(jié)合
交叉通組織渠化是拓展路網(wǎng)空間資源的主要途徑。這樣的路網(wǎng)設(shè)計(jì)確立了一個大框架以便進(jìn)行交叉口管理和控制。在此組織渠化的“框架”內(nèi)可進(jìn)行交叉口信號控制，以優(yōu)化交叉口時(shí)間資源分配，提高道路通行能力。交通節(jié)點(diǎn)處人流與車流的控制效果直接取決于交通渠化與信號控制之間的配合程度。但是按照一般的設(shè)計(jì)理念，道路節(jié)點(diǎn)處組織渠化設(shè)計(jì)往往先于信號控制設(shè)計(jì)，因此進(jìn)行組織渠化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮周全，為后續(xù)信號控制設(shè)計(jì)預(yù)留足夠的時(shí)間和空間。如針對左轉(zhuǎn)車輛較多的道路節(jié)點(diǎn)，可適當(dāng)增加左轉(zhuǎn)專用相位設(shè)計(jì)，這就需要在前期渠化設(shè)計(jì)階段提前開設(shè)專用左轉(zhuǎn)車道；如果要控制右轉(zhuǎn)車輛的相位，就應(yīng)該預(yù)先了解右轉(zhuǎn)車輛的相位是否和直行車輛一致，在不一致的情況下可獨(dú)辟專用右轉(zhuǎn)車道。
1.2 左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道設(shè)置位置分析
在左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車流量達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)設(shè)置專用左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道，其一般設(shè)置于靠近道路中心線的位置，即進(jìn)口道最左邊。左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道設(shè)置在進(jìn)口道靠近道路中心線的位置能夠避免與同向直行車流的沖突，且符合駕駛員的一般行駛習(xí)慣。但在實(shí)際交叉口組織渠化設(shè)計(jì)中，也可以有條件的將左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道設(shè)置于同向直行車道的右側(cè)。
這種設(shè)置方法可以增大左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，從而增加其通行能力，特別是在一 些路幅資源有限的交叉口，若將左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道設(shè)置在靠近道路中心線的位置，將導(dǎo)致部分車輛調(diào)頭困難，甚至無法有效調(diào)頭，這時(shí)，就必須調(diào)整左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道的設(shè)置位置。需要注意的是，一旦將左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道設(shè)置于同向直行車道的右側(cè)，將有可能導(dǎo)致直行車輛與左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車輛的沖突，也限制了交叉口的相位設(shè)計(jì)（不能采取同向直行、左轉(zhuǎn)、調(diào)頭同時(shí)放行的相位設(shè)計(jì)方法），因此，左轉(zhuǎn)（調(diào)頭）車道的具體設(shè)置位置，要根據(jù)實(shí)際交叉口情況和交通流特性，并結(jié)合交叉口信號配時(shí)情況綜合考慮。
2、 交叉口的平面設(shè)計(jì)
2.1 路口視距三角形設(shè)計(jì)
停車視距、引道視距和交叉路口安全停車視距是適用于道路平面交叉的重要視距指標(biāo)。停車視距是駕駛員在接近車道障礙物之前作出反應(yīng)并制動停車所需的最小距離，由駕駛員反應(yīng)距離及制動距離兩部分構(gòu)成。引道視距是通向平交路口引道上的停車視距，與停車視距數(shù)值相等。交叉路口安全停車視距是使主線上駕駛員發(fā)現(xiàn)支路車輛駛?cè)肫浇宦房趯⑴c自己發(fā)生碰撞時(shí)，作出反應(yīng)距離并制動停車所需的最小距離，由主線車輛3 秒內(nèi)行駛的距離和停車視距兩部分構(gòu)成，如表1 所示。
平面交叉口處兩個行車方向的車輛停車視距能夠形成視距三角形，這一范圍內(nèi)應(yīng)盡量確保通視，路面以上0.9m～3m 的范圍內(nèi)禁止布設(shè)植物、建筑等設(shè)施，以免駕駛員行車視線被擋。
2.2 交叉口轉(zhuǎn)角緣石的半徑
為了保證右轉(zhuǎn)彎車輛能以一定的速度順利地轉(zhuǎn)彎，交叉口轉(zhuǎn)彎處的緣石應(yīng)做成圓曲線或多圓心復(fù)曲線，以符合相應(yīng)車輛行駛的軌跡。通常采用圓曲線，計(jì)算施工均較方便。
交叉路口轉(zhuǎn)角處緣石曲線的線型與曲率半徑大小應(yīng)滿足右轉(zhuǎn)機(jī)動車或非機(jī)動車的行駛要求，宜采用單圓曲線、雙圓曲線或三圓曲線，必要時(shí)也可采用插入緩和曲線的圓曲線等線型。采用多圓復(fù)曲線時(shí)，入口處的曲線半徑應(yīng)小于出口處的曲線半徑。相鄰曲線半徑相差不宜過大，也不宜過小。三圓心復(fù)曲線的曲線半徑之比可為R1：R2：R3=1.5：2.5：4.0。
3、交叉口的豎向設(shè)計(jì)
3.1、縱坡、橫坡要求
平面交叉口范圍內(nèi)的道路縱坡不宜大于2.5%，也不宜小于0.5% ，橫坡應(yīng)為0.5%～.2.0%，以利于交通安全和地面雨水排放。
道路類型和等級相當(dāng)?shù)某鞘械缆废嘟坏钠矫娼徊婵谠谶M(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時(shí)宜保持它們的縱坡不變而適當(dāng)調(diào)整各自的橫坡度，達(dá)到平緩過渡，平順交接的目的。主要道路與次要道路相交的平面交叉口在進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時(shí)則宜盡量保持主要道路的縱橫坡度，而適當(dāng)調(diào)整次要道路的坡度。
在進(jìn)行城市道路平面交叉口豎向設(shè)計(jì)時(shí)，要爭取相交路段中至少有一條路段的排水坡度是朝向交叉口外端的，同時(shí)要避免相交路段的路面雨水流過交叉口中相交路段共同路面部分，而必須在過街人行橫道前或路緣石轉(zhuǎn)角曲線的結(jié)合處布設(shè)雨水口攔截路段雨水。
3.2、交叉形式的選擇
城市道路平面交叉口的豎向形式一般可參照覆盆式、盆式、斜坡式、馬鞍式、山脊式、山谷式六種典型形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一種典型形式對應(yīng)于一種相交路段縱坡坡向的組合，具有自己相應(yīng)的排水特點(diǎn)，需要在典型部位布置排水雨水口，以利于路面雨水的排放。
4、針對道路的控制燈設(shè)計(jì)
市政道路的節(jié)點(diǎn)部分就是對信號控制燈的全面利用，而且道路的控制燈是對道路節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)最明顯也最有效的安排和設(shè)計(jì)，因?yàn)樾盘枱舻某霈F(xiàn)就是人、車通行有序的必要保障，排除了不良天氣下影響人力指揮的困難。信號燈起到了控制、整流、和立交分離的作用特點(diǎn)，在信號燈強(qiáng)弱明暗的信息指示下，道路的行人車輛才停走有序，市政道路的建設(shè)節(jié)點(diǎn)交通設(shè)計(jì)才有科學(xué)的依據(jù)，而且道路的控制燈設(shè)計(jì)就是將道路中最重要的平衡問題進(jìn)行節(jié)制，始終能夠在道路的節(jié)點(diǎn)環(huán)節(jié)上發(fā)揮重要作用，例如：在高峰期能夠保持不變的將交通節(jié)奏穩(wěn)定進(jìn)行。而且交通信號燈也有更多新的創(chuàng)造和表現(xiàn)形式，例如：立體交叉、環(huán)形交叉等信號表現(xiàn)形式，從本質(zhì)上將道路節(jié)點(diǎn)交通設(shè)計(jì)進(jìn)行了最全面的保障。所以必須要實(shí)施交叉點(diǎn)的針對性設(shè)計(jì)和分析，因此信號燈控制的平面交叉路通狀況更加的穩(wěn)定一些，在總體上說道路交叉和道路節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是一樣的，例題較差的出現(xiàn)，道路節(jié)點(diǎn)才有更多的設(shè)計(jì)實(shí)踐工序。所以在城市的道路節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中一‘定要把交叉點(diǎn)和信號燈作為最主要的參考，才能夠從實(shí)際上保證城市的道路建設(shè)通暢和諧有序。
5、結(jié)語
綜上，進(jìn)行交叉口設(shè)計(jì)，既要保證車輛在交叉口能以最短的時(shí)間順利通過，使交叉口的通行能力能適應(yīng)各條道路的行車要求，又要通過正確合理的豎向設(shè)計(jì)，保證轉(zhuǎn)彎車輛的行車穩(wěn)定，同時(shí)符合排水要求。節(jié)點(diǎn)交通設(shè)計(jì)中要統(tǒng)籌兼顧才能保證市政道路的暢通。
參考文獻(xiàn)：
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[2]白雪松.對城市道路交叉口的完善設(shè)計(jì)分析[J].科技資訊，2012，9
第9篇：電路設(shè)計(jì)方法范文
關(guān)鍵詞：全壽命成本；輸電線路設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方法
中圖分類號：TM621.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一，輸電線路全壽命成本的預(yù)測模型
1，預(yù)測模型研究流程
對輸電線路全壽命周期成本分析研究的本質(zhì)是:在輸電線路的設(shè)計(jì)階段,在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,基于輸電線路的一般設(shè)計(jì),對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進(jìn)行有效地預(yù)測,以根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的反饋以改善其設(shè)計(jì),使之符合輸電線路建設(shè)的全壽命理念要求。
既然本項(xiàng)目是對輸電線路全壽命成本進(jìn)行先期的預(yù)測性研究,因此,應(yīng)界定輸電線路全壽命成本預(yù)測分析基本的前提假設(shè)條件,即在設(shè)計(jì)階段,輸電線路的全壽命成本預(yù)測是在輸電線路的正常設(shè)計(jì)、正常施工及正常運(yùn)營的情況下進(jìn)行的,不考慮輸電線路全壽命周期中的不可預(yù)測的偶然事件影響。
本文推薦的全壽命成本預(yù)測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性己知條件下,由常規(guī)性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行輸電線路后續(xù)本體的設(shè)計(jì)假定,從而確定模糊的假設(shè)條件,如后續(xù)設(shè)計(jì)部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進(jìn)行輸電線路各個設(shè)計(jì)過程的全壽命成本計(jì)算。
依據(jù)輸電線路設(shè)計(jì)過程進(jìn)行的輸電線路全壽命成本計(jì)算思路，在實(shí)質(zhì)上,無論是在輸電線路哪個設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)層次,通過已知的確定設(shè)計(jì)條件及根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定的后續(xù)其它部件設(shè)計(jì)的模糊條件,構(gòu)成輸電線路一般設(shè)計(jì)的所有條件,由此,在足夠的設(shè)計(jì)信息下根據(jù)同一分析方法進(jìn)行同樣的輸電線路全壽命成本計(jì)算。
2，全壽命成本表示方法
依據(jù)輸電線路的設(shè)計(jì)過程,在各類確定的及模糊的部件設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)參數(shù)下,其全壽命成本的的現(xiàn)值是與路徑相關(guān)的成本現(xiàn)值、導(dǎo)地線的全壽命成本現(xiàn)值、桿塔的全壽命成本現(xiàn)值、基礎(chǔ)的全壽命成本現(xiàn)值、絕緣子的全壽命成本現(xiàn)值、金具的全壽命成本現(xiàn)值、防雷及接地的全壽命成本現(xiàn)值、其它成本的全壽命成本現(xiàn)值等之和。
二，基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)作為輸電線路項(xiàng)目全壽命周期管理的龍頭環(huán)節(jié),全壽命周期設(shè)計(jì)意味著,在設(shè)計(jì)階段就要考慮到產(chǎn)品壽命歷程的所有環(huán)節(jié),以求產(chǎn)品全壽命周期所有相關(guān)因素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就能得到綜合規(guī)劃和優(yōu)化。輸電線路設(shè)計(jì)不僅是設(shè)計(jì)功能和結(jié)構(gòu),而且要考慮到電網(wǎng)的規(guī)劃、線路本體的設(shè)計(jì)、線路的施工安裝、線路的運(yùn)行、維修保養(yǎng)、直到回收處置的全壽命周期過程。
根據(jù)全壽命成本的預(yù)測分析及輸電線路的分層次設(shè)計(jì)方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法,其本質(zhì)是:在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術(shù)性要求的基礎(chǔ)上,通過一般性的設(shè)計(jì),對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進(jìn)行有效地預(yù)測,從而可根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的反饋以改善其設(shè)計(jì),使之符合輸電線路建設(shè)的全壽命理念要求。該方法的設(shè)計(jì)流程可見下圖基于全壽命成本的輸電線路“分層循環(huán)反饋”設(shè)計(jì)流程：
由上圖可知,輸電線路的設(shè)計(jì)是基于全壽命成本的分層次設(shè)計(jì),即各個層次的設(shè)計(jì)均需全壽命成本的循環(huán)比較來進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的選擇,可稱為“分層循環(huán)反饋”設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用本設(shè)計(jì)方法,輸電線路的設(shè)計(jì)和全壽命成本的預(yù)測是共同進(jìn)行的,即各個層次的輸電線路設(shè)計(jì)及全壽命成本預(yù)測均是在部分確定的己知條件下,由常規(guī)性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行輸電線路后續(xù)本體的設(shè)計(jì)假定,從而確定模糊的假設(shè)條件,如后續(xù)設(shè)計(jì)部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進(jìn)行輸電線路各個設(shè)計(jì)過程的全壽命成本預(yù)測,從而對設(shè)計(jì)方案的選擇提供全局性的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
三，實(shí)例分析
本節(jié)以導(dǎo)線方案優(yōu)選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法。
1，前提條件的確定
經(jīng)過預(yù)測模型研究流程分析,架空導(dǎo)地線路全壽命成本的具體分析是在輸電線路路徑已選擇完成的情況下,經(jīng)過導(dǎo)地線的具體設(shè)計(jì)已掌握了部分必要的已知條件,它們包括了:輸電線路設(shè)計(jì)的具體長度；輸電線路路徑的不同地形比例及氣象信息分區(qū)；輸電線路經(jīng)過地區(qū)的各類狀況；輸電線路導(dǎo)地線的型號及相應(yīng)長度；輸電線路導(dǎo)地線的預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命；輸電線路導(dǎo)地線的失效模式及相應(yīng)的失效概率。
2，成本模型的建立
導(dǎo)地線包括了導(dǎo)線與地線,由于兩者的使用壽命不一致,因而需分別進(jìn)行建模。導(dǎo)地線成本主要包括了建設(shè)成本(即初始材料成本及初始建造成本)、檢測維護(hù)成本、維修更換成本、失效成本、線路能耗成本及殘值等。
以某5O0kV輸電線路工程導(dǎo)線方案比選為例,已知該項(xiàng)目的路徑長度為119km,采用雙回路,主要?dú)庀髼l件為最大風(fēng)速32m/S,覆冰厚度10mm;系統(tǒng)輸送功率額定為1200MW.通過計(jì)算比較發(fā)現(xiàn)：是依據(jù)本文推薦的“分層循環(huán)反饋”設(shè)計(jì)流程,完全可以精確預(yù)測整個項(xiàng)目方案的全壽命成本。
本文推薦的全壽命成本預(yù)測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性已知條件下,由常規(guī)性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行輸電線路后續(xù)本體的設(shè)計(jì)假定,從而確定模糊的假設(shè)條件,如后續(xù)設(shè)計(jì)部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進(jìn)行輸電線路各個設(shè)計(jì)過程的全壽命成本計(jì)算。根據(jù)全壽命成本的預(yù)測分析及輸電線路的分層次設(shè)計(jì)方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法一“分層循環(huán)反饋”,其本質(zhì)是:在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術(shù)性要求的基礎(chǔ)上,通過一般性的設(shè)計(jì),對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進(jìn)行有效地預(yù)測,從而可根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的反饋以改善其設(shè)計(jì),使之符合輸電線路建設(shè)的全壽命理念要求。最終本文以導(dǎo)線方案優(yōu)選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法。
結(jié)語
在輸電線路設(shè)計(jì)中提出了基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計(jì)方法一分層循環(huán)反饋方法。根據(jù)輸電線路的確定性已知條件和模糊性假定條件,建立了輸電線路主要部件全壽命成本的分層循環(huán)反饋預(yù)測模型。該模型通過仿真計(jì)算輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本,并對輸電線路的設(shè)計(jì)流程加入反饋功能實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)方案的改進(jìn),使之符合輸電線路建設(shè)的全壽命理念。通過案例分析,證明了基于全壽命成本的分層循環(huán)反饋方法切實(shí)可行。
參考文獻(xiàn)
