電路設(shè)計(jì)要求精選(九篇)
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第1篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
關(guān)鍵字：礦用電氣系統(tǒng)；電氣故障分析；電氣設(shè)計(jì)要求
中圖分類號(hào)：TU96+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
在煤礦生產(chǎn)中，電氣設(shè)備的使用日益頻繁，在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮了越來越重要的作用，而大量的先進(jìn)的電氣設(shè)備應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，提高了煤礦的生產(chǎn)效率，但是在運(yùn)行期間也出現(xiàn)了有些問題，威脅到煤礦的安全。對(duì)于這些新技術(shù)新設(shè)備的使用，要在設(shè)計(jì)方面進(jìn)行分析，達(dá)到更好的為煤礦的安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
1 電氣系統(tǒng)自身引起的煤礦事故的原因分析
一是敷設(shè)在井下巷道內(nèi)的電纜，由于長年處于陰暗潮濕的環(huán)境下運(yùn)行，周圍的潮氣極易入侵到電纜內(nèi)部，從而產(chǎn)生過電壓擊穿絕緣層，同時(shí)在這種潮濕的環(huán)境下，絕緣層也很容易老化，這種情況下絕緣水平就處于一個(gè)很低的水平上，達(dá)到一定低值時(shí)就會(huì)發(fā)生擊穿，從而產(chǎn)生集中漏電。
二是開關(guān)設(shè)備長期使用，接線板潮濕可能造成漏電；其內(nèi)部元件或?qū)Ь€，因某種原因使絕緣惡化、導(dǎo)線頭碰殼也會(huì)造成漏電；自動(dòng)饋電開關(guān)中的過流繼電器，當(dāng)調(diào)整螺桿擰得過低時(shí)也會(huì)因相對(duì)地放電而造成漏電。
2 目前對(duì)煤礦電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
2.1 設(shè)計(jì)中選用防爆設(shè)備
選用防護(hù)能力較強(qiáng)的防爆類型電氣設(shè)備，此外，在溫度組別上，選擇高于應(yīng)用環(huán)境氣體點(diǎn)燃溫度的組別。另外對(duì)于易爆氣體和粉塵同時(shí)存在的危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)備選型時(shí)，一定要選用氣體和粉塵雙重防爆的電氣設(shè)備，其防爆等級(jí)既要滿足爆炸氣體的特性，還要滿足可燃性粉塵特性。
2.2 電纜和電氣設(shè)備在注意不能浸泡于水中，在盡量保持其所處位置是干燥的，同時(shí)對(duì)于電纜和電氣設(shè)備不能進(jìn)行擠壓和刺，這樣極易使電纜損壞。
2.3 要避免導(dǎo)線連接處松散，同時(shí)連接處要保持光滑，不能有毛刺存在。
2.4 不增加額外部件
2.5 設(shè)置保護(hù)裝置
根據(jù)煤礦細(xì)則規(guī)定，對(duì)于保護(hù)電纜干線的裝置按公式：z≥IQe+KxΣle（z為過流保護(hù)裝置的電流整定值，A；IQe為容量最大的電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)電流，A；Kx為需用系數(shù)，取0.5～1；Σle為其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和，A）。而實(shí)際中往往憑經(jīng)驗(yàn)不按公式計(jì)算，草率確定整定值，致使與實(shí)際產(chǎn)生誤差，從而導(dǎo)致事故發(fā)生。
2.6 對(duì)于電網(wǎng)的對(duì)地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償
2.7 設(shè)置漏電保護(hù)裝置
在井下的帶電導(dǎo)體、電氣元件和電纜接頭等都要安裝漏電保護(hù)裝置，使這些帶電體都被封閉在堅(jiān)固的外殼內(nèi)。在電氣設(shè)備的外殼與蓋子間設(shè)置可靠的機(jī)械閉鎖裝置，以保證未合上外蓋前不能接通電源，或者在接通后，便不能打開外蓋。這一措施有效地防止了因帶電檢修而造成的觸電事故。
井下配電變壓器的中性點(diǎn)禁止直接接地，以減小漏電或觸電電流。
2.8 避免電氣設(shè)備失爆
在瓦斯和煤塵爆炸事故中，由于電火花等電氣設(shè)備失爆引起的瓦斯和煤塵事故占有較大比例。為了滿足煤礦井下需要，國家制定了防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，各種類型防爆設(shè)備的防爆措施不同，必須依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836執(zhí)行，保證各類防爆措施有效。
2.9 設(shè)置環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)
環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)控有關(guān)氣體（CH4，CO2，O2，SH2等）濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、濕度、溫度等數(shù)據(jù)及風(fēng)門、風(fēng)窗主要設(shè)備開停狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電及風(fēng)-電閉鎖控制等。
瓦斯、煤塵、水災(zāi)合理配置必要的檢測(cè)儀器、儀表，檢修、維修工具和備件，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。建立電氣設(shè)備采購制度和標(biāo)準(zhǔn)，并附以必要的檢測(cè)，確保合格的產(chǎn)品投入使用。運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)方法和建立健全高效的安全管理機(jī)制加強(qiáng)礦山安全生產(chǎn)。
2.10 盡量使用低壓電氣
對(duì)人身接觸機(jī)會(huì)較多的電氣設(shè)備，采用較低的額定電壓。例如手持式電鉆、照明設(shè)備及信號(hào)裝置的額定電壓不得超過127V，而井下各種電氣控制回路的額定電壓則限制在12～42V以內(nèi)。
3 煤礦電氣控制電路常見問題及設(shè)計(jì)措施
3.1 電控系統(tǒng)失控
煤礦電氣控制電路的安全運(yùn)行與管控，是保障煤礦井下作劃順利完成的基礎(chǔ)，也是對(duì)于井下作業(yè)人員的基本人生安全保護(hù)。如果在長期的使用過程中，不能及時(shí)對(duì)煤礦電氣控制電路對(duì)性系統(tǒng)的檢查與檢測(cè)，極有可能引發(fā)煤礦電氣控制電路的全線癱瘓，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)礦區(qū)的電控系統(tǒng)失控。煤礦電氣控制電路是電控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的連接載體，如果一旦發(fā)生線路故障或問題，電控系統(tǒng)的操作命令也就難以及時(shí)傳達(dá)到電氣設(shè)備，進(jìn)而有可能引發(fā)全區(qū)電控系統(tǒng)的失控，嚴(yán)重危及到生產(chǎn)安全和煤炭開采工作的順利開展和進(jìn)行。
預(yù)防措施： 在井下低壓電網(wǎng)中，漏電故障占電氣故障70%左右，因此，漏電故障是影響供電可靠性的主要因素。選擇性漏電保護(hù)可以縮小漏電故障的停電范圍，縮短尋找和消除漏電故障的時(shí)間，可以提高供電的可靠性。另外，選擇性漏電保護(hù)中旁路地分流技術(shù)的應(yīng)用，可以在較大程度上減小因電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)和電網(wǎng)分布電容所形成的故障點(diǎn)電流，提高了電氣安全程度。
3.2 腐蝕電纜外表及金屬管線
在運(yùn)輸巷道中，除了架線與軌道之外，還鋪設(shè)有高壓電纜和風(fēng)管、水管，這些管線都是雜散電流的良好通道。在回電點(diǎn)附近，電流從管線中流出。電流的流出點(diǎn)使管線受到腐蝕。井下運(yùn)輸巷道非常潮濕，井下水又多為酸性，由于電解作用而腐蝕金屬。電流從正電源流到正極，在電解槽中電從正極板流出，而電子流恰恰相反，從正極板流向直流電源的正端。正極板失掉電子而帶正電，與電解液中的硫酸根離子結(jié)合而變成硫酸鹽，因此，正電的金屬脫落于電解液中，運(yùn)輸巷道中的電纜外皮有電流流出，如同電槽中的正極，因此被腐蝕。
預(yù)防措施：電纜的選擇應(yīng)根據(jù)不同的用途和使用場(chǎng)合，按經(jīng)濟(jì)電流密度來選取，并且考慮線路電壓損失和短路保護(hù)的需要。
結(jié)語
煤礦的安全生產(chǎn)不僅關(guān)系到煤礦職工的生命安全，同時(shí)對(duì)于國家穩(wěn)定也有一定的影響。在煤礦電氣設(shè)備不斷革新的形勢(shì)下，要對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，為了適應(yīng)煤礦生產(chǎn)的需求。吸取國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，不斷的提高專業(yè)技術(shù)知識(shí)，對(duì)電氣設(shè)備的性能不斷的優(yōu)化，減少煤礦電氣事故的發(fā)生率。
參考文獻(xiàn)
[1]田慶軍，周曉娟.當(dāng)前煤礦電氣設(shè)備安全管理存在的問題和對(duì)策[J].煤炭技術(shù)，2009.
第2篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；電路設(shè)計(jì)；分析；輔助；方法
中圖分類號(hào)：TP391.7；TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）35-0284-01
一、 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
電路設(shè)計(jì)，是指按照一定規(guī)則，使用特定方法設(shè)計(jì)出符合使用要求的電路系統(tǒng)。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的過程中，主要是利用計(jì)算機(jī)能夠模擬的特點(diǎn)取締傳統(tǒng)采用搭接方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)的方法。利用計(jì)算機(jī)之后，可以在電路設(shè)計(jì)階段可以大量減少驗(yàn)證電路正確過程中使用的時(shí)間和工作量，讓進(jìn)行整個(gè)電路設(shè)計(jì)過程的進(jìn)程比傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的進(jìn)程速度快得多，同時(shí)還保障了電路設(shè)計(jì)的效率。
在很多相關(guān)電路設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件里面都會(huì)設(shè)置有電路設(shè)計(jì)中會(huì)涉及的許多參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及圖形數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員可以通過這些數(shù)據(jù)庫中選取到所需用到的電子元件模型，即使數(shù)據(jù)庫中沒有所需要的電子元件，也能電路設(shè)計(jì)之前在相關(guān)界面中設(shè)計(jì)出所需的電子元件模型，并設(shè)置其參數(shù)，然后再將其放入進(jìn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，很多電子元件都可以在數(shù)據(jù)庫中直接拿出來使用。另外在對(duì)電路板設(shè)計(jì)進(jìn)行印刷的時(shí)候，也可以找到相關(guān)專業(yè)的印刷電路板設(shè)計(jì)的軟件，這些軟件可以對(duì)其電路設(shè)計(jì)中的電子元件間布線布局的自動(dòng)進(jìn)行，還可以起到后期處理的作用。在電路圖紙進(jìn)行繪制的時(shí)候，也能使用專業(yè)的軟件進(jìn)行制版?？傊?，在計(jì)算機(jī)的輔助下，讓電路設(shè)計(jì)更加簡便，大大縮短其設(shè)計(jì)周期，同時(shí)在一定程度上會(huì)可以節(jié)約電路設(shè)計(jì)的成本費(fèi)用。
二、 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的方法
設(shè)計(jì)一個(gè)完整的電路，并讓其實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，其前提就是要設(shè)計(jì)好一個(gè)完整有效的電路原理圖。通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)是非?？旖莸?，而且還能很容易的將設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行再次的修改，通過計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件自帶的自動(dòng)布線就能夠很容易的把電路原理圖生成電路板版圖。
1、 電路原理圖設(shè)計(jì)
首先設(shè)計(jì)人員通過調(diào)用電路設(shè)計(jì)軟件，建立新文件并對(duì)其命名，然后加載所需要的原理圖器件庫，因?yàn)樵陔娐吩O(shè)計(jì)中電子元件的種類存在千差萬別的差距，所以有些時(shí)候所需要的元件在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中沒有，所以設(shè)計(jì)人員就要通過元器件生成軟件或者電路設(shè)計(jì)軟件中自帶可以設(shè)計(jì)元器件的選項(xiàng)，創(chuàng)造出需要的元器件，然后根據(jù)設(shè)計(jì)電路構(gòu)思的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)，將有電性能元件的管教利用線連接起來，如果是總線電路就可以由一條總線連接，這樣可以有效減少線路太多所造成不必要的麻煩，而總線的兩端始終會(huì)分出很多條線，就有必要將其明確的標(biāo)注，有節(jié)點(diǎn)的話在電路上應(yīng)該必須標(biāo)上節(jié)點(diǎn)，否則在后期電路查看和系統(tǒng)會(huì)將兩條線認(rèn)為不相連。
在將電路原理圖設(shè)計(jì)完畢之后，就應(yīng)該創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是作為原理圖和印制線路版圖間的橋梁，只有通過網(wǎng)絡(luò)表才能將電路原理圖轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電路板版圖。調(diào)用PCB圖生成軟件，在其加載相關(guān)的元器件庫，通過在禁止布線層上畫好PCB圖的外形，然后更改其自動(dòng)布線，讓其達(dá)到前期的設(shè)計(jì)要求。通過自動(dòng)布局命令將加載到PCB圖中的組件擺好，然后對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)布線，該過程會(huì)需要一段時(shí)間，因?yàn)橛械臅r(shí)候自動(dòng)布線并不是完全合理有效的，所以在進(jìn)行自動(dòng)布線之后還要對(duì)其進(jìn)行手工調(diào)整。
2、 電路板版圖設(shè)計(jì)
電路板廠都是按照用戶設(shè)計(jì)的PCB圖對(duì)電路板進(jìn)行生產(chǎn)的，針對(duì)成型的一塊電路板，想要再制一塊或者多塊的話，就要利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行電路設(shè)計(jì)了，通過形成的PCB圖再次進(jìn)行電路板的生產(chǎn)。
利用刻度尺度量成型的電路板，將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄后將數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)中，這類方法主要使用在線路簡單的電路板上，在線路上尋找一個(gè)點(diǎn)來作為原點(diǎn)，將電路板上的其他點(diǎn)一原點(diǎn)為參照，對(duì)照PCB圖左下角的橫縱坐標(biāo)，將元器件放在對(duì)應(yīng)的PCB圖上。而對(duì)于元器件較多且線路復(fù)雜的電路板則通常使用掃描儀將其數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)中，因?yàn)橛贸叨攘烤蜁?huì)太花費(fèi)時(shí)間，且制作也會(huì)相比掃描儀粗糙，在對(duì)電路板進(jìn)行掃描的時(shí)候也要注意正確的放置電路板的位置，不然會(huì)影響掃描效果。
三、結(jié)束語
計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，讓電路設(shè)計(jì)擺脫了傳統(tǒng)以手工為主的設(shè)計(jì)方式，而且在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，還能在電路設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候方便及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行修改，大大提升了電路設(shè)計(jì)的效率，還可以做大程度保障設(shè)計(jì)的電路產(chǎn)品的性價(jià)比。
參考文獻(xiàn)
[1]葉勇盛. 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)教學(xué)方法研究與實(shí)踐[J]. 職業(yè)教育研究，2010，03：90-91.
[2]王秀娟. 行動(dòng)導(dǎo)向法在《計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)》課程中的應(yīng)用[J]. 科技信息，2010，30：618.
第3篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì);集成系統(tǒng);本科專業(yè);創(chuàng)新型人才;課程體系
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）35-0049-03
一、引言
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源泉和動(dòng)力。國務(wù)院于2000年6月25日頒發(fā)了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策（18號(hào)）》，大力支持和鼓勵(lì)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國家政策的扶持下，我國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展迅猛，伴隨著國內(nèi)集成電路的發(fā)展，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加。教育部于2003年開始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”目錄外本科專業(yè)，2012年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中調(diào)整為特設(shè)專業(yè)，以適應(yīng)國內(nèi)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用人才的迫切需求，截止2014年，全國已有28所高校設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)。國務(wù)院于2011年1月28日頒發(fā)了《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策（新18號(hào)）》，要求高校要進(jìn)一步深化改革，加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)建設(shè)，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方式，加強(qiáng)專業(yè)師資隊(duì)伍、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，努力培養(yǎng)國際化、復(fù)合型、實(shí)用型人才。
“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”專業(yè)涉及的新概念、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，是一個(gè)工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的本科專業(yè)。集成電路領(lǐng)域技術(shù)和管理人才嚴(yán)重不足、人才質(zhì)量普遍不高已成為制約我國集成電路產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展的瓶頸。國家集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出加強(qiáng)人才培養(yǎng)，著力發(fā)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)，2014年6月，國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》進(jìn)一步指出，要著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)，加大人才培養(yǎng)力度。因此，研究適合本專業(yè)的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型集成電路設(shè)計(jì)人才具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義。
二、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)
集成電路是推動(dòng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)，由于集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展迅速且新知識(shí)、新技術(shù)層出不窮，多學(xué)科交叉融合，畢業(yè)生就業(yè)具有國際性，要求教學(xué)體系和實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)必須跟上最新的產(chǎn)業(yè)需求，才能培養(yǎng)出適合社會(huì)和企業(yè)需要的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)創(chuàng)新型人才。在進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才培養(yǎng)時(shí)我們需要緊緊抓住以下幾點(diǎn)。
1.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是新興專業(yè)，國內(nèi)還沒有形成該專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)范，目前國內(nèi)各高校該專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃是從國外或者相關(guān)專業(yè)延伸來的，系統(tǒng)性、完備性差，還沒有形成完整的知識(shí)體系。
2.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個(gè)涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，因此要利用綜合性學(xué)科知識(shí)為該類人才的素質(zhì)培養(yǎng)服務(wù)，從注重單一知識(shí)和能力的培養(yǎng)，要轉(zhuǎn)變到注重綜合知識(shí)和能力的培養(yǎng)。
3.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)是國家特設(shè)專業(yè)，根據(jù)高校自身辦學(xué)特色和市場(chǎng)需求設(shè)置的專業(yè)，需要針對(duì)企業(yè)對(duì)該類人才的需求，將企業(yè)需求融入課程體系，與企業(yè)聯(lián)合制定培養(yǎng)方案，建立核心課程體系，實(shí)時(shí)調(diào)整專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容。
4.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，不僅要具有較強(qiáng)理論知識(shí)基礎(chǔ)，而且要具有較好的工程實(shí)踐能力以及一定的創(chuàng)新能力，需要建立一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，保障四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，逐步提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
三、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系的構(gòu)建
根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，按照通信、計(jì)算機(jī)和集成電路融合發(fā)展的科學(xué)規(guī)律，結(jié)合我校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)特色，確立了本專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系。
（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)
2006年全國科技大會(huì)上提出，到2020年，我國將建成創(chuàng)新型國家，使科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力支撐。具有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力是創(chuàng)新型國家的主要特征之一，只有培養(yǎng)具創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，才能提升自主創(chuàng)新能力。集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是最能體現(xiàn)科技進(jìn)步對(duì)創(chuàng)新型國家貢獻(xiàn)率的行業(yè)。
因此，本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息領(lǐng)域發(fā)展需要，掌握寬廣的人文知識(shí)、堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)以及扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，具備工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，具有自主學(xué)習(xí)集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域前沿理論和技術(shù)的能力，能在集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域從事研究、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，為全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國家提供強(qiáng)有力的支撐。
（二）人才培養(yǎng)規(guī)格
集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個(gè)涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，如圖1所示。其中，圖1中①就是通信算法（應(yīng)用）的直接IC（實(shí)現(xiàn)）化的ASIC、FPGA電路或者可重構(gòu)電路;②就是算法（應(yīng)用）的指令集合（體系結(jié)構(gòu)）化的目標(biāo)程序;③就是指令集合（體系結(jié)構(gòu)）的IC（實(shí)現(xiàn)）化的處理器;④就是集成電路技術(shù)發(fā)展推動(dòng)的先進(jìn)處理器。
根據(jù)多學(xué)科融合發(fā)展和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，確定了本專業(yè)知識(shí)、能力、素質(zhì)的人才培養(yǎng)規(guī)格如下。
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)要求。（1）具有堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)、電路與系統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)知識(shí)、必要的人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)和良好的外語基礎(chǔ)。（2）具有通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。（3）掌握集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和工程理論。（4）掌握集成電路與集成系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)。
2.能力結(jié)構(gòu)要求。（1）具有使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具進(jìn)行集成電路與集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。（2）具有較強(qiáng)的科學(xué)研究、工程實(shí)踐及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。（3）具有了解本專業(yè)領(lǐng)域的理論前沿、發(fā)展動(dòng)態(tài)和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。（4）具有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)同工作與組織能力。
3.素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求。（1）具有良好的思想道德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、身心素質(zhì)。（2）具有奉獻(xiàn)精神、人際交往意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。（3）具有一定的文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)、科學(xué)的工程實(shí)踐方法。（4）具有一定的國際化視野、求實(shí)創(chuàng)新意識(shí)。
（三）課程體系
集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)涵蓋“系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)”四個(gè)設(shè)計(jì)層次，課程體系應(yīng)覆蓋四個(gè)設(shè)計(jì)層次需要的所有知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)之間要具有連貫性、系統(tǒng)性和完備性。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科的交叉新興專業(yè)，課程體系中應(yīng)該包含通信、計(jì)算機(jī)和集成電路的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)之間要具有交叉融合性。集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高速發(fā)展的學(xué)科領(lǐng)域，知識(shí)和技術(shù)更新速度非?？欤n程體系應(yīng)該體現(xiàn)先進(jìn)性，使得學(xué)生能夠接近先進(jìn)的技術(shù)前沿，同時(shí)課程體系中也應(yīng)該包含一些面向企業(yè)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐的實(shí)用性課程，進(jìn)一步提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭力和工程創(chuàng)新能力。
因此，根據(jù)人才培養(yǎng)規(guī)格和特點(diǎn)以及課程體系的連貫性、系統(tǒng)性、完備性、融合性、先進(jìn)性和實(shí)用性，結(jié)合我校自身優(yōu)勢(shì)特色，構(gòu)建了如下頁圖2所示的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系。課程體系以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，集中實(shí)踐環(huán)節(jié)為支撐，核心課程為基礎(chǔ)，一組集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程培養(yǎng)一種能力。同時(shí)，設(shè)置綜合素質(zhì)教育模塊和課外科技創(chuàng)新活動(dòng)模塊，提升學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
課程體系主要突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進(jìn)行分學(xué)年重點(diǎn)培養(yǎng)。第一學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，第二學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力，第三學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和集成電路設(shè)計(jì)能力，第四學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，通過設(shè)置“數(shù)字集成電路”、“混合信號(hào)集成電路”、“嵌入式系統(tǒng)”三個(gè)方向課程模塊，實(shí)現(xiàn)人才的個(gè)性化培養(yǎng)。
通過嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程設(shè)置，將集成電路設(shè)計(jì)與通信/計(jì)算機(jī)相結(jié)合，體現(xiàn)課程體系的交叉融合性。將集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)層次中的“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”貫穿于工程創(chuàng)新能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，“邏輯設(shè)計(jì)”體現(xiàn)在電子技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)中，通過“電路設(shè)計(jì)”與“版圖設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了課程體系的系統(tǒng)性和完備性，通過教學(xué)內(nèi)容的組織實(shí)現(xiàn)知識(shí)的連貫性。
課程體系設(shè)置了一系列集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)（集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)、微處理器設(shè)計(jì)實(shí)踐）以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)內(nèi)容的組織上將軟件無線電（SDR）系統(tǒng)（包括算法、體系結(jié)構(gòu)、集成電路）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研成果融入教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，體現(xiàn)課程體系的工程性和實(shí)踐性。同時(shí)通過下一代無線通信系統(tǒng)的核心器件――SDR系統(tǒng)處理芯片設(shè)計(jì)為牽引，設(shè)置通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐相關(guān)課程，采用世界主流EDA廠家先進(jìn)EDA工具完成集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)以及集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)課程體系的先進(jìn)性和實(shí)用性。
（四）教學(xué)內(nèi)容組織思路
以“高級(jí)語言程序匯編語言程序機(jī)器指令序列計(jì)算機(jī)組成（CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出、數(shù)據(jù)通路與控制單元）計(jì)算機(jī)部件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)部件（FPGA和專用集成電路）實(shí)現(xiàn)整機(jī)（FPGA或?qū)Ｓ眉呻娐罚?shí)現(xiàn)面向通信、信號(hào)處理領(lǐng)域系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字集成電路、模擬集成電路）設(shè)計(jì)與應(yīng)用”為主線組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識(shí)的連貫性，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力。通過通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐（包括數(shù)字集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、嵌入式SoC工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、模擬集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐等），將軟件無線電（SDR）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研項(xiàng)目成果融入課堂教學(xué)，貫徹我?！敖萄薪y(tǒng)一”辦學(xué)理念，突顯我校信息通信行業(yè)優(yōu)勢(shì)特色，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。
四、結(jié)論
課程體系設(shè)置是專業(yè)建設(shè)中的關(guān)鍵核心問題，對(duì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量起決定性的作用。本文充分考慮了集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)多學(xué)科交叉融合、工程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合我校本專業(yè)在通信專用集成電路設(shè)計(jì)、專用處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)特色，形成了通信、計(jì)算機(jī)與集成電路設(shè)計(jì)相結(jié)合、理論教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合的課程體系。以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以集成電路設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)融合為主線組織教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的集成電路設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子技術(shù)應(yīng)用、微系統(tǒng)設(shè)計(jì)）能力，通過面向通信領(lǐng)域的集成電路與嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]國務(wù)院2011年4號(hào)文件.關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策[J].軟件產(chǎn)業(yè)與工程，2011，（2）.
第4篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
關(guān)鍵詞：可靠性仿真技術(shù)；課改要求；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；電路設(shè)計(jì)
1基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計(jì)需求分析
基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計(jì)主要是以虛擬儀器設(shè)備替代現(xiàn)實(shí)電子元器件，從而為電子電路的實(shí)踐教學(xué)提供有效支撐，從而更好了踐行“理實(shí)一體化”的教學(xué)理念，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐技能的提升，促使課程回歸教學(xué)的本質(zhì)。1.1實(shí)踐性教學(xué)開展的內(nèi)在需求?；诳煽啃苑抡婕夹g(shù)的電路設(shè)計(jì)，學(xué)生可以參與擬訂設(shè)計(jì)方案、仿真模擬等環(huán)節(jié)，從電路的設(shè)計(jì)方案、仿真模擬等環(huán)節(jié)，能夠?qū)⒒逎y懂的理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合，幫助學(xué)生提升實(shí)踐技能。1.2實(shí)現(xiàn)層次化和差異化教學(xué)的必然選擇。關(guān)涉電路設(shè)計(jì)的技術(shù)型教學(xué)內(nèi)容涉及的元器件較為繁雜，且不同元器件性能、參數(shù)、封裝形式、價(jià)格、功耗等存在較大區(qū)別，在教學(xué)過程中需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試，這增加了設(shè)備投資成本，而且因?yàn)閷W(xué)生個(gè)性化差異，學(xué)習(xí)、接受能力各不相同，加之電子元器件復(fù)雜程度的不同，應(yīng)該據(jù)此分層次設(shè)定目標(biāo)，以貼近生活、學(xué)生所喜愛的教學(xué)內(nèi)容，以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，但這勢(shì)必增加電子元器件的投入，而仿真模擬電路的設(shè)計(jì)可以利用仿真軟件呈現(xiàn)電子電路的操作面板和功能，并通過交互式操作完成相應(yīng)測(cè)試任務(wù)，不僅滿足了教學(xué)需求，而且控制了教學(xué)成本。
2基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計(jì)方案
2.1電路設(shè)計(jì)的整體流程?？煽啃苑抡婕夹g(shù)可以檢驗(yàn)電路存在的故障并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對(duì)性的進(jìn)行改進(jìn)，為了遵循由簡入繁的原則，以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和積極性，本文以典型電路電源模塊設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)過程中首先應(yīng)該進(jìn)行可靠性仿真實(shí)驗(yàn)，其具體的流程如圖1所示。2.2電路設(shè)計(jì)的具體步驟。2.2.1設(shè)計(jì)信息采集。為了實(shí)現(xiàn)電源電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)詳細(xì)搜集其應(yīng)用環(huán)境和使用方法等信息，具體包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2數(shù)字樣機(jī)建模。電路設(shè)計(jì)中數(shù)字樣機(jī)建模須采用專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)，但因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)、接受能力存在差異，應(yīng)該目標(biāo)層次，將設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分解，并以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的形式，將不同設(shè)計(jì)知識(shí)分配到各個(gè)任務(wù)之中，讓學(xué)生通過分步設(shè)計(jì)完成理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，由此才能確保電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的效果，通常存在熱設(shè)計(jì)信息和振動(dòng)設(shè)計(jì)信息兩類建模方式，具體的建模步驟為：首先根據(jù)將所獲取的電路信息進(jìn)行簡化，完成CAD數(shù)字樣機(jī)模型的構(gòu)建，并依據(jù)熱設(shè)計(jì)信息建立CFD數(shù)字樣機(jī)模型，而后依據(jù)振動(dòng)設(shè)計(jì)信息建立FEA數(shù)字樣機(jī)模型。其次，為確保CFD數(shù)字樣機(jī)與物理樣機(jī)的一致性，須對(duì)其進(jìn)行修正與驗(yàn)證，利用對(duì)電源模塊工作狀態(tài)熱測(cè)量的方式，獲取其關(guān)鍵元器件點(diǎn)溫度測(cè)試數(shù)據(jù)，并根據(jù)所得結(jié)果修正電源模塊CFD數(shù)字樣機(jī)的邊界條件、期間參數(shù)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)CFD數(shù)字樣機(jī)的修正。再次，同理，也須采用相同的方法對(duì)FED數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行修正，且測(cè)試過程中，應(yīng)該在約束條件下對(duì)電源模塊重點(diǎn)部位，關(guān)鍵元器件進(jìn)行模態(tài)分析，并依據(jù)結(jié)果完成修正。2.2.3應(yīng)力分析。溫度應(yīng)力分析選用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析計(jì)算電源模塊CFD數(shù)字樣機(jī)模型，經(jīng)過分析可知，電源模塊設(shè)計(jì)中如元器件排布不合理，則會(huì)導(dǎo)致電路設(shè)計(jì)存在熱分布過度集中的缺陷。分析中，平臺(tái)環(huán)境溫度70℃設(shè)定為第一參考溫度條件，電源模塊表層軍溫度72℃設(shè)為第二參考溫度條件，經(jīng)過分析，為電源模塊所在分級(jí)提供5V工作電源的功率器區(qū)域，是熱分布較集中的部位，需要修正電路設(shè)計(jì)方案。而對(duì)于振動(dòng)應(yīng)力分析，則選用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析計(jì)算電源模塊FEA數(shù)字樣機(jī)模型，分析結(jié)果顯示，電源模塊中元器件數(shù)量和重量排布、安裝方式設(shè)計(jì)不合理，使得電源模塊產(chǎn)生局部共振的設(shè)計(jì)問題，應(yīng)該據(jù)此進(jìn)行及時(shí)修正，以優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。
3結(jié)束語
本文將可靠性仿真技術(shù)引入電路設(shè)計(jì)之中，將電路細(xì)化分類，并根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異由簡入繁、逐步引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)的分層實(shí)現(xiàn)，也將培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能真正落實(shí)到實(shí)處。
作者:宋月麗 劉立軍 單位:遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]王朝新,任斌,陳潔,董緒.基于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)開發(fā)與仿真[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012,14:44-47.
第5篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
【關(guān)鍵詞】高速數(shù)字電路 設(shè)計(jì)技術(shù) 計(jì)算機(jī)
在微電子技術(shù)飛速發(fā)展中，高速電子電路器件不斷被應(yīng)用，在現(xiàn)階段的電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。高速數(shù)字電子電路設(shè)計(jì)是一門處在不斷發(fā)展與進(jìn)步中的學(xué)科，目前有很多理論尚處于研究與發(fā)展中。在我國，現(xiàn)階段的高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)在一定程度上取得了一些成績，但是大部分都是偏于理論方面的，對(duì)于實(shí)踐操作方面還有一定的欠缺。所以，從高速電路設(shè)計(jì)的角度來看，了解和掌握高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法對(duì)于實(shí)踐工程的指導(dǎo)工作有著非常直接的作用。
1 什么是高速數(shù)字電路
高速數(shù)字電路的概念：是一種由高速變化信號(hào)在電路中所產(chǎn)生的具備諸如：電容、電感等模擬特性作用的電路，其主要是由集中參數(shù)系統(tǒng)和分布參數(shù)系統(tǒng)兩個(gè)部分組成。其中，集中參數(shù)系統(tǒng)對(duì)低速數(shù)字電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡化處理，使其始終處于一種較為理想的狀態(tài)，所以集中參數(shù)系統(tǒng)不適用于高速數(shù)字電路技術(shù)，而是在低速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用；分布參數(shù)系統(tǒng)則比較適合用于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中。分布參數(shù)系統(tǒng)的概念與實(shí)際運(yùn)行情況比較接近，其通常認(rèn)為信號(hào)時(shí)間與其所處的位置對(duì)信號(hào)的特性有著決定性作用，所以元器件間的線路長度會(huì)對(duì)信號(hào)特性產(chǎn)生影響，另外，線路中的信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)需要一定的延遲。
2 影響高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的問題
高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)成功與否取決于信號(hào)的質(zhì)量，也就是信號(hào)完整性的保持，若是無法保持信號(hào)完整性，那么就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真的現(xiàn)象，影響正確數(shù)據(jù)、地址以及控制信號(hào)的生成，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)工作出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰。對(duì)信號(hào)質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素非常多，但是，對(duì)信號(hào)完整性產(chǎn)生影響的因素主要有以下三點(diǎn)：
系統(tǒng)中處于信號(hào)傳輸線位置的阻抗不相匹配，容易形成反射噪聲，這是破壞信號(hào)完整性的主要原因；信號(hào)線間的距離隨著處于印刷板位置的電路密集度不斷增大而變的愈加狹小，這就導(dǎo)致信號(hào)間的電磁耦合增大，以至于無法對(duì)其進(jìn)行忽略處理，進(jìn)而造成信號(hào)間的串?dāng)_情況越加嚴(yán)重；處于芯片內(nèi)的大量電路輸出同時(shí)動(dòng)作的過程中，因?yàn)榧纳陔娫雌矫骈g電感和電阻的影響，就會(huì)出現(xiàn)較大的瞬態(tài)電流，進(jìn)而對(duì)電源線和地線上的電壓產(chǎn)生影響，使其發(fā)生波動(dòng)和變化。
總而言之，對(duì)電路進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，減小或是消除上述因素對(duì)信號(hào)完整性的影響，促進(jìn)高速數(shù)字信號(hào)質(zhì)量的提高，已經(jīng)成為現(xiàn)階段所有高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)所需要解決的主要問題。
3 高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的具體研究
3.1 設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路信號(hào)完整性
針對(duì)高速數(shù)字電路信號(hào)完整性的設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面內(nèi)容：第一個(gè)是研究不同信號(hào)在電路信號(hào)網(wǎng)中所產(chǎn)生的干擾，第二個(gè)是研究不同電路信號(hào)網(wǎng)傳輸信號(hào)的干擾，簡單來說，也就是研究反射和干擾的問題。由于電路中不相匹配的阻抗因素等影響，反射問題在低速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中并不存在。數(shù)字電路網(wǎng)在理想狀態(tài)下的不同阻抗是相等并相互匹配的，位于數(shù)字電路傳輸線上的阻抗處于連續(xù)的狀態(tài)，因此反射現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)在線路的電流和電壓中。進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)字電路時(shí)，阻抗過大或是過小都會(huì)導(dǎo)致電路傳播的波形產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)信號(hào)完整性造成影響。高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)難以使電路與臨界阻抗的狀態(tài)相符合，因此保持系統(tǒng)處于過阻抗?fàn)顟B(tài)是一個(gè)較為合適的方法。
設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路時(shí)首先要考慮的就是感性串?dāng)_等問題。根據(jù)信號(hào)基本理論得出，電流在電路中是處于循環(huán)流動(dòng)的狀態(tài)，這一方面往往會(huì)被數(shù)字電路設(shè)計(jì)工作人員所忽視。信號(hào)的回路和路徑構(gòu)成了電流環(huán)路，電感在電路中隨著電流環(huán)路的增大而變大，而環(huán)路中的電流也會(huì)隨著其中的電磁場(chǎng)變化而發(fā)生改變。盡可能的對(duì)電流環(huán)路進(jìn)行減小處理，對(duì)感性串?dāng)_起到了降低的作用，在設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路中，主要可以通過兩個(gè)方法來進(jìn)行，即對(duì)線路距離進(jìn)行增加和對(duì)電流環(huán)路面積進(jìn)行減小的處理，以此來提高高速數(shù)字電路信號(hào)的完整性。
3.2 設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路電源
設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路需要應(yīng)用大量的低電壓元器件，其對(duì)電源的穩(wěn)定性造成了一定的影響，這也是設(shè)計(jì)數(shù)字電路所要考慮的一個(gè)主要因素。電源完整性指的是電源在系統(tǒng)運(yùn)行中的波動(dòng)情況，也就是電源的波形質(zhì)量。在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中能夠?qū)﹄娫捶€(wěn)定性造成影響有：由處于高速開關(guān)狀態(tài)下線路器件所產(chǎn)生的過大的瞬間電流，以及數(shù)字電路中過多的電感所導(dǎo)致的變大的信號(hào)回路阻抗。
高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)是其電源系統(tǒng)中不存在阻抗，由于整個(gè)信號(hào)回路不存在阻抗的耗損問題，可以使電源系統(tǒng)中各個(gè)點(diǎn)的電位保持恒定。但是，在實(shí)際中并不存在這種狀態(tài)，電源分配系統(tǒng)往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾噪聲，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電路的正常運(yùn)行造成影響。在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到電源的電感和電阻因素，對(duì)其進(jìn)行降低處理?，F(xiàn)階段在電路系統(tǒng)中大多都是采用大面積的銅質(zhì)材料，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高速電路設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此在設(shè)計(jì)的過程中還要對(duì)其它影響因素進(jìn)行綜合的考慮，其中將去耦電容運(yùn)用到電路中就是一個(gè)非常簡單有效的方法。
4 結(jié)語
綜上所述，電子設(shè)計(jì)正在朝著速度快、密度高的方向發(fā)展和進(jìn)步，在這種狀態(tài)下的電子系統(tǒng)，為了能夠?qū)Ω咚贁?shù)字電路設(shè)計(jì)問題進(jìn)行有效合理的解決，對(duì)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法和手段進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)是勢(shì)在必行的。不斷促進(jìn)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法可行性的提高，為其在現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中不斷進(jìn)步提供了可靠保障。
參考文獻(xiàn)
[1]李琳琳.高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中電源完整性分析[J].火控雷達(dá)技術(shù)，2010（02）.
[2]馮巨標(biāo).高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡(luò)的近場(chǎng)電磁干擾研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.
[3]付亞如.淺談高速數(shù)字電路特性與信號(hào)完整性設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2011（04）.
[4]張婧.高速數(shù)字電路信號(hào)完整性仿真設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D].西安電子科技大學(xué)，2013.
第6篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）6-0070-3
1 模塊化策略
對(duì)于圖1所示電路，按其功能劃分，可分為虛線框Ⅰ內(nèi)的測(cè)量電路和Ⅱ內(nèi)的供電電路兩個(gè)具有相對(duì)獨(dú)立功能的子系統(tǒng)。其中，測(cè)量電路的設(shè)計(jì)原則是兩電表的量程相匹配，即它們的指針能同時(shí)達(dá)到較大偏角；而供電電路設(shè)計(jì)則要遵循電路安全性、操作方便性和測(cè)量準(zhǔn)確性3個(gè)基本原則。
基于兩個(gè)模塊的特點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)的一般思維策略是將電路按其功能分為測(cè)量電路與供電電路。
2 測(cè)量電路模式的構(gòu)建與識(shí)別
模式識(shí)別是問題解決的一種基本策略，是人們?cè)趯?duì)所表征事物或現(xiàn)象的各種信息分析和處理的基礎(chǔ)上，對(duì)問題進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋的思維過程。
在實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)中，無論是對(duì)給定電表、定值電阻進(jìn)行測(cè)量的電路設(shè)計(jì)，還是對(duì)給定電路原理的理解，都要涉及到電壓、電流的測(cè)量模式及其組合方式的識(shí)別，為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，需要有意識(shí)地從電壓、電流測(cè)量視角系統(tǒng)地規(guī)劃有關(guān)部分例題，并將其歸類總結(jié)而構(gòu)建起電壓、電流測(cè)量模式，以便學(xué)生能迅速從記憶儲(chǔ)存中進(jìn)行模式的檢索。
2.1 電壓、電流測(cè)量模式的構(gòu)建
關(guān)于電壓、電流的測(cè)量，有直接測(cè)量和間接測(cè)量之分，其中間接測(cè)量包括電表的功能轉(zhuǎn)換和定值電阻的使用，具體模式如表1和表2，其中的適用情況對(duì)應(yīng)于命題特征。
2.2 測(cè)量電路的設(shè)計(jì)流程
在構(gòu)建起電壓、電流的基本測(cè)量模式后，原則上只需要將它們適當(dāng)組合起來即可設(shè)計(jì)測(cè)量電路。但是，在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，即使只提供一個(gè)定值電阻，其電壓、電流測(cè)量模式的組合數(shù)目也還是很大。顯然，提升學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力，除了引導(dǎo)學(xué)生參與電壓、電流測(cè)量模式的構(gòu)建外，還要力求把上述的測(cè)量模式結(jié)構(gòu)化，并建立電路設(shè)計(jì)的思維流程。為此，筆者建議從以下幾個(gè)方面入手，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)能力。
（1）電表組合方式的分類
（2）電表量程匹配的基本思路
對(duì)于幾種測(cè)量電路，其電表量程的匹配一般有以下3種方式：一是選擇合適電表量程或?qū)﹄姳磉M(jìn)行改裝，這是測(cè)量電路設(shè)計(jì)中的常規(guī)思路；二是選擇合適的電路；三是改變測(cè)量對(duì)象，一般是在待測(cè)電阻上并聯(lián)或串聯(lián)一定值電阻，以補(bǔ)償電壓表、電流表因量程不匹配而產(chǎn)生的偏差，具體電路如圖2所示（以外接法為例）。
（3）測(cè)量電路的設(shè)計(jì)流程
要完成測(cè)量電路的設(shè)計(jì)，僅僅建立基本測(cè)量模式、清楚量程匹配方式還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要學(xué)生有一個(gè)清晰的思維流程，為此，建議引導(dǎo)學(xué)生在電路設(shè)計(jì)中參與圖3所示的思維流程構(gòu)建，以提高電路設(shè)計(jì)能力。
3 供電電路設(shè)計(jì)的模式識(shí)別策略
在電阻測(cè)量中，其測(cè)量準(zhǔn)確性取決于兩個(gè)方面：一是電表量程的匹配程度，它對(duì)應(yīng)于測(cè)量電路的設(shè)計(jì)；二是電表指針能否達(dá)到較大偏角，它對(duì)應(yīng)于供電電路的設(shè)計(jì)。另外，實(shí)驗(yàn)器材的安全性、實(shí)驗(yàn)操作的方便性也對(duì)應(yīng)于供電電路的設(shè)計(jì)。
雖然供電電路的設(shè)計(jì)涉及的因素較多，但它對(duì)應(yīng)電路模式卻較少，我們分別就限流式和分壓式供電電路進(jìn)行探討。
（1）限流式供電電路的基本模式
對(duì)于限流式供電電路，一般有圖4的兩種形式，其中圖4a不要求電表示數(shù)從0開始調(diào)節(jié)。而對(duì)圖4b而言，主要考慮定值電阻對(duì)電路的保護(hù)或操作方便。
（2）分壓式供電電路的基本模式
對(duì)于分壓式供電電路，一般有表3中的3種情形。
在表3的3種模式中，第3種模式中的定值電阻可能同時(shí)具備電路保護(hù)和調(diào)節(jié)方便兩種功能，而第2種模式中的定值電阻只起到調(diào)節(jié)方便的功能。至于運(yùn)用哪種供電電路，則可按下述程序進(jìn)行選擇：初步確定供電電路類型實(shí)驗(yàn)器材安全性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的方便性檢驗(yàn)。
4 典型例題分析
例（2010年福建省高考試題）如表4所示是一些準(zhǔn)備用來測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下：
要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請(qǐng)畫出測(cè)量電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。
解析 對(duì)于測(cè)量電路，根據(jù)提供的器材，首先考慮用伏安法模式，經(jīng)檢驗(yàn)，兩只電壓表均不能與電流表的量程相匹配，故電流表不能使用。其次，考慮伏伏法模式，經(jīng)檢驗(yàn)，測(cè)量電路應(yīng)如圖5所示。
對(duì)于供電電路，由于待測(cè)電阻約為1000 Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值約為100 Ω，要使電表示數(shù)變化明顯，必須使用分壓式電路。由于無定值電阻，故本題的電路如圖6所示。
擴(kuò)展：若僅改變例題中滑動(dòng)變阻器的最大阻值，并增加一定值電阻，具體數(shù)值如表5：
則實(shí)驗(yàn)電路如何設(shè)計(jì)？
解析 （1）在變式中，改變了滑動(dòng)變阻器的阻值，增加了一個(gè)只知道大致阻值的定值電阻，這些改變不影響測(cè)量電路的設(shè)計(jì)。
（2）初步確定供電模式
由于R遠(yuǎn)小于Rx，因此，初步確定了分壓式電路。
（3）基于電路安全性考慮
若采用表3中的第1、2兩種供電電路，則電路總電流大于0.5 A，從而損壞滑動(dòng)變阻器，故這兩種方式均不可行，而第3種供電電路能保證電路安全性。
（4）基于測(cè)量準(zhǔn)確性考慮
另外，經(jīng)檢驗(yàn)，第3種供電電路滿足操作方便性要求。故實(shí)驗(yàn)電路為第3 種供電電路與圖5所示測(cè)量電路的組合，具體電路圖略。
參考文獻(xiàn)：
第7篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
作者：陸召振 周樹艷 陸偉宏 王寧 單位：無錫油泵油嘴研究所
共軌系統(tǒng)通常正常工作電壓選擇28~30V，即需要滿足Ur≧30V。2）最小擊穿電壓UbUb分為5%和10%兩種。對(duì)于5%的Ub來說，Ur=0.85Ub；對(duì)于10%的Ub來說，Ur=0.81Ub。當(dāng)電壓高于此值后，TVS發(fā)生雪崩擊穿，此后，TVS兩端電壓將一直保持在鉗位電壓Uc。3）最大鉗位電壓Uc當(dāng)TVS管承受瞬態(tài)高能量沖擊擊穿后，管子中流過大電流，峰值為IP，端電壓由Ur值上升到Uc值就不再上升了，從而實(shí)現(xiàn)了保護(hù)作用。Uc與Ub之比稱為鉗位因子，一般在1.2~1.4之間，計(jì)算多代入為1.3。其他諸如反向漏電流、結(jié)電容等參數(shù)也需要考慮電路靜態(tài)電流以及信號(hào)頻響等因素進(jìn)行擇優(yōu)選擇。最大允許瞬時(shí)功率Pp根據(jù)車用電源系統(tǒng)電路抗干擾標(biāo)準(zhǔn)要求須至少大于6000W。防反接保護(hù)電路設(shè)計(jì)防反接保護(hù)使用一個(gè)普通二極管就可以實(shí)現(xiàn)，或者采用其他MOS管防反接電路。普通二極管防反接保護(hù)電路優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，器件少，但由于受二極管額定功耗的限制，這種防反接不能承受長時(shí)間的反接故障。圖3為防反接保護(hù)二極管在電路中的設(shè)計(jì)位置，二極管選擇時(shí)考慮ECU的整體功耗，選擇正向?qū)娏鞔笥谡９ぷ髯畲箅娏?，同時(shí)防反接保護(hù)二極管盡量選擇低壓降快恢復(fù)二極管，反向耐壓滿足電路要求。過電流保護(hù)電路ECU電源電路在過載或者負(fù)載短路等故障發(fā)生時(shí)，需要在外部線束中或電源處理電路回路中設(shè)計(jì)過流保護(hù)電路，否則電路將損毀不能正常工作。通常在開關(guān)電源設(shè)計(jì)中采用自恢復(fù)熔斷絲串聯(lián)在回路中，或設(shè)計(jì)電路采樣閉環(huán)控制電路等。
從以上自恢復(fù)熔斷絲的原理可以看出，當(dāng)電路發(fā)生過流時(shí)，可能存在大量熱量的產(chǎn)生，由于ECU通常安裝在相對(duì)封閉的空間內(nèi)，熱量無法快速消散，因此可能會(huì)對(duì)ECU其他電路的工作產(chǎn)生影響，再加上自恢復(fù)熔斷絲存在不好安裝及精度不高的問題，因此ECU過流保護(hù)電路通常不選用這種方案。圖4為一種閉環(huán)電流采樣控制保護(hù)電路，T1用來檢測(cè)負(fù)載電流IL，采樣電阻R1產(chǎn)生成比例的電壓。電流過載發(fā)生時(shí)，電容C1充電電壓會(huì)增加到穩(wěn)壓二極管Z1的導(dǎo)通電壓，此時(shí)三極管Q1導(dǎo)通，集電極輸出信號(hào)關(guān)閉后續(xù)電路的控制級(jí)，從而切斷電源電路的工作。類似過流保護(hù)電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意變壓器的設(shè)計(jì)選型，由于車用ECU對(duì)成本的要求越來越高，此電路設(shè)計(jì)成本較高，且占用ECU體積大，目前在ECU上采用較少。綜上，我們似乎沒有非常完美的過流保護(hù)電路方案，幸運(yùn)的是目前世界上一些著名半導(dǎo)體公司都提供帶有過流自動(dòng)保護(hù)的電路控制芯片。比如美國國家半導(dǎo)體公司的汽車DC/DC控制芯片，德國英飛凌公司的汽車級(jí)LDO電源處理芯片，這些芯片都能提供過流自動(dòng)保護(hù)功能。因此在ECU電源電路設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用類似集成芯片作為電路核心元件，這些芯片通常都經(jīng)過汽車等級(jí)的測(cè)試，可以放心采用。共模抑制電路設(shè)計(jì)ECU電源系統(tǒng)電路通常采用共模扼流圈設(shè)計(jì)共模抑制電路。共模扼流圈，也叫共模電感（Com-monmodeChoke），是在一個(gè)閉合磁環(huán)上對(duì)稱繞制方向相反、匝數(shù)相同的線圈。
在電源電路設(shè)計(jì)時(shí)，采用共模扼流圈能夠有效地消除共模干擾，提高ECU電磁兼容性能。目前一些著名的無源器件生產(chǎn)廠家均提供ECU專用的電源系統(tǒng)電路共模扼流圈，比如TDK公司的ACM-V系列主要用于ECU電源線設(shè)計(jì)，TDK公司提供的這種共模扼流圈通過專用磁芯設(shè)計(jì)而成的方形閉磁路磁芯，在保持原有特性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小型化，便于安裝。同時(shí)具有高阻抗特性，可發(fā)揮優(yōu)異的共模噪聲抑制效果，最大電流可高達(dá)8A。濾波電路設(shè)計(jì)共軌系統(tǒng)ECU電源電路的輸入是從汽車蓄電池直接引入的。由于汽車上所有電子設(shè)備都共用這一個(gè)電源，其他電子設(shè)備的干擾可能通過電源耦合到ECU。另外，車用蓄電池的電源高頻干擾、汽車電機(jī)的啟動(dòng)停止以及負(fù)載的突然變化均會(huì)將干擾帶入ECU。在設(shè)計(jì)電源處理電路時(shí)必須設(shè)計(jì)濾波電路來濾除這些干擾。通常采用∏形濾波電路設(shè)計(jì)串聯(lián)在電源處理回路中，主要對(duì)差模干擾起到抑制作用，圖6為基本的∏形濾波電路。在實(shí)際的∏形濾波電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)ECU實(shí)際使用需求進(jìn)行電感L及電容C1和C2的參數(shù)選擇，電容C3根據(jù)負(fù)載功率的大小調(diào)整容值及耐壓參數(shù)。電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案總結(jié)共軌系統(tǒng)ECU電源系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合以上的各種保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇合適的DC/DC控制芯片?？刂菩酒腜WM調(diào)制頻率設(shè)置需要綜合考慮電源處理的效率和EMC性能。常用的ECU電源系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方案如圖7所示。ECU通過點(diǎn)火鑰匙開關(guān)處理電路，將汽車蓄電池電源輸入，然后通過各種保護(hù)電路將穩(wěn)定的電壓輸入DC/DC處理電路，最后通過汽車專用低壓降線性穩(wěn)壓電源（LDO）處理成多路電源分別給ECU各電路模塊供電。
在設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)處理電路時(shí)，不僅應(yīng)考慮基本電壓處理電路的精度和效率，還應(yīng)設(shè)計(jì)不同的保護(hù)電路，應(yīng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的干擾和故障情況。保護(hù)電路的設(shè)計(jì)需要考慮整個(gè)電源系統(tǒng)電路的工作原理，合理的布局保護(hù)電路在整個(gè)電源系統(tǒng)電路中的位置；各種保護(hù)電路的器件選擇則需要綜合電路原理、成本、安裝及廠家品牌等諸多因素進(jìn)行合理選擇。除了本文提到的幾種保護(hù)電路設(shè)計(jì)外，或許還有其他應(yīng)對(duì)整車復(fù)雜故障情況的電路選擇，這就需要在ECU的實(shí)際使用過程中進(jìn)行不斷的積累和研究。
第8篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
【關(guān)鍵詞】混合動(dòng)力 重型汽車 電路設(shè)計(jì) 可靠性
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，我國能源形勢(shì)日益緊張，為了緩解這一緊張局勢(shì)。在實(shí)際工作過程中就需要利用到新能源，混合動(dòng)力重型汽車的應(yīng)用就是一個(gè)十分典型的例子。混合動(dòng)力重型汽車是一種新的車型，該車型是把內(nèi)燃機(jī)同一定容量的儲(chǔ)能器件通過先進(jìn)控制系統(tǒng)結(jié)合到了一起。采用這種車車型將能夠有效減少污染物排放、降低油耗。這一車型在未來將會(huì)得到有效應(yīng)用?；旌蟿?dòng)力重型汽車設(shè)計(jì)過程中電路設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。加強(qiáng)對(duì)電路設(shè)計(jì)的研究并保證其可靠性是提升該車型性能的有效方式。
1 混合動(dòng)力重型汽車結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則
1.1 汽車結(jié)構(gòu)
加強(qiáng)汽車電路設(shè)計(jì)的研究就必須要了解混合動(dòng)力重型汽車自身的結(jié)構(gòu)，只有在了解了其基本結(jié)構(gòu)之后才能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)高效地設(shè)計(jì)。在實(shí)際工作過程中混合動(dòng)力重型汽車要想發(fā)揮其工能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就需要增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)和為其供電的動(dòng)力電池組。在實(shí)際工作過程中串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混聯(lián)式是三種比較典型的連接方式。本文以并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)為例來進(jìn)行說明。在SX5256DH434PHEV型混合動(dòng)力重型汽車結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力輸出單元是有電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)組成的。在混合動(dòng)力模式中動(dòng)力是電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同提供的，因而在設(shè)計(jì)過程中就可以選擇較小公路的電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)就可以滿足要求。
1.2 可靠性設(shè)計(jì)原則
可靠性是衡量混合動(dòng)力重型汽車電路的一個(gè)重要指標(biāo)，在實(shí)際工作過程中必須要滿足其可靠性。為了達(dá)到這一目的就需要堅(jiān)持以下原則：一是要滿足安全和功能要求。安全性是第一位的，在實(shí)際工作過程中汽車電路一旦出現(xiàn)故障就極有可能對(duì)整個(gè)車輛的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。因而在實(shí)際工作過程中首先就需要保證其安全性。在工作過程中應(yīng)該把安全性作為最基本的要求。功能需求也同樣重要，在滿足安全前提下要實(shí)現(xiàn)其各種功能，顯示、報(bào)警等功能必須要實(shí)現(xiàn)。二是實(shí)時(shí)性。在電路系統(tǒng)運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障或者某一特殊事件之后必須要實(shí)時(shí)做出相應(yīng)，要對(duì)突發(fā)事件做出即可相應(yīng)。正是因?yàn)槿绱嗽趯?shí)際工作過程中就需要對(duì)其保持高度重視，要采取專門措施來予以應(yīng)對(duì)。三是周期要短，價(jià)格要便宜?；旌蟿?dòng)力技術(shù)當(dāng)前發(fā)展非常迅速，為了適應(yīng)實(shí)際要求就需要把汽車電路的設(shè)計(jì)周期在保證質(zhì)量的前提下盡可能地縮短。此外還需要逐步降低設(shè)計(jì)成本。
2 汽車電路設(shè)計(jì)
在明確了基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則之后工作人員就可以有的放矢地來進(jìn)行設(shè)計(jì)了。在設(shè)計(jì)過程中必須要從自身的實(shí)際情況出發(fā)，通常情況下是要對(duì)以下環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)：
2.1 低壓電路設(shè)計(jì)
在混合動(dòng)力重型汽車電路結(jié)構(gòu)中整車是由控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制的，電力蓄電池則是要作為動(dòng)力電路的電源通過配電柜來為其供電。在實(shí)際工作過程中各種不同器件如電機(jī)控制器、車身控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、電池管理器等分別對(duì)應(yīng)不同的元件來進(jìn)行針對(duì)性控制從而組成一個(gè)完整的子系統(tǒng)。實(shí)際工作過程中整車控制器會(huì)根據(jù)駕駛員的各種操作以及各個(gè)子系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)來判斷子系統(tǒng)的運(yùn)行模式并對(duì)其進(jìn)行有效分配。在整車控制器把控制信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)控制器之后，各個(gè)子系統(tǒng)控制器就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)元件的控制。低壓電路設(shè)計(jì)工作過程中微電子元件的工作電壓通常只有3V到5V而且輸出信號(hào)的精度是非常高的。正是因?yàn)槿绱嗽谠O(shè)計(jì)過程中就需要防干擾。要高度重視耦合干擾和傳導(dǎo)干擾這兩種形式。
2.2 高壓電路設(shè)計(jì)
混合動(dòng)力重型汽車結(jié)構(gòu)中高壓電路系統(tǒng)是以動(dòng)力蓄電池為電源的，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中由于所裝動(dòng)力電池組峰值輸出功率較大，因而對(duì)高壓電路的線徑、線束的連接方式就提出了新的要求。高壓電路在設(shè)計(jì)過程中必須要有較大的傳輸功率。要選擇合理的線徑和絕緣方式。在實(shí)際工作過程中要防止線路的發(fā)熱過多從而導(dǎo)致絕緣層老化的速度加快。高壓電路的連接器設(shè)計(jì)非常重要。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該采用橡膠護(hù)套，兩端子也應(yīng)該通過自鎖的形勢(shì)實(shí)現(xiàn)接觸面結(jié)合，這樣能夠有效增大接觸面積，壓降也將會(huì)下降。這對(duì)于避免熱點(diǎn)現(xiàn)象的出現(xiàn)無疑是非常有利的。
2.3 電氣模塊布置可靠性分析
在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于電氣模塊的設(shè)置應(yīng)該考慮到振動(dòng)、防水以及散熱等方面的要求。滿足這幾個(gè)方面的要求是保證可靠性的必然選擇。
混合動(dòng)力重型汽車是當(dāng)前應(yīng)用非常廣泛地一種汽車，在實(shí)際應(yīng)用過程中汽車電路起著十分關(guān)鍵的作用。在運(yùn)行過程中為了有效提升性能就必須要對(duì)汽車電路進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)分析了汽車電路的高壓電路、低壓電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注重模塊之間的可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]徐榮峰.汽車電子防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)分析[D].南寧：廣西大學(xué)，2007（05）.
[2]王霄峰.汽車可靠性工程基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.
第9篇：電路設(shè)計(jì)要求范文
關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力；重型汽車；電路設(shè)計(jì)；可靠性
中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/ki.16723198.2016.14.100
混合動(dòng)力汽車就是有兩種或兩種以上儲(chǔ)能器作為驅(qū)動(dòng)能源的汽車。由于混合動(dòng)力重型汽車的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此電路變得更為復(fù)雜，如何優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，提高電路相應(yīng)速度是發(fā)展新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)。
1混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)原則
混合動(dòng)力重型汽車相比傳統(tǒng)的燃油汽車而言其增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池組，而且重型汽車由于行駛的震動(dòng)量較大、防水性較差，因此對(duì)電路設(shè)計(jì)提出了更高的要求：首先要滿足汽車行駛功能的要求；其次要具有可靠性和安全性，電路作為混合動(dòng)力汽車信號(hào)和動(dòng)力傳輸通道，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故，因此電路設(shè)計(jì)需要將安全與可靠性作為設(shè)計(jì)的核心原則；最后是具有實(shí)時(shí)性。電路系統(tǒng)的特點(diǎn)就是及時(shí)將各種事件進(jìn)行相應(yīng)?？傊嚨碾娐废到y(tǒng)只有在所有子回路都正常運(yùn)行的情況下才能夠正常運(yùn)行，因此相比普通汽車電路，混合動(dòng)力汽車的電路多出了高壓電路。
2混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)
2.1高壓電路可靠性設(shè)計(jì)
高壓電路可靠性設(shè)計(jì)主要包括：一是高壓導(dǎo)向的可靠性分析與設(shè)計(jì)。高壓導(dǎo)線是高壓電路的重要組成部分，基于傳輸功率的考慮，需要選擇絕緣的材料，以某型號(hào)的混合環(huán)衛(wèi)汽車為例，該車處于純電機(jī)驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，峰值電流達(dá)到280A，電路電流達(dá)到208A，再加上其它設(shè)備的應(yīng)用，其電流瞬間可以達(dá)到210A，因此為降低能源損耗，避免因?yàn)殡娐愤^大而導(dǎo)致出現(xiàn)電路短路問題，需要選擇電阻小的導(dǎo)向。二是插座器的可靠性分析。線路連接需要插座器的作用，插座器主要是將線束分段進(jìn)行連接，以此便于后期的拆裝與維修等。插座器主要有端子和護(hù)套組成?；旌蟿?dòng)力重型汽車流經(jīng)插座器的電路比較大，因此類似于針狀的端子可能會(huì)出現(xiàn)“熱點(diǎn)”現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致端子的融合出現(xiàn)損壞，而且可能會(huì)在汽車時(shí)候過程中因?yàn)橥獠恳蛩囟鴮?dǎo)致短路，因此在插座器的設(shè)計(jì)中需要做好防水性設(shè)計(jì)，具體就是將插座器侵入5%的NaCl液體中，以此提高防水性能。另外還需要進(jìn)行絕緣設(shè)計(jì)、安裝橡膠護(hù)套。三是繼電器的可靠性設(shè)計(jì)?；旌蟿?dòng)力汽車的繼電器屬于電磁式，因此設(shè)計(jì)的繼電器觸頭額定電流比較大，一般選擇晶閘管。
2.2低壓電路設(shè)計(jì)
一是傳導(dǎo)干擾設(shè)計(jì)。傳導(dǎo)干擾是電氣設(shè)備之間產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過公共電源線相互產(chǎn)生的，具體在混合動(dòng)力汽車中傳導(dǎo)干擾主要包括：電源線、共開關(guān)量抖動(dòng)干擾等，由于受到線路設(shè)計(jì)的不同，其可以分為感性負(fù)荷開路瞬變干擾和觸點(diǎn)回路的抖動(dòng)干擾。二是耦合干擾可靠性設(shè)計(jì)。耦合干擾就是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過空間耦合傳遞給另一電子設(shè)備。其主要包括感性耦合干擾和容性耦合干擾。
2.3電路布局設(shè)計(jì)
混合動(dòng)力汽車的電路數(shù)量比較多，優(yōu)化線路布局是提高電器元件使用壽命，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)工作可靠性的重要舉措，而各個(gè)控制器與電氣設(shè)備的安裝位置影響線束的走向，因此需要合理布局各個(gè)電氣設(shè)備。一是電氣模塊布局的設(shè)計(jì)。由于汽車行駛的震動(dòng)比較大，因此在安裝電氣模塊時(shí)需要考慮以下因素：振動(dòng)、散熱、防水以及安全。二是線束的走向設(shè)計(jì)。線束走向是電氣設(shè)備安裝的前提，合理的走向不僅有助于降低線路故障的檢測(cè)效率，而且還可以提高其使用壽命。在進(jìn)行線束的走向布局前需要對(duì)線束進(jìn)行包扎，這樣做的目的就是提高線束的耐磨性和抵御高溫性。結(jié)合實(shí)踐我們經(jīng)常使用的包扎材料有熱縮管、膠帶以及紋波管等。具體走向就是：將整車的線路固定在混合動(dòng)力汽車的車架上，按照車架右縱梁凹槽進(jìn)行布線。
2.4基于CAN總線的設(shè)計(jì)
在混合動(dòng)力重型汽車中CAN總線有著廣泛的應(yīng)用，使用CAN總線能夠有效減少各個(gè)部件之間的線路連接，降低回路的數(shù)量，進(jìn)而避免出現(xiàn)線路短路故障。CAN總線一般使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，這樣可以避免信號(hào)干擾。
3混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)可靠性實(shí)驗(yàn)
基于上述的電路設(shè)計(jì)，通過運(yùn)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行檢測(cè)以此判定電路的可靠性：首先依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)規(guī)定對(duì)汽車的車身控制器和IC儀表的CAN總線進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該電路具有較強(qiáng)的抗傳導(dǎo)干擾和耦合干擾能力；其次對(duì)整車的可靠性實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)汽車按照不同的路況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且按照啟動(dòng)、行駛、制動(dòng)以及車速等環(huán)節(jié)的控制記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析：整車的電路設(shè)計(jì)可靠性符合汽車安全行駛的要求，對(duì)于出現(xiàn)的細(xì)微故障主要是因?yàn)殡姎庠艿秸駝?dòng)而引起的，由此可見，振動(dòng)是混合動(dòng)力重型汽車可靠性的重要因素。
4結(jié)束語
總之，混合動(dòng)力重型汽車的電路設(shè)計(jì)工作尤為重要，隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是新能源汽車在社會(huì)中普及，我們要科學(xué)設(shè)計(jì)電路，優(yōu)化電路布局，以此提高我國新能源汽車制造業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
