电路设计的方法十篇

时间:2023-10-09 17:11:51

电路设计的方法

电路设计的方法篇1

关键词:电子电路;单元电路;设计方法

1 前言

在我国,电子技术是随着我国的改革开放发展起来的,虽然起步晚,但是当今的发展也在世界发展水平之列。经过几十年的发展,电子技术从电路的设计和应用的领域都发生了翻天覆地的改变,应用范围越来越广,对于我国的电子电路的工程师和设计人员来说,合理的设计出一个符合要求的完整的电路图是非常重要的。

2 电子技术和单元电路的概念

所谓的电子技术,就是在我们解决实际的电路问题时,电路工程师根据电子学的原理,将电子的某种特性设计在一个实际的电子器件上的一门新兴的技术。电子技术主要分为电子信息技术和电子电路技术两大类。在电子信息技术中,从前只有电子模拟技术,但是最近几年又新发展出一门数字电子技术,后者处理电路的能力更强,因此,成为现今社会电子技术的主流。在电子电路中,组成电子电路系统的一个主要部分就是我们要分析的单元电路。单元电路很复杂,对电子工程师要求的技术严格,为了将电子电路设计的水平不断的进行提高,我们电子工程师就要对单元电路进行设计的研究,通过这些来增加单元电路的经验。

3 单元电路的设计步骤和方法

3.1 单元电路的设计步骤

在传统的电路设计时,一般的步骤有三步。单元电路在设计上也一样,都是明确设计任务、计算单元电路的参数以及画出最后的单元电路图。

在单元电路设计前,一定要明确设计的目的和任务。主要考虑的是设计出的单元电路的性能,在单元电路设计时,我们要将电压、电阻、电流设计为最佳的状态,以使设计出的单元电路的性能达到最好,当然,在设计时,还要考虑到设计出的电路体积要小,成本要低,结构要简单,方便使用和维护、

在计算单元电路参数时,我们一定要运用我们电子工程师的专业知识,将设计的参数计算准确,保证设计出的单元电路功能达到预期的目标。举例说明,当我们在设计单元电路中的放大器电路时,我们一定要计算准确电阻值及其放大的倍率,这样才能保证放大器电路正常的工作。在参数计算时,我们要计算不止一次,将计算的结果进行比较,在误差范围内才能使用。

在单元电路设计参数计算出来后,接下来就是画单元电路图。画出完整的单元电路图主要是让我们能总体的了解单元电路和整机电路间的相互联系和转换。在画单元电路图时,要确保所画的电路图简单、明了、准确。尽可能的将电路图画在一张图纸上,这样方便电子工程师检查其中的问题和错误,单元电路的主要部分要在图纸上标明,有必要的还要画出主要部件的详细电路图。

3.2 单元电子电路的设计方法

前面详细的讲解到单元电路的设计步骤,这都是为单元电路的设计方法做准备,一个单元电子电路正常运行与否,根本还要看单元电路的设计是否合理,因此单元电子电路的设计方法尤为重要。下面主要讲三种实际生产中常用的设计方法。

第一种就是线性的集成运放组成的稳压电源的设计方法,在稳流网络,稳压电源中的电压变压器只有通过输入电压才能借助滤波网络进入最后的稳压网络中去,因此,在电子工程师设计电路时,要将电流的短路保护考虑在内,防止负载的电流超过额定电流,对电路产生损害,一般的稳压电路都是串联式,因此在设计时,要将负载区的纹波系数降低,保证电路的稳压效果,带动负载一定不能选用直流电,防止出现短路。

第二种就是单元电路的级联设计方法。在将各个分单元的电路设计好后,就要设计他们之间的级联图了,一些涉及的是模拟电路的联系,一些是数字电路的联系,更多的是两者结合的综合电路,这些电路总体是要提高电路的放大倍数和提高其负载能力,因此,我们设计时要综合考虑对电路进行匹配设计。在耦合信号的设计中,要考虑不同耦合种类的相互影响,对电路进行最优设计。对于电路中的时序配合,要总体的先对系统进行分析,确定电路系统的时序,在按照最简原则进行设计。

第三种就是对电路中的放大器的设计。放大器在电路中的作用主要是放大电路中的单元倍数,加强电路中某个模块的功能。放大器要考虑的因素主要是电源的单、双供电,电源的最优电流,最佳输入和输出电压等,在放大器设计中,一定要处理好各个参数的关系,在设计中要避免出现两级以上的放大级别,减少出现的消振问题。

4 结语

现在的电路中的单元电路种类很多,因此在设计方法上会有很多版本,随着科学技术的不断发展,集成电路逐渐成为电子市场的新宠,并且已经形成集成电路的新兴器件,这对电路的单元电路设计要求提出了更加严格的要求。这就需要我们电子工程师在电路的设计上要积极地积累设计经验,参考国外的先进技术,将我国的电子设计推向一个新的台阶。

[参考文献]

[1]徐雷.关于电子技术单元电路的级联问题[J].电子制作,2013,(9):17-19.

电路设计的方法篇2

【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.

电路设计的方法篇3

摘 要:低压断路器的配置要根据不同场所的负载、配电线路进行选择,从而科学匹配出各配电线路的多段保护功能的断路器,保护好线路负载。本文就低压配电线路的断路器选择方法进行了探讨,根据2011版的《低压配电设计规范》( GB50054 -2011)来设计和选择断路器的配置。

关键词:《低压配电设计规范》;断路器;过负荷;选择方法

引言

人类自从发明了发电机以后,各种电气设备就已经离不开电。在众多家电和电气设备的适应下,使得供配电系统中的低压配电线路成为一个专业问题。目前在供配电系统中经常会出现配电线路事故问题,其概率超过输电线路事故概率很高。所以,在供配电系统的设计安装时,就需要注重线路保护器件的选择,通过配电线路的良好设计来保护好电器,减少配电线路事故不发生,保护好线路,避免电气火灾引发的伤亡事故。当前的《低压配电设计规范》( GB50054 - 2011) 中已经对电气行业的低压配电设计做出了新的规定和要求,包括了线路绝缘等级、等电位联结、线路导体截面面积等。本文认为进行低压配电设计,必须要做好配电线路保护装置的设计,对电器的整定值进行严格的审查,这样才能确保配电线路事故中的地源切断及时正确,避免配电线路事故的发展。

1.配电线路保护规定

新版《低压配电设计规范》(后文简称《规范》)和旧版的设计规范中的接地故障保护的防间接接触内容相同,只是在新版的《规范》中独立设置了电气装置电击防护的章节。对配电线路对电器动作的选择保护上也有强调,即对上级和下级的协调配合要准确。当发生配电线路故障时,保护电器须要在规定时间内及时准确完成相应动作,并在正常状态下确保不应动作。此外,保护电器还需要能够有判断能力,及时判别出短路电流故障。

2.低压线路中断路器的选择

2.1根据配电线路选择断路器

在配电断路器中,最广泛的负载是配电线路,共有两种,A类与B类。前者是非选择型,后者是选择型。对于A类断路器,其特性是过载长延时、短路瞬时两段保护;B类断路器的特性是过载长延时、短路短延时、短路瞬时三段保护。低压配电线路的配电线路系统有4种配电方式,分别是:放射式、树干式、混合式(放射与树干结合)、链式。对于系统干线长的树干式或混合式配电,一般要选用B断路器。因为在系统末端线路上会直接连接用电器,此时一旦用电器突然发生短路或接地故障,就要采取最快的切断电路措施,此时需要选择A类断路器,在必要情况,也可以选用熔断器。低压配电线路选择断路器方案较为合理的是在首端采用B类断路器,中间是熔断器,末端选用A类断路器。

在放射式配电线路中,母干线容量超过300A,此时需要选用B类断路器安装在低压侧总开关、主干线开关处;当母干线供电负载电流在300A内,就选用熔断器;而对于直接为单台用电设备配电的变电所低压配电盘,则选用A类断路器,这样就能可靠地切断干线首端故障。干线二级保护器一般会采取的保护设置是熔断器。当干线负载超过400A,此时的保护就需要由B类断路器来承担。对于线路末端上一级则采用熔断器进行保护。当用电设备不多时,突然的断电不会带来太大的影响,此时就可以选用A类断路器。在多级配电线路的中间级,要选择熔断器,这是因为熔断器具备良好的可选择性、较强的限流特性、较高的分断能力、微秒级的分断时间等特点,并且价格低,物体体积小,更适合多级配电线路的保护。

(1)短路保护设置

在低压配电系统中,如何校验导体的热稳定性要根据计算公式①来选择相应的短路保护装置,从而确保短路电流的热效应烧损导体和连接件前能够切断回路。

公式①:

导体线芯截面―S(mm2);通过保护电器的短路电流―Ⅰ(A);自动切断电流时间――t(s);常数――k,其取值可以在《规范》中的表A0.2――0.6中选择。

在短路时间在5s内,适用公式①,然而短路时间在0.1s类,就须要计入短路电流初始非周期分量,需要通过K2S2>I2t公式计入,这是因为短路初期非周期分量会带来短路电流热效应,为了保证绝缘导体在切断电流前能承担这个热效应。其中的I2t是制造商允许通过能力值。

(2)过负荷保护设置

过负荷电流会使得导体升温,从而损伤导体绝缘层、接头以及端子等,所以,继电保护装置必须要在损伤这些设备前能将电源切断;此外,过负荷保护还能当作信号,在过负荷断电带来严重后果时不能切断电路。在新《规范》中,对于计算过负荷保护的断路器整定电流和动作特性的式子为:

公式②:IB≤Iset1≤IZ(配电线路计算电流――IB,A;长延时脱扣器的整定电流――Iset1,A;允许持续载流量――IZ,A)

公式③:I2≤1.45IZ(约定动作电流――I2,A;允许持续载流量――IZ,A)

这两个电流限定可以保障断路器的可靠操作,是以标准GB14048. 2 - 2008为依据,当约定时间结束时,需要升到整定电流值的1. 3 倍,从而成为约定脱扣电流。再将公式③转化得到:1.3Iset1≤1.45IZ和Iset1≤1.11IZ。通过计算可以得到低压断路器的过负荷保护需要满足公式②。

(3)间接接触保护设置

对于预期接触电压限值50V的地方,会用到I 类设备,一旦有弱电导体和外露导电部分的故障时,此时的预期接触电压会超50V,就需要一个能超过50V的间接防护电器,并及时切断回路电源,避免故障损害人的身体。而间接接触防护电器的使用需要和室内的各导电体进行电位联结,并有整定电流和动作特性方面的设置要求,具体的要求和规定如下:

TN系统的间接接触防护电器设置。根据公式④:ZSIA≤UO可以得到间接接触保护断路器的动作特性。故障回路总阻抗――ZS(Ω) ;规定时间内保护断路器切断故障回路电流――Ia(A);标称相对地电压――UO(V)。公式④里面难以直接确定的规定时间内切断故障回路电流值(Ia),可以将该公式经过转换从而得到 ,即Ia≤Id。其中的Id是接地短路电流。保护电器有长延时和瞬时脱扣器设置的,此时的接地保护需要用到瞬时过电流脱扣器,而接地短路电流不低于断路器的瞬时脱扣电流的1.3倍,即Id≥1.3Iset3,否则不能满足公式④的条件。

TN 系统间接接触保护断路器切断故障回路时间规定:供给固定式设备末端回路和普通配电线路在5s内,而手持式或移动式的切断时间要根据标称电压值进行规定,具体如表A。

TT系统间接接触保护断路器设置。首先,根据公式⑤:RAIa≤50V,得出TT系统的间接接触保护断路器的动作特性。公式⑤里面的外露可导电部分接地电阻与PE线电阻和是回路总电阻――RA(Ω),规定时间内切断故障回路的电流――Ia(A)。在设计TT系统的间接接触保护断路器时,会对外露可导电部分的接地电阻进行详细说明,PE线较短,忽略其电阻,从而确定出了规定时间内切断故障回路电流。需要将TT 系统里面的故障回路电流瞬时切断,所以需要设计剩余电流动作,以此保护用电电器。

IT系统的间接接触保护断路器设置。对于IT 系统的第一次接地故障,需要通过公式⑥:RAId≤50V,得知其间接接触保护断路器的动作特性条件,此时的Id是第一次故障接地电流。

3.总结

综述,选择低压配电线路的断路器,必须以新版的《低压配电设计规范》为依据进行设计,选择方法要满足相关要求,根据条件和计算公式得到对应的间接接触保护断路器的动作特性、规定时间内切断故障回路的电流等,匹配出合理的断路器保护性能,从而确保断路器保护设置能够保持最好的状态。

参考文献

[1] 王伟,罗志华,王松.浅析低压配电线路中的保护系统设计与实施的重要性[J]. 企业技术开发. 2013(12).

电路设计的方法篇4

关键词:电力系统;输电线路;设计施工;解决方法;注意事项

1 35kV输电线路设计

高压35kV输电线路的设计中,一般分为可行性研究分析、初步设计和施工图设计3个阶段,也可以采用其他形式分阶段。

可行性研究分析是工程设计的前期阶段,是按照相关规划要求进行工程实施的调研工作。可行性研究分析报告包括:①设计方案。可行性研究报告的主要任务是对预先设计的方案进行论证,所以必须设计研究方案,才能明确研究对象。②内容真实。可行性研究报告涉及的内容以及反映情况的数据,必须绝对真实可靠,不许有任何偏差及失误。可行性研究报告中所运用资料、数据,都要经过反复核实,以确保内容的真实性。③预测准确。可行性研究是工程投资决策前的活动。它是在事件没有发生之前的研究,是对事物未来发展的情况、可能遇到的问题和结果的估计,具有预测性。因此,必须进行深入地调查研究,充分地占有资料,运用切合实际的预测方法,科学地预测未来前景。④论证严密。论证性是可行性研究报告的一个显著特点。要使其有论证性,必须做到运用系统的分析方法,围绕影响项目的各种因素进行全面、系统的分析,既要作宏观的分析,又要作微观的分析。

初步设计是工程设计的重要阶段,主要设计原则都在初步设计中明确,应尽全力研究透彻。初步设计包括:①着重对不同线路路径方案进行综合技术经济比较,取得有关协议,选择最佳路径方案;②充分论证导线、避雷线、绝缘配合及防雷设计的正确性,确定各种电气距离;③认真选择杆塔和基础类型;④合理地进行通信保护设计⑤对于严重的污秽区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特殊大跨越设计等均应做专题调查研究;⑥各项设计均应做出安全可靠、技术经济合理的设计,并进行优选。

施工图设计是按照初步设计原则和设计审核意见所作的具体设计。主要有①对初选的、经过评审的最优线路方案进行实际测量放线,打杆位桩;②完成必要的、详细的图纸设计;③提供完整的、准确的材料表,提供技术和施工设计说明书及预算书。

2 输电线路工程设计中的问题

(1)结合线路规划,变电站35kV进出线应与架空线路终端引线配合适当,便于进出线架设,同时注意35kV架空线的防雷保护范围与变电所的防雷保护范围相接。并根据现场实际情况,规划今后35kV进出线通道,必要时可采用终端双回塔预留通道。

(2)放线测量中设计人员一定要亲临现场,设计中要坚持理论与实际相结合,按实际地形地貌进行杆位设置,选择合理的杆型。

(3)设计人员必须现场核实线路起止变电站的相序是否对应,如需换相,需结合实际情况,条件允许宜采用终端双回塔进行换相,也可采用直线杆换位法,悬空换相法。见下图:

直线杆换相示意图

(4)设计中对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况,应详细勘测,选择合理的电杆埋深和卡盘、底盘基础规格,并根据实际情况,做好电杆底部的防碱防腐处理。

(5)“T”接的输电线路,需要设计出该“T”点采用的杆型,并应说明具体的连接及放线方法。

(6)设计中选择的钢芯铝绞线要注意钢芯截面大小,见图1

图1 钢芯截面示意图

(7)设计中对输电线路路径说明应清楚、准确、简明、逻辑、严谨、通俗易懂。

(8)严格坚持先勘察、后设计,再施工的原则,严禁违反基建程序,搞边勘察、边设计、边施工的“三边”工程。

3 35kV输电线路施工中遇见的问题及解决办法

(1)35kV线路穿越110kV线路遇见的问题,该档为终端带地线直线段,该路径受到限制,施工中困难较大。如果按常规施工,35kV避雷线距110kV导线的电气距离小于3m;如果降低35kV线路电杆(DM2-16.5)高度,则线路两侧对地安全距离不足5m。

解决办法:①降低35kV线路电杆。但此段线路最低点距离地面耕地不足5m,应对线路两侧进行地面降方处理,并在该处设限高警示牌;②此段线路两基电杆分别为DM2-15和ZM7-16.5型带地线电杆,去掉该档避雷线,两基电杆上均加装一组线路型氧化锌避雷器。施工中应注意35kV线路边导线距离110kV电杆净距大于5m。

(2)35kV线路施工中电杆距公路太近,致使无法采用拉线;

解决办法:沿线路方向移动15~20m,调整档距;

(3)35kV线路跨越公路、10kV线路、房屋时遇见的问题。

解决方法:①电力线跨越公路角应大于或等于45度;②35kV线路跨越10kV线路最小垂直距离应为3m;③35kV边导线距离10kV线路最小垂直距离为4m;④35kV线路跨越房屋最小垂直距离应为4m;⑤35kV边导线距离房屋水平最小距离应为3m;⑥35kV线路跨越一、二级架空明线弱电线路,导线或地线在跨越档不得有接头。⑦35kV线路跨越铁路、高速公路均需采用耐张铁塔孤立档跨越,并采用绝缘子双挂方式。

(4)施工前,施工单位应组织人员认真分析和理解设计意图,发现疑问应立即与设计单位联系,必要时由设计单位对原设计进行变更。县级电网改造工程必须由有相应资质等级的施工单位承担,严禁无资质或超越资质等级承担工程,不允许二次分包和转包。严禁施工企业以包代管。35kV及以上输变电工程施工单位应按照公开招标或邀请招标形式确定。

4 施工中工程监理方面应注意的事项

(1)工程监理单位必须具备独立法人资格和相应的资质,具备监理人、技术装备等硬件设施。

(2)施工中监理应对工程每一个环节进行必要的监督和规范化管理。

(3)设计、施工单位必须配合监理单位对工程进行监督,配合监理人员的工作。

(4)监理人员要积极参加施工单位的施工方案和施工组织措施制定。

(5)监理单位(人员)应对线路工程实施中使用的设备、材料、配件等质检情况进行核对。

(6)施工中每一道工序完成后,都应由监理人员签字认可,否则,不得继续施工。

(7)拨付工程进度款时,必须由监理人员对已完成工程进度签字认可。

(8)工程竣工后,监理人员权重新对规定的签字认可环节及整体工程质量进行核对、确认。

电路设计的方法篇5

【关键词】电力通信光缆;ADSS;线路架设;施工

近几年来,随着科技的不断发展,需求的增长,电力通信网络也在不断的发展和扩大,传统的模拟信息技术已经慢慢达不到电力系统需求的电力调度,设备控制,信号传输等业务对技术的要求,数字通信技术将成为未来电力系统通信发展的主要方向。技术的提高相对的该系统所采用的光缆材质及传输等通信设备也相应提高,因此全介质自承式光缆(简称ADSS光缆)被广泛的应用在电力系统中。了解,掌握和合理运用ADSS光缆应用技术,使ADSS光缆的性能得到最大的发挥,并确保光缆长期安全的可靠运行是电力系统发展的重要方面。

1 电力通信光缆线路架设设计

1.1 ADSS光缆介绍

ADSS光缆,即全介质自承式光缆,其最大的优点在于其价格适中且重量较轻,在线路的架设过程中不需要断电的功能,得到了广大用户的一致好评。ADSS光缆线路架设设计指导着光缆线路敷设施工,具有重大的意义,同时也对ADSS光缆线路在制造、设计方面也有着重要的作用。

1.2 线路架设设计

(1)ADSS光缆的选择设计。由于ADSS光缆与输电线路属于同杆架设,因此可以根据架设线路的输电线路杆塔明细、杆塔一览表、路由图、当地环境气象资料、特别跨越及线路断面图等相关资料来确定线路各节段的代表跨距、长度、挂点落差、最大覆冰及最大风速等参数。各个规格的ADSS光缆对于一定跨距的线路有一定的弧垂及张力对应关系,一般要根据实际情况进行分析然后决定采用何种规定光缆,不主张套用现成规格进行光缆的选择。在光缆的选择上,为了能更好的利用好ADSS光缆,建议根据线路各段的代表跨距、当地最大风速、光缆挂点高低落差及最大覆冰等负荷,再结合ADSS光缆自身的特点,采用试差法对光缆的弧垂及运行张力关系进行计算,根据所得结果,选择适合该区段的ADSS光缆进行敷设。

(2)光缆弧垂及运行张力设计。在最大风力影响下,光缆承受的弧垂及张力最大,最高风温度对光缆弧垂及张力的影响要根据ADSS光缆的热膨胀系数来定,一般ADSS光缆的热膨胀系数非常小,因此可以忽略不计。最后,要把光缆的最大弧垂及最大运行张力返回到杆负荷、弧垂距地面高度及控设点高度等参数中进行验证,直到这些参数完全吻合为止。对光缆的最大运行张力知道以后,一般选取三到四倍的安全系数对光缆的断裂强度进行确定,进一步根据光缆独立额强度、耐电腐蚀要求、缆重等参数来设计光缆各个元件的结构尺寸、模量和选用的材料。此外还可以用专门的光缆架设设计软件来计算线路各区段光缆的弧垂及运行张力。

(3)降低传输损耗设计。在光缆线路的架设设计过程中,为了避免对光缆线路传输损耗的影响,对光纤熔接处可以采取在多个耐张力段安装大长度连续光缆的方法,一般长度可以达到6Km左右,在实际的光缆架设过程中,还是要根据实际情况的难易程度来确定是否增设大长度连续光缆。

(4)其它设计。一般情况下,ADSS光缆的生产盘长是按照耐张段线路杆塔距离以及光缆的弧垂长度来确定。光缆接头的长度一般由施工时的余长来决定,光缆接头长度通常在30米左右,光缆的弧垂系数一般在线路杆塔档距的百分之四左右。

2 电力通信光缆线路架设施工方法

2.1 光缆架设施工设备

在ADSS光缆的线路架设施工中,主要采用的工具有张力放线机、牵引机及多个滑轮组成。放线机在进行放缆的时候保持光缆具有一定的张力,放线速度保持平稳,线缆在施工过程中的张力一般保持在3000N至5000N之间。滑轮的挂设位置一般在杆塔上安装,塔端滑轮的直径不小于50cm,过渡塔上的滑轮直径一般在25cm左右,这样就防止了光缆的弯曲半径过小。通过万向旋转器,光缆牵引端以网套的方式连接到牵引绳,光缆保持自然位置,避免光缆在牵引中受外力影响过大导致内部光纤受到损坏,牵引机对牵引绳施加一定的牵引力,牵引施工时,每个杆塔上都应该有专人对滑轮进行看护,避免光缆从滑轮脱落出来,造成光缆受损。

2.2 光缆架设施工方法

在架设光缆施工中,坚决杜绝光缆在杆塔、地面进行拖拽摩擦,要求滑轮内槽必须具有橡胶保护层,防止对光缆产生任何的磨损,如果线缆的表层保护皮受到磨损变得粗糙,就失去了防水性,那么也就是说在通过机械磨损,电腐蚀的效果已经发生,使得线缆内部光纤在传输数据信息的时候受电磁等外界因素的影响就增大,造成数据传输丢失或信号不稳定等现象的出现。耐张段线缆在牵引到指定位置后,可以用棘轮来仔细调节线缆的松紧度,通过静止观察其弧垂,就可以推断出光缆的运行张力。如果这些条件都达到要求后,线路的架设施工也基本达到设计的要求,然后就要依次安装静瑞金具、悬挂金具、消振器及引下线夹等部件。在ADSS光缆的架设施工中,一般在耐张塔处设置光缆的接续点,要提前在地面完成光缆熔接及接头盒的装配,在光缆接续完成以后将接头盒固定到杆塔构建的较高部位,防止人为对其造成破坏。ADSS光缆与常用的架空光缆存在一定的差异,由于它的架设是与输电线路同杆且不断电进行架设的,因此要对雨雪天气下的施工特别注意,防止安全事故的发生。

3 施工注意事项

在光缆架设线路中,如果遇到线路要跨越公路、铁路或者输电线路时,应该增设水泥杆对特殊地段的光缆进行支撑升降。在光缆穿越输电线路时,要充分考虑到输电线路的弧垂是随着线路的温度而变化的,所以在光缆与输电线路之间的垂直距离要留足一定的余地,线缆跨越10KV以上的输电线路,施工时要体现对线路进行断电然后再进行施工,并非一定要进行断电才能作业,目的在于保证施工人员的人身安全。此外,光缆架设线路中还要注意光缆与树木、建筑物的最小距离。例如,光缆的距离一般里居民区至少保持六米的高度,离非居民区保持至少五米高度,跨越房屋时保持一米的安全距离,对超过10KV的电力输电线路应保持至少2米的安全高度,超过35KV的输电线路应保持至少3米的安全距离,跨越铁路应该保持至少7.5米的高度,跨越公路保持在不低于6米的高度,详细的参数在光缆线路架设设计与施工中都有规定,对于一些重大的跨越,设计人员需要到现场进行勘测,然后提出线路架设的设计方案以及施工中需要注意的一些事项。

4 结束语

本文主要对ADSS光缆在线路架设设计方面提出一些建议,并对该光缆的施工方法及注意事项作以简单的介绍,以提高ADSS光缆在其线路架设设计及施工中的可靠性及安全性,以期在以后的光缆架设施工中能起到一定的指导作用。

参考文献

[1]刘燕秋.光缆在送电线路上的架设[J].广东输电与变电技术.2006(5).

[2]秦爱民.电力通信光缆的线路架设设计和施工[J].企业家天地:中旬刊.2011(12).

[3]李玉林.浅析ADSS光缆在电力通信系统中的应用[J].中国高新技术企业.2008(21).

[4]潘海囤,张国富,张志军.ADSS光缆电腐蚀的产生及预防[J].电力系统通信.2007(1).

电路设计的方法篇6

电子商务是买卖双方通过internet的信息流动来实现商品交换的。电子商务图书交易系统不仅能有效解决传统图书交易中存在的客观条件限制、工作效率低下等问题,也能进一步规范图书交易活动;另外,网络技术的发展也为信息系统的规划、设计和实施提供了全新的技术支撑平台和解决方案。

本文以系统思想为指导,将图书交易的商务理论与现代信息技术有机结合,研究并创建了一个适合现代化特征的图书交易系统,从而有效地解决图书交易中的信息管理需求。

二、基于web的商务系统优势分析

与传统的图书交易模式相比,本系统具有以下优势:

1.扩展了图书交易范围。传统的图书交易,竞争不够充分,交易效果也不理想,而利用图书交易系统,可将图书交易范围扩大到全省、全国,既扩大了视野,也增加了经济效益。

2.提高了工作效率,节省了交易时间。采用本系统实施图书交易以后,业务流程全部放在网络上进行,快速有效,经济效益好。

3.节省大量费用开支。采用本系统以后,可大量减少传统图书交易方式中的差旅费、交通费、活动费等一系列费用。

三、系统设计思想及系统结构

1.设计思想

(1)基于大型数据库的存储和管理

采用sql server 2005为后台数据库。

(2)采用+server 2005为开发环境

大部分程序在服务器端执行,当程序执行完毕后,服务器仅将执行结果返回给客户端,既减轻了客户端的负担,也提高了信息交互的速度。

2.系统的概要设计

系统的主要逻辑结构如图所示。

系统的主要部分包括:

(1)用户信息管理部分。包括用户登录、图书信息管理、客户账单信息管理。

(2)图书信息管理部分。包括图书类别管理、图书交易管理。

客户成功购物过程如下:

系统的大致流程如下:

四、系统数据库设计

系统主要数据表如下:

管理员信息表:admin(编号,用户名,用户密码,权限)

图书类别信息表:classinformation(类别编号,类别信息,是否在首页显示,顺序)

送货方式表:delivery(编号,送货/汇款方式,价钱,顺序)

订货信息表:orders(编号,订单用户名,订货日期,图书编号,图书订购数量,订单编号,状态,收货人,收货地址,邮编,留言,汇款方式编号,送货方式编号,性别,总金额,姓名,邮箱,电话,用户编号)

图书信息表:(图书编号,图书名称,作者,出版日期,积分,详注,目录,市场价格,会员价格,订购次数,察看次数,折扣,类别编号,添加日期,vip价格,出版社,isbn,页数,开本,版本,简介)

五、系统的主要模块及实现

系统按使用流程主要分为两个功能模块。

用户信息模块。包括客户、系统用户的信息注册、查看和更新。

图书信息模块。对于客户,列出图书的有效信息,以供客户购买。

具体实现模块如下:

(1)数据连接公用模块

数据连接方法:

sqlconnection conn = new sqlconnection("server=localhost\\sqlexpress

;uid=sa;pwd=数据库密码;database=databasename");

(2)用户信息模块

主要用来实现用户的注册、登录及维护用户基本信息。

(3)图书信息模块

主要是查看图书信息列表、搜索图书信息、显示图书信息;还能实现在线网络客户对图书的购买、取消和完成结账等功能。

系统图书信息搜索中,又分为模糊搜索、高级搜索。

模糊搜索中,客户可通过图书大致类别信息查询图书信息列表。高级搜索中,客户可通过选择或输入图书的具体名称、出版社、出版时间或图书价格范围来进行查询。

(4)系统管理模块

主要实现图书基本信息的添加和删除,客户订单信息管理,商品类别管理等。

(5)数据导出导入模块

主要实现批量图书信息的导入和图书销售信息的导出。

(6)财务管理模块

主要实现财务信息管理。

六、系统安全性

系统采取了以下措施保证系统安全稳定。

1.身份鉴别和数字签名。系统采用了身份鉴别和数字签名技术,既防止收到伪造的信息,还要防止对方事后抵赖等问题。

2.分门别类管理用户。系统将用户分为:一般客户、系统管理员、图书管理员和财务管理员,不同的用户拥有不同的权限。

3.系统日志。系统对某些重要的数据和关键性操作会自动记录在系统日志中。

4.数据加密。系统采用了idea和md5相结合的方法对数据进行了加密。

5.防火墙。主要目的是对受保护的网络实现访问控制。

七、结束语

基于web的图书交易系统是借助先进管理思想,结合图书交易实际情况而开发出来的产品化系统,该系统的实施,将使图书管理、图书交易、费用结算和财务管理等业务流程得到大幅度优化,工作效益得到提高,经济效益得到改善,相信该系统有一定的推广价值。

参考文献:

电路设计的方法篇7

关键词:电路设计;电器控制;方法;比较

1简述电器控制电路设计方法

电器控制电路设计方法最常用的有经验设计法、逻辑设计法和电器工作流程图方法。现就多角度地分析叙述的三种方案。没有固定模式,典型电路环节拼凑实现基本要求,依靠经验进行设计的,这种方法叫经验设计法。采用这类方案,应注意以下原则性的要求:第一点是在设计前,要调查清楚生产要求,需对同类产品分析与综合,最大限度地实现工艺与功能要求。一般来说,只要满足了起动、反向和制动,并在规定范围内平滑调速,或是发出保护信号预报等基本问题,观察其基本反映,征求设计人员的意见,因地制宜,针对性的对比综合研究,提出详实地设计计划,以此作为该类方法的依存。第二点是电器控制电路在满足基本生产要求后,应让电路做到简单、经济。尽量少选用电器,数量少,节约成本。尽量选用验证过的电路和环节,满足实验所求。尽量选用短的连接线,接触点数量应越来越少。必须能实现三个尽量,把控设计方法在范围内,才能更好地凸显此方法的优势。第三点是安全性在电路设计中是第一位的,若是连安全性都没法保证,那么,设计的电路就根本没法正常运作。选用寿命长、结构结实、抗干扰性能好的电器元件。必须避免以下三种情况,一是避免寄生回路在控制电路里出现。二是避免按次序接通电器后,另一电器的控制电路才能接通。三是避免误操作,电路中需设有保护环节和一些信号指示等,保证电路能可靠的动作,减少事故发生的概率。电路里一般需有过载、短路、过流、过压、失压等保护措施,指示信号有合闸、断开、事故、安全等。同时,电器联锁和机械联锁,在频繁操作的可逆电路中,正反向接触器之间必须是有联锁保护环节。电动机的起动方式根据电网容量的状态决定,如它的电压大小、频率的波动范围和冲击电流允许值等参数。直接起动或是间接起动都需参照电路的实际情况决定。如果大容量接触器的线圈是用小容量继电器的触头来控制的,触点线圈必须正确连接电器。同时,必须计算继电器触头断开和接通容量是否足够。不够时,小容量接触器或中间继电器必须增加,以此来保障电路状态可靠的工作。第四点是减少人工操作的频繁度,增加自动转换控制的方式。尽量选择操作和维修方便的控制机构,在控制形式上,能便捷地在两种控制方式之间自由转换,避免带电检查和维修。逻辑设计法一般是接触器和继电器系统,利用逻辑代数,最小化原件量设计出控制电路。“1”和“0”分别表示相互对立的物理状态,线圈正在通电用“1”表示,它是指线圈继电器和接触器触头闭合。线圈已经断电代表的是“0”,在处于断开触头的阶段。线圈通、断电的基础及其动断触头的现实情况是组成线圈与电源联系的不容忽视地重要一环。在这种设计方法里,也需考虑逻辑函数运算、简化逻辑函数等几方面的因素。将触头状态的逻辑变量,通过逻辑函数,计算出相应的电路结构,转变为实际电路的形式,便于设计人员的工作,这就是设计人员参考的第一要素,即逻辑函数运算。简化逻辑函数一般来说是指简化各类继电器与接触器电路,可通过公式法和基本定律进行化简。在实际电路组合里,化简时,必须注意不可或缺地两点注意事项。其一是不必为了化简而强行节省触点,可多用触点来使电路的实际逻辑功能更加清晰明了,利于读者的阅读与思考。其二是限制触点的容量,不能超过电路所承载的关断任务范围。逻辑设计法的使用时注意要点已简要说明,相比经验设计法,有创新性的设计思路。电器工作流程图方法是在前两种设计方法上逐步发展起来的,人们遵循从左到右的绘制原则。启动和停止阶段指的是电流两种工作状态,这是电流的工作流程的两个阶段。左侧是绘制电器“KA”“SB”、接触器“KM”等控制电路的文字按钮,用不同的状态框表达电器元件的差异。状态框与元件应保持同一水平位置,以时间为序,画出匹配的电气文字符号。约定俗成,人们公认电器动作用黑框来代表,白框表达的则是电器释放这一概念,按钮框说的是点动按钮。实线相连接状态框是指控制电路,反之,与虚线相连的状态框,说的是非控制电路。

2分析比较电器控制电路设计方法

经验设计法适用于设计人员能熟练掌握电路控制方法的内容,且操作方便、快捷,对设计人员要求不高,只需具备丰富的设计经验。但在实际设计里,特别容易出现较多问题,只能反复修改和试验,直至符合电路设计要求。虽说它出现问题的概率高,可这类方法合理性好,复杂电路能完成设计。相较于经验设计法来说,逻辑设计法的工作难度比较大,短时间里不容易掌握。在实际状况里,电器可随意排次序,为实现基本要求,增加辅助电器,使得未确定最终结果是设计方案多种多样,不具唯一性。弥补了前两种设计上的不足。即,不需要丰富的实际经验,难度不是很大,按照时间原则进行设计即可。

3结语

本文叙述了三种电器控制电路设计方法,它们有着独属于自己的特点,各自的侧重点不同。经验和逻辑设计法难度较大,以时间为原则的电器工作流程图法,弥补了这两种方法的不足。根据实际工作的功能要求,选择最合适的设计方法,便于设计人员使用。

参考文献:

[1]马庆银.选煤厂低压变频调速装置应用及电路设计[J].选煤技术,2014(4):73~76.

电路设计的方法篇8

1、10kV配电线路设计法流程影响

配电线路设计法质量的因素有很多,所以在设计过程中,需要对每一个环节的质量进行严格的控制,保证每一项设计都能落实到位。对于配电线路的设计,其主要流程体现在以下几个方面:1)在接到设计后,需要明确配电线路的导线截面、线路起点、终点;2)对配电线路沿线的地形、路径的进行了解,并确定初步的设计路径方案,进行现场测量计算,绘制出配电线路路径图;3)根据当地的实际情况,包括导线截面、档距、转交、路线场地等,合理选择杆塔的形式;4)根据设计,列出详细的材料清单,并对设计费用,设计定额、计费编制等进行合理预算;5)对各个设计方案进行对比,选择最佳方案。最后对最终的方案进行整理,为配电线路具体设计实施提供完整的设计资料。

2、10kV配电线路设计法要点

1)配电装置的合理选择。对于10kV配电线路配电装置的选择方面,其设计技术要点体现在以下几个方面:①在电器一级裸导体的选择方面,应该满足温度条件。温度环境的设计依据应该以每年最热月中最高温度的平均值。对于屋内电器以及裸导体选择方面,应该根据以往的温度统计资料,以最热月平均温度+5度的基础上进行设计。当温度低于仪表电器的最低允许温度时,要加强保稳措施防止冰雪事故的发生。另外隔离开关设置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配电装置的抗震等级应该满足国家相关文件的规定,目前我国主要的相关文件为电力设施抗震等级设计规范。③在配电装置最大风速设计过程中,应该以10米高空中30年内最大风速10分钟的平均值。如果最大平均风速大于每秒35米,安装户外配电装置时,应该保证安装高度低于10米,并采取相应的加固保护措施。

2)配电线路中电器、导体的设计选择。在配电线路导体以及电器的设计过程中,其技术要点包括以下几个方面:①相关导体以及电器的绝缘水平应该满足相关标准。②保证选用电器的承受电压,确保其高于该配电回路中的最高运行电压。设计中选用的导体,其允许的最大电流应该大于该回路汇总最大的持续电流。并且导体、电器等在设计中需要考虑日照对其的影响。③在导体、电器热稳定性、动稳定、开断电流验算设计过程中,应该严格的按照设计规划进行,并考虑配电系统长远的规划。具体的计算应该按照三相短路实施相关的验算。④当配电线路电压互感器回路采用熔断器进行保护石,不用对其热稳定以及动稳定进行验算。如果用高压限流熔断器对其进行保护,需要根据限流熔断器的特性实施热稳定以及动稳定的验算。

3)配电线路路径的选择。在配电线路路径设计选择方面,主要的设计选用原则包括以下几个方面:①配电线路的选择尽可能的方便施工,尽可能避免对农田的占用,需要具有便利的交通条件以及运行维护条件,保证路径选择经济合理、安全。②在配电线路选择上,应该避开一些特点的场所,包括不良地质、油厂、军事重地、机场等;③在配电线路出线端一般采用12、16、24电缆沟,尽可能减少重复施工;④光缆的走线一般是根据10kv架空线,其配备一般以1到2千米为宜,如果光缆过长,会给线路维修与施工增加难度,线路果断会增加接头的数量,对信号造成影响;⑤尽可能的考虑到直线转角问题,将其设计为直线转角杆塔。

4)对路径的初步设计。在10kV配电线路路径的初步设计过程中,具体的设计内容包括总线路设计法、线路机电路线设计、杆塔与基础设计。总线路:总线路设计法方面,一般包括线路走径设计、设计依据一级一级工程设计三个方面。对于线路设计法依据应该从线路设计法原则出发,满足当地的实际情况毛病根据相关的设计文件与规章设计执行。制定工程设计各个分项目的任务书,并签订设计合同,对相关的文件与编号进行认真审批。机电路线设计:在机电路线设计方面,包括了导线架设计、气象内容、金属机具设计与组装设计、绝缘子串设计、导线防震设计。保证机电线路在可能发生的恶劣环境下,也能够安全稳定的运行。导线架的设计应该满足最大盈利,其材质结构等都需要满足配电线路的送电能力,提升线路的防震性能,采取相应的防震措施。杆塔与基础设计:10kV杆塔主要包括直线、转角、耐张、终端等几种形式。塔型以及高度的选择是配电线路设计法中关键的内容,必须坚持维护方便、经济、稳定等原则。耐张杆塔选择中,需要尽可能选用高度较低的杆塔,保证杆塔具有较为良好的受力条件。在塔型选择方面,需要根据10kV配电线路工程实际情况,加强新工艺、新材料的推广与应用。这样也能降低对材料的使用,缩短工期,为成本控制提供有力的帮助。

3、总结

电路设计的方法篇9

关键词:电子设计自动化技术 数字电子技术试验 应用

随着时代与科技的不断发展,新形势下各大高校数字电子技术实验教学也随之发生改变,数字电子技术属于一门实用性强的综合型学科,只有学好数字电子技术才能为接下来电子信息后续课程打好基础。电子设计自动化设计是计算机结合集成电路下衍生的产物,现今可编程逻辑器应用范围越来越广,运用计算机编程技术可对电子设计产品进行更大程度上的优化和控制,可编程逻辑器为电子电路实验提供了新的设计方法,提高了设计电子产品硬件的便捷性,使原有的系统设计方式、核心技术得到转变,促进了电子设计自动化的发展,使其具备更加广阔的前景。

一、EDA技术在数字电子技术实验教学的优势

现阶段大部分高等院校数字电子技术实验通过使用多种实验箱,让学生自行连接电路,运用仪器对连接的电路做出检验,对其验证结果进行总结和分析。此种集成芯片设计电路连接的过程中存在较多的问题,例如电路复杂、芯片短缺、查找故障难度高、仪器及其附属设施易破坏、缺乏实验设备等,致使连接电路难度较高,学生对数字电子技术实验兴趣不高,实验效果不够理想。随着时代的发展,传统的数字电子技术实验教学也应作出与时俱进的改变,为了加大学生的学习兴趣,提高连接电路的成功率,在以往的数字电子技术实验中引进电子设计自动化技术,改变原有电路设计方法,使EDA技术下的电路设计变得更加可靠而有效。以往的数字电路设计方法只能设计出完整电路的一部分,在实际连接数字电路时会因为零件不足、性能与电路设计性能不相符等问题,致使需要重复实验,再次设计完整的数字电路并操作、验证等,此种方法过于费时,对学生而言学习兴趣不高。使EDA技术下的电路设计方法是分阶段进行,首先将整体的电路划分为多个模块,然后再设计各模块,此种方法适用性强、干扰性小,从而能够进一步保证电路连接的准确性、可靠性,EDA技术有利于推动电子产品的发展。

二、EDA技术设计的步骤

EDA技术设计数字电路首先要对系统进行全面的分析,将完整的系统分为多个独立存在的模块,然后逐一设计各个模块,对应不同模块采用不同的输入方式,在系统中就可对设计模块进行仿真模拟,验证其电路连接的正确性,待验证合格后,将设计电路图下载至存储介质。

综合是指运用电子设计自动化系统中的综合器将VHDL软件设计与硬件联系在一起,形成可行的硬件电路。综合器具备源文件整合功能,可保证综合硬件的可操作性,电子设计自动化具有逻辑综合功能,并能对设计出的数字电路进行优化,可将逻辑级电路图转变为门级电路,自动生成分析文件、网表文件及其附属报告。

综合完成之后还需运用相关适配器将网表文件对目标元件作逻辑映射,此种操作方式叫做布线布局,也叫做适配,这个过程涉及到逻辑分割、布局布线、底层器件配置、逻辑优化等内容的实施,当适配通过后系统就会自动生成时序仿真网表文件、时序仿真下载文件,大部分文件格式为JEDEC、Jam,适配对象与相关元件结构细节形成直接的对应关系。

再通过电子设计自动化系统对适配生成结果测试完成后,才能作编程下载处理,这个过程就叫做仿真。在EDA设计中最关键的步骤就是仿真,仿真是整个数字电路设计的重要阶段,运用电子设计自动化系统进行时序仿真、功能门级仿真,可从两种级别分别作仿真测试。时序仿真是指对适配通过之后生成的网表文件作仿真处理,模拟各级元件在实际运作的过程中,其元件性能的仿真实验,考虑到元件、硬件性能的特点,获得仿真结果精度较高,由系统生成的时序仿真网表文件中对数字电路各元件的延迟做出了具体说明。功能仿真主要是对设计中的逻辑功能进行仿真,分析和观测仿真结果与原有的数字电路设计功能要求是否相符,功能仿真对任意一项具体元件硬件性能、延迟等均不介绍。

经仿真验证数字电路成功后,将适配通过的下载文件、配置文件下载至存储介质,将以设计成功的文件下载至FPGA 、CPLD工具当中,便于对设计硬件进行调整及验证,再将其输入系统中作统一测试,验证设计电路在实际应用中潜在的问题,减少使用电路的差错性,不断改进问题电路,优化设计。

三、在数字电子技术实验中的应用实例

将EDA设计技术应用在数字电子技术实验教学中,以设计计数译码电路为例,通过混合输入的设计方式,具体说明自动化电子设计在数字电子技术实验中的应用。首先按照原理图设计模6计数器,其编码方式为BCD码,采用通用型集成芯片将模6计数器的编码方式转变为8421BCD码,使其成为可作十进制处理的计数工具,运用计数工具中的异步清零端,将十进制改变为六进制计数工具,具体设计电路及其仿真波形如下图1,这种方式是构建数字电路实验设计的基本设想。

在系统中运用VHDL方法来设计驱动共阴极数码管七段并将其显示出来,生成完整的、不可逆的译码电路,具体方法如下,采用VHDL语言描述出译码器,将d3、d2、d1、d0看作是显示译码器的输入口,其中X为显示译码器的输出口,假设输出口X是矢量形式,可有七个不同的数量关系值,这七个数量关系值即表示为七个不同的输出设备数码管的段码。当d3、d2、d1、d0分别对应不同的8421BCD码,译码器就会自动生成与连接外端的输出数码及其不同的对应段码,最终统一由驱动数码管将其反映出来,按照原理图输入方法设计的六进制计数工具、VHDL语言输入方法共同设计的七段显示译码器成功之后,就可利用数字电路生成系统,生成顶层功能模块,运用相应的原理图文件、VHDL语言文件对其作出调整和使用,计数译码电路层次原理图见下图2。

结束语

综上所述,自动化电子设计有利于提高数字电子技术的实验效果,此种方法设计电路灵活性较高、干扰性小,不存在硬件、仪器等相关设施的影响。将整体的电路设计划分为多个模块并进行设计,此种方式适用性较强,即使在面对复杂的数字电路设计的情况下,也能将其变得简单。

参考文献:

[1]王彩凤,胡波,李卫兵.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].实验科学与技术,2011(1)

电路设计的方法篇10

[关键词]计算机;电路设计;分析;辅助;方法

中图分类号:TP391.7;TN702 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0284-01

一、 计算机辅助电路设计的优点

电路设计,是指按照一定规则,使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统。在进行计算机辅助电路设计的过程中,主要是利用计算机能够模拟的特点取缔传统采用搭接方式进行电路实验的方法。利用计算机之后,可以在电路设计阶段可以大量减少验证电路正确过程中使用的时间和工作量,让进行整个电路设计过程的进程比传统电路设计的进程速度快得多,同时还保障了电路设计的效率。

在很多相关电路设计的专业软件里面都会设置有电路设计中会涉及的许多参数数据库以及图形数据库,在进行电路设计的时候,设计人员可以通过这些数据库中选取到所需用到的电子元件模型,即使数据库中没有所需要的电子元件,也能电路设计之前在相关界面中设计出所需的电子元件模型,并设置其参数,然后再将其放入进对应数据库中,很多电子元件都可以在数据库中直接拿出来使用。另外在对电路板设计进行印刷的时候,也可以找到相关专业的印刷电路板设计的软件,这些软件可以对其电路设计中的电子元件间布线布局的自动进行,还可以起到后期处理的作用。在电路图纸进行绘制的时候,也能使用专业的软件进行制版。总之,在计算机的辅助下,让电路设计更加简便,大大缩短其设计周期,同时在一定程度上会可以节约电路设计的成本费用。

二、 计算机辅助电路设计的方法

设计一个完整的电路,并让其实现一个功能,其前提就是要设计好一个完整有效的电路原理图。通过计算机进行电路设计是非常快捷的,而且还能很容易的将设计好的电路进行再次的修改,通过计算机的相关软件自带的自动布线就能够很容易的把电路原理图生成电路板版图。

1、 电路原理图设计

首先设计人员通过调用电路设计软件,建立新文件并对其命名,然后加载所需要的原理图器件库,因为在电路设计中电子元件的种类存在千差万别的差距,所以有些时候所需要的元件在对应数据库中没有,所以设计人员就要通过元器件生成软件或者电路设计软件中自带可以设计元器件的选项,创造出需要的元器件,然后根据设计电路构思的结构进行电路原理图的设计,将有电性能元件的管教利用线连接起来,如果是总线电路就可以由一条总线连接,这样可以有效减少线路太多所造成不必要的麻烦,而总线的两端始终会分出很多条线,就有必要将其明确的标注,有节点的话在电路上应该必须标上节点,否则在后期电路查看和系统会将两条线认为不相连。

在将电路原理图设计完毕之后,就应该创建网络表。网络表是作为原理图和印制线路版图间的桥梁,只有通过网络表才能将电路原理图转换为对应的电路板版图。调用PCB图生成软件,在其加载相关的元器件库,通过在禁止布线层上画好PCB图的外形,然后更改其自动布线,让其达到前期的设计要求。通过自动布局命令将加载到PCB图中的组件摆好,然后对其进行自动布线,该过程会需要一段时间,因为有的时候自动布线并不是完全合理有效的,所以在进行自动布线之后还要对其进行手工调整。

2、 电路板版图设计

电路板厂都是按照用户设计的PCB图对电路板进行生产的,针对成型的一块电路板,想要再制一块或者多块的话,就要利用计算机辅助进行电路设计了,通过形成的PCB图再次进行电路板的生产。

利用刻度尺度量成型的电路板,将对应数据进行记录后将数据输入进计算机中,这类方法主要使用在线路简单的电路板上,在线路上寻找一个点来作为原点,将电路板上的其他点一原点为参照,对照PCB图左下角的横纵坐标,将元器件放在对应的PCB图上。而对于元器件较多且线路复杂的电路板则通常使用扫描仪将其数据输入进计算机中,因为用尺度量就会太花费时间,且制作也会相比扫描仪粗糙,在对电路板进行扫描的时候也要注意正确的放置电路板的位置,不然会影响扫描效果。

三、结束语

计算机辅助电路设计的出现,让电路设计摆脱了传统以手工为主的设计方式,而且在使用计算机进行电路设计的时候,不仅节省设计时间,还能在电路设计出现错误的时候方便及时的对其进行修改,大大提升了电路设计的效率,还可以做大程度保障设计的电路产品的性价比。

参考文献

[1]叶勇盛. 计算机辅助电路设计教学方法研究与实践[J]. 职业教育研究,2010,03:90-91.

[2]王秀娟. 行动导向法在《计算机辅助电路设计》课程中的应用[J]. 科技信息,2010,30:618.