单元电路论文范文

单元电路论文范文第1篇

电子技术是一门实践性很强的课程，其中电子电路设计是一个重要的实践环节，掌握单元电路的设计方法是每个电子工程师必备的能力。具论文联盟体介绍了单元电子电路设计步骤及几种重要单元电路的设计方法。

电子技术是一门实践性很强的课程，加强技能的训练及培养，是提高工程人员的素质和能力的必要手段。在电子信息类教学中，电子电路设计是一个重要的实践环节，着重让学员从理论学习过渡到实际的应用，为以后从事技术工作打下坚实的基础。

设计电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。因此，掌握单元电路的设计方法和实际设计电路的能力，是电子工程师必备的能力。

一、电子技术及单元电路概念

所谓电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的一门学科。包括信息电子技术和电路电子技术两大分支。信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式有信号的发生、放大、滤波、转换。

电子电路是由两部分组成，即电子元件和电子器件。电子原件是指电子设备中的电阻器、电容器、变压器和开关等，而电子器件通常由电子管、离子管、晶体管等构成。电子电路按组成方式可分为分立电路和集成电路。单元电路是整个电子电路系统的一部分，常用的单元电路有放大电路，整流电路，震荡电路，检波电路，数字电路。总体来说是与门，非门，或门及其组合的计数电路，触发器，加减运算器等。单元电路的设计训练是为了能提高整体电子电路的设计水平。

二、单元电路的设计步骤

1.明确任务

单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，这是单元电路设计最基本的条件。通过计算电压放大的倍数、输入及输出电阻的大小，并且根据电路设计的简单明了、成本低、体积小、可靠性高等特点进行单元电路的设计。

2.参数计算

参数计算是为了保证单元电路的功能指标达到所需的要求，参数计算需要电子技术知识，对这方面的理论要求很高。例如，放大器电路中我们通常需要计算各电阻值以及他们的放大倍数；振荡器中我们通常需要计算电阻电容以及震荡频率。进行参数计算时，同一个电路可能得出不止一组数据，我们要注意选择数据的方法，选择的这组数据需要完成电路设计的要求，并且在实践中能真正可行。

3.画出电路图

为详细表述单元电路与整机电路的连接关系，设计时需要绘制完整的电路图。通过单元电路之间的相互配合和前后之间的关系使得设计者尽量简化电路结构。例如对于单元电路之间的级联设计，在各单元电路确定以后，还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题，从而到达减少浪费，从而降低工作量。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系，模拟输入、输出，使得输入、输出、电源、通道间全隔离，将

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直流电流、电压信号分成多路相同或不同的电流、电压信号，实现不同设备同时采集控制。

（1）注意电路图的可读性

绘图时尽量把主电路图画在一张纸上，比较独立和次要部分画在令一张纸上，图的端口和两端做好标记，标出各图纸之间信号的引入及引出。

（2）注意信号的流向及图形符号

一般从输入端和信号源画起，又左至右或者由上至下按信号的流向依次画出单元电路。图中应加适当的标注，并且图形符号要标准，

（3）注意连接线画法

各元件之间的连接线应为直线，并且尽量减少交叉。通常情况下连接线应水平或垂直布置，无特殊情况不画斜线，互相连接的交叉用原点表示。

三、几种典型单元电路的设计方法

单元电路的设计是否合理，能够关系到整个电子电路的设计是否能够正常运行。因此，各个单元设计的工程师纷纷致力于单元电路的设计。

1.对于线性集成运放组成的稳压电源的设计

稳压电源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。在单元电路中，对于串联反馈式稳压电路大体上可分为调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。经过这样设计的线路，具有过流及短路保护功能，当负载电流到达限额是能起到保护电路的功能工作。其具体设计方法为：对于整流出来的直流电是很少用来直接带动负载，还必须滤波后降低其纹波系数，但这种电路不能起到稳压的作用。所以稳压电源都应满足一定的技术指标。

2.单元电路之间的级联设计

各单元电路确定以后，还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题。如电器特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合以及相互干扰等问题。

对于电气性能相互匹配的问题有些涉及到的是模拟单元电路之间的匹配，有的涉及到的是数字单元电路之间的匹配，有的则需要两者兼顾。从提高放大倍数和负载能力考虑，希望后一级的输入电阻要大，前一级的输入电子要小，但从改善频率响应角度考虑，则刚好相反。

信号耦合方式有直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光耦合。直接耦合方式最简单，但是在静态情况下，存在两个单元电路的相互影响，因此在电路分析时应加以考虑。

时序配合的问题比较复杂，先对系统中各个单元电路的信号关系进行详细的分析，来确定系统的时序，以确保系统正常工作下的信号时序。最后设计出实现该时序的方法。

3.对于运算放大器电路的设计

运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，在实际电路中通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。运算放大器的设计中，其基本参数应当选择单、双电源供电，电源电流。而且应当输入失调电压、输入失调电流、输入电阻。并且转换速率、建立时间。设计中应当正确认识、对待各种参数，不盲目片面追求指标的先进。其中值得引起重视的是：依据推荐参数在规定的消振引脚之间接入适当的电容消振，这是为了消除运放的高频自激，同时为了减小消振困难这一情况，应尽量避免两级以上放大级级连。论文联盟

单元电路论文范文第2篇

关键词： 电子技术课程设计 教学设计 教学过程

电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练，是电子技术课程的实践性教学环节，是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程，对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。

电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。

教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。

在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。

学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。

预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。

总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。

电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。

虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。

电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

4.电子技术课程设计的效果

学生经过这样系统训练后，各方面技能都通过考核，为后续课程的学习打下了扎实的基础。

参考文献：

［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计（第二版）［M］.北京：电子工业出版社，2006.

［2］杨志忠，华沙，康广荃.电子技术课程设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.

单元电路论文范文第3篇

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

单元电路论文范文第4篇

关键词：感性电路 提高功率因数 节能 设备设计分析

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0080-02

烟台TIMKEN汽车轴承有限公司是一家美国独资企业，主要从事美国通用汽车所需的各种滚子轴承的出口型加工；同时也是山东商务职业学院的校企合作伙伴。该公司生产规模很大，拥有近千台数控车、磨、铣床等加工设备。2002年公司耗资数十万元（具体金额厂家不方便公布），引进了美国著名电气品牌，AB公司设计的一套功率因数补偿与节能设备（下统称为补偿节能器）。当时很多高校的专家对这套设备的性价比有所质疑；但是经过六年多的实践运行证明，由于公司的功率因数大大提高；公司每年节约15%-20%的用电费用。这套设备所带来的能耗节约费用到日后还不可估量。同时电动机做为一种典型的感性负载；提高其功率因数，可以降低额定电流从而减少导线的耗材；同时还可以减少负载与电网的无功功率能量交换，保护电网安全寿命,意义十分重大。

补偿节能器设备自投产以来，很多技术工作者对其设计原理产生了浓厚的兴趣。研究发现，其设计思路主要是由功率因数补偿原理分析和控制系统设计两部分组成。本文也将从以下两个方面入手进行分析讨论。

1、补偿节能器的设计理论分析

1.1 功率因数提高的方法

电路基础理论提出：若电路中存在感性或容性电气元件，那么其功率因数最高为1；且产生条件的是发生谐振。谐振有串联和并联两种情况。串联谐振是电路中感性和容性元件的复阻抗恰好相等，那么在同串联电流条件下，感性与容性元件电压大小恰好相等，相位上则产生180°的波形差额，因而电压相互补偿抵消。但串联谐振抵消的不仅是感性与容性元件各自的电压；更进一步的在总的复阻抗上产生了抵消，致使电路总电流的提高。这显然不是节能方案所能接受的。

在大量使用三相异步电动机的机械厂，总电路显然是感性的。由此感性电路的功率因数提高的唯一方法就是在每一相电源上额外并联上不同的容性负载使其产生并联谐振。如图1所示。

设企业三相电路中的某一单相电路阻抗为，则其原有功率因数。现在为其并联容性复阻抗 （）的容性负载后则单相电路总的复阻抗变为：。因此

显然当：，即（式1）成立时。单相电路总的复阻抗变为电阻性，没有虚部。此时单相功率因数提高的最大值；电源功（率）全部被负载吸收，不存在无功功率和负载与电网之间的能量互换。

同时由式1可以看出在容性负载条件的范围内，能满足功率因数提高到最大值的，可选择不同的和并联容性电路的设计有很多种。且功率因数为1时只能保证不存在负载与电网之间的能量互换。并不是让电路产生最大阻抗和最小电流的条件。因此还必须进行节能方案的推导。

1.2 额定电压下最小电路产生的条件推导

将功率因数为1的充分条件，带入单相电路总的复阻抗公式得：

上式如果用高等数学中条件极限公式或罗比塔法则比较难求出它的极值。但是用研究生数学数值分析中的盖尔圆盘等理论很容易求的复阻抗的最大值。这里本文只给出结论：即当（并联容性电路只有电容且不串电阻时），（并联电容的容抗恰好满足时）。总阻抗可达到最大值：。

由此可以得出补偿节能器的设计理论：某一单相阻抗为的电路并联的电容后，功率因数提高至最大，且电流将至最低。

2、补偿节能器的设计原理

2.1 波形采集器选择

由上述理论，每相电路应根据各自的复阻抗的不同进行功率因数补偿与节能。但是实际机械厂每相电路并联的负载大小和数量都很不确定的。因此AB公司设计补偿节能器时采用了：首先对电压和电流的精确波形采集，然后计算每相负载相当的一个总复阻抗后再进行补偿值计算。

利用现有市场上的电压、电流互感器以及功率因数表可以很低廉方便，也很精确的测量出电压和电流的大小及功率因数和相位。但是笔者不建议这样直接组合测量。因为如图2所示：测量的目的是计算，计算的结果是控制补偿量。因此在测量背后必须一个中央处理控制模块（如PLC）。而中央模块一般有足够的运算能力和速度，需要统一的信号和较高的精度。

美国AB公司由此自主开发了一个简单的以51单片机模块为基础的VCT电压电流波形测量设备。再经过模拟量向数字量的AD转化，将三相电路的电压和电流的大小及相位差转换输给中央控制模块，控制模块计算出每相需要补偿的电容大小。

2.2 补偿设备的设计

本文1.2中给出了不同复阻抗感性电路条件下的最佳补偿电容大小计算公式。实际补偿时，所需电容计算值一般不是有理数且很难实现；再者电容本身并不是一个很稳定的原件。但据前述理论不难推导：如果实际补偿值与理论需求值相差越小，功率因数越接近1、总阻抗与电阻性元件相差也不大。因此在有计算能力的控制条件下；为了方便结构设计，可以选择较近似值设计。

如图3所示，TIMKEN公司的补偿设备采用了砝码组合原理。共设置了4个1000F的电容并联控制。类似于电阻并联：只闭合一个S开关，则为L1相电源补偿1000F电容。任意闭合两个，则补偿500F。由中央控制器选择最佳的补偿电容开启数目。每个机械厂当然需要根据自己的满载和常载阻抗设计出相应的补偿大小和数目进行控制。

2.3 中央控制器的设计

由图2设备结构图可以看出，VCT测量设备是一个闭环控制的首端，各个补偿电容则是这个闭环控制的终端。因此还必须给整个控制系统选择一个核心的控制单元。据前述理论：该控制单元需要三个单相VCT信号检测输入模块，输出一般为每相电路设置4个，三相共12个补偿控制开关。显然设备对补偿节能设备的中央控制单元运算能力要求并不高，因此一般小型的PLC就可以很好的胜任。AB公司在中央控制单元上自然选择了自产的罗克韦尔小型PLC。

3、结语

三相异步电动机补偿节能控制，特别是重型高电能耗机械厂的总功率因数补偿控制节能设备的设计理念已提出多年；但是应用案例在国内资料较少。在我国经济高速发展的条件下，减少能耗的理论联系实际的项目方案是十分急需的。

参考文献

[1]翟鸿太.《提高功率因数是节能降耗的有效措施》[J].砖瓦世界,2010(3):7-8.

单元电路论文范文第5篇

[关键词]光纤到楼　网络双向化改造　成本分析

黄石有线网络的数字电视整体转换于2007年初启动，2008年初完成全市城区20万户有线电视用户的整体转换工作。同年，为了应对后平移时代增值业务的需求，黄石启动了网络双向化改造工作，选用的技术模式是EPON+LAN和EPON+EOC两种。下文笔者结合黄石实践，介绍一下黄石有线电视网络双向化改造的做法，并与同仁交流一下有线电视网络双向化改造中关于光纤到楼的几点粗浅想法。

实施方案

由于仅靠自身力量滚动发展，目前黄石仅完成lO万户的双向化改造，预计今年底完成全市20万户的网络双向化改造。

A平台实施方式

将用户按150户至200户设1个光节点，每个光节点安装1个光接收机和分光器，光接收机选用4端口输出型，根据光节点覆盖范围内居民楼的楼栋数平均分配(一般情况下，光接收机覆盖4栋楼房，光接收机每端口覆盖1栋楼的用户)。光机输出用-9电缆传至每栋楼的楼栋分配处后，根据楼栋单元数安装相应的分配器，分配器输出采用-9电缆连接至该楼房的每个单元分配点。在单元分配处安装设备箱，其单元多路分配器通过-5电缆来为每个用户提供CATV信号。具体模式见图1。

B平台实施方式

在A平台光节点处安装1个分光器(分光器端口数根据覆盖楼房拣数而定，光分路器的1个输出口覆盖1栋居民楼)，在楼栋分配处，根据楼栋单元数安装相应的ONU(一般情况下，楼栋单元敷不会超过4个。ONU的1个电口带1个单元)。在单元的中间楼层设置分配点，不同小区选择的网改方式各不相同，在汇聚点安装交换机或EOC头端，根据覆盖双向用户的数量，EOC头端初期可安装在楼栋分配点处，后期用户增多时，增加EOC头端，同时将EOC头端下移至单元分配点处。

成本分析

在《中国数字电视》2010年第七期刊发的《两种FTTB建网模式浅析》一文中，作者海山根据邵阳的实践对两种建网模式进行了相关探讨，笔者认为该作者关于两种建网模式成本分析的几点论述值得商榷，主要表现为以下几个方面：

1.光接收机的数量。按200户模式实现光纤到楼，实际上是对原有光节点的细分，一般而言，原有的有线电视网络光节点覆盖用户数量一般为300户～500户，改造为200户1个光节点后，原有光接收机仍可利用。

结论：有线运营商在进行网改时须新增的光接收机数量只为总数的一半。

2.同轴电缆的选型及数量。以黄石市目前近10万户双向化网络改造的实际经验来看，采用4桥光接收机直接覆盖城区200户楼房用户时，选用-9电缆即可满足CATV信号传输需求。

以海山案例为例，其案例小区规模：32栋楼；每栋4个单元，每栋50户，共1600户；小区大约长440米(共8栋楼)，宽230米(共4栋楼)。将光接收机安装在4栋楼房的中心地区(见图2)，光节点至右上角楼房最右端单元最高层楼房的链路衰减估算结果如下：海山案例中纵向楼间距按30米、每栋楼房水平长度按100米、横向楼间距按15米来估算(总长度445米，超过案例)。这样，每栋楼的每个单元横向距离为25米，单个房间之间距离为12.5米，从图2可以看出从光节点至楼栋分配器相距4个房间及1个横向楼间距，即光节点至楼栋分配器的横向距离为65米、纵向距离为30米，总距离为95米，留5米余量，按100米来估算；此楼栋分配器至单元分配器的距离按65米来估算(横向2个单元50米，即使单元分配器安装于4楼，由于海山案例中每单元用户为12.5户，估算时按常见楼型8层楼16户估算，单元分配器安装与中间的5楼垂直距离为4个层高，实际层高一般不会超过12米，留3米余量)。单元分配器至用户门口-5电缆长度按15米估算。极端情况的链路衰减值见表1。

从表1估算可以得知，在极端情况下(从光节点至最远的用户)，用户入户信号电平在800MHz频率下可达到60.8dB，可完全满足数字电视信号传输的需要。而在实际应用时，数字电视传输所用频率一般在300MHz～600MHz，电视信号衰减会更小。

对于EOC(即使采取高频技术)来说，链路衰减门限更宽。以黄石所采用的使用的MOCA技术为例，其理论上可允许链路衰减70dB，实际测试可允许链路衰减65dB，而通过表1可知，即使在极端情况下，其链路衰减也只有47.2dB。

结论：网络改造是对原有光节点细分，原有的-9电缆仍可利用，同时，实际上新增的-9电缆数量只是总量的15％～30％。

3.光功率成本。200户一个光节点时，整个小区是进行8分光；50户一个光节点时，整个小区是进行32分光。

结论：对于同样的接收光功率最低门限，意味着在50户一个光节点时需要机房光发射机额外增加6个dB的发射功率。这也是一笔不菲的建设成本。

4.电源插入器成本。如果采取集中供电模式，在50户一个光节点的网改模式中，同样需要电源插入器，这个成本在海山文章似乎并未提及。此外，在50户光节点模式中，由于用电设备的增加，如果超过供电器的承载负荷，可能还需额外增加供电器。

5.网络改造成本。综合比较见表2、表3(以海山小区案例计算)。

(注：-7电缆新增量按总量的25％计算，光功率成本暂不考虑。)

结论：在对原有HFC网络进行改造时，A平台按200户一个光节点设置，或本较低

6.新建网络成本比较。综合比较见表4、表5(以海山小区案例计算)

结论：在新建双向有线电视网络时，A平台按50户一个光节点设置，成本较低。

7.长远分析。若将来IPTV成为广播电视传输的主流形式，那么A平台的单向有线电视网络设备将必然被淘汰。虽然其间会有一个过程。

结论：从以上角度分析，有线在网络双向化改造时，将A平台从200户一个光节点细分到50户一个光节点就存在很大的浪费。

几点建议

通过上文的分析比较，结合黄石实际网络改造经验，笔者对有线电视网络双向化改造提出如下建议：

1.在网络改造时，若A平台可以利用原有设备、线路，则按200户一个光节点网改较为适宜。当然，应预先进行准确计算，确保用户入户信号质量能满足要求。

2.在对原有网络进行改造时，可采取EOC来实现快速业务开通。

3.新建双向有线电视网络时，可考虑采取50户一个光节点模式。其中光接收机应支持远程网管，其对提高网络的可管、可控性有极大的意义。

单元电路论文范文第6篇

模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。依据能力目标的不同，可以划分不同的任务类型，并据此确定任务目标，设计任务结构。

关键词：模拟电路电路设计教学模式

以大规模集成工艺为依托的各种数字电路问世以来，由于其相对模拟电路的高可靠性和灵活性，逐渐取代了各种传统的模拟电路的应用领域。但是现实的物理世界毕竟是模拟的，因此，任何数字化系统都包含有模拟电路部分，模拟电路并没有因数字电路的兴起而被完全取代。模拟电路课程仍然是电子工程、电气工程、自动控制、通信等涉电类专业的核心课程之一。

模拟电路课程的重要性还在于无论从工程技术还是专业能力结构而言，模拟电子技术都处于较为底层的位置，通过该课程的学习获取的知识、经验、工程技术方法是顺利学习上述专业几乎所有其它专业课程的基础。

模拟电路是教学难度相对较大的课程。其学习的困难性在于，学生是第一次接触以半导体器件为核心的有源电路；模拟电路“数字化”、结构化程度低，表现出的物理现象和涉及的数学工具又较为复杂；模拟电路的工程技术方法很难实现程序化，常常需要依赖经验知识解决问题。

电路设计是电子技术人员的工作邻域和具有典型性的工作过程，模拟电路设计过程相当完整地体现了模拟电路技术应用能力的内容和要求。构建基于模拟电路设计的学习任务，依据设计工作过程组织教学活动，能够较好地实现培养模拟电子技术应用能力的教学目标。

1、工作过程、能力与任务类型

一个较完整的电子系统电路设计的工作过程，包括：技术指标分析，方案设计，单元电路设计与参数调整，电路综合联调与性能测试。通过对模拟电路设计工作内容和过程的分析，完成电路原理设计过程必须具备的、应由模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。因此模拟电路课程的学习任务有4种类型：识读电原理图和技术资料、单元电路设计与电路综合、计算机仿真测试、编制设计文件。

单元电路设计与电路综合是基本任务，它引领其它类型任务和整个项目的实施完成。

不同类型的任务可以根据设计任务的需要和本身的复杂程度，作为单独的任务存在，与相关的设计任务共同组成学习项目，也可以作为完成设计的准备知识存在于设计任务之中。例如，反馈放大器设计可以作为一个学习项目，由识读反馈放大电路原理图、反馈放大电路性能分析、反馈放大电路设计3个关联的任务组成。

识读电原理图和阅读元器件技术文件是基本能力。电路设计，特别是在原理设计和电路结构设计时，极少原理性的创新，绝大多数是对已有电路的适用性改进和重新组合，这种改进和组合需要阅读已有的设计资料，借鉴他人的技术经验和成果；为提高电路性能，降低成本，提高工作效率，往往需要在电路中采用新出现的电子元器件，例如集成电路芯片，需要阅读生产方提供的产品规格书及典型应用电路。识读电原理图和技术文件对于形成和提高电路设计能力具有基础性的意义。

目前，电子电路计算机辅助设计（EDA）包括电子工程设计的全过程，例如系统结构模拟、电路特性分析、在系统可编程器件开发、绘制电路图和制作PCB。在电子工程设计中有着不可替代的重要作用，是电子工程技术人员必须具备的专业技术能力之一。在模拟电路课程的学习任务中，主要是指应用计算机完成电路图绘制、电路性能和参数的仿真测试与分析、编制设计文件等工作。

在电路设计的实际工作过程中，编写设计文件是重要的工作内容和不可缺少的环节。没有设计文件，无法进行初步设计完成以后的后继工作。对于学习任务而言，编写设计文件，是一个总结和提高的过程，有利于培养交流沟通能力和养成严谨的工作态度。设计文件也是判断和评价项目或任务完成情况的重要依据。

2、任务目标

(1)电路识读任务，是对针对设计任务收集技术资料（主要是可供设计参考的电路）并进行分析，属于电路设计的准备工作，任务的目的是为完成设计任务建立必要的知识储备。大致分为互相关联的3个层次：1)识别元器件符号、功能和主要技术指标。依据符号识别电路中的元器件是读图的基础，作为专业入门课程，对此应该给与一定程度的注意，要能够识别和了解符号的含义、主要器件功能和技术指标。根据电路中使用的核心器件，往往可以判断电路的功能。2)区分电路单元，判断电路功能。较复杂的电路系统都由单元电路构成，功能单一的单元电路也可以进一步分解为部分电路，例如放大器可分为输入级、中间级和输出级；稳压器可分为整流和稳压部分。对部分电路功能的分析，得出对整个系统功能的判断，并作为下一步工程估算的基础。3)指出电路的结构特点，估算分析电路技术指标。分析电路形式与结构，可以得出电路大致的技术性能指标，定性判断元器件参数对电路性能的影响。例如对放大器输入级、输出级电路形式和结构的分析，可以大致得出放大器的输入、输出特性；对中间级的分析，可以大致判断放大能力；依据级间耦合方式，可以判断放大器频率响应范围；甚至电源电压也可以据以分析放大器输出信号幅值。

(2)设计任务目标包括典型单元电路设计与电子线路综合设计，在定性分析的基础上实现定量估算，自顶向下完成初步的设计。依据设计工作过程，可以分解为以下阶段目标。1)正确理解任务要求，分析各项技术指标的含义。仔细研究任务的工程背景和要求，正确分析和理解各项技术指标的含义，分析实现任务要求的技术途径，这是完成设计的前提条件。2)设计总体框图，分配技术指标。参考与任务相同或相近的电路方案，选用能够满足技术指标要求的核心器件，完成方案论证。对于同一个任务，实现的方案可以有多个，应具备将不同方案加以分析、比较的能力，从中确定一种相对较优的方案。

依据选定的方案按照功能划分成若干个互相联系的模块，将技术指标和功能分配给各个模块。3)单元电路设计。依据模块的功能和技术指标要求，参考典型电路，确定电路结构，计算元器件参数完成单元电路的初步设计。4)仿真测试。模拟电路，比如放大器、滤波器等的参数比较繁琐，需要进行多次调整才能达到技术指标要求。要能够在计算机上对单元电路仿真测试，修改电路参数，观测性能指标，直至满足技术指标要求。5)电路联调，测试技术指标。在单元电路完成逐步设计的基础上，通常依据信号流向，逐级完成级联和调试直至全部电路调试完成，系统技术指标达到设计要求。这个过程是电路综合的过程，也可以在计算机上模拟仿真实现。

(3)仿真测试调整任务的目标是在电子电路设计过程中实现较为精确的量化分析。其作用主要表现在3个方面。[3]1)验证电路方案设计的正确性。当要求的系统功能确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，进而对构成系统的各单元电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。2)电路特性的优化设计。分析恶劣温度条件下的电路特性，计算分析器件容差对电路的影响量，用于确定最佳元器件参数、电路结构以及适当的系统稳定裕度，实现电路的优化设计。3)实现电路的模拟测试。电子电路的设计过程中大量的工作是元器件参数计算、各种数据测试及特性分析。在工程估算的基础上，通过仿真测试与分析加以调整，能有效提高设计工作的效率。4)技术文件编写要求在完成电路设计的同时编写尽可能详细的符合工程标准的技术文件，包括方案设计说明、原理框图、电原理图、原理与技术说明、元器件参数计算、技术指标与特性测试数据、元器件清单等。

3、任务结构及实施

一个典型的电路设计任务由工程背景描述、任务要求、基础知识学习、设计方法与步骤、电路设计等学习单元组成。

3.1工程背景描述

工程背景描述的内容主要包括电路功能、工程应用背景、技术发展背景介绍。工程背景描述的实质是“提出问题”，工程背景描述尽可能选择具有典型性的电子工程问题为实例，解决关于学习目标的问题。

3.2 任务要求

设计任务必须具备明确的工程应用背景，必须提出具体的设计要求（技术指标）。例如交流放大器设计任务，应明确提出工作频率、信号源、输出特性、输入特性、工作稳定性等要求等技术指标。提出任务要求，应依据由浅入深循序渐进的原则，从体现基本功能的一两个技术指标开始，逐步增加技术指标数量，提高设计难度。

3.3基础知识学习

基础知识学习包括任务分析、相关理论知识学习、参考方案与参考电路分析及相应的基础练习等。基础知识的学习包括理论知识、技术知识、经验知识和经验技能的学习。理论知识是重要的，因为它是能力的组成部分，同时对于学生的发展能力起到更为持续和关键的作用。在工程实践中学习和使用的理论知识才能被真正掌握并形成能力，因此应该以实现电路设计任务为依据，确定理论知识的学习内容和学习深度，力求将理论与实践、数学方法与物理概念更紧密地结合起来。

提供设计参考的电路必须是工程电路，但学习是一个循序渐进的过程，基础知识的学习会使用原理电路为学习对象，原理电路不能仅有电路结构和元器件标号，也要标注元器件主要参数，使学生在定性分析阶段就能对电路参数有直观的影像，逐步建立数量观念，这对于初次接触模拟电路的学生是十分重要的。

3.4设计方法与步骤

不同功能和结构的电路，具体的设计内容、方法与步骤各不相同。甚至同样功能的电路，技术要求不同，设计时考虑的重点、设计依据、电路结构等均有区别，但工程估算是贯穿整个设计过程始终的基本方法。

以反馈放大器为例，设计步骤如下:

选择反馈组态，选择反馈深度，选择反馈级数，确定放大级数，确定输入级、中间级、输出级的电路结构，计算电路参数，仿真测试和参数调整。容易理解，上述步骤都必定建立在必要的工程估算的基础之上。

3.5 电路设计

这是学生在相对独立的情况下，完成电路设计的过程。尽量采用与前面4个学习单元及撰写设计文件交叉进行的方式实施。

不同类型的学习任务，其结构不尽相同。但区别主要是在(4)、(5)两部分。

不同类型的学习任务以“定性分析、工程估算与仿真测试调整相结合”的方法实现。

4、结语

电路设计在知识的运用上不同于单纯的电路分析与计算，依据模拟电路原理设计过程构建学习任务，组织和实施教学过程，不仅能够有效控制理论知识学习深度，促使学生较为自主地获取经验知识，并在获取知识的同时实现知识转换为技术应用能力，更有利于实现培养学生模拟电路技术应用能力的教学目标。

参考文献

[1] Sergio Franco.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计[M].西安交通大学出版社,2009.

[2] 谢自美 等.电子线路综合设计[M].华中科技大学出版社,2006.

[3] 赵世强 等. 电子电路EDA技术[M].西安电子科技大学出版社,2000.

[4] M.Herpy.模拟集成电路[M].高等教育出版社,1984.

单元电路论文范文第7篇

1.题目：逻辑选择无环流直流调试系统

2.直流电动机的额定参数:

型号Z2—41

它励

Pnom=3KW Unom=220V Inom=17.2A nnom=1500rpm Uφnom=220V

Iφnom=0.573A

3.其它的已知参数:

① 折合到电动机轴上的总飞轮惯量GD2=5.6Nm2

② 变流器的内阻 Rrec=1.35Ω

③ 电枢电阻 Ra=1.4Ω

④ 平波电抗器电阻 Rpl=0.5Ω

⑤ 电枢回路总电感 L=40mH

⑥ Ce=(Unom–InomRa)/nnom Vmin/r

⑦ 过载倍数 λ=1.5

⑧ 各调节器限幅值及给定值 Unm*=±10V

Uim*=±10V

电流调节器的限幅值为±8V

速度反馈滤波Tom=10ms

电流反馈滤波Toi=2ms

4.系统的技术性能指标要求:

稳态指标：稳态无静差

动态指标：δi≤5% δn≤10%

前

言

随着电力传动装置在现代化工业生产中的广泛应用，以及对其生产工艺、产品质量的要求不断提高，需要越来越多的生产机械能够实现制动调速，因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。

本设计的课题是逻辑选触无环流直流调速系统。该系统属于模拟系统，虽然不是很先进，但仍然在工矿企业中有着广泛的应用，本设计有较高的集成度，大量采用了LM和CMOS、HTL集成器件，使模拟数字集成电子电路的各种型号的运放. 逻辑单元，时序单元，触发器，光电器件纷呈在电路版上，同时也大量的使用分立元件等特点。

本文将先分析主回路及计算，论述其工作原理，接着讲解各个控制单元，本系统的控制线路采用速度、电流、双闭环调速系统。此外，为了控制给定信号的加速度，系统中又加入了一个给定积分器，两个环节的调节器均采用PI调节器

在本论文的最后，对系统进行动态校正和工作过程各阶段进行较详细的图文讨论。本系统采用的是串联校正。

本设计采用逻辑选触无环流调速系统，投资少，调整方便，较符合实际需要，并且使用起来也比较的安全和方便，出故障时能及时察觉和排除。

由于作者水平有限，时间仓促，望指导老师，专家同仁多加批评指正。

作者

目

录

第一章 系统主回路设计 5

§1-1系统主回路的论述、比较及选择 5

一.三相半波与三相桥式的比较 6

二.电枢反接可逆线路与励磁反接可逆线路的比较 6

§1-2 主回路的工作原理 7

一．关于三相桥式反并联 7

二．主回路的工作原理 7

§1-3 主回路各元件的参数的选择及计算 8

一、整流变压器额定参数的计算与选择 8

二、晶闸管和整流管的选择及计算 9

三、平波电抗器的电感量的选择及计算 10

四、闸管的保护装置及其计算 11

第二章 系统控制单元论述 17

§2-1可逆调速系统的方案 17

§2-2逻辑无环流可逆系统 17

§2-3 控制单元的论述 20

第三章 操作回路工作原理 35

第四章 系统的工作过程分析 37

§4-1 双闭环调速系统的组成 37

§4-2调速系统的工作原理及静态特性 38

一、系统的组成过程中应注意的两个问题 38

二、系统的静态特性 40

§4-3 调速系统的动态特性 40

一、双闭环调速系统突加给定时的动态响应 40

二．双闭环调速系统的抗扰性能 44

第五章 系统的动态校正 46

§5-1 二阶及三阶最佳校正 46

一、二阶最佳校正 46

二、三阶最佳校正 47

§5-2 电流环的设计 47

§5-3 转速环的设计 49

附件一 环流直流调速实验装置元器件材料明细表 51

主回路，励磁回路及操作电路部分 51

脉冲功放部分 53

调节大板部分 54

附件二 参考文献 59

附件三 图纸 60

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单元电路论文范文第8篇

关键词:电力拖动控制线路与技能训练；教学；改革

电力拖动控制线路与技能训练作为技工学校电工专业的一门重要课程，对于学生的职业发展具有重要的意义，也是学生从事控制电路维修的重要基础课程。由于电力拖动控制线路与技能训练的理论性和实践性比较强，专业难度也比较大，加上传统的教学方法比较枯燥，难以取得良好的教学效果，因此可以从以下几个方面加强教学改革，提高教学效率。

一、根据教学内容，制订科学的教学计划

电力拖动控制线路与技能训练的课程内容是按照由易到难循序渐进的方式进行的，学生在学习的过程中如果长时间接触类似的内容，容易感到学习枯燥。而且在一个单元学习完之后继续学习下一个单元时，上一个单元的内容又忘得差不多了，影响教学效率的提高。为了有效提高课堂教学效率，教师可以在对教学内容和教学大纲把握的基础上，通过制订科学的教学计划，对教学内容进行相应的整合优化。例如：可以将相关的知识点贯穿在一起进行讲解，加强不同知识点之间的联系，帮助学生加深对知识的理解。在实际生产机械中的电气控制线路是多种多样的，无论多么复杂的线路，基本上都是由简单基本的控制线路组合而成。因此，教学中应当由简单电路到复杂电路进行，一步步实现教学目标。要求学生必须在理解的基础上牢牢掌握常见的基本控制线路，只有掌握了基本的控制线路，才能逐步理解和学习比较复杂的控制线路，也才能举一反三地设计所需要的控制线路。在教学的过程中可以借助多种教学工具，直观展示电器元件，调动课堂气氛。多媒体技术还可以将复杂问题简单化，使教学过程更加生动有趣，同时也使教学内容更具有针对性。

二、建立一体化的实训室

电力拖动控制线路与技能训练作为一门理论联系实际的课程，只掌握理论知识无异于纸上谈兵。只有学生将自己所掌握的知识应用到解决实际问题中，通过解决实际问题不断巩固和强化理论知识，才能真正掌握好相关知识。传统的实训室功能结构比较单一，是以操作为主的课堂，难以满足理论教学和技能训练的需要。建立一体化的实训室，设置理论教学区、实践操作区等区域，能够有效满足课堂教学的需要。在整个教学过程中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现。在理论区域内可以借助多媒体技术和传统的教学工具开展教学，理论教学区域不仅能够满足理论教学的需要，同时也能进行相关的辅导教学；操作区主要由学生工作台和中控机组成，能够有效满足实践操作中的电路检测、安装调试的需要，同时还能够进行电气装配等。经过一段时间的实践，发现一体化实训室的教学效果明显，它有效地结合了多媒体先进的教学工具，是一种集理论和实践为一体的很好的教学手段。这种教学方法能够在理论教学时讲解电路理论，同时也能通过直观的形式将电子元件和电路的结构展示给学生。一体化的实训室能够满足个体学生的教学需要，同时还满足了小组协作实验的的需要，充分调动和激发了学生学习的兴趣。

三、加强理论和实践的结合

在电力拖动控制线路与技能训练课程的教学中，教学所涉及到主要的元件是各种继电器、接触器以及开关等。学生要想很好地掌握这门课程，关键是要对这些相关元件的结构和功能有很好的理解。学生只有掌握了电路的结构和原理，在实际的工作中面对问题时才能很好地排除和解决。在教学的过程中，要注重学生动手能力的培养。例如：在讲解点动控制线路的过程中，可以让学生亲自接线。在线路连接好之后进行试车，观察电动机的运行情况，然后再要求学生连接好自锁控制电路。通过试车观察，将电动机前后两次不同的运行情况进行比较，这样可以帮助学生直观清晰地看到手动控制线路和自锁控制线路的差别，使学生能够对基本电路及元件的构造、运动形式和相关的动作有足够的了解，为以后学习各种控制线路的组合安装打下基础。在学生掌握了控制线路的基本知识时，要鼓励和给予学生实践的空间，通过在实践中解决实际问题提高教学效率。课堂上讲解的知识和学生的生活往往有一定的距离，因此可以在实践活动中安排一些控制电路在实际中的应用课题，这样能够有效提高学生的兴趣，拉近知识和学生之间的距离。例如电力拖动技术在生产中具有广泛的应用，在轧钢机、车床、钻床等机械中的应用比较多，这样有利于学生融会贯通，对于学生就业能力的提高有重要帮助。

总之，电力拖动控制线路与技能训练作为技工学校一门重要的专业课，具有理论和实践性比较强的特点。因此，在教学过程中，教师应当加强理论和实践的结合，加强教学方法的改革研究，采取合理的教学计划安排教学内容，同时重视对学生实践能力的培养，不断提高学生的实践能力，这样才能有效提高教学质量。

参考文献：

[1]董光平.电力拖动控制线路与技能训练课程的教学与实践改革研究[J].动画世界：教育技术研究，2011（8）:79.

[2]庄春.建构主义教学策略在“电力拖动控制线路与技能训练”项目教学中的应用[J].职教通讯，2011（10）:45-46.摘 要:电力拖动控制线路与技能训练作为一门理论性比较强的课程，主要是为了培养学生处理电气控制线路的能力。本文针对教学的过程中存在的教学效率低下等问题，相应地对电力拖动控制线路与技能训练的教学改革进行研究，以期不断提高学生在课堂上的主观能动性，不断提高教学质量。

关键词:电力拖动控制线路与技能训练；教学；改革

电力拖动控制线路与技能训练作为技工学校电工专业的一门重要课程，对于学生的职业发展具有重要的意义，也是学生从事控制电路维修的重要基础课程。由于电力拖动控制线路与技能训练的理论性和实践性比较强，专业难度也比较大，加上传统的教学方法比较枯燥，难以取得良好的教学效果，因此可以从以下几个方面加强教学改革，提高教学效率。

一、根据教学内容，制订科学的教学计划

电力拖动控制线路与技能训练的课程内容是按照由易到难循序渐进的方式进行的，学生在学习的过程中如果长时间接触类似的内容，容易感到学习枯燥。而且在一个单元学习完之后继续学习下一个单元时，上一个单元的内容又忘得差不多了，影响教学效率的提高。为了有效提高课堂教学效率，教师可以在对教学内容和教学大纲把握的基础上，通过制订科学的教学计划，对教学内容进行相应的整合优化。例如：可以将相关的知识点贯穿在一起进行讲解，加强不同知识点之间的联系，帮助学生加深对知识的理解。在实际生产机械中的电气控制线路是多种多样的，无论多么复杂的线路，基本上都是由简单基本的控制线路组合而成。因此，教学中应当由简单电路到复杂电路进行，一步步实现教学目标。要求学生必须在理解的基础上牢牢掌握常见的基本控制线路，只有掌握了基本的控制线路，才能逐步理解和学习比较复杂的控制线路，也才能举一反三地设计所需要的控制线路。在教学的过程中可以借助多种教学工具，直观展示电器元件，调动课堂气氛。多媒体技术还可以将复杂问题简单化，使教学过程更加生动有趣，同时也使教学内容更具有针对性。

二、建立一体化的实训室

电力拖动控制线路与技能训练作为一门理论联系实际的课程，只掌握理论知识无异于纸上谈兵。只有学生将自己所掌握的知识应用到解决实际问题中，通过解决实际问题不断巩固和强化理论知识，才能真正掌握好相关知识。传统的实训室功能结构比较单一，是以操作为主的课堂，难以满足理论教学和技能训练的需要。建立一体化的实训室，设置理论教学区、实践操作区等区域，能够有效满足课堂教学的需要。在整个教学过程中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现。在理论区域内可以借助多媒体技术和传统的教学工具开展教学，理论教学区域不仅能够满足理论教学的需要，同时也能进行相关的辅导教学；操作区主要由学生工作台和中控机组成，能够有效满足实践操作中的电路检测、安装调试的需要，同时还能够进行电气装配等。经过一段时间的实践，发现一体化实训室的教学效果明显，它有效地结合了多媒体先进的教学工具，是一种集理论和实践为一体的很好的教学手段。这种教学方法能够在理论教学时讲解电路理论，同时也能通过直观的形式将电子元件和电路的结构展示给学生。一体化的实训室能够满足个体学生的教学需要，同时还满足了小组协作实验的的需要，充分调动和激发了学生学习的兴趣。

三、加强理论和实践的结合

在电力拖动控制线路与技能训练课程的教学中，教学所涉及到主要的元件是各种继电器、接触器以及开关等。学生要想很好地掌握这门课程，关键是要对这些相关元件的结构和功能有很好的理解。学生只有掌握了电路的结构和原理，在实际的工作中面对问题时才能很好地排除和解决。在教学的过程中，要注重学生动手能力的培养。例如：在讲解点动控制线路的过程中，可以让学生亲自接线。在线路连接好之后进行试车，观察电动机的运行情况，然后再要求学生连接好自锁控制电路。通过试车观察，将电动机前后两次不同的运行情况进行比较，这样可以帮助学生直观清晰地看到手动控制线路和自锁控制线路的差别，使学生能够对基本电路及元件的构造、运动形式和相关的动作有足够的了解，为以后学习各种控制线路的组合安装打下基础。在学生掌握了控制线路的基本知识时，要鼓励和给予学生实践的空间，通过在实践中解决实际问题提高教学效率。课堂上讲解的知识和学生的生活往往有一定的距离，因此可以在实践活动中安排一些控制电路在实际中的应用课题，这样能够有效提高学生的兴趣，拉近知识和学生之间的距离。例如电力拖动技术在生产中具有广泛的应用，在轧钢机、车床、钻床等机械中的应用比较多，这样有利于学生融会贯通，对于学生就业能力的提高有重要帮助。

总之，电力拖动控制线路与技能训练作为技工学校一门重要的专业课，具有理论和实践性比较强的特点。因此，在教学过程中，教师应当加强理论和实践的结合，加强教学方法的改革研究，采取合理的教学计划安排教学内容，同时重视对学生实践能力的培养，不断提高学生的实践能力，这样才能有效提高教学质量。

参考文献：

单元电路论文范文第9篇

【关键词】电子技术 电路原理图 技校 识读教学

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2012）24-0178-02

一 针对技校学生学习现状，激发学识图兴趣

技校学生入学时，多数学习基础差，理论学习能力较低，缺乏学习动力，对理论知识的学习有一种抵触和畏难情绪，尤其是遇到电子技术中的电路图更是无从下手。针对这一现状和这门课的实际教学情况，在教学中可以选择一些生活中常见的电路图实例，如扩音器、直流稳压电源、助听器、简易数字钟、门铃、收音机等，通过展示这些产品和相应的电路图，告诉学生：通过学习，掌握基本电子元件和电路原理图的识读，弄清原理，这些产品都可以通过自己动手制作出来。从而激发学生的学习兴趣，使他们从开始的厌学到想学再到主动去学。

二 采用模块式教学，让学生容易接受

电子技术基础一体化教学主要有模拟电子和数字电子两大模块。在电子制作项目中学生对识读电路原理图有困难，因此，有必要提高他们在识图技巧方面的能力。可以安排一定的课时对其进行电路原理图识读技能训练。根据一体化教学课程安排的特点，本文对电路原理图识读教学分以下三部分进行探讨。

1.模拟电路原理图的识读

电子产品制作课题中元器件较多，教学中一般不要求学生进行定量计算，而是要求学生进行定性分析。从这一点看，教学上要让学生了解交流信号的传输线路，知道交流信号经过的具体元器件及受到的处理，明白经过一个单元电路后信号幅度是增大还是减小。识读电路原理图应从以下几方面来进行教学安排。

第一，分析放大器类型。单级放大器类型有三种，分别是共射极放大器、共基极放大器和共集电极放大器。共射极放大器能放大电流和电压，这种放大器应用最广泛；共集电极放大器只能放大电流不能放大电压，应用也很广泛；共基极放大器的频宽很大，通常用来做高频放大器。放大器类型的判别方法简单，以共射极放大器为例，基极是信号输入电极，集电极是信号输出电极，而共用发射极的，就是共射极放大器。

第二，分析直流电路。有源电路需要直流电压才能工作，振荡器也需要能量的补充，如放大器和变频器。由于电容器具有隔直特性，将电路图中的所有电容器看成开路；由于电感器具有通直特性，将所有电感器看成短路。直流电路的识图方向从右到左，再从上向下。

第三，分析信号传输过程。信号传输过程分析就是信号在该单元电路中如何从输入端传输到输出端，信号在这一传输过程中受到怎样的处理，是放大还是衰减。信号传输的识图方向一般是从左到右。

第四，分析元器件作用。元器件作用分析就是电路中各元器件各起什么作用，有时不必对各个元器件进行详细分析，比如掌握耦合电容的作用后，在进行元器件作用分析时只要判断出某些电容是耦合电容即可。

第五，分析耦合电路。一级放大器的放大量是有限的，实用电路往往采用多级放大器，级间用耦合电路来连接。耦合电路不仅用于两级放大器之间，还用于信号源与第一级放大器之间、最后一级放大器与负载之间的耦合。耦合电路有RC耦合电路、直接耦合电路、LC耦合电路和变压器耦合电路等。

第六，分析电路故障。电路故障分析就是假设电路中元器件出现开路、短路、性能变劣后，对整个电路工作造成的不良影响，使输出信号出现故障现象，比如没有输出信号、输出信号小、信号失真、有噪声等。掌握电路工作原理后，元器件的故障分析将会变得简单。

2.数字电路原理图的识读

中职技校的数字电子技术一体化教学涉及门电路、编码器、译码器、触发器、分频器、计数器、比较器和555定时器等。电子制作中，它们一般以集成块的形式出现，一个集成块里有一个或多个完整的单元电路。数字电路的识图是电路原理图分析中的一个重点。识图方法可以从以下几个方面来分析：

第一，分析集成块特点。一般情况下集成块的内电路不需要分析，它具有规律性，在掌握了它们的共性后，可以方便地分析许多功能相同而型号不同的集成块。一个集成块在电路原理图里通常是一个方框加多个引脚，许多学生初学时觉得原理图大而繁，比起分析分立元器件的电路来更困难而不敢下手。实际上识图也好、检修也好，集成电路比分立元器件电路更为简单。

第二，分析集成块引脚类型。集成块引脚一般有以下几种类型：一是电源引脚。通常电源引脚只有两个，一个接电源的正极，用VCC来表示，一个接电源的负极，用GND来表示。大部分集成电路的电源正极引脚编号最大，电源负极引脚编号是电源正极引脚编号的一半。电源引脚接直流电源为内电路提供工作能量，电子制作中一定不能漏接。二是输入输出引脚。电路原理图中一般输入引脚在集成电路的左侧，输出引脚在集成电路的右侧。三是控制类引脚。控制类引脚的作用是控制集成电路的工作状态，影响输出信号，比如使能、清零、灭灯引脚等。此外，还有一种没用到的引脚，符号一般记为NC。

第三，分析集成电路引脚小圆圈表示的功能。电路原理图中集成电路输入端有小圆圈，输出端也有小圆圈，许多学生几个电路做下来对此更是迷惑不解，因此有必要进行分析。左侧的小圆圈表示的功能为：输入端的小圆圈表示低电平有效，高电平时无效（不起作用）；控制端的小圆圈表示低电平有效，执行控制功能，高电平时无效。右侧的小圆圈表示的功能为：互补输出时表示两个输出反相；单端输出时表示输出与输入反相；译码器中表示低电平输出有效。

第四，数字电路原理图的分析。数字电路原理图主要是信号传输过程的分析。与模拟电路原理图信号传输过程一样，要掌握信号在电路中如何从一个单元电路传输到下一个单元电路，了解经过一个单元电路后信号波形的变化。信号传输的识图方向也是从左到右。

3.复杂电路原理图的识读

电子制作中往往会遇到元器件较多的项目，给学生理解及分析造成极大的不便，通常把复杂电路原理图简化成原理方框图来表示。原理方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。讲解和分析原理方框图要让学生了解以下几个方面：

第一，原理方框图表示了电路原理图各单元电路之间的信号传输方向，包含了各单元电路之间的传输次序。

第二，根据原理方框图中所标出的电路名称可以知道信号在这一单元电路中的处理过程。

第三，方框图粗略地表达了电路的组成，通常给出复杂电路的主要单元电路名称、位置，以及各部分单元电路之间的连接关系。

参考文献

[1]胡斌.图表细说电子技术识图[M].北京：电子工业出版社，2006

[2]李萍.电子电路识图[M].北京：化学工业出版社，2011

单元电路论文范文第10篇

关键词：智能变电站 逻辑配置 点对点配置 GOOSE配置

中图分类号：TM63 文献标识码：A

1 引言

通过智能化的调试发现，存在很多无法满足现场运行要求的问题，面对智能化站刚刚起步，这些问题需要现场解决从而满足目前的运行要求还是说总结出新的运行规定，如果只是为了满足现场的要求，将会形成各个智能站配置均不统一的情况，这样，对智能站今后的维护相当不利，如果在原理上实现配置的一致性，将会为以后的运行维护带来很大的方便，所以本论文以各种智能设备的原理为基础，实现配置的一致性，让配置的原理与传统的原理一致，下面主要针对几个常见的问题进行分析。

2 电压并列回路的配置

目前常见的配置为双套合并单元，实现了设备的双重化配置，但是对于这种配置的电压并列回路特别复杂，需要将两套合并单元都做相应的处理才能实现电压的并列，这无疑增加了回路的复杂性，在实际接线中，每套母线合并单元都接入了两条母线的电压，并且电压的接入回路都是通过常规回路来实现的（有些厂家母线合并单元的刀闸位置、断路器位置等也可用通过外部电缆回路来实现，对于智能站来说，采用这种方式将会大大增加回路的复杂性），在这种配置下相当于两套完全独立的母线合并单元，在运行维护时需要采取不同的措施，如当II母母线检修退出电压互感器时，应将II母智能终端的并列把手由自动切换到II母强制I母上，同时也应将I母智能终端的并列把手也切换到II母强制I母上，这是为了防止备自投装置的两条母线电压均取自I母合并单元时II母电压失压导致备自投放电。

3 备用电源自动投入装置的配置

备自投相关的智能设备有进线智能终端、分段智能终端、进线合并单元、分段合并单元、母线合并单元、主变保护、主变本体智能终端。进线和分段智能终端主要向备自投装置发送进线断路器的位置以及手跳闭锁备自投信号（对于不启动KKJ的断路器操作把手）和遥控跳闸闭锁备自投信号、进线合并单元主要向备自投装置发送线路电压以及线路电流，分段合并单元发送电流，对于进线备投的备自投装置不需要分段电流，母线合并单元主要两条母线的电压，两条母线电压可取自一套合并单元也可以取自两套合并单元，主变保护的内容是后备保护动作闭锁备自投装置，主变本体智能终端非电量动作闭锁备自投，对于另一端母线没有电源点的进线可以不设置非电量跳闸闭锁备自投的逻辑。

3.1 直跳、直采点对点配置

点对点方式是指线路间隔的电压电流、母线设备的电压电流、备自投保护动作跳、合断路器均是通过点对点的方式来实现的。线路和分段的断路器位置和手跳信号既可以采用点对点方式也可以采用GOOSE组网形式，通常选用组网形式，主变保护动作和非电量动作闭锁备自投信号则是通过GOOSE组网形式来实现。

3.2 直跳、直采GOOSE组网配置

GOOSE组网方式是指所有智能设备的信号均通过GOOSE组网来实现，保护电压电流也通过GOOSE交换机向备自投，实现的数据信息的高度共享。各过程层智能设备首先将自己的断路器位置、手跳信号、线路电压电流、到GOOSE交换机，同样间隔层智能设备将闭锁备自投信号也发送到GOOSE交换机然后实现数据的共享。

备自投所需电压电流，跳闸方式目前没有明确要求，目前我们常用的配置方式有两种，点对点方式或者GOOSE组网方式，两种方式均不影响备自投正常运行，各有自己的特点，直跳、直采点对点方式虽然提高了运行的可靠性，但是让网络更加复杂化，并且没有实现网络的共享。而GOOSE组网配置的特点是牺牲安全性和可靠性，从而达到简化网络（组网需要一组光纤即可实现，而点对点方式至少需要六组光纤）的目的。

3.3 母线电压配置

备自投装置需要的两条母线电压宜取自一套合并单元，通常情况下，每一套合并单元均接入两条母线的电压，在分裂运行时，两天母线的电压互感器均在运行，此时两个互感器独立运行，在每一套合并单元都能正确采集到两条母线的电压，这种情况不能影响备自投的保护功能。当一个电压互感器退出检修时，母线合并单元可以通过并列把手来实现备自投装置的两条母线电压均有压。另外，取自同一个合并单元的好处是减少备自投装置的光口，减轻CPU的工作量，可以增加备自投保护装置的工作寿命。

4 控制回路断线的配置

4.1 智能终端控制回路断线

智能终端控制回路断线对于提供TWJ（跳闸位置继电器）和HWJ（合闸位置继电器）接点的智能终端，通常由TWJ和HWJ常闭接点串联形成，然后通过硬接点信号接到智能终端的开入上，对于没有提供TWJ 、HWJ接点的应该通过软件自动生成一个控制回路断线的信号，然后将此信号通过GOOSE网发到对应的测控装置，再通过测控装置发送到后台，应在后台注明是智能终端控制回路断线。

4.2 保护装置控制回路断线

线路保护、分段保护等保护装置一般可以通过控制字来选择是否判断控制回路断线，当该控制字投入使用相应保护可以通过断路器的位置来判断是否控制回路断线，所以在保护装置的断路器位置开入中必须要配置智能终端操作箱的TWJ和HWJ,而不直接配置为断路器的位置硬接点遥信。如果配置断路器的位置硬接点遥信，在平时运行时，断路器只有两种状态，不是分位便是合位，即便控制电源消失时，这种状态也不会改变，此时，保护装置依然能接收到断路器的位置因而保护装置无法判断别出控制回路断线，如果逻辑配置中的位置接点取自TWJ和HWJ，当控制电源消失时保护保护接受不到断路器的位置，从而判别出控制回路断线信号，导致断路器发生故障时拒动的可能性

5 总结

面临着数字化技术的在智能化变电站中的不断应用，对智能化设备的稳定性，高速化网络、信息共享、系统配置的可靠性提出了新的要求，针对以上特点，本论文提出的这些解决方案具有以下的几个特点：

（1）较高的可靠性。在现场处理，实施验证之后，通过实际运行观察发现，本论文提供的解决方案运行稳定，有效的解决了发生的问题。

（2）充分的理论依据。本论文所涉及的几个问题都是在调试过程中发现的，处理方案也是通过设计人员、研发人员、继电保护人员、运行人员根据实际运行要求提出的解决方案，因此考虑的情况比较全面，理论依据比较充分。

（3）丰富的现场经验。提出解决方案后，在实施验证过程中也投入了大量的工作，从而为该论文提供了丰富的现场经验。

参考文献：

[1]刘振亚.智能电网技术[M].中国电力出版社，2010

[2]高翔，张沛超.数字化变电站系统结构[M]. 华北电力出版社，2006年12月.

[3]王义梅.电网继电保护应用[M].电网技术出版社，2000年6月.

[4]赵丽君，席向东.数字化变电站应用技术.电力自动化设备，2008，24(5)：118-121

作者简介：

马玉虎（1983-）男 电力工程工程师 大学本科 从事电力系统继电保护技术工作

单元电路论文范文第11篇

关键词：“教、学、做”一体化；项目重构；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）46-0213-04

一、引言

电子专业课程内容通常比较抽象，理论性强，专业术语、名词概念多，与学生过去所学的知识联系不大，学生不但理解领会课程内容有一定困难，应用于实践时更是举步维艰，显然不能满足技能型人才培养的要求，因此，改进电子专业课程的教育教学方法成为师生们在教学中不断探索的课题。

笔者在教学实践中探索以项目为载体来重构课程内容体系，通过建构主义的指导思想建立起应用于电子课堂和实验室的教学理论和方法，采用“教、学、做”一体化的教学模式展开教学，希望通过这种新型的教学方式可以对电子专业课程教学带来新的力量和成果，让学生对电子学产生更加浓厚的兴趣。

二、构建基于“教、学、做”一体化教学模式课程体系

要构建基于“教、学、做”一体化教学模式课程体系，首先，必须加强实践教学，只有加强了实践教学，才能将实践教学从附属于理论教学的地位独立出来，以“做”来引领“教”和“学”，在“做中学”、“做中教”，形成“教、学、做”一体化教学模式。然后，沿着实践教学主线，将所需要的理论知识进行梳理，以必须、够用为原则选择内容以及内容的讲解形式，重构每门课程的内容。

我院电子专业课程体系主要由以下课程构成：

第一学期，开设了《电子元器件识别与检测》和《电工技术实训》等专业课程；第二学期，开设了《模拟电子电路分析与调试》、《收音机安装与调试》等专业课程；第三学期，开设了《数字电子电路分析与调试》、《电子线路板设计与制作》、《电子综合实训》等专业课程；第四学期，开设了《单片机技术与实践》、《EDA技术与实践》等专业课程；第五学期开设了《电子系统设计与制作》、《单片机技术综合实训》等专业课程；第六学期，企业顶岗实训。

在以上课程体系的构建中，有些课程是理实一体化课程，这类课程有《模拟电子电路分析与调试》、《数字电子电路分析与调试》、《电子线路板设计与制作》和《单片机技术与实践》等；有些实践从专业理论课程中单独剥离出来，开设成一门专门的实践课程，这类课程有《电子元器件识别与检测》；有些课程采用整周实训来完成一个综合项目的教学模式进行，这些整周实训的课程大都有一个特点，是对某门专业课程的综合应用，如电工技术实训、单片机技术综合实训等；有些整周实训课程尝试脱离某门专业课程，将多门课程有机综合在一起，这类课程有《电子综合实训》、《收音机安装与调试》等。

三、基于“教、学、做”一体化电子专业课程内容重构

根据教学的组织原则及课程的特点，各课程组织的形式会有所不同，要求完成的任务目标也有所不同，下面选取三门课程分析在教学中如何依据“教、学、做”一体化来重构课程内容：

（一）《模拟电子电路分析与调试》课程通过设计实践项目，将理论知识嵌入到项目中重构课程教学内容

模拟电子技术是电子专业的一门重要的专业基础课程，由于专业性很强，很多学生在学习时，就被这门课程难住了，从而觉得电子专业很难，放弃对电子专业的学习。多年来，我一直在思考如何上好这门课程，如何让学生从这门课程起步，激起学生学习专业的兴趣，踏入电子技术的神奇领域。

我们在上学期模拟电子技术一体化教学中使用项目教学法开展教学，其实践过程是：

首先，我们确立了采用哪些项目来把这门课程的知识点贯穿起来，通过这些项目的实践来带动相关理论知识的学习，并用理论知识指导项目的分析，实现项目的功能。我们最后选择以下项目来重构模拟电子电路分析与调试这门课程内容。

项目一：集成稳压直流电源的制作。这个项目中包含的知识点有二极管的识别与检测、二极管构成的整流电路分析与调试、电容滤波电路分析与调试、稳压电路分析与调试等知识点。

项目二：单管音频放大电路制作。这个项目中包含的知识点有三极管的识别与检测、单管放大电路的组成、工作原理分析与调试等知识点。

项目三：多级负反馈放大电路的制作。这个项目包含的知识有多级放大电路组成、工作原理分析、反馈的判断、引入负反馈后对电路影响等知识点。

项目四：集成音频放大电路的制作。这个项目中包含的知识点主要是认识集成运算放大电路，已经分析集成运放构成的典型电路等知识点的学习。

项目五：低频功率放大电路的制作。这个项目中包含的知识点主要是功率放大电路的组成特点、工作原理分析和调试电路等知识点。

项目六：正弦波振荡电路的制作。这个项目中包含的知识点主要是电路起振的条件，会分析判断电路能否满足电路振荡的平衡条件，熟悉典型振荡电路的组成结构特点等知识点。

项目七：调光台灯的制作。这个项目中包含的知识点主要有晶闸管的识别与正确使用，单向可控整流电路的组成、工作原理已经电路调试等知识点。

然后，我们确定了这些项目实施的教学方法：实践―理论―实践的方法。

第一环节――实践：在简单讲解这个项目工作过程的基础上，发给学生元件让学生根据提供的项目原理图焊接电路，要完成这步实践，学生要能对元件进行识别与检测，通过这一步的实践让学生掌握元件的识别与检测，并学会看懂原理图元件之间的连接，能根据原理图正确焊接电路，同时为第二个环节的实施打下基础，学生通过焊接电路必然对将要讲解的项目电路非常熟悉。在这个环节同时让学生测试关键点的数据或波形，不管测试成功与否，学生这时候都有很强的要了解这个电路是如何工作的学习需求和兴趣，这时候要求学生全部停下这一步实践，进入到第二个环节――理论。

第二环节――理论：围绕着这个项目涉及到的知识点，教师开始讲解相关的理论知识，然后应用这些理论知识分析学生刚才焊接的项目电路，理论分析并计算关键点的电压，理论分析关键点的波形，并教会学生判断故障，检测电路，如果某一点的没有测到理论分析应该得到的电压或波形，如何来检测电路，排除故障，直到得到正确的结果。接下来，就进入到下一环节――再实践环节。

第三环节――再实践：通过第二环节的学习，学生基本明白了这个电路是怎样工作的，接下来，学生进入到再实践环节，在这个环节要求学生对焊接的电路进行测试，记录相应的数据波形，并判断测试结果的正确与否，在这个环节，学生要学会并完成电路检测、故障的排除，学会正确使用仪器仪表，这个过程的完成在第二环节理论指导的基础上进行，通过这一环节实践对理论知识在实践中的应用进一步的掌握，并加深对理论知识的理解。

（二）《电子元器件识别与检测》成功剥离成一门专业实践课程

电子元器件是电子技术中的基本元素。任何一种电子装置，都由各种电子元器件合理、和谐、巧妙地组合而成。传统的电子专业教学计划内一般不会含有单独的电子元器件识别与检测课程，通常只是在讲授《电路基础》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程时，介绍部分课本讲授需要接触到的元器件，这就导致了对整个电子元器件的介绍系统性不强，再加上《电路基础》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程自身的学习难度就非常高，导致了学生的学习压力非常大，通常很难掌握好。因此，在教学中，将电子元件识别与检测技能单独剥离出来形成了《电子元件识别与检测》课程。该课程以培养学生了解常用电子元器件的识别、检测及使用等电子技能的基本功为起点，整个教学过程均安排在实训场地，按照项目式教学的方法开展教学。

《电子元器件识别与检测》课程项目设计如下：

项目一：电阻、电容的认知与检测。认识电阻的分类，电阻器的标称系列，阻值的标注法。认识电位器外形及工作原理介绍。常用电容器的性能，容量标称法，规格与标注方法。掌握电解电容的简易检测法。

项目二：半导体二极管、三极管及可控硅的认知与检测。认识二极管的分类，型号命名方法，基本用途。用万用表简易检测二极管性能方法。认知三极管的分类，命名方法（国内及国外），三极管的选用条件，更换替代原则，三极管引脚的识别与测试技能。单向可控硅的检测及引脚判定。

项目三：变压器及继电器的认知与检测。熟悉变压器的基本应用。掌握变压器的一般检测方法。了解继电器的一般结构。

项目四：发光二极管、光敏元件及光电耦合器的认知与检测。了解提高光放大器灵敏度的方法，光电耦合器的一般检测方法。

项目五：集成电路及音乐芯片认知与检测。掌握集成电路的分类，国内外集成电路的命名，封装外形与引脚顺序识别。熟悉用万用表检测F007。使用MOS集成电路一般常识。

项目六：扬声器、传声器及开关接插件的认知与检测。扬声器的分类，主要技术参数，电动式扬声器的工作原理，喇叭与压电陶瓷片的检测。话筒的种类，结构与工作原理，动圈式与驻极体话筒的检测。

项目实施过程中，从实践入手，对于每种元器件，从结构简介开始，由浅入深地介绍它的外形、符号、命名方法、工作特性、主要应用、使用注意事项、好坏判断等。通过本课程的学习，学生很快就对所需元器件有了全面的了解和掌握，通过动手提升了学生的学习兴趣，并为其学习后续课程和今后在专业中应用电子技术打下了良好的基础，同时还极大地减轻了后续课程的学习难度。

（三）《电子综合实训》成功将多门专业课程整合在一起

《电子综合实训》整周实训课程以工作任务为线索，以实际电子产品――函数信号发生器为载体，以任务实施为导向，通过以制作一个具体的、具有实际应用价值的函数信号发生器产品为目的的工作任务展开构建项目式的学习任务，将整个函数信号发生器的工作任务分成以下七个学习任务：

任务一：函数信号发生器的电路设计；任务二：函数信号发生器的电路仿真；任务三：函数信号发生器的PCB设计；任务四：函数信号发生器的PCB制作；任务五：函数信号发生器的元器件识别与测量；任务六：函数信号发生器的安装与调试；任务七：编写函数信号发生器技术文件。

每个任务按照任务目标任务要求相关知识任务实施任务总结的思路安排，充分体现“在学中做，在做中学”的教学思路。项目的工作任务与现实工作紧密相关，为学生模拟了一个更贴近实际工作的学习环境。

该课程将《电子元器件识别与检测》、《数字电子技术与实践》、《模拟电子技术与实践》、《电子线路板设计与制作》、《电子电路仿真技术》、《电子产品制造与工艺》等专业课程有机的整合到了一起，使学生通过本课程的学习掌握了电子产品电路设计、电路仿真、PCB设计与制作、电路板的安装与调试及简单故障的排除。通过本课程的学习提高了学生对电子专业的直接认识，让学生通过设计制作实际电子产品感受到了成就感，极大地提升了学生的学习兴趣，使学生的综合素质和职业能力得到了显著提高，为学生的后续学习以及职业生涯的发展奠定了很好的基础。

四、结束语

经过实践证明，这种在建构主义学习理论的影响下，通过选取一个个典型“项目”为载体重构课程内容的方式，是一种比较有效的教学内容组织方式，它突破了传统的灌输学生理论知识的教学模式，采用“教、学、做”一体化的教学模式，通过项目为载体，用任务驱动来引领学生在实际工作任务的牵引下，激发学生学习课程内容的内在的求知欲望，达到学以致用的目的，同时能将所学的知识与它的实际应用联系起来。学生通过解决实际问题来实现对知识的掌握，大大提高了学生学习的积极性和主动性。

参考文献：

[1]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海：华东师范大学出版社，2009.

[2]崔成，旺曹伟.基于任务驱动的模拟电子技术课程教学模式探索[J].教育与职业，2012，（05）.

[3]李军.“教、学、做”一体化任务驱动型高技能教学模式构建[J].职业技术教育，2009，（08）.

[4]唐冬生.“教学做合一”高职实践教学体系构建的研究与实践[J].教育与职业，2008，（11）.

单元电路论文范文第12篇

关键词:锁相环;电荷泵;压控振荡器

Abstract: This paper presents a low noise、low power charge pump phase locked loop which is used as clock generator for USB2.0, The active circuit was implemented in CSM 0.18um CMOS technology. The whole PLL consists of phase/frequency detector、charge pump、loop filter、voltage control oscillator and frequency divider. Simulation result shows that, when output frequency is 480MHz, PLL peak to peak jitter is only 5.01ps and power consume is only 8.3mW.

Keywords: low noise;charge pump;VCO

1绪论

随着微电子技术的发展,微处理器等系统主频的不断提高,通信速度的不断提高,系统对时钟生成恢复电路的要求越来越高,计算机需要处理的数据越来越多。接口,作为计算机与外设数据交换的通道,传输速度的要求随着数据量的增加而不断提高。在市场的推动下,USB 2.0 接口因为其高速和热插拔特性在现代消费类电子接口技术上有着广泛的应用。根据接收的数据恢复数据和时钟,提供给数字系统一个精准的一个低抖动、与工艺无关数据时钟在数据接收部分非常关键,因此对锁相环电路的研究和设计也就具有了更加重要的意义。

由于电荷泵锁相环具有频率获取能力、理论上无限大的频率牵引范围和零静态相位误差,因此电荷泵锁相环成为了现代最流行的锁相环结构[1]。图1-1为本篇论文的锁相环的整体结构框图,它主要包含三个基本部件: 鉴相\鉴频器(Phase\Frequency Detector,PFD )、环路滤波器(Loop Filter,LPF)和压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO )。另外,为了实现频率倍增,在锁相环反馈回路中加入了一个分频器,把输出频率分频后与输入参考频率比较。另外,USB 2.0所要求的时钟占空比为50%,所以需要在VCO的输出加一个输出占空比为50%的转换电路。

输出频率为Fout =NFref =F0 +vcKvco,其中Fref 是输入频率,F0 是压控振荡器的中心频率,Kvco是压控振荡器的增益。本文首先对锁相环的数学模型进行了理论推导,然后根据理论对锁相环的各个子模块电路进行了设计,并给出了整个锁相环的仿真结构,最后给出结论。

2锁相环的数学模型

锁相环是一个非线性系统[2],但是,如果锁相环处于锁定状态时,我们可以用线性模型来分析它。锁相环处于锁定状态是指由鉴相\鉴频器产生的相位误差信号Ve为一个固定的值。这时,输出信号和输入参考信号的频率完全相等;如果PLL用作一个频率合成器,那输出频率就是输入频率的N倍。图2是一个基本的PLL线性模型图。在这节中我们将一步一步推导出锁相环的闭环增益H(S),并由此得到锁相环两个重要的参数:固有频率ωn和阻尼系数ξ。

在锁相环内部,鉴相\鉴频器产生的相位误差信号V是由输入参考相位θ和反馈相位θ的差,乘上鉴相\鉴频器的增益K得到的:

V(S)=K [θ(S)-θ(S)]=Kθ(S)

这个相位误差电压通过环路滤波器产生了VCO的控制电压:

V(S)=V(S)F(S)

VCO的工作就像一个理想的积分器,它的传输函数是,则输出相位可以表示为

θ(S)=

输出相位被反馈,并通过一个N分频的环路分频器,产生了反馈相位θ:

θ(S)=

由此便可以得出锁相环的传输函数H(S)

H(S)==(1)

锁相环的传输函数具有低通特性。这意味着如果输入参考相位变化非常缓慢,输出相位将跟踪它的变化。

本文中锁相环采用如图3所示的环路滤波器,这是一个二阶滤波器。但C1的作用只是防止V的纹波干扰,它的取值一般为C2的1/10。由于这个原因,这个环路滤波器可以看作一阶滤波器,它的传输函数(S)可表示为:

F(S)=R+

代入式(1)中,得到:

H(S)=

=N (2)

由上式可以得出锁相环两个重要的参数:固有频率ω和阻尼系数ξ

ω= (3)

ξ= (4)

固有频率ω和阻尼系数ξ是锁相环系统级设计中两个关键的参数。使用S域坐标可以方便地说明它们的意义[3]。

我们可以看到,极点以θ=sin-1ξ的角度距离原点ω。阻尼系数ξ是稳定性的量度。如果ξ等于零,则极点位于虚轴上,系统将以ω的频率稳态振荡。当ξ增大,极点会移向左半平面,系统也因此变得稳定。在这种情况下,系统的脉冲响应是一个以ω频率的阻尼振荡。阻尼系数ξ越大,系统越稳定,但系统的稳态时间也越长。为了在两者之间折中,我们取ξ==0.707。

固有频率和阻尼系数同样影响到锁相环的环路带宽。锁相环的3-dB带宽为[4]:

ω=ω

其中,α等于:

α=2ξ+1-4ξ-

在整个锁相环中,压控振荡器是最大噪声源,而且它的噪声具有高通特性。为了抑制VCO噪声,一般将锁相环的3-dB带宽选取得稍大一些。在本论文中,锁相环的3-dB带宽等于1 MHz。固有频率ω和阻尼系数ξ这两个参数确定下来后,我们可以由它们代入式(3)(4)解出环路滤波器的参数C1、C2、R2。

3子模块设计

3.1 鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、环路滤波器(LPF)的设计

图5所示的电路图包括了鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)和环路滤波器(LPF)。本文采用的VCO随着控制电压的升高,频率是降低的。故在电荷泵中,dn信号为高时,环路滤波器中的电容放电,使控制电压下降,VCO频率升高;而up控制上面的开关,当其有效时,环路滤波器中的电容充电,VCO频率降低。

在电荷泵的电路设计中,由于模拟电路采用的电源电压为3.3 V,因此采用共源共栅的电流镜来减小Icharge和Idischarge之间的失配。同时,为了降低时钟馈通效应,以及开关管m0、m1、m6、m7的沟道电荷注入效应,在电路中增加开关管m2、m3、m4、m5,并且开关管m0、m1、m6、m7选用最小的沟道长度,在其满足通过电流源的电流的条件下宽长比尽可能小。采用单位增益放大器使得Vc与节点C的电压保持一定,从而降低Vc和节点A,B的电荷分享效应。

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3.2 压控振荡器(VCO)

现代CMOS工艺中,环型振荡器应用广泛,而且偶数级延时单元构成的环型振荡器可以方便地产生同相和正交相输出信号,不需要多相滤波器等后续处理电路[5]。所以本文采用四级延迟单元组成的环形振荡器,并且用控制电压Vc控制延迟单元的延迟时间,如图6所示。

锁相环结构中,产生相位噪声的最主要模块是VCO,所以VCO必须对电源电压和衬底噪声不敏感,差分缓冲级(Differential Buffer Stage)延迟单元正好可以满足这个要求,每个延迟单元包含一组源极耦合的差分对,其负载由栅漏短接的PMOS管和用VBP偏置的同样尺寸的两个PMOS管并联组成。通过改变的大小可以改变延迟单元负载阻抗的VBP大小,从而改变了延迟单元的延时。

采用单个MOS管作为延迟单元的可调电阻负载,负载一般都是非线性的,非线性负载会将共模噪声转变为差模噪声,从而影响到延迟时间。而图6中延迟单元的负载为两个MOS管并联组成,其电流电压特性关于电压摆幅的中点对称,由于其具有对称性,虽然也是非线性的,可将一阶耦合项消除掉,只留下高阶项,从而较大程度上可以减小电源上的共模噪声所引起的抖动。

另外,为了降低电源电压噪声对环形振荡器的影响,本文采用负反馈的动态偏置方式来对延迟单元进行偏置,如图6所示。该偏置电路由一个运放和两个半镜像电路组成,由运放输出产生的VBN动态地调整流过镜像电路和延迟单元的电流,直到VA、VBP和Vc相等,负反馈有效地提高了电流源的输出阻抗,使其电流和电源电压和衬底电压无关。同时,由于采用了自偏置技术,此延迟单元对电源噪声和衬底噪声不敏感,且不需要额外的带隙基准来对运放和延迟单元进行偏置。

3.3 50%占空比转换电路

USB 2.0所要求的时钟占空比为50%,需要在VCO的输出加一个输出占空比为50%的转换电路。传统的做法是在VCO的输出加一个2分频器电路[6]。采用该种方法将使VCO的工作频率是输出频率的两倍,这将限制最大的输出频率。为此,本论文采用一个双端变单端的转换电路,该电路同样能输出一个占空比为50%的方波,而且VCO的工作频率无需是输出频率的两倍。电路如图7所示,它包括两个反相NMOS差分对放大器、两个PMOS共源放大器和一个NMOS电流镜。由于两个NMOS差分对的电流和VCO延迟单元的偏置电流一样,所以该NMOS差分对放大器能够准确地接收VCO延迟单元输出的共模电压,NMOS差分对放大器对信号进行放大并给PMOS共源放大器提供一个直流偏置电压,PMOS共源放大器再对信号进行放大并通过一个NMOS电流镜转换成单端输出,实现双端转单端的功能,并且输出占空比为50%。

4整体仿真结果

在前文子电路分析与设计的基础上,采用CSM 0.18μm CMOS模型对整体电路进行了仿真。其中,输入参考频率Fref =12 MHz,分频器N = 40,输出频率为12MHz*40 = 480 MHz。图8为锁相环版图和输出抖动图,从图中看到,在锁相环输出频率为480 MHz时,峰峰抖动是5.01 ps。整个芯片中模拟电路用3.3 V供电,数字电路用1.2 V供电,功耗仅为 8.3 mW。

5总结

本文以“自顶而下”的方法设计了一款480 MHz、用于USB 2.0的时钟产生功能的、低噪声、低功耗CMOS锁相环。本文首先从锁相环的数学模型入手,缜密地推导出了锁相环的传输函数和两个对锁相环性能有巨大影响的参数:固有频率ωn和阻尼系数ξ;接着详细分析了构成锁相环的各个子电路:鉴频/鉴相器、电荷泵、压控振荡器等。最后将整个锁相环进行了整体仿真。仿真结果表明,在输出频率为480 MHz时,峰峰值抖动仅为5.01 ps,功耗仅为8.3 mW。设计完全可以满足USB 2.0时钟的要求。

参考文献

[1]Behzad Razavi, “Design of Analog CMOS Integrated Circuits”, McGraw-Hill Higher Education, 2001.

[2] F. M. Gardner, Phaselock Techniques, 2nd Edition. John Wiley & Sons, New York, NY 1979.

[3] G. F. Franklin, J. D. Powell, and A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, 3rd Edition. Addison-Wesley, Reading, MA 1994.

[4] U. L. Rohde, Microwave and Wireless Synthesizers: Theory and Applications.John Wiley & Sons, New York, NY 1997.

[5] Yan W S T, Luong H C.A 900 MHz CMOS low- phase noise vo1tage-controlled ring oscillator. IEEE Transactionson Circuits and Systems , 2001 , 48 (2 ): 216-221.

单元电路论文范文第13篇

关键词 电子设备；整机调试；故障排除

中图分类号TM93 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0093-02

0引言

电子设备在生产及使用过程中出现故障是不可避免的，检修成为调试工作的一部分。如果掌握了一定的检修方法，就可以较快地找到产生故障的原因，使检修过程大大缩短。一个具有相当电路理论知识、积累了丰富经验的调试人员，往往不需要经过死板、繁琐的检查过程，就能根据现象很快判断出故障的大致部位和原因。而对于一个缺乏理论水平和实践经验的人来说，则会感到如同大海捞针，不知从何入手。因此，研究和掌握电子设备常见故障的查找程序和排除方法是十分必要的。

1电子设备故障的产生原因

电子产品的故障主要产生于元器件、线路和装配工艺3个方面。常见的故障主要有如下方面：焊接工艺问题造成的虚焊导致焊点接触不良；元器件筛选检查不严格或由于使用不当、超负荷而失效；可调元件的调整端接触不良造成开路或噪声增加；开关或接插件接触不良；空气潮湿导致元器件受潮或绝缘降低甚至损坏；焊接连接导线时剥皮过多或因热后缩导致与其它元器件或机壳相碰引起短路；连接导线接错、漏焊或由于机械损伤而断路；电路板排布不当导致元器件相碰而短路；电路设计不完善，允许元器件参数的变动范围过窄导致元器件的参数稍有变化时电路就不能正常工作[1]。

2故障排除的一般程序

电子产品的故障有两类：一类是刚刚装配好而尚未通电调试的故障；另一类是正常工作过一段时期后出现的故障。

排除故障的一般程序可以概括为四个步骤：第一，调查研究是排除故障的第一步，应该仔细地摸清情况，掌握第一手资料；第二，进一步对产品进行有计划的检查，并作详细记录，根据记录进行分析和判断；第三，查出故障原因，修复损坏的元件和线路。第四，对电路进行一次全面的调整和测定[2]。

3 电子设备整机调试故障排除方法

3.1 断电观察法

在断电的情况下，打开产品外壳进行观察。用直观的办法和使用万用表电阻挡检查有无断线、脱焊、短路、接触不良，检查绝缘情况、保险丝通断、变压器好坏、元器件情况等。如果电路中有改动过的地方，还应该判断这部分的元器件和接线是否正确。查找故障，应该首先采用断电观察法。因为很多故障的发生往往是由于工艺上的原因，特别是刚装配好还未经过调试的产品或者装配工艺质量很差的产品。而这种故障原因大多数单凭眼睛观察就能发现。盲目地通电检查有时反而会扩大故障范围。

3.2 通电观察法

当采用断电观察法不能发现问题时，采用通电观察的方法。打开产品外壳，接通电源进行表面观察。通过观察，有时可以直接发现故障的原因。例如，是否有冒烟、烧断、烧焦、跳火、发热的现象。如遇到这些情况，必须立即切断电源分析原因，再确定检修部位。如果一时观察不清，可重复开机几次；但每次时间不要长，以免扩大故障。必要时，断开可疑的部位再行试验，观察故障是否消除。

3.3波形观察法

用示波器检查整机各级电路的输入和输出波形是否正常，是检修波形变换电路、振荡器、脉冲电路的常用方法。这种方法对于发现寄生振荡、寄生调制或外界干扰及噪声等引起的故障，具有独到之处。

3.4信号替代法

利用不同的信号源加入待修产品有关单元的输入端，替代整机工作时该级的正常输入信号，以判断各级电路的工作情况是否正常，从而可以迅速确定产生故障的原因和所在单元。检测的次序是：从产品的输出端单元电路开始，逐步移向最前面的单元。这种方法适用于各单元电路是开环连接的情况，缺点是需要各种信号源，还必须考虑各级电路之间的阻抗匹配问题。

3.5信号寻迹法

用单一频率的信号源加在整机的输入单元的入口，然后使用示波器或万用表等测试仪器，从前向后逐级观测各级电路的输出电压波形或幅度。

3.6 部件替代与整机比较法

利用性能良好的部件来替代整机可能产生故障的部分，如果替代后整机工作正常了，说明故障就出在被替代的那个部分里。这种方法检查简便，不需要特殊的测试仪器，但用来替代的部件应该尽量是不需要焊接的可插接件。也可以用正常的同样整机，与待修的产品进行比较，还可以把待修产品中可疑部件插换到正常的产品中进行比较。

3.7 分割测试法

逐级断开各级电路的隔离元件或逐块拔掉各块印制电路板，使整机分割成多个相对独立的单元电路，测试其对故障现象的影响。例如，从电源电路上切断它的负载并通电观察，然后逐级接通各级电路测试，这是判断电源本身故障还是某级负载电路故障的常用方法。

3.8 测量直流工作点法

根据电路的原理图，测量各点的直流工作电位并判断电路的工作状态是否正常，是检修电子产品的基本方法[3]。

3.9 测试电路元件法

把可能引起电路故障的元器件从整机中拆下来，使用测试设备如万用表、晶体管图示仪、集成电路测试仪、万用电桥等对其性能进行测量。

3.10 变动可调元件法

在检修电子产品时，如果电路中有可调元件，适当调整它们的参数以观测对故障现象的影响。注意，在决定调节这些可调元件的参数以前，一定要对其原来的位置做好记录，以便一旦发现故障原因不是出在这里时，还能恢复到原先的位置上。

4 结论

本文总结列举的都是电子设备的一些常见故障排除方法，这些故障是电子产品的薄弱环节，是查找故障时的重点怀疑对象。但是，电子设备的任何部分发生故障都会导致它不能正常工作。在电子设备整机调试过程中，应该按照排除故障的程序，采取从设备部件到设备单元再到具体电路，逐步缩小范围的方法，根据电路原理熟练应用故障排除方法进行分段检测，使故障局限在某一部分之中然后进行详细的排查，最后对设备故障加以排除。

参考文献

[1]廖芳.电子产品制作工艺与实训[M].北京：电子工业出版社，2010：188-216.

单元电路论文范文第14篇

【关键词】电子技术;理论和实践;电子工具;电子元器件

现代社会，科学技术高速发展，电子技术、电工技术得到越来越广泛的应用，社会对电子技术、电工技术人才的需求也日益迫切，电子技术和电工技术同属电类技术，而且是知识性、实践性和专业性都和很强的实用技术，学习起来有一定难度，如何轻轻松松上手，如何为学以致用，成为广大初学者最关注的问题。电子技术是电子专业课程，是一门理论性和实践性都很强的学科，学习和掌握基本的电子技术知识是必要的。现结合电子技术教学与实践，谈几点学习方法：

1.改变传统的教学方式

大部分学校教学采取“填鸭式”的教学方法,课堂上不管学生是否听得懂,愿意听，教师满堂灌,学生只能被动地听,被动接受。因此课堂气氛沉闷,久而久之,学生觉得课程枯燥无味，教学效果可想而知。对于中职学生来说，教授知识需抓住精髓，抓住要点，不强求全面的知识体系、理论和原理。比如说学习电子技术，首先要先了解一些基本的电路分析知识，但并不是深奥的电路分析，电路结构等，而是在电子技术上一些常用名词的定义。如：

(1)什么是电压？电流？功率？等一些常用电学物理量的概念及计算方法。

(2)串联、并联、混联电路的特点及分析。

(3)交流电和直流电的定义及区别。

(4)二极管、三极管结构和特性

2.掌握常用电子工具的使用方法

电子电工技术是实践性很强的学科，不仅需要理论功底，还必须有实践动手操作能力。对于初学者来说，脱离实践谈理论是徒劳的。当然也不必要去学习一些高端设备的使用方法，只需掌握一些常用的、基础的工具使用。

首先是万用表的使用：万用表是电子电工技术必须掌握的工具，是一种可以测量多种项目的便携式仪表，在电子电工技术中主要用来测量电压、电流和电阻，。在电子元器件选用中，它可用来检测元器件的好坏或性能优劣，属必备的测量仪表之一。每一位电子技术工作者都应当非常熟练地使用它。万用表有指针式与数字式俩种。

2.1指针式万用表

目前市场上指针式万用表的型号较多，有袖珍式的，也有便携式的。但其结构不外乎有外壳、表头、转换开关、调零电位器、表笔及其插孔组成。正确使用万用表是顺利进行各种测量的前提条件。首先应全面了解掌握指针式万用表的结构及一般性使用保管方法；其次熟悉测量电压、电流和电阻。

2.2数字式万用表

数字万用表属于紧密电子仪器，应杯家爱护，使用前应全面了解装我数字式万用表的性能，仔细阅读说明书；其次明确测量项目和测量方法。

其次是焊接技术：主要学习手工焊接技术，使焊接点牢固美观，满足工艺要求。要达到较好的焊接技术是需要勤加练习，孰能生巧。首先正确使用电烙铁，其次应熟悉电烙铁的分类，根据焊件来选择，最后能正确使用焊料。电子产品组装的任务是在印制电路板上对电子元器件进行焊接，焊点的个数从几十个到成千上万个，如果有一个焊点达不到要求，就要影响整机的质量，因此在焊接操作时应注意几点：

2.2.1焊点的机械强度要足够

为办证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点有足够机械强度；。

2.2.2焊接可靠，保证导电性能

为使焊点有良好的导电性能，必须防止虚焊。

2.2.3焊点表面要光滑、清洁。

作为电子技术工作者若能熟练掌握这俩种基本工具对实践操作是百利而无一害的。

3.常用电子元器件识别与检测

3.1认识常用的电子元器件

认识常用元器件是学习电子技术比不可少的。电子元器件并不是说只认识它们外形，更要从它们的内部性能上了解其本质性的东西――参数。了解它们的分类，结构，原理图。

3.2常用元器件的检测方法

元器件的检测是电子技术中重要的一项技能， 一般情况下，我们常用万用表检测元器件好坏。看起来简单，操作起来还是有一定难度的。它综合了电子元器件的工作原理和万用表的使用方法。因此，在学习元器件工作原理和万用表使用方法的时候，一定要记住每一个元器件的参数、正常工作条件和万用表的使用注意事项，只有在掌握了这些知识的前提下，才能正确检测元器件的好坏。

4.学会作图和识图

电路图又称作电路原理图，是一种反映无线电和电子设备中各元器件的电气连接情况的图纸。通过对电路图的分析和研究，就可以了解电子设备的电路结构和工作原理。因此识图是学习电子电工技术的一项重要内容。怎样才能尽快学会看懂电路图呢？这需要对电路图的构成要素有一个基本的了解，熟悉组成电路图的各种符号，了解并掌握各种元器件的性能特点和基本要求，掌握电路图的一般画法规则。

4.1作图

一张完整的电路图是由若干要素构成的，这些要素包括图形符号、文字符号、连线以及注释字符等。为了准确、清晰地表达无线电和电子设备的电路结构，使看图者能够准确、方便地理解电路图的内容，绘制电路图时除了要使用规定统一的图形符号和文字符号外，还应遵循一定画法规则。

4.2识图

分析电路图，应遵循从中整体到局部、从输入到输出、化整为零、聚零为整的思路和方法。用整机原理指导具体电路分析、用具体电路分析诠释整机工作原理。

4.2.1搞清楚电路图的整体功能和主要技术指标

4.2.2判断出电路图的信号处理流程方向

4.2.3以主要元器件为核心将电路图分解为若干个单元

4.2.4分析主通道的基本功能及其相互接口关系

4.2.5分析辅助电路的功能及其与主电路的相互关系

4.2.6分析直流供电电路

4.2.7分析各单元电路的工作原理

5.培养兴趣，敢于动手，大胆实践

学习电子专业应从培养兴趣做起，让兴趣成为敲门砖，兴趣是学好电子技术的捷径。通过学习电子技术组织学生进行电子制作比赛，如电子琴、声控开关、闪烁灯等。课余可以鼓励学生阅读《电子报》、《无线电》等电子杂志，丰富实践操作知识。养成动手习惯，提高制作水平，对培养兴趣有极大的帮助。更要多和同学交流，加入电子制作群或论坛，互相交流成功经验，从中得到更简单更有趣的制作方法。

6.善于总结，积累资料

电子技术是需要不断总结提高的。在学习实践中，一定要善于总结，多做笔记，将每次实践心得，技巧，关键点，失误点记好，注意积累资料，多阅读一些电子报刊，随时将看到的元器件使用、性能，电路分析等技巧收集起来。

电子技术是一门不断发展的学科，但只要你肯下苦功，勤于用脑动手，方法得当，就一定能登上电子技术的殿堂。■

【参考文献】

［1］石生.电路基本分析.高等教育出版社.2000.

［2］唐庆玉.电工技术与电子技术.清华大学.2009.

单元电路论文范文第15篇

【关键词】模拟电路 故障诊断 估计法

模拟电路故障诊断是电路分析理论中的一个前沿领域。它既不同于电路分析，也不属于电路综合的范畴。模拟电路故障诊断所研究的内容是当电路的拓扑结构已知，并在一定的电路激励下知道一部分电路的响应，求电路的参数，他是近代电路理论中新兴的第三个分支。但由于模拟电路中未发生故障的正常元件存在容差，其参数并不恰好等于额定值，而有一定的分散性，这给电路分析带来一定的模糊性。而且模拟电路常含有非线性元件，他的性能不仅因本身故障而改变，而且其他元件故障引起他的工作点移动时，也将造成其性能变化。因此模拟电路故障诊断的理论还不是十分成熟。

模拟电路发生了故障，就不能达到设计时所规定的功能和指标，这种电路称为故障电路。故障诊断就是要对电路进行一定的测试，从测试结果分析出故障。一般来讲，模拟电路故障诊断的方法可以分为估计法，测试前模拟法和测试后模拟法三大类。本文将对其中的估计法展开讨论。

估计法是一种近似法，这类方法一般只需较少的测量数据，采用一定的估计技术，估计出最可能发生故障的元件。这类方法又可分为确定法和概率法。确定法依据被测电路或系统的解析关系来判断最可能的故障元件，概率法是依据统计学原理决定电路或系统中各元件发生故障的概率，从而判断出最可能的故障元件。本文重点介绍确定法中的最小平方判据法。 最小平方判据法又分为结合判据法和迭代法。

1. 结合判据法：

设模拟电路含有m个不同的参数，对电路进行测量，得到m个不同的特性测量值，且m

如果电路中第I个元件发生故障，其参数为xi ，其余各元件的参数都为额定值，那么任意一个点的测试值都可以表示为xi 的函数：

yj=fj(Xi)=fj(x10，x20，…，xi，…xn0) j=1，2 3….m

其中，Xi 为参数矢量，其中除第i 个分量为xi 外其余各分量为参数的额定值。于是有 ：

j=1，2，3，…，m (1.1)

对每一个参数都引入一个物理量s，s为特性偏差的平方和，于是对于参数I有：

i= 1，2，3…，n (1.2)

当xi 变动时，s也随之而改变。如果电路中只存在单故障，那么当xi等于故障参数的实际值时，特性值的测量值与计算值十分接近，特性偏差接近与零。此时表征特性偏差平方和的物理量si将最小。因此我们可以将si作为故障诊断的一种判据，我们将si的最小值定义为结合参数I的灵敏度因子。

如果电路中发生的单故障是偏离其额定值不大的软故障，特性值yi的计算值可以展开成泰勒级数：

(1.3)

式中额定参数矢量X0=[x10，x20…，xn0]’;参数增量矢量 ， 为泰勒级数中大于一阶的高阶项，若电路中发生的是软故障，此项可以忽略不计。 ∣xi=xi0 (i=1，2，3…n)，为特性j对特性I 的灵敏度。发生单故障时，只有 不等于零，所以

(1.4)

代入(1.2)式可得：

(1.5)

令 求得：

(1.6)

于是可以求出结合参数I的灵敏度因子

(1.7)

测试前可先根据电路的额定参数计算出各灵敏度aji及各特性值的计算值yj0，测试后可以得到各特性的测量值gj，由上式可以直接求出灵敏度因子，从而确定故障发生点。

由前面的讨论我们可以总结出采用结合判据法进行故障诊断的具体步骤如下:

（1）先进行测试，从可及节点得到m个特性测量值。

（2）求得结合参数xi 的灵敏度因子，即si 的最小值，作为故障诊断的判据。

（3）在n个参数的灵敏度因子都求得之后，其中最小的灵敏度因子所对应的参数是最有可能发生了故障的参数。

结合判据法简单易行，所需的测量数据少，但是由于各元件的参数都存在一定的容差，各特性在测量时也存在一定的误差，这些都会影响判断的真实性。另外，从前面的分析我们可以看出这种方法只适合于参数变化不大的单、软故障的定位，而不适用于多故障的定位。

2. 迭代法

我们在最小判据法的基础上进一步引申，找一个类似于灵敏度因子的判据，并计算使这个判据达到最小时的各个参数的值，即各个参数的实际值，然后与额定值进行比较，从而确定故障点，这样就可以用于多故障的定位。这就是迭代法的基本思路。

与结合判据法不同的是，迭代法对所有的参数都共用一个判据。令

(2.1)

其中， 为特性测量值gj的方差。将yj=fj(X)在X0处按泰勒级数展开，如果 不大，可忽略高次项，得

(2.2)

代入式 (2.1)，得：

(2.3)

当s达到最小值时所对应的X＝X0+ 即为各参数的估计值，如果某些元件的参数估计值超过其容差范围，则可能为故障元件。

式 (2.3)可以写成：

(2.4)

其中：

如果要求s的最小值，只需对式(2.4)求导，并令倒数为零，可得：

(2.5)

我们采用迭代法求解，首先设X的初值为X0，在X0处计算P，A，PA，

然后再由式(2.5)计算出 ，由式(2.4)计算出s，完成一个迭代过程。然后令X的新值为 ，在X1处计算P，A，PA， 及s的值，如此循环下去，直到第k次满足 时为止，此时对应的Xk就是所要求的参数估计值。

由此可以看出迭代法与我们前面所讨论的结合判据相比，测量值数必须要大于或等于参数的个数，它考虑了测量误差。另外，它能够估计出各个元件的参数值，可以用于多故障诊断，但计算量大。

3. 总结：

本文主要介绍了模拟电路故障诊断方法中的估计法。这种方法只需要较少的测量数据，但诊断结果一般只是近似的。估计法中的大部分方法都适用于电路元件的故障定位，可用于诊断线性电路中的单个的软故障。其中很多方法还可用于多故障诊断，例如文中介绍的迭代法。

估计法只是一种比较传统的故障诊断方法，随着人们对这一领域研究的不断深入，已经出现了一些用于非线性模拟电路以及大规模网络的故障诊断方法，例如分解网络技术，人工智能技术等。故障诊断技术与计算机技术的结合也越来越密切，利用微型计算机和微处理器可使故障诊断更加快速可靠。

参考文献：