集成电路研究分析范文

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模拟电子技术主要由以下几个方面构成：首先是含线性元器件以及非线性元器件组成的电子元器件，其中含线性元器件包括有电阻、电容以及电感等，非线性元器件包括有二极管、三极管等；其次是基本放大电路，其主要是以基本电子元器件所构成，基本放大电路主要有共基、共射、共集三种形式的放大线路；最后是基本典型应用电路。本文主要研究了模拟电子技术电路的演变形成过程。

一、功率放大电路的演变

功率放大器能够为电路提供足够大的负载信号功率。在一定的条件下（正弦波输入、输出基本不失真）。在电路参数确定的情况下，负载可能获得的最大交流功率就是最大输出功率。输出大功率的能源来自电源提供的功率，在一定的输出功率下降低直流电源的功耗能够很好的提高电路的效率。功放在输入信号的控制下会成为功率变换器，其作用是将电源的直流电转换为负载需要的信号功率，由于功放管本身就会产生较大的耗散功率，因此为避免出现发热现象，所以应当加入例如散热片等保护装置，在特殊情况下还需要应用其它保护措施。在进行操作时若想提高效率必须进行无用管耗的减少，以实现有用输出功率的提高，基于此，对于功放的静态设置应定为乙或丙类状态下。已知的基本共集电极电路的特点是功放在电压由多级电压放大器提供时，只能承担良好的带负载或电流的放大能力，功放能够基于此进行演变。

二、稳压电源电路的演变

（一）稳压电源电路的特点

（1）作为电子设备能源的直流稳压电源，其与其他功率放大器一样需要输出大功率，并且需要在总负载状态下运行工作。

（2）直流稳压电源与供方有一个不同点，就是直流稳压电源是一个能源转换电路，其能够把需要的直流电通过电网交流电进行转换得到，由于其在负载变化以及交流电网波动的情况下还能够使直流电压保持稳定，固称为稳压电源，直流电源的核心就是其的稳压环节，电路相对而言也比较复杂。

（二）稳压电源电路的演变过程

基本共集电极电路能够满足以上两个特点，是电压的负反馈，在输出电压时能够满足稳定运行要求，因此可以直接利用已知的射极跟随器组成稳压电路，在电路中交流电通过电容和整流的过滤，形成直流电压，为防止输入端交流电网出现波动现象，需要介入稳压管，实现基极的稳定电压，同时也有利于射极跟随输出电压的稳定。为防止输出端的负载发生变化，通过电压负反馈对输出电压进行稳定处理，变化的电压可以选择利用调整管承受，同时由于调整管与负载是串联着的，因此又称为串联型稳压电路。在该电路中由于静态设置使调整管处于甲类线性放大区，因此会造成效率低、管耗大等问题，在这种情况下，若想提高效率，应当演变从类状态的设法，但是由于稳压电路不能够对外开输入信号进行放大处理，因此只能对调整管进行处理，使其处于开关状态，以此降低管耗。

（三）其他稳压电路的形成

在串联型稳压电路中，如果甲类的静态设置的调整管在线性放大区，就会产生许多不利的因素，例如管耗大、效率低等，为了避免这些问题的出现常常使用的是乙类状态的演变方式，但是这种情况也有弊端，其对于外来输入信号无法进行相关放大处理，因此只能使调整管保持在开关状态，以此来降低管耗量。在此基础上，利用比较器控制和调整输出电压的反馈信号与外加振荡的三角波输出信号，使管导通与截止相互转换工作，进而利用滤波实现直流电压的输出，形成串联开关调整型稳压电路的演变。

综上所述我们可以得到，若想直接进行有源负载、恒流源以及各种差分放大器的演变形成就需要应用到基本共射极电路，各种运放的线性与非线性应用电路的形成可以利用基本反馈电路。

三、结束语

本文通过分析模拟电子技术的功率放大电路以及稳压电源电路的演变，总结归纳了模拟电子技术从已知到未知放大电路的一般规律和方法，阐述了其对放大电路中的各种电流、电压等较强的适应能力。

参考文献

[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社（第2版），1999.

[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社（第3版），2001.

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中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0114-02

进入21世纪以来，我国的经济得到了显著的发展，人民的生活水平和生产活动规模得到了很大程度的提升，对电力系统的要求也越来越高，在满足其量的需求以后，很多企业和居民都开始对供电的稳定性提出了要求。在沿海或者其他比较发达城市中，由于流动人口众多，使得城市部分地区的建筑相当紧凑，这也为电力系统的供电带来了更大的挑战。在经济比较发达的大城市，负荷水平和负荷密度都显著提高，对供电也提出了以220 kV或者110 kV输送到符合中心的要求，相关城市规划部门对环保以及景观的要求都逐步提升，同时对架空线的铺设也实行了越来越严格的控制。

在以往的赔偿中，土地赔偿占了很大的比例，如因为占用今景观等资源而获得的赔偿的份额比例一直都在逐渐扩大，在总成本中的比例越来越高。电力系统相关工作人员如今都采用提升单位走廊面积传输的电力容量、减少走廊面积等方式来缩小成本。可见，对新技术在相关设备方面实用方面的研究，已经越来越受到重视，越来越具有价值。

1 架空输电线路

1.1 架空输电线路的基本介绍

架空输电线路是采用绝缘子将全部的输电导线固定在直立于地面的杆塔上，用以传输电能的输电线路。一般来说，架空线路由接地装置、导线、杆塔、绝缘子串、架空地线等部分组成，它们相互作用共同了形成了架空线路。

1.2 架空输电线路的优点

相对于地下输电线路，架空线路具有不可忽视的优点：（1）施工成本低，（2）建设周期短，（3）由于在地表以上，易于检修与维护。因此，架空线路输电在电力系统中得到了广泛的使用，一般的输电线路都是架空输电线路。在现实生活中，不同地区的负荷点、变电站、发电站通过架空线路连接起来，对其进行输送与交换电能，就组成了不同等级的配电网和电力系统。

1.3 架空输电线路需要考虑的问题

架空输电线路架立在地表以上，虽然节约了一定的成本，但是也使其直接暴露于空气中，会受到空气中水分等其它化学物质的腐蚀，因此必须具有相当的机械强度来抵抗结冰荷载、强风暴侵袭、当地气温变化、可能遇到的洪水等等。另外，雨淋、雷闪、湿雾、工业污秽等也会对架空线路的绝缘强度造成一定的影响，甚至引起停电。除此以外，电磁相互产生、相互影响，在架空输电线路的设计与检修中都需要考虑这些因素，避免出现一些不必要的问题。

2 输电线路设计的分析与研究

2.1 路径与杆型的设计

在城市中，走廊面积总是有限的，在现实生活中很少采用单独回路，多采用双回路或者多回路，在其两侧需要同等的半走廊宽度，这使得靠近绿地、道路的一侧相对来说比较自由，可以自由利用。在特殊情况下，采用单侧三相垂直杆型单回线路，效益仍然可观。

在《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》中规定：在路径受到一定限制的地方，路基边到杆塔边的距离的最小值为5～6 m，但实际施工中却不到5 m。为了避免发生意外事故，可以在钢管杆或者角钢塔靠近快车道的一边铺设管径为0.11 m、高为1 m的钢管护墩，电力规划设计院等相关部门认为只要各部门协调一致便可实行。

2.2 走廊宽度的设计

一般来说，由安全距离、塔头尺寸、风偏组成的走廊宽度，其关键设计在于控制风偏与抬头尺寸，其中固定跳线的耐张塔和固定挂点的直线杆塔是控制走廊宽度十分有效的措施。按照《110kV～750kV架空输电线路设计规范》规定，其必须满足三个要求。

（1）内、外电压和运行电压条件下杆塔构件和带电部分的最小间隙。

（2）导线的间隔宽度d，d=0.4L+U/110+0.65f，其中L是悬垂绝缘子串长度/m，U电压/kV，f导线最大弧垂/m。

（3）接地部分与带电作业的杆塔上带电部分的距离最小值。一般来说，这个比较容易满足。在特殊期情况下，如雷雨天气时，走廊宽度L必须满足：L={b+fsin[arc（g2/g1）+s]}*2，其中b横担宽度的最大值/m，g1导线自重荷载/N/（m・mm2），g2特殊情况下的水平荷载，s要求的安全基准距离/m。

2.3 防雷接地的研究

工业化在我国的推进，使得我的大气受到了十分严重的污染，在部分地区甚至导致了大面积的污染事故。随着时代的发展与科技的进步，复合绝缘子的防污性能已经经受了时间的检验，具有是强大的防污性能，这可以有效的延长线路的使用年限，在很大程度上缩减了维护费用。有关复合绝缘子的检修，有关部门认为：在投入使用的1年内进行综合检修，往后每五到八年检修。当然检修的时间间隔越短越好，但是考虑到检修成本等其它因素，需要选择一个合理的检修间隔。

架空线路不仅有走廊对它的空中限制，在建筑比较拥挤的地段，杆塔接地与其它地下管线有很大的铺设矛盾，因此对地下也有很大的限制。为了解决这个问题，需要对地下管线进行不同深度的铺设，有的采用深埋，有的采用浅埋，使其不在交叉。但是当最底部的地下管线发生问题时，进行维修需要将其上面的地下管线一起停止使用才可以进行检修，其解决办法就是对于埋的更深的地下管线尽量采用高质量的管线，以减少其问题与维修次数。

2.4 杆塔的设计

杆塔的主要技术参数有电压等级、导线型号、架空地线、最大使用张力、最大使用应力、设计水平档距、设计垂直档距、称呼高度、气象条件、杆塔总质量等等。其中有的参数的设计在本文别的地方已经有所体现，现在主要对呼称高度的设计进行分析，其必须满计算应采用以下公式：H=f+h+Δh+λ，其中，λ是绝缘子串长/m，f导线设计最大弧垂/m，h规程规定对地距离的最小允许距离/m，Δh考虑各种因素预留的裕度/m。

2.5 其它部件的设计

在这其中，导线的主要作用是承担传导电流，要求导线必须具有足够的截面以保持合理的通流密度，因为截面面积越大，相应的电阻就会越小；同时，导线基本上都处在高电位，为了减小或者避免由于电晕放电所引起的电能损耗以及电磁干扰，其最好采用比较大的曲率半径；架空输电熟路基本都是超高压输电线路，输送容量比较大、工作电压高，因此在很多时候都是采用分裂导线。和导线与架空地线不同，绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成，其必须满足相应的有关机械强度以及绝缘强度的要求，同时根据电压等级的异同来确定每串绝缘子的个数，也可以用棒式绝缘子串接；在特殊地段，例如杂乱地区，必须使用特定型号的绝缘子串。

3 结语

架空输电线路的设计与施工是相对比较复杂的，对相关工作人员要求比较高，特别是铺设施工人员，不仅要求其具有相当的专业知识，而且还要求其必须通过自身铺设与检修实践的积累提升自身实力。在施工过程中，可能会遇见各种各样的问题，需要工作人员进行现场勘查后进行反复研究与讨论，有时经过反复思考得到的结果却不是合理的，因此，这项工作还要求工作人员具有相当的耐心与毅力。

参考文献

[1] 郑和平.同杆、塔多回路线路带电作业存在的问题和解决方法[J].中国新技术新产品，2011（14）：129-130.

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1、研制背景

雷电是自然界频繁发生的一种电磁现象。由于雷电活动频繁、产生的电磁脉冲强、影响区域广泛。因此，减少雷电产生的自然灾害始终是人类长期奋斗的一个目标。电力系统是一个具有广域分布特征的超大规模系统，其最大的几何尺度可以达到数千公里，容易遭受雷电的冲击。长期以来，由于雷击引起输电线路跳闸的事件频繁发生，对电网的安全稳定运行造成了极大的威胁。我国非常重视电力系统的防雷保护，在不同电压等级的输电线路采取了大量的防雷保护措施，以减少电力系统雷害故障。尽管如此，每年由于雷电造成的输电线路绝缘闪络和破坏等导致的电力能量传输中断、破坏电力系统正常运行的故障仍频繁发生。据统计，由于雷击引起的高压线路跳闸占线路总跳闸次数的70%左右。

雷电流参数一直是架空输电线路和大型电力设备防雷设计的基础参数，而我国雷电流基础参数匮乏，导致我国电网防雷设计及施工缺乏基础性依据，只能借鉴国外相关数据或历史运行经验进行我国电网防雷设计及施工，而雷电流参数分布具有很强的地域性特征，所以仅靠借鉴国外相关数据或历史运行经验，在一定程度上容易造成电网防雷装置设计盲目性，导致输电线路雷击跳闸率居高不下。因此，加强电网雷电基础参数的监测与积累，并提出针对性的防护措施，可为减少电力系统雷害事故，保证供电安全，以及建设坚强电网提供必要的前提和有力保障。

信阳所处区域属于多雷丘陵，电网雷害日趋严重。目前信阳供电公司直属220kV输电线路20条，687.29KM，110kV输电线路37条，490.439KM，35kV输电线路26条，343.61KM。虽然目前安装了多种防雷装置，如避雷器和避雷针，但是从2008年至今还是发生雷击跳闸12次，雷害情况仍然较为严重。这主要是由于测量手段比较落后等原因造成信阳地区的雷电参数比较匮乏，难以有效地针对信阳电网的雷害情况进行防雷设计。

2、研制思路

1、通过查阅国内外相关资料，深入了解国内外雷电流测量工作开展的现状以及测量装置研制的情况，从而确定了本系统研制开发的方向。

2、对信阳地区雷电流的频谱特性进行分析，同时对雷击架空输电线路特点及杆塔雷电流分流情况进行仿真研究，从而得出相关规律，为输电线路雷电监测系统的开发提供理论依据。

3、开发输电线路雷电监测系统，同时进行试运行，进一步验证所开发系统的有效性和可靠性。

3、系统总体构架及设计思想

3.1 系统构架

图1 雷电参数监测系统构架

雷电监测系统构架如图1所示，每套系统主要由2路数据采集终端、ISM/GSM、手持终端以及后台监测系统构成。

3.2 设计思想

雷电参数监测系统在设计过程中遵循如下设计思想：

可靠性和稳定性：具有足够的抗干扰能力和自恢复能力，保证测试系统及通讯网络稳定可靠的运行；

可扩展性：双通道雷电流测量装置系统通过无线网络通信，不受电网规模的影响，可以根据需要在不同的地点安装双通道雷电流测量装置，可以很方便地对监测系统进行扩展。

简单易用性：专家系统界面友好易懂，操作简便，管理人员在办公室就可及时、准确地了解到雷电流特征参数。

可维护性：通过系统提供的系统维和状态自检功能，可以远程监控系统的运行状态，便于系统的维护。

实时性：无线网络通过GSM网络，覆盖范围广，信号质量有保证，可以确保远程通讯的实时性，设备状态信息和雷电流波形参数能够实时准确的在软件系统中反映出来。

要实现上述设计思想与设计目标，重点在于软件结构设计、系统硬件设计、系统防护设计等方面。

4、实施方案

图2 系统工作原理图

雷电流测量系统由两个雷电流传感器、测量主机组成，能同时监测两路雷电流信号，如图2所示。当雷击塔顶引流针时，雷电流传感器获取雷电流信号，通过电缆传送到测量主机，由测量主机测量雷电流信号的幅值和极性，同时记录下雷击时间，并将测量结果存储。为了便于测量数据的获取，设计了两种通讯方式，一种是在现场用便携式笔记本通过ISM通讯方式接收数据（通信距离500米以内），另一种是通过短信告知用户。

巡线工人在巡线的时候，在塔下可以用便携式笔记本通过ISM无线方式来读取雷电流测量仪中的记录，如果有雷电流数据记录在其中，通过简单的操作，将测量数据保存在便携式笔记本中，巡线工人还可以随时读取雷电流测量仪中的时钟，如果发现读取的时钟和实际时间的相差比较大，可以进行校准。此外，另外一种发送短信方式通讯方式，可以每天定时发送一条装置的状态信息短息，在测到数据时候，可以实时将此次数据以短信的方式发送给用户。

5、现场实施

在信阳供电公司所属输电线路中选取了3条落雷频繁的110kV线路，分别在其中3基杆塔上安装了3套雷电监测系统，具体为：110kV信宝线3#、110kV信李线133#、110kV沙宝线25#分别装设LCM-Ⅲ型雷电流全波形测量仪一台。

6、前景预测

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中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）34-028-02

电子产品数字电路分析与制作是高职应用电子技术、电子信息专业的一门专业基础课程，是培养专业技能、职业岗位技能的重要支撑性课程。目前，大部分高职院校沿用传统的“理论+实验”的教学方法进行教学。随着高职课程教学改革的不断深化，以能力为本位的职业教学理念渐入人心，在面临当前的高职学生学习基础越来越薄弱，学习积极主动性越来越差的实际情况下，这种传统的教学模式和理念已经不能满足高职形势的发展与需求，提出采用项目化教学方法开展电子产品数字电路分析与制作课程的教学。

一、传统电子产品数字电路分析与制作课程教学存在的问题分析

传统的电子产品数字电路分析与制作课程通常采用“理论+实验”的教学模式，纯粹的课堂理论讲授，外加一定的实验课程。这种教学模式，通常实验课的课时要远少于理论课时，学生实践的时间非常有限，在目前高职学生的学习基础相对比较薄弱的情况下，学生很难做到实验课时能够将理论知识学以致用，导致实践技能得不到有效提高。另一方面，理论讲授的枯燥让学生过多地失去了学习的兴趣，导致学生在结束该课程的学习时，对课程所体现出来的知识、技能依然不能明确，专业技能得不到有效的提高，使得与职业岗位没有实现良好的对接，大大影响了职业技能的提高。这与现代职业教育要求高职院校培养学生职业技能的要求差距甚远。

基于此，我们将项目教学法应用于电子产品数字电路分析与制作课程中。项目教学法是将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。在项目教学中，学习不再是被动地接受知识的过程，而是人人参与的实践活动，在实践过程中，理解和把握课程所要求的专业知识和技能，培养分析问题、解决问题的能力及团队协作精神。项目教学法的实施，收到了良好的实践效果，获得行业企业及学生的一致好评。

二、基于项目教学的高职电子产品数字电路分析与制作课程设计理念

1、构建与企业共同开发的项目化教学内容

电子产品数字电路分析与制作以实际的电子产品的生产与开发作为教学的主线，以工作过程为中心组织课程内容和课程教学，通过对行业企业的典型工作岗位的调研，在企业专家对岗位能力分析的基础上，把所需的岗位职业能力从符合学生认知规律的角度，确定了六个学习项目：简单抢答器的制作；一位加法器的设计与制作；电动机运行故障检测报警电路的制作；由触发器构成的改进型抢答器的制作；数字电子钟的设计与制作；叮咚门铃的制作，形成了完整的项目化课程。

2、建立工作过程行动导向的项目化教学模式

电子产品数字电路分析与制作课程确立的六个项目学习情境内容来源于企业的实际产品的开发与制作过程。依据产品实现的工作过程，将项目分解为若干个典型的工作任务，以任务书的形式对学生进行项目任务的布置和分解，学生通过对任务书的理解，进行产品设计的计划，并在规定的时间内实施，然后以自查、互查、教师查阅的方式完成产品的分析与检查，并有相应的项目分析评价报告，最后以PPT汇报的方式相互交流、总结项目实现情况。这些工作任务，知识层面上，从电路的前级到后级，从简单到复杂，是逐渐加深的过程；在方法与社会能力层面，每个工作任务都自成一体，具有“咨询-决策-计划-实施-检查-评价”完整的六个工作步骤，真正培养了学生的职业能力。

3、实现以学生为主体的项目化教学过程

项目化的教学，每个项目都由基本的工作任务和创新工作任务两部分构成。学生在完成基本的工作任务过程中，教师只是起到了引导作用，引导学生进行项目任务的分析及相关理论知识的指导；在完成创新工作任务过程中，学生通过查阅资料的个人或小组自学互助方式，进行创新设计，教师只是进行个别指导。在整个基于工作过程行动导向教学模式的实施过程中，学生是项目的执行与完成者，教师只起到了指导和辅导作用，真正做到了以学生为主体。所以，在项目化教学中，学生不再是被动的获取理论知识，而是真正地行动起来，主动地参与到项目中，完成每个任务。学生学到的也不再是本本上的教条，而是与情境相关、与实践工作密切结合的活的知识与技能。在完成项目的过程中，学到的工作过程知识，远远超出与情境无关的纯理论知识的范畴，培养了独立学习、思考问题的方法及分析问题、解决问题的能力，极大地提高了学习主动性的同时，培养了学生的职业能力，符合以学生为本的现代职业教育理念。

三、基于项目教学的高职电子产品数字电路分析与制作课程考核方式

电子产品数字电路分析与制作课程的考核方式摒弃传统强调理论知识掌握程度的闭卷笔试的考核方式，注重学生的过程学习和职业技能的培养，采用“三方评定过程化”的考核方式。

项目化的教学过程中，结合学生的过程学习表现，包括学习态度，独立思考问题、解决问题的能力及项目完成的质量采用自评、互评、教师评的三方评定的方式综合评定学生的成绩，此种考核方式大大提高了学生平时的学习积极性，教学效果得到了明显的提升。