电路设计的方案优质4篇
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电子电路设计【第一篇】
为了能更好地利用微课,高郊完成《电子线路课程设计》课堂教学,微课视频及学生参与微课的时间尽量不要超过10min,基于微课的课堂内教学活动设计过程如下。
1、微课的制作。(1)微课的时间最好不要超过3min,使学生可以利用课后的少量时间进行学习,从而有郊克服长时学习给学生带来的疲惫感。(2)微课内容要与所讲的知识点紧密结合,不同的知识点应分布在不同微课中,且越细越好,这样学生可以根据自身对知识点的掌握程度,有选择性地学习自己想学的知识。(3)微课的难度要适中,应充分考虑学生的兴趣,针对不同层次的学生制作相应的微课视频。微课最后要说明的问题,不要太多,可以围绕一个问题展开,但解决方案要有多种;难度要适中,不要太难也不能太简单,要有一定的前瞻性,因为太简单的问题不能引起学生讨论的兴趣,太难的问题会使大部分同学产生畏惧感,进而影晌同学们的参与程度。
2、围绕微课进行课堂教学活动设计。微课课堂教学活动的设计应从微课实施的环节来设计,包括分组、讨论、汇报等阶段,微课教学课堂活动各阶段设计的基本原则是让尽量多的学生参与到微课学习过程中。在设计分组时,可以采取就近分组方法,即相邻的3到6个人组成一组,并尽量考虑层次均匀搭配。对微课教学中小组讨论的设计要点是:就微课中提出的观点进行探讨时,讨论的时间要合适,小组讨论的时间一般为3到6min,因为有些小组会迅速得出讨论结果,而有些小组则很长时间得不出结果,这会使他们失去耐心、产生挫败感;且讨论时间过长,会浪费宝贵的课堂时间,影响教学任务的完成。在汇报阶段,可以采取辩论的形式汇报讨论结果,也可教师指定小组进行汇报,具体要教师根据学生课堂讨论情况,决定汇报形式。若是争议很大的问题,可以采取辩论的形式进行汇报;容易的问题,则可由教师指定汇报的小组。但千万不要总是采取辩论的形式汇报,这可能使参与意愿不高的同学永远置于学习之外。感觉讨论与自己无关,而不参与讨论过程。
3、坚持在每周利用微课针对某一知识点进行一次教学活动。刚开始,可能有部分同学参与意愿不强,这时一定要多鼓励。实验表明,比起仅仅通过讲、听和看,通过课堂讨论获取知识会更容易、信息量也更大。加入课堂讨论设计的课堂,将更有活力和激情,学习的效率也更高,坚持一段时间定会有意外收获。
二、结束语
电子电路设计【第二篇】
关键词电子工程设计;高频电路;教学研究
1.引言
《电子工程设计》是电子信息工程专业的一门专业课和必修课。本课程是学生学习电子技术十分重要的教学环节之一,是对学生学习电子技术知识的综合实践训练。通过电子技术实践教学环节,使学生巩固所学的电子技术理论知识,培养学生解决实际问题的能力,加强基本技能的训练,切实提高学生的实践动手能力和创新能力。教学任务是通过本课程的学习使学生掌握常用电子元器件基本知识,常见电子电路的设计,综合电子应用电路的设计,电子线路板元件布置与布线基本知识,元件焊接技术,硬件电路的调试技术,电信号的检测技术。
课程内容中高频电路设计部分是重点也是难点,高频电路设计包括各种调谐电路的设计、高频振荡器的设计以及实际电路的制作和调试。学生在进行各种参数选择和电路调试的过程中很容易出现问题,本文针对高频电路设计和调试方法进行了深入的教学研究,结合课程讲授过程中的实际问题对此部分教学内容做了详细分析,并取得了良好的教学效果。
2.调谐放大电路的设计和调试方法研究
调谐放大器是一种选频放大器,即从所输入的信号中选出有用信号并进行电压放大。调谐放大器在各种电子设备、发射和接收机中被广泛应用。在调谐放大器中由L、C元件组成并联谐振回路,对信号进行选频[1]。放大器件可以是双极型晶体管,也可以是场效应管。
原理电路
图1 原理电路一
图2 原理电路二
RB1、RB2、RE提供管子的静态工作点,使管子处在放大状态。电路之一中的L、C组成并联谐振回路,决定谐振频率。电路只对谐振频率及其通频带内的信号进行电压放大,而对通频带以外的输入信号不放大,从而实现选频放大。电路之二的直流偏置与电路之一相同。电路中的C、L1、L2决定谐振回路的谐振频率。放大的电压信号经L1、L2之间的互感耦合,由L2两端输出。上述电路在发射和接收设备中被广泛应用。如超外差收音机的中放电路、电视机的中放电路等普遍使用上述电路。
电路的设计方法
(1)按所需谐振频率选择LC参数
谐振频率由L、C参数共同决定,在设计中一般先固定电容的参数,选择电感元件的参数。在设计高频谐振回路时,由于管子的结电容和元件分布电容影响谐振频率,选择电容参数时适当将容量选的小些。电感最好选用具有磁帽的电感,以方便电路调试时微调电感量。如果选用有骨架电感,可通过增减匝数来微调电感量;如果选用空心电感也可通过改变匝与匝之间距离来微调电感。
(2)三极管放大电路的设计
电路属于小信号放大电路,设计时参照中频段单管放大电路的设计过程。其实就是通过设计使管子具有合适的静态工作点,并具有合适的动态范围。如UCEQ≈1/2VCC。注意:对直流来说LC回路相当于短路。
电路的调试方法
(1)静态调试
调试电路的静态工作点,使电路中管子的静态电流和有关电压达到设计值。UCEQ最好接近1/2VCC。
(2)动态调试
在信号输入端输入接近LC回路谐振频率的频率可变的信号,用毫伏表测试LC回路的电压。将输入信号由低到高改变频率,观察毫伏表读数,当毫伏表读数最大时,所输入的信号频率就是该电路所放大的信号频率。
上述毫伏表可以用示波器代替。当示波器显示波形幅度最大时,所输入的信号频率即为该LC回路的谐振频率,也就是该电路所放大的频率。在没有毫伏表的情况下,也可以用万用表直流电压档测量管子的UCE,在LC谐振时UCE最小。如果电路的谐振频率偏离设计频率,可以通过微调电感量进行谐振频率的微调。如果谐振频率偏离设计值太多,可先改变电容的容量,然后再微调电感量。如果有条件最好用扫频仪调试放大电路的频率特性。
3.高频正弦振荡电路的设计和调试方法研究
所谓高频正弦振荡器是指产生几百kHz以上正弦信号的电路(几赫兹~几千赫兹正弦信号由RC正弦振荡器产生)。
高频振荡器按选频网络分为LC正弦振荡器和石英晶体正弦振荡器[2]。LC正弦振荡器的频率稳定度为10-2~10-5,石英晶体正弦振荡器的频率稳定度为10-7~10-9。
LC正弦振荡器的振荡频率可通过改变电感量实现微调。如果需要使振荡频率该变量较大,一般先改变谐振回路电容的容量,然后微调电感量。当石英晶体的标称频率选定后,石英晶体振荡器的振荡频率基本固定,虽然理论上可通过改变配谐电容的容量来微调振荡频率,但由于配谐电容的容量很小,在实际中通过改变配谐电容容量对电路振荡频率的改变很很小。只要应用场合对振荡器振荡频率稳定度的要求不是很高,实际中高频振荡器大多是LC正弦振荡器。
LC正弦振荡器的电路设计
从理论上讲,LC正弦振荡电路有变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、改进的电容三点式(克拉拨电路)。实际中的LC正弦振荡电路上述四种形式都有,但最多的是电容三点式和改进的电容三点式[3]。这是由于电容三点式电路管子的结电容和元件分布电容对谐振频率的影响小。电容三点式电路原理电路如图3所示。
图3
由管子和RP、R1、R2、R3、R4、C1、C2组成的电路是小信号放大电路。显然它是阻容耦合共基极放大电路。电阻决定电路中管子的直流偏置,由于整体电路为振荡电路,管子在处于放大状态的前提下,应尽量使直流偏置小些,即静态工作点靠近截止区,如管子的静态集电极电流一般在(1~2)mA。电容C1、C2为隔直通交电容,它们的容量视振荡频率决定[4]。
振荡频率计算公式近似为:
在选择C3和C4容量时,要注意C4对谐振频率的容抗决定正反馈的大小,其容抗越大则正反馈量就越大,电路容易起振[5]。但正反馈量过大会使管子退出放大状态,反而电路不能振荡。在设计中先选择C的容量,然后计算L的电感量。振荡频率在几MHz以下时,C的容量选几百pF;振荡频率几十MHz时,选C为几十pF。在C的容量选定后,根据振荡频率f0确定L的值。
电路的调试方法
先调试放大电路的静态工作点:先将LC谐振回路用短路线短路,则整体电路仅为放大电路。放大电路的调试仅调节静态工作点即可。即通过调节RP的阻值,改变管子的静态工作点,使其达到设计值(一般小功率振荡电路,静态ICQ=1~2mA)。
静态调试完成后调试动态:即将原跨接在LC谐振回路的短路线去掉,通电后用示波器观察振荡波形。在LC回路元件参数选择合理时,只要电路的静态合适,接通电源后一般都能振荡。
振荡频率的微调:振荡频率的微调一般通过改变电感量实现。如果使用无骨架电感,通过增减线圈匝数或改变匝间距离改变电感量;如果使用有磁芯电感,则通过调节磁芯与线圈的距离改变电感量;如果使用无磁芯有骨架电感,只能通过增减线圈匝数改变电感。
电路不起振可能是下列原因之一:
(1)电路的静态工作点过低,或管子的β值太小
解决的方法分别是通过减小RP阻值来提高静态工作点。这个工作可在用示波器观察着振荡波形的情况下微调RP阻值。
如果是管子β值太小引起的不起振〖〗,则应更换β值大一些的管子。一般β值在几十以上就可,β值过高会使电路工作不稳定。
(2)电路中LC回路的Q值太低
解决的办法是增大L/C的数值,即在LC乘积为常数的情况下增大L/C的比值。或减小线圈的损耗电阻(改用线径粗的绝缘漆包线绕制电感),或减小负载对谐振回路的影响。前两个原因往往是LC回路设计时元件参数选择的不十分合理。
(3)正反馈量过小或过大
解决的办法是在保证总电容量基本不变的情况下,改变C3、C4的比值。C4对振荡频率的容抗越大,正反馈就越大。
4.小结
通过理论教学和实践教学过程中得到的经验,对高频调谐电路和高频振荡电路设计的设计方案,参数选择方法和电路调试方法进行了总结,根据理论计算数据调试电路是教学的难点,也是把理论应用于实践的关键,采用了上述教学方法能够有效地解决学生在调试过程中出现的各种问题,提高学生的设计水平和能力。
参考文献
[1]付家才。电子工程实践技术[M].化学工业出版社,2003.
[2]戴伏生。基础电子电路设计与实践[M].国防工业出版社,2002.
[3]吴慎山。电子线路设计与实践[M].电子工业出版社,2005.
[4]姚福安。电子电路设计与实践[M].山东科学技术出版社,2005.
电路设计的方案范文【第三篇】
关键词 高速公路;机电工程;方案建设
中图分类号U416 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0035-02
高速公路平坦、安全、高速等优点主要依靠交通工程的完善,机电工程就是交通工程的一部分,运用高速公路机电工程,可以提高交通安全水平,改善道路拥堵情况,提高道路运营效率。高速公路发生交通事故的危险性比普通路段高很多,一旦有交通事故产生,将对高速公路的交通产生重大影响。因此应该在高速公路铺设初期就对机电工程进行设计,并进行优化,建立高速公路机电工程方案,并根据实际情况进行完善。
1高速公路机电工程方案建设前期的准备工作
设计机电工程
对高速公路的机电工程进行方案设计,在以后的工作中有非常重要的作用,它是工程建设的模板和依据,是前期工程设计工作的难点。但是实际操作中,工程方案设计一般得不到重视。设计机电工程方案,必须利用技术和资源优势,对工程图纸进行科学的绘制,也必须与有一定能力和技术的研究院合作,为以后的工程建设奠定良好的基础。
对机电工程的可行性进行研究
机电工程对高速公路的运行非常重要,它是一种信息化载体。在高速公路建设阶段,机电工程是工程建设中非常重要的一个阶段,但是项目是否可行,还要对其进行可行性研究。对机电项目的可行性进行研究,是整个项目的重点,也在工程建设前期具有关键性作用。
开展机电工程招标工作
因为国家强制性的规定,建设机电工程必须进行招标工作。工程招标是考核施工方实力和资质的一个途径,也是对其进行筛选的一个平台,是建设单位参加机电工程建设的一个手段。进行工程招标,可以为后续工程建设提供保障。
2高速公路机电工程方案建设的重点
严格按照程序进行方案建设
方案的建设必须按照规定的程序执行,方案建设所需要的合同、招标文件、标书以及联合设计必须按照相关文件进行报批和评审。
应该认真贯彻国家的相关法律、法规
对合同管理制度进行严格执行
在方案建设管理过程中,必须严格遵循相关法律和法规,应该按照中标单位签订的合同书、评标报告以及招标文件要求来执行。在工程方案建设过程中,一定要做到按照合同规定办事。
对项目监理制度进行严格执行
应该严格遵守项目监理制度,通过透明度高的招标方式,从中选择符合招标条件、监理制度完善以及能够独立完成好方案设计的单位。
对招投标制度进行严格执行
按照国家相关规定,机电工程方案的确定应该采取公开、公平以及竞争的方式进行承包商的确定。机电工程方案的建立也应遵守交通部门的相关规定,通过正规渠道进行选择。
高速公路机电工程的通讯系统
应该在管理监测中心用电缆连接高速公路上的各个通信点,并且应分别设立远程控制电话中心和数据中心。
高速公路机电工程的监控系统
监控系统主要由两部分组成,包括闭路电视和计算机系统,同时设有二级管理机构(结构如图1)。
监控中心的计算机系统一般分为三等级:第一级是中心级计算机,第二级是分中心计算机,第三级是外场设备,它以微处理器作为核心。监控中心的面积必须够大,以便布置、安装需要的设备和设施。还应在桥梁、隧道、收费站、车道、广场、特殊路段等安装监控设施,在监控交通情况的同时,也可以对车辆是否作弊做出判断。
重视机电工程方案建设所需软件和设备选择
1)设备的选择和安装需要根据国内标准进行;2)采用先进技术,合理配置设备;3)软件应用要充分体现管理理念,要为管理数据服务;4)遵循对内防止作弊,对外防止逃费的要求。
高速公路机电工程方案设计思路
以联合开发和设计作为基本思路,这种思路具有设计理念独特新颖、运用灵活、功能强大、能充分体现开发者要求和思想的特点。高速公路机电工程方案建设时,其系统的维修和维护较为灵活,又因为软件具有针对性特征,所以设施选型和配备比较方便。
3对高速公路机电工程方案进行优化
高速公路机电工程建设所需要的设备,除了少部分设立在高速公路管理中心外,很大部分设立在高速公路沿途收费站或者两侧外场。使机电工程顺利实施并且保证其质量的前提就是选适合的设备并且优化设计方案。
机电工程方案建设的原则就是成本能够控制、质量得到保证、功能能够满足、立意先进等。机电工程方案建设的原则就是在保证其质量、满足其基本功能的前提之下,最大程度地节约费用。选择机电工程设备的原则就是对故障率高低、性价比是否合适、性能是否稳定等进行综合考虑,并且确定其功能是否符合使用要求。
路段管理中心与高速公路收费站设备、外场设备、其他路段管理中心、联网结算中心之间每分每秒都在进行数据传输。因此在高速公路设备中,通讯设备最为重要。相比于高速公路外场或者收费站,停车区、服务区的数据传输非常少,所以采用光端机来进行传输。光端机不仅满足了数据传输等基本功能,也使成本大大降低。现阶段,服务器的性能和质量都在不断进步,相信不久之后,服务器的可靠性和稳定性将会有一个质的飞跃。
之前几年,立柱式和门架式可变情报板的应用得到了广泛的推广,它们可以实时路况信息,控制和引导路上行驶的车辆,使交通便利程度大幅提高。在一些广场设置LED显示屏,一些交通情况或政策信息,虽然这是收费的,但是应用却比较普遍。在实际的高速公路运营管理过程中,对一些有可能去高速路行驶的车辆宣传限载、限速信息、实时交通情况也十分重要。
在对监控系统进行设计时,应该按照规定对悬臂式监控系统的相关技术、规格是否适合、情报板数量等进行重点设计。安装监控系统,不只为了监控一些违规行为,而且体现了高速公路管理者对司乘人员的关心。
4结论
高速路机电工程方案建设是一项庞大的工作,作为工程管理者,必须充分了解机电工程建设的每个步骤,掌握其重点、难点和特点,进行全面分析和研究。以目标合理、权责明确、矩阵式管理、分层次领导为原则,以高速路机电工程方案为指导,建立完善的管理制度,只有这样才能胜券在握。
参考文献
[1]张建超。高速公路机电工程特点分析与建设管理建议[J].中国交通信息化,2011(8).
[2]白志刚。和榆高速公路机电工程建设管理工作的几点体会[J].北方交通,2011(12).
[3]金国庆。高速公路机电工程系统设计方案[J].民营科技,2009(5).
电路设计的方案范文【第四篇】
基于阶梯投资策略的配电网建设改造方案
由于配电网建设改造的效果最终还是需要落实在资金的投入上,因此,确保资金的合理安排及有效利用也是配电网建设改造过程中的关键环节。本文在对地区配电网110(35)kV变电站和10kV线路建设改造迫切度等级及建设改造方案分析的基础上,提出了基于不同建设改造方案下的阶梯投资策略。配电网建设改造组合方案的制定根据110(35)kV变电站和10kV线路建设改造迫切度等级的不同,可将整个地区的配电网建设改造方案分为三类,即为组合方案1~组合方案3,。(1)组合方案1即为问题最严重且实施建设改造优先级最高的一类建设改造方案集合。(2)组合方案2即为问题较为严重且实施建设改造优先级较高的一类建设改造方案集合。(3)组合方案3即为问题严重程度一般,且实施建设改造优先级较低的建设改造方案集合。本次研究将迫切度等级为1级、2级的变电站集合和迫切度等级为1级的线路集合并归为组合方案1,将迫切度等级为3级的变电站集合和迫切度等级为2级、3级的线路集合并归为组合方案2,将迫切度等级为4级的变电站集合和迫切度等级为4级、5级的线路集合并归为组合方案3。不同建设改造组合方案下阶梯投资区间估算本文在配电网建设改造组合方案1~3确定的基础上,提出了高、中、低三种建设改造投资方案,最终形成了地区配电网建设改造方案的阶梯投资区间,使得有限的配电网建设改造投资能发挥其最大的效益。详细估算方法如式(4)~(6)所示:(式略)设某地区配电网建设改造资金投入为M万元,结合阶梯投资区间的估算结果,可以得出如下分析结论:(1)当M∈[0,sum1]的区间时,建议采用低投资方案,重点解决组合方案1中变电站和线路存在的问题。(2)当M∈[sum1,sum2]的区间时,建议采用中投资方案,重点解决组合方案1和组合方案2中变电站和线路存在的问题。(3)当M∈[sum2,sum3]的区间时,建议采用高投资方案,重点解决组合方案1~3中变电站和线路存在的问题。
实际案例分析
本文以我国中部某城市的部分工业旅游区为典型区展开实际案例分析,以验证本文方法的合理性和有效性。典型区配电网基本规模分析该类地区共有4座110kV变电站,分别为龙潭站、堽头站、银河站和克井站;3座35kV变电站,分别为原昌站、坡头站和轵城站;区块内共有28条10kV主干线路。配电网现状问题分析及迫切度等级确定(1)110(35)kV变电站迫切度等级确定该地区7座变电站中存在问题的变电站有3座,其中,建设改造迫切度等级为2级的变电站为坡头站;迫切度等级为3级的变电站为轵城站;迫切度等级为4级的变电站为银河站。(2)10kV主干线路的迫切度等级的确定该地区28条10kV主干线路均不同程度的存在各类问题,其中,建设改造迫切度等级为1级的线路有1条;迫切度等级为2级的线路有4条;迫切度等级为4级的线路有10条;迫切度等级为5级的线路有13条。组合方案的确定及建设改造工程量的统计结合变电站和线路建设改造迫切度等级,该地区110(35)kV变电站和10kV线路的建设改造组合方案共有3类,形成了组合方案1、组合方案2和组合方案3,结合该地区具体的建设改造方案,各组合方案的总工程量统计结果如下:(1)组合方案1——共计新增分段开关1台,新增LGJ-185架空线路,变电站扩建主变容量。(2)组合方案2——共计新增分段开关2台,新增联络开关2台,新建JKLGYJ-185架空线路长度,新增YJV-3×400电缆线路长度,变电站扩建主变容量20MVA。(3)组合方案3——共计新增分段开关4台,新增联络开关15台,新建JKLGYJ-185架空线路长度,新增YJV-3×400电缆线路长度,变电站新增主变容量50MVA。典型区配电网建设改造阶梯投资区间估算为了进一步提高建设改造方案投资估算结果的参考价值,本文结合国家电网“十二五”滚动修编中的相关综合造价,制定了地区配电网建设改造工程相关的单价预算清单,在此基础上计算出该地区配电网建设改造的阶梯投资区间。(1)当该地区配电网建设改造投资落在区间[0,628]万元时,可采用低投资方案,重点解决组合方案1中变电站和线路存在的问题。(2)当该地区配电网建设改造投资落在区间[628,1406]万元时,可采用中投资方案,解决组合方案1和组合方案2中变电站和线路存在的问题。(3)当该地区配电网建设改造投资落在区间[1406,3116]万元时,可采用高投资方案,解决组合方案1~3中变电站和线路存在的问题。
结论