集成电路与应用范例6篇

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集成电路与应用

集成电路与应用范文1

(延安大学西安创新学院 理工系,陕西 西安 710100)

摘 要:电路分析基础是各电类专业的先导课程,学好本课程对后续课程的学习有重大意义.本文从课程教学方法入手,提出了课程的改革思路与方法,实践证明这些方法有效并可逐步推广应用.

关键词 :电路分析;教改;应用型

中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0247-02

基金项目: 延安大学西安创新学院教学改革项目(14JG09);陕西省教育厅自然科学类专项科研计划资助项目(NO:14JK2170)

0 引言

“电路分析”作为电气信息类专业(0806)、仪器仪表类(0804)和电子信息科学类(0712)的核心专业基础课程,同时也是机械类(0803)、能源动力类(0805)和海洋工程类(0813)的核心专业基础课程,都是相关专业研究生入学考试必考科目.由此可见,这些课程在人才培养中举足轻重.就我校而言,在电子信息工程、计算机科学与技术、物联网工程、汽车服务工程以及工业设计专业都开设了电路分析基础课程,在土木工程专业、建筑工程专业也开设有课程性质相近的电工学课程.我校具有一个独立的电路分析实验室,拥有电路分析实验箱18套.虽然不同的专业教学重点各有不同,但是电路分析的基础理论基础知识是必不可少的.因此开展电路分析教学改革对培养创新与应用型人才具有重大意义.

为了适应时代的发展和教改的要求,任课教师从教学内容,教学方法及手段到考核标准都进行了调整.电路分析课属于经典电路理论,在教学中应突出经典理论的基本概念及规律,提高教学效率.随着电路理论的发展和计算机的普遍应用,大量繁杂的计算应放在现代电路分析中解决.在教学方法上,应将传统的注重知识内容的顺序教学方式与注重知识关系的知识结构教学方式相结合.从培养科研能力,提高学生素质出发,应强调电路分析中的模型概念,它是电路分析的基础.教学方式及手段是使学生掌握课程内容的关键,应将课堂教学与计算机辅助教学相结合,标准化教学与电子教案相结合,同时还应该将答疑与质疑相结合,理论教学与实验相结合,笔试考核与实验能力,平时作业,甚至口试等考核方式相结合.

1 教学改革的思路与方法

1.1 经典电路理论与现代分析手段相结合

电路理论发展至今已近一个世纪[1].早期的电路理论是在物理学中电磁学的基础上发展起来的.当时主要研究的对象是线性非时变无源电路,并形成了完整的经典分析方法,这些方法同时也是近代电路分析方法的基础,因此应该是学生学习中必须牢固掌握的.传统的教学内容包括直流电路的分析,交流电路的分析及动态电路的分析.教学中应以分析简单电路为主,突出基本概念,避免繁杂的数学计算.自20世纪60年代,电路理论发生了重大变革,从原来主要研究线性非时变无源电路,进一步发展到非线性时变有源电路.由于近代大规模及超大规模集成电路的发展,传统的分析手段难以完成复杂的分析.为了适应电路理论发展的要求,应在教学中适量增加近代电路的分析方法及手段,如有源电路的分析,非线性电路的分析,矩阵分析方法,网络分析方法等.其主要特征是计算机辅助分析的应用.加强这方面的教学是该课发展的要求,也是学生学好后续课程的基础.

1.2 顺序教学方式与知识结构教学方式相结合

以往的教学方式是以知识内容顺序,按部就班地一章一章地进行,学生被动地一章一章地学,难以形成对所学知识的整体认识.实际上,电路分析同许多其它学科一样,都有一套完整的体系,其中的各要素有着密切的联系,它同知识的具体内容,公式,定理相比,更容易理解和掌握.学生在大学学习期间要学习许多具体的知识内容,要求学生几年以后仍然牢记如此众多的内容既不实际,也不必要.从提高能力和素质出发,应培养学生在今后遇到实际问题时,能分析问题的实质所在,知道解决问题的途径,而不是死记书本知识.知识的具体内容是知识结构的内涵,知识结构是知识内容之间的有机联系.两种方式相结合可以取长补短,既培养了技能,又提高了素质及科研能力.

1.3 课堂教学与计算机辅助教学相结合

传统的教学手段是以板书教学为主,主要表现为被动式教学,老师讲,学生听.这样就造成学生认为只有写到黑板上的内容才是课程所要求的.例如:将一个声表面波器件[2]画在黑板上花费大约3分钟,对于45分钟的课堂时间来说已经足够长了.随着计算机的普及,教学应采用计算机辅助教学手段,就可以节省很多时间.所以应从单调的黑板式课堂教学向计算机辅助教学的方向发展.课堂不应该是单向灌输知识的场所,应该是教师与学生相互交流的场所,是体现主讲教师教学风格,教学思想教学艺术的平台.

1.4 标准化考核与能力考核相结合

一支笔一张纸式的考核方式一直是考核学生学习效果的主要形式.但是,为了使考核标准化,使其具有一定的客观型,合理性和可比性,应逐步建立同计算机辅助教学相配套的试题库,评分标准及考核成绩分析系统.能力考核是考试改革的难点,它受许多因素的限制.在目前情况下,应将笔试与实验相结合,期末考试与平时成绩相结合,有条件时可结合口试或部分口试来考核学生成绩.

2 具体作法及效果

2.1 注意课程内容的先进性,电路分析课程经历了几十年的发展,内容较多,因此,必须结合国内外电路分析课程的最新研究成果确定课程内容,课程要传授先进的知识内容和方法.达到知识先进并学以实用.

2.2 将现代教育理论使用在电路分析教学中[3],树立先进的教学理念,重视素质培养通过组织教师研讨、与学生对话、进行示范教学等活动提高教学效果.

2.3 研制电路分析课程的电子教案,使用多媒体教学;采用多种教学方法和手段,采用多媒体技术辅助讲解具有动态性质的知识点,使传统教学与多媒体教学有机结合.

2.4 建立网上课堂,树立以学生为中心的教学思想,加强教与学的信息交流,重视对学生主动学习习惯的培养,启发学生的探索精神.

2.5 加强理论教学与实践教学相结合.在电路分析理论课(必修课)开设的同时开设“电路实验”,促进知识的深化和培养学生的动手能力.增加创新实验和开放性实验项目,培养学生创新能力和实际解决问题的能力.

3 结束语

本方案改变传统的板书式教学使用多媒体教学,教学手段新颖.用设计性实验代替传统验证性实验,使学生能够亲自动手设计实验,从而更好的理解和掌握知识点.考核方式增加口试,可以加深学生对于知识点的掌握程度.从而提高了电路分析课程的教学质量和教学效果.

参考文献:

〔1〕谭永霞.电路分析基础[M].成都:西南交通大学出版社,2009.1-3.

集成电路与应用范文2

关键词:标准化;应急处理;流程图;作业卡;应急预案

中图分类号:TM247文献标识码:A

截至目前,河北南网投入运行的500kV超高压输电线路共计三千多公里,随着运维输电线路长度的不断增长以及外部环境的不断恶化,线路的安全运行保障的难度也在不断的增长,输电线路经常发生异物跳闸、导地线断股、外力破坏、基础冲刷等应急事件,线路在发生严重、危急缺陷时,怎样快速有效的进行应对,是关系到风险能否得到有效控制,电能能否快速回复正常运行的关键,所以班组级应急预案是各级应急预案的关键。

1班组应急预案起源

应急预案是针对可能发生的事故,为迅速、有序地开展应急行动而预先制定的行动方案。应急过程主要是应急预防和准备、应急响应、应急救援、应急恢复及改进等工作,对于生产一线人员,班组的应急预案重点应是熟练掌握本岗位应对突发事件的应急处置程序,增强防范意识,提高应急处置和自救互救能力。急预案内容要简单、好操作, 不要讲为什么这么做,直接说怎么做,预案一定要制定流程,响应步骤要清晰,预案的重点是响应和救援的实际操作步骤,简而言之,班组应急预案应具备可执行性、可操作性强的特点。

2班组应急预案创建过程

根据运行经验,以风险管理为基础,班组对易发生或可能预见到的、损失严重、影响恶劣的典型突发事件,展开事故预想,进行应急事故演习,总结工作流程、编制标准化应急作业指导书,最后应用到实际应急工作中,通过不断的修订和完善,制定本班组范围内的应急预案,建立了预案清单并对应急预案进行培训和演练,每次培训和演练都详细记录,对预案可操作性和完善程度有评价及相应的改进措施和跟踪记录。我们对输电线路15项运维过程中最易发生的紧急情况,制定了相应的《标准化应急处理流程图、程序卡》。(见表1)

表1 班组标准化应急处理流程图、程序卡

3班组《标准化应急处理流程图、作业卡》的优点

3.1流程化指导,使应急处理过程更明晰

应急预案的成功的关键是实用性和可操作性要强。它是一系列行为流程的描述。而文字对行为和动作的描述并不是强项,这一点我们在计算机软件说明等学习中都有所体会,如果没有图示,一个简单的行为都要很长一段文字才能说明。最初的班组应急预案也是以文字叙述的形式编制的,没有针对具体的应急处理作业进行编制,在现场可操作性差,不能有效的指导现场的应急抢修作业。《标准化应急处理流程图、作业卡》采用图、表形式,正是及于这种考虑一个改进,形式一目了然、填写简单。恰恰满足了现场的需要,规范了班组应急处理的执行。便于应急处理工作有序进行,避免发生遗漏,为应急处理作业提供了依据,为应急处理赢得了时间(见图1)。

图1标准化应急处理流程图

3.2标准化作业,使应急处理过程更安全

标准化作业指导书是针对常规作业的一种现场指导措施,它的重点是作业步骤和安全控制。而突发事件是非常规事件,应急处理强调的是紧急和快速,如何在第一时间对危急缺陷及重大隐患进行处理,规范优化流程、做好预案是一个非常有效的办法。结合输电专业以及近15年运维经验我们把典型应急事件进行总结,细化步骤,详细分工,把“标准化作业指导书”引进应急抢险作业中,标准化应急处理作业卡分为:接到通知、通知人员、备品备件、工器具、材料、车辆准备、办理开工手续、开工前准备、处理步骤、工作终结10个方面的内容,程序清晰,每项应急作业都有全面的危险点和安全措施,便于班组安全进行应急响应及救援工作(见图2)。

图2标准化应急处理作业卡

3.3系统化选择,使应急处理过程更科学

在15个典型《标准化应急处理流程图、作业卡》中对每个应急项目的10个流程内容都进行系统、全面的总结并细化,要求所有可能使用的备品备件、材料都要列出;所有常规作业方法均分别进行分解细化;所有作业中的危险点都要对应全面的安全措施。应急处理中工作负责人针对应急事件实际情况依照中心公司明确的处理方法有选择的进行:通知应急人员的人数?备品备件、工器具、材料型号及数量?所需车型和数量?办理哪种工作票或应急抢修单?到达现场勘察后有选择进行开工前准备,确定个是停电还是带电作业,带电时选择是采取等电位、地电位、中间电位中的那种带电方式?然后按选定方式的处理步骤进行操作直至工作终结,每个环节都有相应处理方法的可选择项目。把应急处理的各种方式进行系统的总结和提炼,有选择、灵活的指导应急抢修工作。

3.4实效化培训,使应急处理过程更合理

应急演练是实际检验应急预案的可操作性的最好办法,没有经过演练的应急预案是没有用的。演练的目的是提高各级管理人员的应急指挥能力;提高各级生产一线人员的应急处置能力。班组的应急预案更应注重实效,联系生产实际、检验应急能力,提高职工风险意识和电力设施保护意识。

4应急处理流程步骤

4.1当接到线路悬挂异物的通知时,如果是班员在巡线过程中发现线路异物,在第一时间通知班组负责人,并重点扼要的描述情况。班组负责人迅速则将情况通报中心,提出处理意见,等待中心的批准。如果班组负责人因为某种原因不能直接参与到应急预案的处理过程中,则由本人协调中心,最终指定一名班组负责人代为处理。

4.2如果是群众在线路旁发现有异物悬挂,那么将会按照装在铁塔上的警告牌上所流电话通知检修公司,并进一步通知中心。

4.3中心在接到班组负责人或者超高压调度的情况通知后,是否启动线路预案根据异物的种类和长度,须由有经验的人员判断。如需启动应急预案,应急领导工作组立刻批准。并将必要情况下达到班组负责人手中。并准备协助做好办理工作票的各种手续。

4.4当班组负责人接到应急预案启动的命令后,根据已经收到的讯息,立刻通知班组人员车辆迅速集合,通知仓库管理员准备领取工具,同时办理带电作业工作票。

4.5如果情况有变化,或者班组人员不能全部到达现场时,班组负责人报告中心,并迅速协调处理,保证人员车辆完备。

4.6中心紧急调拨人员,临时由应急领导小统一指挥。

4.7人员集合完毕,按照工具及材料清单领取所需物品。如果应急领导小组有指示,也可由其他人代领工具以缩短准备时间。

4.8到达现场,按照工作票所列步骤进行带电作业。

4.9完成,检查,向调度交令,向中心汇报。应急预案终结。

集成电路与应用范文3

论文摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。

对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。

1、电子线路CAD技术与电子设计的关系

随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。

2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用

电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面:

2.1 绘制电路图

在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。

2.2 计算机仿真

电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。

2.3 PCB板的设计

PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。

2.4 三维视图

在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。

3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术

如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。

解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是:

(1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。

(2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。

(3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。

(4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。

最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。

4、结语

在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。

参考文献

[1]朱洁.电子线路CAD技术在高职电子信息工程专业毕业设计中的应用[J].中国现代教育装备,2010,(15):55~57.

集成电路与应用范文4

【关键词】电子线路设计与应用课程项目教学 教学设计

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)09C-0045-02

电子线路设计与应用是自动化类专业必修的行业通用能力模块,是自动化类专业的基础核心课程,参照高、中级维修电工的国家职业技能标准(电子部分),以工作任务为引领、职业技能为导向构建以工程项目模块的课程体系,以项目为中心,培养学生的综合技能。本文以“简单数字抢答器的设计与制作”为例,探讨高职电子线路设计与应用课程项目驱动式教学设计。

一、教学能力目标及学习模式设计

(一)教学能力目标设计

1 专业能力目标。具体如下:(1)能借助常用仪器仪表判断集成芯片的好坏;(2)能对电子线路性能进行测试与分析,熟练使用常见的电子仪器仪表;(3)能根据电路图对电路进行安装、调试、维修;(4)能按照最优化设计理念对电路功能进行改进与改造;(5)会对电子产品加工进行组织安排、管理等。

2 方法能力目标。具体如下:(1)会识别和测试常用TIL、CMOS集成电路产品;(2)能进行相应资料信息的查询、收集与整理;(3)能应用AutoCAD完成简单数字抢答器的原理图、接线图设计,用面包板完成项目实际制作;(4)能分析和排除项目中的简单故障等。

3 社会能力目标。具体如下:(1)能够做到安全生产、规范操作,节约用电;(2)具有良好的职业素养与职业道德;(3)具有质量、效益、成本意识;(4)能够正确表达和展示工作成果,有良好的沟通能力等。

(二)学习模式设计

电子线路设计与应用课程的教学对象是电气自动化类专业一年级学生,学生的主要情况为:具有一定的电工操作技能,获得了维修电工初级上岗证,但是自学能力不足;具有一定的认知能力与学习主动性,但专业知识综合应用能力不足;学生之间的水平参差不齐,软件应用能力不足。根据以上学生情况分析,本项目以2人为一组,实行“先进带后进”的学习模式,让学习先进的学生与学习后进的学生组成一组,相互学习,共同进步,激发学生学习的积极性。

二、教学过程设计与实施

(一)确认项目任务

“简单数字抢答器”项目是电子线路设计与应用课程的第一个项目,应激发学生的学习兴趣,为该门课程的学习打下良好基础。该项目既包含理论知识,又有一定的实践操作可行性,能起到承上启下的作用,使学生转换思维,运用新的知识、技能解决实际问题。可将“简单数字抢答器”项目分为五个子任务:逻辑代数的认知;逻辑门电路正确使用;不同类型集成门电路的接口;常用集成门电路的逻辑功能识别与检测;会使用常用集成门芯片、按钮、指示灯以及合适的连接线制作简单数字抢答器电路,能应用AutoCAD画出电路的原理图、接线图,能安装、调试、维修电路等。

(二)制定项目教学计划

要制定合理的教学计划,需要根据不同专业和学生的实际情况而定。对于电气自动化技术类专业的学生来说,他们已经完成应用数学、电路、模拟电子技术、Au-toCAD绘图及应用等课程的学习,能够正确使用工具、仪表,会进行电路的布线与操作,具备一定的分析问题、解决问题的能力。“简单数字抢答器”项目教学计划大致可分为:各项目小组制订项目计划,所有小组共同论证项目计划的可行性以及需要改进的地方;对设计的“简单数字抢答器”原理图进行分析,明确元器件连接和电路连线;应用AutoCAD画出布线图;制作电路的元器件清单以及调查所需元器件的市场价格,购买所需元器件,并完成元器件的检测工作;根据布线图制作“简单数字抢答器”电路;完成“简单数字抢答器”电路整体功能检测和简单故障排除;完成项目报告及心得体会。

(三)项目教学实施

项目教学实施本着“人人参与、人人实践”的原则,是一个理论与实践紧密结合的过程,它既注重项目设计与制作的过程,又注重项目完成的成果,鼓励学生发挥聪明才智,设计出功能更加完善的项目电路图,注重创新思维的培养,同时锻炼学生的动手能力,充分调动学生的主观能动性,使学生乐于学习、乐于探索。“简单数字抢答器”项目教学的实施方案如下:

测试常用集成门芯片的逻辑功能,如测试芯片74LS08,74LS32,74LS04(CD40106)、4LS00(CD4011)的逻辑功能;通过亲自布线,掌握常用集成门芯片对信号的控制作用;了解常用74系列门电路的管脚排列;正确使用面包板,正确安装元器件与集成芯片,布线合理,符合工艺要求,具有成本意识与安全意识;画出简单数字抢答器的电路原理图以及布线线图;实际安装制作简单数字抢答器电路;检测、调试、维修简单数字抢答器电路;验收简单数字抢答器电路,并完成项目报告。

三、学习评价设计

项目考核均采用“三位一体”评价模式,即学生自我评价、班组评价、教师(师傅)评价。理论与实践一体化的综合评价模式中,学生不仅会自行设计与制作简单数字抢答器电路,而且能提出该电路的设计与制作缺陷,能对该电路进行一定的电路改造,能自由表达自己的观点,重点培养学生的表达能力与自信心。

(一)期末总评设计

期末总评采用“235”考核方式,即平时成绩20%+期末理论综合考核30%+项目能力考核50%。

(二)项目能力考核评价设计

项目能力考核评价设计详见表1。

(三)期末理论综合考核设计

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[关键词]水利水电 工程 新技术 应用

中图分类号:TU511 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0083-01

一、新技术在水利水电施工的应用

1、水利水电工程中使用的混凝土外添加剂技术

在水利水电工程施工中,混凝土是非常常见的材料,其在使用方面会对工程的耐久性和稳定性产生很大的影响,一旦其特性没有得到有效的发挥,可以使用外加剂对出现的问题进行解决。在混土材料中添加外加剂,能够起到收效高、作用大、用途广的特点,使用外加剂还能对混凝土的表面光泽情况进行改善,对水利水电技术的发展起到了很大的作用。

2、大体积碾压混凝土施工技术

碾压混凝土施工技术是一种浇筑方法,具有速度快、投资少、经济效益高等特点,主要通过使用大型振动碾压机械,对干硬的混凝土拌和物进行压实,并大体积、薄层的逐渐碾压。该施工技术适用于路面、飞机跑道等大体积混凝土施工,且已取得明显的碾压效果。水利水电施工中可应用大体积碾压混凝土施工技术,但为了更加有效的应用,还需不断改进创新。

3、施工导流与围堰技术

施工导流指的是在河床中修筑围堰,以维护基坑,并按照预定方式将河道中上游来水导向下游,为水利水电施工创造有利的干地条件。在水利水电施工中,施工导游和围堰是重要的施工技术,其中施工导流贯穿整个施工全过程,对水利水电工程枢纽布置、施工工序、施工进度等具有重要的影响作用。由于施工导流方案与工程工期、质量、造价等密切相关,设计时应结合工程实际情况,并严格按照国家建设计划要求,合理划分导流时段、选择导流流量等。在水域上进行水利水电施工时,修筑围堰可有效解决施工导流问题,围堰通常可采用土石过水方法,铺设堰顶和护坡则可采用水泥稳定砂粒。围堰施工时,可采用同时进占上下游河床的方法,推土机配合挖掘机铺设围堰填筑料,填筑高程应高于原水平面0.5m。完成一期围堰填筑后,严格控制速度抽排围堰水,并严格控制铺料和压实度。封堵完成纵向围堰后,为防止围堰渗水,给围堰施工安全造成严重影响,应用水泥拌制砂砾料处理边坡,同时对围堰沉降量进行密切监测。

4、预应力锚固技术

在水利水电施工中,预应力锚固技术是一项具有发展潜力的技术,具有施工应用广、效益高等优点,可加固原有建筑物,传递拉应力,且能表现出独特功能。预应力锚固是发展自预应力混凝土的锚固技术,可根据施工设计要求的方向、大小、锚固深度等,将主动预压应力预先施加于基岩或建筑物,改善受力条件或加固。预应力锚固技术结合现代新技术,如GPS定位技术,可更加符合施工设计要求,并达到改善基岩或建筑物受力条件或加固的目的。

5、光面爆破技术

光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的施工技术,通过控制爆破作用范围和方向,可使岩面爆破后光滑平整,且能有效防止岩面开裂,从而稳定岩壁,减少施工量,如欠挖、支护等。光面爆破前,需在开挖轮廓线合理布置平行炮眼,炮眼中不耦合的少量药,之后同时起爆炮眼。爆破时,炮眼中心连线会破裂成平整光面,而且岩石抗压强度高于炮孔压力值时,还会避免破坏炮眼壁,只引起少量裂隙。目前,在水利水电施工中,光面爆破的常用参数为:硬岩,周边眼间距55~65cm,最小抵抗线60~80cm,相对距离0.8~1.0E/M,装药集中度300g~350/m;中硬岩,周边眼间距45~60cm,最小抵抗线60~75cm,相对距离0.8~1.0E/M,装药集中度200g~300/m;软岩,周边眼间距35~45cm,最小抵抗线45~55cm,相对距离0.8~1.0E/M,装药集中度70g~120/m。

6、AtuoCAD辅助设计技术

AtuoCAD辅助设计是一门新兴的计算机技术,具有加快设计、提高工作效率的特点,广泛应用于各方面,若在水利水电施工中充分应用,可有效加快施工进度,提高整个工程综合效率。另外,在绘图方面,AtuoCAD具有独特优势,能绘制工程横断面、纵断面图,计算断面面积,而且可以通过编制常用程序,得到绘制标注、断面法开挖计算等数据。水利水电施工复杂繁琐,若采用传统计算方法,如计算器、手工计算等,不仅会花费大量时间,还会在一定程度上导致数据出现误差,而采用AtuoCAD则能有效进行复杂计算。可见,在水利水电施工中应用AtuoCAD辅助设计技术,能直观明了的进行图形计算,有助于减少施工计算强度和工作量,以及促进水利水电的快速发展。

二、改进水利水电施工新技术采取的措施

1、引进先进的技术,培养技术人才

市场经济在发展过程中,为了能够更好的提高施工技术水平,对先进人才的引进要非常重视。企业可以在发展过程中应用先进的激励方案,对人才进行充分的利用。对科技人才进行定期的培训,完善其科技掌握程度,够更好的促进企业发展。

2、加大科技创新的投入,优化管理体制

(1)加大科技创新的投入。相关企业应该加强与科研单位的合作,进行新技术的培训,新手其他科研人员的优秀科技。同时,结合施工项目的特点,支出相应的经费,与先进的科研技术共同创新,对新技术和新材料进行研究。

(2)进行管理模式改革。向同行业的其他企业学习先进的经验,对现有的企业管理技术、方法进行优化,寻求新的适合自己的管理模式。应该在学习中回头看,总结经验教训,引进先进的管理办法和管理模式,共同促进水电水利技术的快速发展。

三、拓宽发展“新思路”,创新水利水电发展路径

1、工程建设重“绿色”

在水利水电建设中,为增强堤坝的刚性,使其更好的抵御洪水的冲击,可顺沿堤坝的方向,建设成间距为3米的混凝土梁,在堤坝的横向上,适度增加混凝土梁,形成纵横交错的立体混凝土架构。客观上,混凝土框架之间的空隙,形成了一处处深潭,如在深潭中种植一些扎根性强,能够有效防止水土流失的植物,不仅改变了抛石处理的路径,而且通过抗滑桩与植物的有机结合,大大增强了堤坝的柔韧性和稳定性,而且更有利于植物的生长,拓展了水利水电生态环境建设空间。

2、因地制宜重“设计”

设计,是水利水电建设的开端。在水利水电施工地段的选择上,要站在可持续发展的角度,立足于抗旱防洪,进行总体规划,确定开发利用的重点区域。比如,根据耕地及住户的分布情况,确定开发的先后顺序,对于因开发引起的大面积耕地流失问题,要坚持能不开发就不开发的原则,从而审慎保护耕地,维护群众利益。

3、移民安置重“民生”

水利水电移民安置工作,虽说是个老话题,但常提常新。实践证明,水利水电建设中的移民安置,维系国家安全稳定,事关经济可持续发展。深入研究移民安置新措施,着力在丰富安置内涵、完善安置法规、构建安置体系上下功夫,并通过法律的规范性、约束性、强制性,将扶持办法、补偿措施固化下来,使移民安置办法规范有序运行。

三、结束语

水利水电工程质量是工程建设的关键,直接影响工程竣工后的安全运行。在水利水电施工中,根据工程实际情况,兼顾综合效益,准确找到坚守新技术应用与水利水电快速发展的结合点。

集成电路与应用范文6

本文分析了智能功率集成电路的发展历程、应用状况和研究现状,希望能抛砖引玉,对相关领域的研究有所贡献。

【关键词】智能功率集成电路 无刷直流电机 前置驱动电路 高压驱动芯片

1 智能功率集成电路发展历程

功率集成电路(Power Integrated Circuit,PIC)最早出现在七十年代后期,是指将通讯接口电路、信号处理电路、控制电路和功率器件等集成在同一芯片中的特殊集成电路。进入九十年代后,PIC的设计与工艺水平不断提高,性能价格比不断改进,PIC才逐步进入了实用阶段。按早期的工艺发展,一般将功率集成电路分为高压集成电路(High Voltage Integrated Circuit,HVIC)和智能功率集成电路(Smart Power Integrated Circuit,SPIC)两类,但随着PIC的不断发展,两者在工作电压和器件结构上(垂直或横向)都难以严格区分,已习惯于将它们统称为智能功率集成电路(SPIC)。

2 智能功率集成电路的关键技术

2.1 离性价比兼容的CMOS工艺

BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺是目前最主要的SPIC制造工艺。它将Bipolar,CMOS和DMOS器件集成在同一个芯片上,整合了Bipolar器件高跨导、强负载驱动能力,CMOS器件集成度高、低功耗的优点以及DMOS器件高电压、大电流处理能力的优势,使SPIC芯片具有很好的综合性能。BCD工艺技术的另一个优点是其发展不像标准CMOS工艺,遵循摩尔定律,追求更小线宽、更快速度。该优点决定了SPIC的发展不受物理极限的限制,使其具有很强的生命力和很长的发展周期。归纳起来,BCD工艺主要的发展方向有三个,即高压BCD工艺、高功率BCD工艺和高密度BCD工艺。

2.2 大电流集成功率器件

随着工艺和设计水平的不断提高,越来越多的新型功率器件成为新的研究热点。首当其冲的就是超结(SJ,Superjunction)MOS器件。其核心思想就是在器件的漂移区中引入交替的P/N结构。当器件漏极施加反向击穿电压时,只要P-型区与N-型区的掺杂浓度和尺寸选择合理,P-型区与N-型区的电荷就会相互补偿,并且两者完全耗尽。由于漂移区被耗尽,漂移区的场强几乎恒定,而非有斜率的场强,所以超结MOS器件的耐压大大提高。此时漂移区掺杂浓度不受击穿电压的限制,它的大幅度提高可以大大降低器件的导通电阻。由于导通电阻的降低,可以在相同的导通电阻下使芯片的面积大大减小,从而减小输入栅电容,提高器件的开关速度。因此,超结MOS器件的出现,打破了“硅极限”的限制。然而,由于其制造工艺复杂,且与BCD工艺不兼容,超结MOS器件目前只在分一立器件上实现了产品化,并未在智能功率集成电路中广泛使用。

其他新材料器件如砷化嫁(GaAs),碳化硅(SiC)具有禁带宽度宽、临界击穿电场高、饱和速度快等优点,但与目前厂泛产业化的硅基集成电路工艺不兼容,其也未被广泛应用于智能功率集成电路。

2.3 芯片的可靠性

智能功率集成电路通常工作在高温、高压、大电流等苛刻的工作环境下,使得电路与器件的可靠性问题显得尤为突出。智能功率集成电路主要突出的可靠性问题包括闩锁失效问题,功率器件的热载流子效应以及电路的ESD防护问题等。

3 智能功率集成电路的用

从20年前第一次被运用于音频放大器的电压调制器至今,智能功率集成电路已经被广泛运用到包括电子照明、电机驱.动、电源管理、工业控制以及显示驱动等等广泛的领域中。以智能功率集成电路为标志的第二次电子革命,促使传统产业与信息、产业融通,已经对人类生产和生活产生了深远的影响。

作为智能功率集成电路的一个重要分支,电机驱动芯片始终是一项值得研究的课题。电机驱动芯片是许多产业的核心技术之一,全球消费类驱动市场需要各种各样的电动机及控制它们的功率电路与器件。电机驱动功率小至数瓦,大至百万瓦,涵盖咨询、医疗、家电、军事、工业等众多场合,世界各国耗用在电机驱动芯片方面的电量比例占总发电量的60%-70%。因此,如何降低电机驱动芯片的功耗,提升驱动芯片的性能以最大限度的发挥电机的能力,是电机驱动芯片未来的发展趋势。

4 国内外研究现状

国内各大IC设计公司和高校在电机驱动芯片的研究和开发上处于落后地位。杭州士兰微电子早期推出了单相全波风扇驱动电路SD1561,带有霍尔传感器的无刷直流风扇驱动电路SA276。其他国内设计公司如上海格科微电子,杭州矽力杰、苏州博创等均致力于LCD,LED,PDP等驱动芯片的研发,少有公司在电机驱动芯片上获得成功。国内高校中,浙江大学、东南大学、电子科技大学以及西安电子科技大学都对高压桥式驱动电路、小功率马达驱动电路展开过研究,但芯片性能相比于国外IC公司仍有很大差距。

而在功率器件的可靠性研究方面,世界上各大半导体公司和高校研究人员已经对NLDMOS的热载流子效应进行了广泛的研究。对应不同的工作状态,有不同的退化机制。直流工作状态下,中等栅压应力条件下,退化主要发生在器件表面的沟道积累区和靠近源极的鸟嘴区;高栅压应力条件下,由于Kirk效应的存在,退化主要发生在靠近漏极的侧墙区以及鸟嘴区。当工作在未钳位电感性开关(UIS} Unclamped Inductive Switching)状态的时候,会反复发生雪崩击穿。研究表明,NLDMOS的雪崩击穿退化主要是漏极附近的界面态增加引起的,且退化的程度与流过漏极的电荷量密切相关。雪崩击穿时流过器件的电流越大,引起的退化也越严重。

参考文献

[1]洪慧,韩雁,文进才,陈科明.功率集成电路技术理论与设计[M].杭州:浙江大学出版社,2011.

[2]易扬波.功率MOS集成电路的可靠性研究和应用[D].南京:东南大学,2009.

[3]马飞.先进工艺下集成电路的静电放电防护设计及其可靠性研究[D].杭州:浙江大学,2014.

[4]郑剑锋.基于高压工艺和特定模式下的ESD防护设计与研究[D].杭州:浙江大学,2012.