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电路分析与设计范文1
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）08C-0068-03
电子电路分析与应用无论是对于教师的教学来说，还是对于学生的研习来讲，都是难度较大的一门课程。基于工作过程的教学方式是学生在老师的引导之下，通过完成一个个工作任务而开展的教学实践活动方式，这种教学方式以工作任务为教学主线，教学主体则回归学生，教师在整个教学活动过程中仅仅起到主导的作用，依据工作任务需求、岗位与学生发展的需求、相应专业课程改革的需求选取教学的内容。基于工作过程来进行教学是一种可以有效提升学生综合素质和技能的新型教学方法，它的目标在于让学生可以把握其专业所需的基础知识技能，具备探索和分析实际问题的能力，为后面学习专业其他课程做好准备。
一、高职电子电路分析与应用课程的特点分析
高职院校教育的最终目的是培育与经济社会发展相适应的，掌握相关专业理论与实践操作技术知识，具备从事相关岗位的全方位的素质与综合就业技能，适应一线技术岗位的高级技术型人才。高职教育与一般大学本科教育，或者是大多数中等职业技术教育不同，大学本科教育更关注专业理论性知识，中等职业技术教育则更关注培养学生的操作技能。而高职教育中所教的专业理论知识要求没有本科教育要求高，仅要求掌握基础性的理论知识就可以，但对实践操作技能却比中职教育要求更高，高职教育不仅要避免流于本科化，同时还要防止被中职教育同化。针对电子电路分析与应用这门课程来说，由于它在理论方面比较抽象，在实际教学的时候需要去繁化简地进行理论教学，原则就在于满足学生工作岗位实际需要就可，同时还要重点加强与实践操作结合紧密的理论部分的讲解。教师需要关注学生掌握相关理论知识之后的实际应用技能的培养，淡化那些繁杂理论知识的推理教学，注重培养学生的实际动手技能。
二、基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计
（一）设计思路
培养具有一线岗位（如电子产品开发、装配、检测、维护等工作岗位）职业技能的人才作为目标，结合实践操作的工作任务，并将某些具有代表性的电子商品作为教学载体，开展以工作过程为基础的体系化的课程教学设计。在学生学习策略中突出工作过程的实践操作方面，选择基于工作过程的教学方式，将教学与操作紧密联系在一起，使学生可以在教学过程中学习操作动手，在具体操作的过程中学习到知识，经过实践性的探究、设计、调试并尝试自己制作典型电子电路，确保他们可以熟练掌握相关知识技能，从而适应就业市场对于求职者的需求。
在进行课程教学设计的过程中，需要坚持下面五点原则：一是在确定电子电路分析与应用这门课程的教学目标的时候，需要以相关专业的最终培养方向作为其根据；二是经过解析该课程的教学目标之后，才可以得到确定的能力目标评估表；三是确定电子电路分析与应用这门课程的具体教学内容时，则需要根据岗位技能的实际需求；四是在进行教学活动设计的时候需要以典型电子产品为载体；五是依照电子生产行业的实际操作技术规范进行教学考核方案的制定。
（二）设计理念
教学内容制定、教学模式的选择、教学实施方案、教学评价标准的设计等方面是电子电路分析与应用这门课教学设计的关键所在。在进行实际操作的时候需要根据电子行业、电子相关企业的发展，并结合当地电子产业结构与电子相关就业市场的实际需要，结合电子电路分析与应用这门课程的特点与教学目标，从相关专业的具体规划设计、课程设计等步骤开始，全阶段都要加强与校外合作企业的联系，做好这些步骤才可以完成科学合理的电子电路分析与应用课程的教学设计。
（三）“工作过程”分析
基于工作过程的电子电路分析与应用教学方式的基础就在于“工作任务”，这种教学方式强调每个学生都可以参与进来，也就是在实际教学的过程中，让学生真切地参与工作任务设计、执行与管理，在完成一个个工作任务的时候完成实际教学内容。这种教学方式往往是采取小组合作的策略，教师与学生一起设计工作任务，学生一起又或者是分小组完成整个工作任务。
如前所述，电子电路分析与应用这门课程在理论与实际操作技能方面有较高的要求，是相关专业的关键课程之一。学生学习这门专业课程，在生活中有什么用途，怎样才可以将在这门课程所学到的知识运用在实际生活中，这是整个学习阶段需要解决的关键问题。那么在进行教学设计的时候怎么才能将这个关键体现出来呢，答案就在于突出高职院校学生的具体特点与高职院校教学的特色，加强培养高职学生实际操作能力。基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计分为以下环节：
1.依据教学内容及学生学习的实际情况，提出科学、合理的“工作任务”。
2.资讯：首先由老师在课堂上进行必要的实验教学演示，让学生理解基础的理论知识，然后将班级分成几个小组进行工作任务的布置，小组的人数一般为3至5人较为合适，学生针对自身的工作任务研讨、搜寻相关资料。
3.计划、决策：在这个环节首先由学生设计出具体的工作计划，并将其设计理念与实施策略以书面的形式写出来，然后将方框图画出来，并将原理图也设计出来，选取合适的电子元件，如果有需要还可以进行仿真实验，在此时教师可以进行适度指导，并开展小组间的交流活动，最后将工作任务实施方案确定下来。
4.实施：学生自行确定小组中成员的分工情况与成员之间以什么样的方式进行合作，院校给予相关器材的支持，让学生可以正式开展工作任务的实施。
5.检查、评估：工作任务的评价工作可以结合自我评价、各个小组间相互评价与教师评价这三种方式，并且起主导作用的应该是学生自己，小组间互评只是作为一种辅助方式，而教师在整个评估环节中只是起到一种指导调控的作用。首先要求学生以多媒体等形式充分演示工作任务设计得到什么样的成果与在完成工作任务的过程中有什么样的学习心得，然后采用5个级别评分制度进行自评，其余小组依据其演示情况与工作任务完成成果，进行充分讨论，然后从成果、沟通表达能力、小组合作等方面给予评分，教师依据实际情况适时进行点评。
（四）基于工作过程的情境化教学设计
我院在实施基于工作过程的电子电路分析与应用这门课程的教学改革中，通过对本课程传统教学模式所构建内容的深入分析，结合了大多数电子企业典型电子产品设计、制作过程，本着学生“够用、能分析、会操作”的原则，将原有教学体系下的基本内容（半导体元件、基本放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器、振荡器、直流稳压电源、逻辑代数基础、基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生电路、模数转换及数模转换等）设计成了三个基本教学情境：OCL音频功率放大电路，直流稳压电源电路，限时抢答器电路。三个学习情境都各自有自己的典型工作任务和学习载体，通过完成这些工作任务，学生就可以掌握电子分析和制作所需要的基本知识和技能，并把它们有机地融合在一起。
例如在OCL音频功率放大器这个主教学情境中，设计了电子元件的认识及检测、前置放大器、音响音调控制电路、音频功率放大器的制作这四个既相对独立，又互相融合的环节作为子教学情境，让学生在完成这些“工作任务”中，能循序渐进地完成掌握基本操作技能的目标。在直流稳压电源电路环节中设计了整流滤波电路、直流稳压电源等子学习情境。而在限时抢答器环节中则设置了第一鉴别电路、数码显示电路、计时单元电路、报警电路四个子学习情境。三个主教学情境与十个子学习情境相辅相承，构成了“基于工作过程”的电子电路分析与应用的教学体系，如图1所示。
在具体教学实践过程中，教师需要特别注重对每个学习情境中知识与实践的有机结合，并以学生为主体，让学生通过独立资讯―互助讨论―独立分析来完成工作任务，保证学习过程的完整性和有效性。
下面以“音频功率放大器的制作”为例，说明基于工作过程的教学设计思路：
了解认知阶段（对应企业“电子产品组装与检测”工作中的识读电路原理和印刷电路板装配图工作过程）：教师下发项目任务书，并讲解任务性质。在这个阶段主要是学生在教师的辅导下，了解相关知识。
资讯阶段（对应产品生产流程安排）：教师进行任务演示，并指导学生制定工作计划。学生根据任务中的要求，在教师的引导和帮助下，收集、翻阅如元器件、放大电路特点与分析方法等方面的资料，并制定出完成制作、调试电路工作任务的具体步骤。
计划决策阶段（对应产品生产材料的采购）：在教师的审核指导下，学生按方案实施工作任务，对于一些关键环节进行分组讨论。例如需要什么样的电子仪器，如何绘制电路装配图，如何分析与调试电路，在制作中可能会出现什么问题，解决问题的方法等。
实施阶段（对应产品的装配、检测调试和性能分析阶段）：教师在这个阶段需要进行及时的技术指导，而学生则需要集中精力，进行电子元器件的检测、焊接、调试、电路性能分析、排除故障等工作，并做好每一步骤的记录，进行相关参数计算和分析。此阶段是整个学习过程的关键环节，也是学生最容易出问题和需要老师细心指导的环节，教师一定要认真把好这一关。
检查阶段（对应产品开发制作的总结阶段）：学生在教师指导下撰写制作、测试报告，教师验收学生的作品。
评价阶段（对应产品合格检查阶段）：学生互相检查、交流工作学习心得，各小组派代表发言；教师最后进行总结，主要是对学生工作中的关键点和容易出现的问题进行讲解和总评等。
实践证明，高职基于工作过程的课程教学改革符合高职院校的办学方向，给高职教育实施职业特色化教育带来了新的思路探讨方向。广西机电职业技术学院应用电子专业在进行骨干高职院校建设过程中，通过实施基于工作过程的教学改革，学生普遍反映能真正学到了有用的知识，同时对学习也更感兴趣。基于工作过程的课程教学设计，不是简单地改变教学模式，而是要在课程中大胆引入实际的工作环节，让学生接触实际，接触工作，有针对性地进行学习和训练。加强校企合作是这种教学改革得以持续发展和进一步深化的有力保证。
【参考文献】
[1]童乃诚.高职课程教学内容建设探讨[J].中国职业技术教育，2010（14）
[2]钟新跃.基于工作过程导向的课程改革实践[J].中国校外教育，2010（1）
[3]李仲秋.电子电路分析与实践课程内容的选择与序化[J].机械职业教育，2010（5）
电路分析与设计范文2
关键词：变送器，热噪声，闪烁噪声，微弱信号传输系统
Abstract: In this paper, the analysis and design optimization of 1/f noise are described. The noise of a typical transmitter is analyzed and calculated, including the 1/f noise, also verification with Hspice is done. Through the optimization of output resistance and tran-impedance of the amplifier, better performances were resulted.
Key words: transmitter, hot noise, 1/f noise, low level signal processing systems.
现今的模拟电路设计者经常要考虑噪声的问题，因为噪声是集成电路设计中重要的因素之一，它决定着微弱信号传输系统的性能。由于集成系统的噪声由组成该系统的基本集成单元的噪声特性决定，所以为了优化电路的噪声，了解每个基本单元所产生的噪声是非常重要的。
本文首先对噪声的特性、种类进行了简单描述，并给出了一些有关噪声计算的公式。同时重点分析了一种变送器电路中的噪声，计算出了电路中各端口的噪声，以及总的输出噪声，并通过HSPICE仿真验证了计算结果。其次对产生较大噪声的模块进行分析，最后提出了针对该电路的噪声优化的具体方法。
1噪声的统计特性[1]
噪声是一个随机过程，也就是说噪声的瞬时值在任何时候都不能被预测。但在很多情况下，噪声的平均功率是可以被预测的。从基本电路理论可知，一个周期性电压V（t）加在一个负载电阻RL上消耗的平均功率由下式给出：
T是周期。Pav可被形象地看作是V（t）在RL上产生的平均热能。由于噪声的随机性，测量须在较长的一段时间内进行。
其中x（t）表示电压量。图1.1表示对每个信号取平方，在较长时间T内计算由此产生的波形下的面积，平均功率可通过将面积对T归一化后得到。
1.1 噪声谱
噪声谱,也称为“功率密度谱”（PSD），表示在每个频率上，信号具有的功率大小。
1.2 幅值分布
通过长时间的观察噪声波形，可以构造出噪声幅值的分布，表示出每个值出现多么频繁，x（t）的分布，也被称为“概率密度函数”（PDF），被定义为
PX（X）dx=x
的概率.式中X是在一些时间点上测量出的x（t）值。
2噪声的类型[2]
集成电路处理的模拟信号主要会受两种不同类型的噪声影响：热噪声和闪烁噪声。
2.1 热噪声
导体中电子的随机运动尽管平均电流为零，但是它会引起导体两端电压的波动。因此，热噪声谱与绝对温度成正比。
如图1.2所示，电阻R上的热噪声可以用一个串联的电压源来模拟，其单边谱密度为：
Sv （f）=4kTRf≥0 （1.5）
式中k=1.38e-23J/K是玻尔兹曼常数。Sv（f）的单位是V2/Hz
2.2 闪烁噪声
在MOS晶体管的栅氧化层和硅衬底的界面处出现许多“悬挂”键，产生额外的能态。当电荷载流子运动到这个界面时，有一些被随机地俘获，随后又被释放，结果在漏电流中产生“闪烁”噪声。
闪烁噪声可以更容易地用一个与栅极串联的电压源来模拟，近似地由下式给出
式中K是一个与工艺有关的常量，我们的表示法假设了1Hz的带宽。与悬挂键相关的俘获―释放现象在低频下更常发生，正因如此，闪烁噪声也叫1/f噪声。式（1.6）与WL的反比关系表明要减小1/f噪声的方法，就是必须增加器件面积。
3变送器中的噪声[3]
本文以一种变送器电路为例，分析其噪声。该电路中既存在热噪声也存在闪烁噪声，热噪声主要是由电阻产生的。由于该电路是一种主要工作在低频状态下的变送器，根据式（1.6）可知，闪烁噪声与频率成反比，所以电路中的噪声以1/f噪声为主。图1.3为该变送器的功能结构图。其中A1,A2是差分输入的放大器, A3是实现19倍电流放大关系的放大器，IREF1,IREF2是两个1mA的电流源。该变送器是一个精密、低漂移的双线变送器，它可以把微弱的电压信号进行放大并变换成4mA～20mA的电流信号后进行远距离传送。输入输出的关系式为：Io=4mA+（0.016 由于噪声会影响电路的线性度，而该电路对线性度的要求很高，所以我们要尽量降低其噪声。
（1）总体噪声的分析
我们先根据公式估算一下电路的总体闪烁噪声. 噪声公式为：
作频率，该电路工作在低频状态，本文设f=100 Hz, fH为带宽，本设计将整体电路的带宽设为118 Hz, fL为低频截止点，设为100 Hz。因此由公式得：
通过HSPICE仿真可以验证该电路的总的输出噪声。仿真时本文用到的是上海贝岭工艺厂提供的PNP管, NPN管,以及电阻和电容的模型。为了接近实际情况，根据厂家测试数据本仿真将模型中的两个噪声参数设定为AF=2,KF=5e-03然后利用.AC DEC 100 1 100k的交流卡和.NOISE OUTV INSRC NUMS 的噪声卡语句对电路进行交流仿真，结果如图1.4所示。横坐标为频率，纵坐标为噪声值。它表示的是图1.3中Io处的总的电压输出噪声。由图 （2）各结点噪声的分析
IREF1,IREF2结点处的噪声为
本文计算的是闪烁噪声，而仿真结果还包含热噪声及其它噪声。可以看出输出级的噪声比前一级低很多，下面具体分析一下降噪的方法。
4本设计采用的降噪方法
本设计主要是通过降低输出电阻和采用差分输入的电路结构来降低噪声的。
1. 由式（1.5）给出的噪声表达式可知，它与电阻值成正比。在电路中噪声值也与该电路的等效输出电阻成正比。利用HSPICE元件卡中的电阻仿真语句，进行交流仿真并对很短的频率进行扫描分别得出了两个电流源的等效输出电阻和电路中总的输出电阻。如图1.6和图1.7所示。 从仿真结果中可以看出，电流源的等效输出电阻为2.6kΩ，电路总的等效输出电阻为17.7Ω。它们的比例与噪声的比例相近。因此电流源的输出噪声与其等效输出电阻是密切相关的。可见本设计是通过降低等效输出电阻降低了输出噪声。
2.如图1.8，1.9所示，为跨导放大器的示意图和电路结构图。INN3,SPAN5,INP4,SPAN6分别是跨导放大器的两个输入端。两个跨导放大器构成了一个大的差分结构。由于差分结构对称点上的增量（交流）接地，因而不会受到电流源接地回路中寄生参数的影响。差分结构的另一个重要优点是它有抑制共模干扰的能力。这一考虑在混合信号应用别重要，差分结构的放大器对抑制噪声也有显著的作用。由于MOS晶体管的沟道电阻产生热噪声，所以选择双极差分输入会得到一个相对好的噪声系数。
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如果要对该电路进行进一步的噪声优化，可以考虑采用增加器件面积的方法去减小1/f噪声。因为器件面积的增加，会使流过器件的电流密度减小，使得电荷载流子被“悬挂”键俘获的数量减少，从而降低漏电流中产生的闪烁噪声。
5总结
噪声现象及其在模拟电路中的影响越来越受到关注，因为噪声与功耗、速度和线性度之间是互相制约的。本文对一种变送器产生的噪声进行了分析，提出了利用减小输出电阻和采用差分电路结构以及加大器件面积的方式来降低噪声的方法，噪声计算和仿真的结果均符合产品的设计指标。
参考文献
[1]毕查德・拉扎维 著 《模拟CMOS集成电路设计》，西安交通大学出版社，2002。
[2]池保勇，余志平，石秉学 著《CMOS射频集成电路分析与设计》，清华大学出版社 2003。
[3]PAUL R.GRAY著《模拟集成电路的分析与设计》，高等教育出版社，2002。
[4]王勇著《放大器固有噪声分析》，2008。
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[6]S. M. Sze. Physics of Semiconductor Devices. Second Ed. , New York: Wiley, 1981.
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[9]H. A. Haus et al.. Representation of Noise in Linear Twoports. Proc. IRE, vol.48, pp.69-74,Jan. 1960.
作者简介
卢剑，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
律博，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
刘峻，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
王鸿鹏，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
郭宇，高级工程师，研究方向：集成电路的设计与研究;
苏建华，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
吴春瑜，教授，硕士生导师，主要从事集成电路及半导体器件的教学与研究;
电路分析与设计范文3
一、设定目标
在数字电路教学中，教师发现“兴趣”是最关键的问题，从这个角度考虑，第一次数电课，首先给学生介绍数字信号的特点、数字系统的组成、数字电路在电子系统中的作用，使学生建立一个对数字逻辑电路的系统的概念。然后是详细讲解各章节内容在数字逻辑电路系统中所处的位置和作用，通过前面的工作，学生基本上了解了这门课要干什么，学完后有什么用处。教师在这种情况下要引导学生设定目标，例如做一个多功能流水灯、多路抢答器、出租汽车里程计价表等等，尽量让每一个学生都有一个目标。让学生感到自己受到尊重，可以有自己的想法，从而对这门课有自信。然后对每个学生的目标进行分析，告诉学生，要实现这个目标，需要掌握哪些章节的内容，教师可以更加详细的介绍某个章节在这个目标实现中起了多大作用，让学生带着目标来上课，目标驱动学生产生学习知识的动力，使学生感觉到数电这门课有意思，不无聊，逐渐也就产生了兴趣。[2]
二、实现目标
有了目标，学生就可以参与其中，带着问题来听课，课堂也就有了活力，教师要不断的鼓励和引导学生，以学生为中心，进行答疑解惑，同时授课教师要在充分了解学生的基础上，依托自己所授课程，结合学生的目标，开阔学生的思维，从而培养学生的学习能力和创造力，增强学生的学习信心和兴趣。例如有些学生的目标是设计一个多功能流水灯，其主要部分时实现定时功能，即在预定的时间到来时，产生一个控制信号来控制彩灯的流向、间歇等，可用可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能，利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。学习了理论知识后，教师可以通过让学生自己设计电路原理图，实验室提供器材搭接组装电路，在教师的指导下让学生按单元电路分块调试，并最终按照设计整体调试实现结果，观察彩灯工作情况并记录。让学生充分体验到动手、动脑、动口的过程，享受设计成功的快乐，从而激发学生的学习兴趣。同时鼓励学生大胆猜想和独立思考，创新设计理念，并通过实验否定错误或修正猜想，使学生拥有解决问题的勇气和决心。[3]
三、目标总结
经过学生的努力，一个个目标实现了，也就意味着一个个知识点被掌握了，这时候，教师再回归到理论课上，让学生进行总结。总的来说，每一章节的内容要点是什么，都有什么用，相信通过不同学生的思维加工，数字电路这门课程将会掌握的淋漓尽致。当然每门专业基础课程固然有自己的学科特点，但学习方法和研究思路有其共通之处。对于专业课教学，要非常注意在教学的时候，要做到授之以渔而非授之以鱼。社会在进步和发展，学生的眼界和思想远远超过了以往各个时期，教师要传递给学生新的理念和科学的方法。[4]
结论
电路分析与设计范文4
关键词：高速公路；机电设备；维护与管理
中图分类号： TU997 文献标识码：A
机电设施的维护与管理是高速公路养护区别于一般公路养护的重要特征，也是保证高速公路正常运营的不可缺少的重要环节。机电设施的维护一般包括监控、收费、通信、通风照明、供配电系统维护以及消防等，这些工作往往具有技术要求高、程序复杂、危险性大等特点。
1高速公路机电设备维护管理的重要性
随着高速公路网的不断扩大及完善，高速公路管理对机电设备系统的依赖性越来越强，近几年建成通车的高速公路机电设备系统更加完善，投资也在不断增加。因此，做好高速公路机电设备的维护管理使其发挥出应有的作用，显得十分重要。其重要性具体概况如下：1）机电设备的可靠运行是高速公路正常营运的重要保证；2）发挥机电系统的最大功能和效益；3）提前预防设施病害的发生，及时治理随时出现的损坏，尽可能延长设施的使用寿命，延缓大修周期，降低运营管理成本。
同时，高速公路机电系统具有技术集成程度高、设备分布广、涉及面大、设备故障率高、技术更新快等特点，这就使得维护人员除了要熟悉设备的工作流程和维护规程，熟悉掌握和使用维护工具和仪器外还应不断学习高速公路机电系统中使用的新技术、新材料、新工艺，以更好地服务于高速公路交通。
2高速公路机电设备维护与管理
收费系统、通信系统和监控系统作为高速公路机电系统的主要组成部分，三大系统的正常、可靠运行是高速公路高速、正常、安全、舒适运行的保障。为此，提高高速公路机电设备维护和管理的工作水平就显得十分重要了。
3收费系统的维护和管理
周维护要求维护员、电工完成对机电设备内部的细致除尘、除油工作及测试设备工作。
3.1维护员对车道设备进行细致除尘，按正常程序，关闭计算机，并关闭控制柜内部总空气开关。对车道控制柜内部进行细致除尘；用刷子除去I/O隔离板、接线排、风扇、散热片等上面的灰尘，并检查风扇运转情况。用抹布擦洗控制柜内壁。对票据打印机的内部除尘；打开打印机上盖，用毛刷和皮老虎清理碎屑。对自动栏杆机的内部除尘；打开自动栏杆机，用抹布擦拭栏杆机内壁。
3.2电工每两周对发电机组进行一次空载运行。具体步骤是一、合上充电机开关；二、检查发电机组各指示灯是否正常；三、扭起红色的紧急保险开关；四、断开发电机出口油断路器；五、启动发电机运行五分钟；六、关闭发电机。
月维护由维护员、电工清理所有机电设备内部灰尘，并对部分机械部分进行紧固、上油。
3.2.1维护员对车道设备进行深度除尘。①清洗票据打印机，切断电源和数据线，打开顶盖，拿出色带架，将打印机反扣过来，左手拖住打印机，用右手将打印机内的剩余纸屑轻拍出。拧开打印机前部左右两个螺丝，卸下打印机外壳。卸下时要小心操作，应先拔下内部连线。卸下后用皮老虎和刷子清除残留纸屑。用抹布除去打印机内部油污，在打印机传动轴上加注油，完毕后将打印机安装还原。②对工控机内部的除尘。切断电源，打开工控机盖，用刷子清扫内部的灰尘。在清扫过程中要小心细致，以免损坏内部的电子器件。紧固接线排上连线，以防脱落。检查风扇是否正常运转，运转不正常应及时更换。③对电动栏杆的深度维护 清洁电动栏杆的箱体，在机械传动部位加注油。打开栏杆机外壳，清洁内部灰尘，用万用表测试，自动栏杆机控制器电压是否正常。
3.2.2UPS电池组的维护。电工每两个月应对UPS电池组进行一次定期充电放电。UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，时间长了就会造成电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。放电试验做法是UPS带载，然后断开市电，使UPS处于电池放电状态，放电持续时间视电池容量而定，当UPS发出嘟嘟声报警时，恢复市电供电，继续对电池冲电。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。
3.3通信系统的维护和管理
3.3.1日常维护：抽检沿线手孔、人孔、光缆设施清洁和安全性。
3.3.2月度维护。检查电缆接头部分和接线盒，保证电缆在紧急电话接线盒内的连接固定牢靠，外观无破损、无虫害，发现问题及时处理。检查机房电缆进线配线箱避雷器是否完好。清洁光缆各备用尾纤接头、法兰盘等、并对光缆的各备用纤芯作导通测试，对不合要求的纤芯则重新做好熔接接续。每月巡检沿线手孔、人孔、管道设施清洁和安全性。检查井盖丢失情况并抽检子管堵头。检查干线支线管道、管箱，查验沟槽、井盖、槽盖板等是否丢失损坏等。
3.3.3年度维护。每年（春末、初秋）对有电缆接头的人井内的积水抽水一次，积水严重的要经常性抽水，防止电缆接头长期泡在水中。每年检查一次电缆的标识，人井内的设施，及时更新标识，固定好子管堵头与品字架，电缆支架托板应该齐全完好。对电话电缆电气性能进行一次全面的检测。对光缆的各业务和备用纤芯的性能参数做一次完整的检测和校正。
3.4监控系统的维护和管理
3.4.1车辆检测器的日常维护：车辆检测器系统自检 ，记录应真实、完整。自检异常时，要报告处理，处理结果要落实；设备外观完整性。机箱、探头完整，基础、支撑稳固，无明显歪斜；设备工作状态异常情况记录。记录应真实、完整；工作异常时，要报告处理，处理结果要落实。
3.4.2车辆检测器的定期维护：视频处理器，保证检测器能够存贮最近15天数据；光端机，保证光端机进行信号传输时误码率：
3.4.3气象环境监控器日常维护：气象检测器系统自检情况，记录应真实、完整；处理结果要落实；设备外观完整性，机箱完整，基础、支撑稳固，无明显歪斜；风速风向传感器，运转顺畅，风向正确；设备工作状态异常情况的记录，记录应真实、完整；工作异常时，要报告处理，处理结果要落实。
3.4.4气象环境监控器定期维护：①基础。基础应无影响强度的裂纹；稳固、端正；在路基边坡上或在易受台风、洪水、路基变形等不利于维护的场所，应采取加固等措施；基础周围应进行硬化处理，基础平台保持平整、清洁，无泥土、不积水、无杂草；金属基体无锈蚀；金属机箱与接地极连接可靠，接地极引出线无锈蚀。② 支撑立柱。无明显歪斜；外部清洁，无车辆溅落物等污渍及寄生动物巢穴；③防腐层完整、无锈蚀； ④避雷针、接闪器形状完整，与接地极连接可靠。
结语
工程实践情况表明，机电设施的维护与管理可有效地确保高速公路正常运营。文章从分析其重要性出发，针对机电系统的不同部分提出其详细的维护管理策略，为机电设备维护提供参考。
参考文献
电路分析与设计范文5
关键词：输电线路 杆塔 塔头 间隙 设计
中图分类号： S611文献标识码：A文章编号：
1 概述
工程背景：定远—张桥110kV线路工程，由滁州定远变110kV构架起，至张桥变110kV构架止；线路全线采用同塔双回架设，导线采用LGJ-240/30钢芯铝绞线，地线一根采用GJ-80镀锌钢绞线、另一根采用16芯OPGW复合地线光缆；设计气象条件采用2510气象区。沿已建成城市型道路采用钢管杆，其余采用自立式角钢塔架设。2012年该工程在安徽省电力公司组织开展的110kV输变电工程优秀设计评选中获得二等奖。
鉴于滁州定远—张桥110kV线路工程建设规模，在设计之初，该工程便按设计创优工程进行设计。由于线路工程杆塔费用所占工程本体投资比例较高，故结合工程实际情况，设计人员提出对线路杆塔塔头进行设计控制，确保了工程建设的合理性和经济性。本篇重点论述杆塔规划中塔头设计规划，包括导线间水平距离、导线垂直相间距离、导地线水平偏移、导地线空间距离及地线间的距离、防雷保护角及空气间隙等六个方面内容。
2 塔头设计规划
2.1 导线间水平距离
档距中央导线间水平距离主要决定于大风引起的导线不同步摆动（或舞动）的条件，保证在正常工作电压下不应使空气间隙击穿。对于操作过电压和雷电过电压，由于其与大风工况同时出现并引起导线不同步摆动（或舞动）的概率较小，因此不作为确定档距中央导线间水平距离的控制条件。
导线不同步摆动（或舞动）的条件的产生，除风的作用外又与其他许多因素有关，因此各国确定导线水平距离的数据或公式是根据线路的大量运行经验得出的。对1000m以下档距导线水平线间距离宜按式(2.1)计算
(2.1)
式中
D——导线水平线间距离，m
ki ——悬垂绝缘子串系数，见表2.1
——悬垂绝缘子串长度，m
U——送电线路标称电压，kV
——导线最大弧垂，m
注：一般情况下，使用悬垂绝缘子串的杆塔，其水平线间距离与档距的关系可按规范中规定取值。
表2.1悬垂绝缘子串系数ki
2.2 导线垂直相间距离
导线垂直排列的垂直线间距离 宜采用式(2.1)计算结果的 75%。定远—张桥110kV线路工程直线塔均采用了悬垂绝缘子串，其垂直线间距离不宜小于表2.2所列数值。
表 2.2 使用悬垂绝缘子串杆塔各导线间水平距离和垂直距离单位（m）
注：本工程主要采用1H模块角钢塔及部分自行设计的钢管杆，其中使用悬垂绝缘子串直线钢管杆11基，直线角钢塔55基。
2.3 导地线水平偏移
根据规范规定，上下层相邻线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移按下表2.3-1取值。考虑导线的分裂间距后，本工程上下层相邻导线间的水平偏移按0.5m设计，地线与相邻导线间的水平偏移按0.6m～0.7m设计。
表 2.3-1 上下层相邻线间或地线与邻导线间的最小水平偏移 单位（m）
注：无冰区可不考虑水平偏移。设计冰厚5mm 地区，上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移，可根据运行经验参照表2.3适当减少。设计冰厚15mm 地区，新规程没有规定，结合《110～500kV架空输电线路设计技术规程》（DL/T 2092-1999）的规定，填写表2.3-1。
安徽省在2008年1月份也发生多处覆冰倒塔事故，同时考虑到本工程位于皖北地区，属于轻冰区，故角钢塔部分相邻导地线间水平偏移、导线间水平偏移按设计冰厚10mm进行设计，具体规划设计值如下表2.3-2。
表2.3-2相邻导地线、导线之间水平偏移值
2.4 导地线空间距离及地线间的距离
线路档距中央导线和地线间的空间距离应按雷击档距中央地线时不致使二者间的空气间隙击穿来确定。
对于一般档距，由于档距长度不是很大，当雷击档距中央地线时，在雷电流未达到最大值之前，从杆塔接地装置反射回来的负波已达到雷击点，因而限制了雷击点的电位升高。根据我国大量的运行经验，在一般档距的档距中央，导线与地线间的距离，应按下式计算：
S≥0.012L+1 （式2.4）
式中：S——导线与地线间的距离 m；
L——档距 m。
注:设计条件：气温15℃，无冰、无风（本公式只适用于一般档距）
2.5 防雷保护角
新规范规定：对于同塔双回或多回路，110kV杆塔上地线对边导线的保护角不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角均不宜大于0°本工程所有杆塔均按照双地线设计。采用10°保护角将雷击跳闸率有效地控制在预期值范围内。导线、地线间的距离应满足其规范要求。
2.6 空气间隙
2.6.1 塔头空气间隙的确定
对输电线路而言，塔头各种空气间隙的确定，是塔头尺寸确定及塔头结构设计的基础。因此，各种空气间隙的确定是研究的核心问题之一。
风偏后导线对杆塔的最小空气间隙，应分别满足工频电压、操作过电压及雷电过电压的要求。
2.6.2 高海拔修正
由于本工程线路经过地区海拔高度均在1000米以下， 故不在对海拔高度进行修正。
2.6.3 工频电压间隙
根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)的规定：风偏后线路导线对杆塔空气间隙的工频50%放电电压U50％应符合下式要求：
U50 ％ ≥K2·Um / (2.6-1)
式中：
K2 ——线路空气间隙工频电压统计配合系数，本线路绝缘子型式为I串，取1.40 。
Um ——最高运行电压 kV 。
本工程海拔≤1000m ，参照《110～750kV架空输电线路设计规范》有关规定选取工频电压间隙距离0.25m 。
2.6.4 操作过电压间隙
电路分析与设计范文6
【关键词】数字电路抗干扰常用措施
一、数字电路抗干扰设计常用措施分析
（1）抑制干扰源。抑制干扰源就是尽可能减小干扰源的du/dt，di/dt，这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，主要通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt，则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。抑制干扰源的常用措施为；第一，继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。只加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数；第二，在继电器接点两端并接火花抑制电路，减小电火花影响；第三，给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短；第四，电路板上每个IC要并接一个0.01uF～0.1uF高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果；第五，布线时避免90度折线，减少高频噪声发射；第六，可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声。
（2）切断干扰传播路径。干扰的传播路径基本分为传导干扰和辐射干扰两类。传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别注意处理。辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般是增加干扰源与敏感器件的距离，用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。切断干扰传播路径的常用措施为：第一，充分考虑电源对单片机的影响。许多单片机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路。当要求不高时，也可用100欧姆电阻代替磁珠；第二，若单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，则在I/O口与噪声源之间应加隔离；第三，注意晶振的布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定；第四，电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离；第五，用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，一般厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求；第六，单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘；第七，在单片机I/O口、电源线及电路板连接线等关键处应使用抗干扰元件，如磁珠、磁环、电源滤波器及屏蔽罩，能显著提高电路的抗干扰性能。
（3）提高敏感器件的抗干扰性能。其常用措施为：第一，布线时，尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声；第二，布线时，电源线和地线要尽量粗。除了减小压降外，更重要的是降低耦合噪声；第三，对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源；第四，对单片机使用电源监控及看门狗电路，如IMP809，IMP706等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能；第五，在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路；第六，器件尽量直接焊在电路板上，少用IC插座。
二、数字电路抗干扰设计经验
（1）软件方面。第一，将不用的代码空间全清成“0”，等效于NOP，或在跳转指令前加几个NOP，目的是可在程序跑飞时归位；第二，在无硬件“看门狗”时，可采用软件模拟“看门狗”，以监测程序的运行；第三，涉及处理外部器件参数调整或设置时，为防止外部器件因受干扰而出错，可定时将参数重新发送一遍，使外部器件尽快恢复正确；第四，通讯中的抗干扰可加数据校验位，采用3取2或5取3策略；第五在有通讯线时，将Data线、CLK线、INH线常态置以高位，其抗干扰效果要比置低位好。
（2）软件方面。第一，地线、电源线的布线要尽可能的宽，且成网格状；第二，线路要去偶；第三，数字地、模拟地要分开；第四，每个数字元件在地与电源之间都要加104电容；第五，为防I/O口的串扰，可将I/O口隔离，可用二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离及电磁隔离等方法。
参考文献
