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通信电子电路论文范文1
1、课题来源
本课题来源于试验室建设，研究对象为信号的调制与解调的matlab仿真。
2、研究的目的和意义
2.1、目的
我选择了《信号的调制与解调的MATLAB仿真》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固通信原理及其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握MATLAB的使用方法;对信号的调制与解调原理及其实现有较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础;掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。
2.2、意义
从事电子通信业而不能熟练操作使用MATLAB电子线路设计软件，在工作和学习中将是寸步难行的；在数学、电子、金融等行业，使用MATLAB等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率；众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。
3、国内外的研究现状和发展趋势
3.1、研究现状
MATLAB是由MATHWORKS公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件，通过MATLAB和相关工具箱，工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。
MATLAB本身包含了600余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，这样，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发。业内领先的工具箱算法极大的扩展了MATLAB的应用领域，所以MATLAB自推出以来就受到广泛的关注，信号处理工具箱就是其中之一，在信号处理工具箱中，MATLAB提供了滤波器分析、滤波器实现、FIR滤波器实现、IIR数字滤波器设计、IIR数字滤波器阶次估计等方面的函数命令。
3.2、发展趋势
由于我们所面对的工程问题越来越复杂，过去所依赖分析的技术已逐渐不敷使用；利用电脑来分析及解决工程问题已是当今工程师的必要工具。使用MATLAB软件进行科学计算，能够极大加快科研人员进行研究开发的进度，减少在编写程序和开发算法方面所消耗的时间和有限的经费，从而获得最大的效能。
4、研究的主要内容及设计成果的应用价值
4.1、研究的主要内容
1、信号调制与解调的原理
众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输；因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。但是在计算机中的模拟和实现都是采用数字化的方法的，如果将采样的频率放的高一些，数字的所造成的失真就不容易察觉了，采用计算机对信号进行处理的话，非常的方便，这也是数字代替模拟的的原因之一。
2、信号调制与解调的基本方式
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号；一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。数字信号调制的三种基本方式，有振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。
在信号的解调中首先已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。检波后的信号，再经低通滤波，滤除高频信号，即可获得所需调制信号，实现解调。
3、信号调制与解调的MATLAB教本程序编制
利用MATLAB本身包含了600余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发，而且信号与系统，通信系统工具包可以很容易的使用MATLAB开发语言——M语言快速的实现信号调制与解调这一过程的仿真。
4、整个系统的实现过程
首先利用MATLAB编制教本文件，对信号调用相应的函数进行各种调制，产生各类已调波及对其进行解调，同时进行频谱分析，然后利用SIMULINK工具箱对其进行解调仿真，通过改变参数并观测结果为系统的设计和改进提供了良好的依据。
4.2、信号的调制与解调的MATLAB仿真的应用价值
调制与解调是信号处理应用的重要问题之一，而系统的仿真和设计是设计过程中的重要步骤和必要保证。利用MATLAB可以很方便的进行通信系统的分析和仿真，尤其对于我们电子信息专业的教学与设计非常有利，另一方面还可以为开设《高频电子基础》和《信号与系统》等课程提供模拟信号的调制与解调的计算机虚拟试验。
5、工作的主要阶段、进度
(1)、2007年秋季学期第11周前
接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定。
(2)、2007年秋季学期第12~20周
阅读指定的参考资料及文献(包括10万个印刷符号外文资料)，基本完成开题报告、外文翻译等任务。
(3)、2007年春季学期第1周〖您正浏览的文章由实习报告网整理〗
进一步修订完善开题报告、外文翻译，使其在内容及格式上符合毕业设计(论文)规范要求。
(4)、2008年春季学期第82周到第6周
完成各单元电路设计，protel辅助分析。
(5)、第6周至第12周
完成电路制作，调试。
(6)、第13周
完成毕业设计，全部成果交指导老师批阅。
(7)、第14周
毕业答辩
6、最终目标及完成时间
完成硬件设计，提供protel电路原理图及pcb印制版图，最终达到硬件软件能准确无误的应用的目标。
完成时间：第15周
7、现有条件
现有protel软件及制作硬件的必要设备，可以完成本课题的研究与设计。
参考文献
1.谢自美等电子电路设计、实验、测试。武汉：华中科技大学出版社。2000年7月。二版
2.全国大学生电子设计竞赛组委会。第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编2001.北京：北京理工大学出版社。2003年1月。一版
3.孙继平等900MHZDDS|PLL在矿井无线通信系统中的应用煤炭科学技术2001年10期
4.张肃文等高频电子线路。北京：高等教育出版社。1993年4月。三版
5.王正谋PROTEL电路设计实用教程。北京：电子工业出版社。2003年6月。一版
6.郭勇等PROTEL99SE印刷电路板设计教程。北京：机械工业出版社。2004年6月。一版
7.许自图电子电路彷真平台与教程。武汉：华中科技大学出版社。2003年1月。一版
通信电子电路论文范文2
论文摘要：自动化通讯设备在运行过程中，经常会出现各种不同的故障。本文通过介绍如何查找故障及如何检修的具体技术和方法，旨在为电信公司在自动化通信过程中出现的障碍及处理办法等方面提供有益的参考。
0 引言
自动化通信设备在运行过程中，会出现各种不同的故障，影响系统的运行，有时甚至还会起到破坏性的后果。我们要及时准确地查明故障所在，并且排除它，就必须对通信设备的故障分类和检修有所了解。
1 故障的分类
1.1 按故障性质分为软故障和硬故障
软故障是指由于软件系统错误而引发的故障。常见的软故障有程序错误、病毒破坏、操作失误，以及设置错误和盲目操作等。
硬故障是指设备硬件的物理损坏：一是人为和环境原因，如环境恶劣、供电不良、静电破坏或违反操作规程等原因造成；二是电器构件原因，如元器件、接触插件、印刷电路等损坏造成。
1.2 按故障影响范围和程度分为全局性、相关性、局部性、独立性故障
全局性故障是指影响到整个系统正常运行的故障；相关性故障是指某一故障与其它故障之间有着因果或关联关系；局部性故障是指故障只影响了系统的某一些项或几项功能；独立性故障特指某一元器件发生的故障。如电源熔丝熔断，使设备不能启动属全局性故障，而造成原因可能是相关的某一部件短路，即故障的相关性。局部性、独立性故障一般是统一的。
1.3 按故障发生的时间、周期分为固定性故障和暂时性故障
固定性故障指故障现象稳定，可重复出现，其原因主要是由于开路、短路、机械部件损坏或某一元器件失效引起；暂时性故障是指故障的持续时间短、工作状态不稳定、时好时坏的现象，其造成原因可能是元器件性能下降或接触不良等引起的。
2 检修过程的先后顺序
2.1 先分析思考，后着手检修
引发故障的原因可能是多方面的，而故障的现象，发生的时间也可能是不确定的。发现一个故障，首先应分析其可能产生的原因，并列出有关范围，寻找相关范围的技术资料作为理论引导。“现在就做”可能并不适合于设备的检修，即按部就班，循而有序是很重要的。
2.2 先外后内
任何时候冒然打开机箱都是不对的。只有在排除外部设备、连线故障等原因之后再着手进行内部的检修，才能避免不必要的拆卸。
2.3 先机械部分，后电子部分
应当先检查机械元器件的完好性，再检查电子电路结构以及机电一体的结合部分。
2.4 先静后动
即先在断电情况下检修，然后再接电。这里有一个原则性问题，即安全。
3 检修方法
3.1 直接观察法
直接观察有不接电和接电两种情况。首先应该进行不接电观察，利用人的感觉器官（眼、耳、手、鼻）检查有关插件是否松动、接触不良、虚焊脱焊、断线、短路、元件锈蚀、变焦、变色，电源短路、过流、过压和熔丝熔断等现象。经仔细观察机内外各元器件无误后，接电观察，看机内有无冒烟、打火、异常声响现象，如有赶紧关机，还可轻轻敲击机箱、构件，看有无接触不良，同时可用手触摸怀疑的元器件，看是否有过热现象并根据元器件过热程度以及温度做出相应的判断。
3.2 测量法
这种方法比较简单直接，针对故障的现象，一般能判断出故障所在，借助一些测量工具，能进一步确定故障的原因，帮助分析和解决故障。
常见的测量检查方法有电压检查法、电阻检查法和电流检查法。电压检查法是通过测量元器件工作电压并与正常值进行比较来判断故障；电阻检查法是测量元器件对地或自身电阻值来判断故障的一种方法，它对检修开路、短路故障和确定故障元件有实效；电流检查法是将电流表串入电路中测量工作电流，这种方法检修起来很不方便，亦较少使用。
3.3 插拔法
通过将插件“插入”或“拔出”来寻找故障的方法。此方法虽然简单，却是一种常用的有效方法，能迅速找到故障的原因。具体步骤是：
3.3.1 先将故障设备和所有连接设备的连线打开，再合上故障设备电源开关，若故障消失，查连接设备及连接线是否有短路现象（如碰线、短接、插针相碰等），若有，则排除；若无，则查故障设备本身。
3.3.2 将故障设备所有插件板拔出，若故障现象消失，则故障在某插件板上。若故障现象仍出现，则应仔细检查设备电源有无故障。
3.3.3 仔细检查每块插件板，观察是否有相碰和短路，若有则排除；若无再一块块地插上，开机、关机测试，这样很快就能发现哪块插件板上有故障。
3.3.4 找出故障插件板，再根据故障现象和性质判断是哪一个集成块或电子元器件损坏。
3.4 试探法
试探法是用正常的插件板或好的组件（大规模的集成电路）替换有故障疑点的插件板或组件来试探故障的一种方法。这种方法在调试和检修中经常使用，尤其是一时还搞不清故障在哪儿时，采用此方法更方便、直接。但如果故障很严重，有烧机现象，而又不能明确对象时，可不用此法，因为发生故障的插件板可能是具有破坏性的，随意替换可能会导致替换上的新插件板再损坏。
3.5 其它检修方法
3.5.1 隔离法，也称分段法，即将各部件分隔开来进行局部的检查，以确定故障的位置。
3.5.2 比较法，是用正确的特性与错误的特征相比较来寻找故障的原因。
3.5.3 升温法，就是人为地将环境温度或局部部件温度升高（用电吹风可使局部部件的环境温度升高，注意不可将温度升得太高，以致将正常工作的器件烧坏），加速一些高温参数比较差的元器件“死亡”，来帮助寻找故障的一种方法。有时设备工作较长时间或环境温度升高后会出现故障，而关机检查时却是正常的，再工作一段时间又出现故障，这时可用“升温法”来检查。
3.6 综合法
综合法是指把以上方法统一考虑起来处理故障。这样对处理一些比较复杂的故障，能及时、准确地找出故障原因并且排除它。
4 结束语
判定故障一定要有良好的技术知识作为基础，这样才能准确、及时发现问题和解决问题。另外，查找故障时，尽量拓宽自己的思路，把各方面能造成故障的因素都想到，仔细地分析和进行排除。
参考文献：
[1]乐光新.数据通信原理.北京：人民邮电出版社，1988.
汪一鸣等.计算机通信与网络教程.北京：电子工业出版社，2000.
曹志刚.现代通信原理.北京：清华大学出版社，2000.
通信电子电路论文范文3
中图分类号：TN710文献标识码：A
Physical Experiment and Simulation Circuit Comparative Study
CHEN Yuehua, ZHU Ziyi, WAN Fei, KANG Qin, ZHOU Xuelian
(Computer and Information Science School of Southwest University,Chongqing 400715)
AbstractThis paper analyses computer simulation of electronic circuits EWB software features and teaching functions of teaching, and computer technology and application of the school students of the circuit for the study of experimental teaching program, carried out physical experimental methods, simulation methods and physical simulation experiment + Comparison of methods to get the physical simulation experiment + experimental teaching method is one of the best quality to improve the conclusions of several experiments.
Key wordselectronic circuit；computer simulation；EWB；experimental methods
1 实验背景
1.1 电路课程教学的特点
电路课程是电子、通信、计算机技术与应用等许多学科专业的技术基础课程。课程具有概念多、公式多、定量计算多、图形多、宏观现象的微观分析多和实践性强等特点，教与学难度较大。尤其是实验教学对于实验仪器和元器件的要求较高。其教学质量直接影响学生对后续相关专业课程的学习。课程教学流程如图1所示。一般由理论教学、实验教学和课程设计等环节构成。实验教学流程如图2所示。
图1电路课教学流程图2电路实验教学流程
实物实验主要有以下不足：（1）教学形式、方法与内容的固定。由于受教师、课时、场地、设备、元器件等教学资源的限制，实物实验通常有四定：定时间、定地点、定内容、定人员。学生无论能力大小都按同一个步调做着相同的实验内容，很少有独立思考的时间。教师对学生的指导也多表现为帮助完成实验。而要实现学生的全面发展，必须立足于个体差异，因材施教。
（2）教学准备工作量大。实验教学中，器材的准备工作量很大，实验中对元器件的消耗大，仪器设备更新换代周期长。这些也是影响设计性实验开设的主要原因。
1.2 EWB仿真实验的特点
EWB(electronics workbench电子工作平台)电子电路仿真软件与其他类似软件（ORCAD、PROTEL）相比，它最大的特点是采用图形操作界面模拟一个电子实验台，且仿真实验仪器操作界面与实物仪器相差无几，所有仿真仪器都是数字化、智能化的。安装了EWB的电脑就相当于拥有一个功能强大、设备齐全、元器件丰富的小型“电子电路实验室”。EWB具体特点如下：
（1）界面直观，易学易用。电子元器件和实验仪器均可直接从屏幕上选取。实验仪器面板、操作开关同实物仪器相差无几。提供了数量不限的数字万用表、示波器、函数信号发生器等十多种仿真实验仪器。电子元器件、电源、接地等符号都是通用标准符号。EWB7.0以上版本更是采用了3D技术，使实验环境更加逼真。
（2）电子元器件丰富，仿真功能强大。提供了具有标准通用符号的上万种电子元器件，元件参数可实时更改，同时具有模拟元器件开路、短路、漏电等故障的功能；EWB还提供了直流分析、交流分析、温度分析、噪声分析等多种电路性能分析功能；具有强大的在线联机帮助功能，可以随时了解所用电子元器件、实验仪器的性能指标；可在线升级元器件库、仪器库。这些都大大地拓展了实验研究的内容深度与广度。
（3）实验效率和精度高、无消耗。基于EWB的仿真实验排除了实验中的次要因素，如：电子元器件参数的分散性，电路连接不良，电子元器件、实验仪器故障，温度、湿度等环境因素影响，因此实验效率高、精度高、成功率高，且无元器件、实验仪器的消耗。
（4）文件容量小。实验电路、数据、波形和实验描述等可以EWB格式文件打包保存，携带、传输方便，并可在EWB平台上直接运行，大大提高了教师批改实验报告的效率，实现了无纸化实验报告。同时由于EWB可上网运行，为远程合作实验研究提供了条件，突破了时间和空间的限制。
基于EWB仿真实验具有如此多的优势，那么它是否能代替传统的实物实验教学？实物实验与仿真实验结合是否能取得更好的实验教学效果？这些都是我们探究的问题。
2 实验介绍
（1）实验对象：我校计算机与信息科学学院计算机技术与应用专业2008级三个班级，各55名学生。
（2）实验目的：通过对实物实验方式、仿真实验方式以及实物实验+仿真实验方式这三种实验方式的比较研究，探究三种实验方式中提高电子电路课程实验教学质量的最佳实验教学方式。
（3）实验时间：
2008.3~2008.7相关内容最新研究情况的调查和资料收集，确定实践教学环节及各环节的实践教学内容。
2008.9~2009.7设计具体实验项目并进行实验研究，并在研究中不断充实、完善。
2009.8~2010.2整理、分析实验数据，完成研究论文。
3 实验过程
3.1 实验条件
为保证实验数据的可信度，除实验形式不同之外，其它变量（理论课教材、实验课教材、实验内容、实验时间、实验设备完好率等）保持一致。参与实验学生为学院08级计算机技术与应用专业1、2、3班的各55名新生。由于学生为同一专业新生，其理论与实验技术基础基本相同。三个班的实验教师为同一人，理论课教师虽有不同，但教学年限、经验和水平基本处在同一水平。
表1实验分组情况
3.2 实验分组
实验分组如表1所示。每组实行一种实验方式，实验内容各组都相同。实物实验两人一组，EWB仿真实验一人一组。
3.3 实验内容
我们选取了三个实验项目来对三组学生做对比研究。选取的实验项目既符合学生的认知水平，又要达到教学预期的目标。实验项目是：（1）基尔霍夫定律和叠加原理。（2）戴维南定理及功率传输最大条件的研究。（3）受控源特性的研究。
对参与实验的学生通过实验教师的讲解，要求做到：实验目的、实验要求、实验内容明确，了解和掌握实验设备的基本功能和使用。
3.4 时间分配
每个实验3 课时，3个实验共计9课时。仿真实验组和实物实验组每个实验按3个课时完成。实物实验+仿真实验组则需在3个课时内既完成实物实验，又完成仿真实验。其中，实物实验与仿真实验所占用的时间比例由学生根据自己的实验情况决定。
3.5 实验考试
完成3个实验项目后，对三组不同实验方式学生进行了实物实验的操作考试，获得不同组别（实验用时、实验结果正确率等）实验数据。为了保证结果的准确性、有效性，考虑实验室的条件，随机从三个班各抽取20人参加实物实验操作考试。考试时安排多名教师巡考，对每位学生完成实验的时间、完成质量等进行详细记录。三组考查题目是：基尔霍夫定律和叠加原理。考查中涉及电源使用、万用表的使用、电路连接、数据的正确读取与处理等内容，具体如表2所示。
3.6 实验数据分析
通过SPSS分析得出三组的平均成绩（Mean列的值）如表3所示。
表 3各组平均总成绩的简单描述统计量结果
由表3可以得出，第1组平均成绩高于第2组。前两组的平均成绩显著高于第3组。
为了进一步分析第1组和第2组的差异是否显著，对第1组和第2组进行独立样本t检验。表中的方差其次性检验（Levene’s Testfor Equality of Variances）结果中，显著性概率P（即：表4中的Sig.）=0.933>0.05，表明两个样本的方差差异不显著，即符合方差其次性检验的假设：两个独立样本的方差相等。因此在后面的t检验中应选择Equalvariances assumed一行的结果。另一行是方差不相等时t检验的结果。因此t=0.594，Sig.（2-tailed）是双尾t检验的显著性概率，本文其概率为0.555>0.05，差值的95%置信区间（95%Confidence Interval of the Difference）在-10.185-18.612之间，包括0，这两个数据都表明两组均值之差有显著差异。
对第2组和第3组的成绩也进行独立样本t检验，其结果如表5所示：
表中的方差其次性检验（Levene’s Testfor Equality of Variances）结果中，显著性概率P（即：表5中的Sig.）=0.337>0.05，表明两个样本的方差差异不显著，即符合方差其次性检验的假设：两个独立样本的方差相等。因此在后面的t检验中应选择Equalvariances assumed一行的结果。即：t=4.263，Sig.（2-tailed）概率为0.000
由实验数据得到结论：第1组 “实物+仿真”组的总体成绩好于第2组“实物”组的总体成绩，而这两组的成绩都显著好于第3组“仿真”组。
同时，我们对各小组的两道题各自的得分进行分析，他们各自的平均分如表6所示。从该表可以看出，尽管三个组的总成绩存在较大差异，但每组的第一题平均得分都显著高于第二题。原因是两道题的难度相差较大（第一题是基础题，按照步骤操作即可，第二题则需要灵活变通，更体现学生举一反三的能力）。进一步分析每道题的最高分可以发现，各小组在第一题上面最高分上相差较小，分别为：50分、50分、45分，表明各组在选择所需电源值、正确接入电源和搭接基本电路等方面都较熟练。而第二题中，最高分相差显著，分别为：50分、20分、0分。其中第3组“仿真”组在第二题的得分全部为0分。由于仿真实验组对实物元件和实验台的不熟悉，使得对稍加变化的实验电路，基本不能进行实验，更不能灵活变通。
表 6各组两道题的平均得分的简单描述统计量结果
从三个实验组的分数折线图可以清楚的看出，第一组在第二组、第三组的上方，而第三组在最下方。从不同实验考核项目得分情况分析，第一题的第一项、第二项由于实验项目比较简单三个组的差距不大，第一题的第三项、第二题的第一项、第五项实验项目要求比较高，三个小组的差距明显。实验结果符合预期。
图 3三个小组的实验分数折线图
通过对实验数据的SPSS数据分析，并结合对各实验组学生的随机访谈，我们得出以下结论：
（1）仿真实验方式的优势与不足：优势主要有：仿真元器件、实验仪器丰富，实验精度高、效率高，无消耗，能够最大限度地发挥学生自主探索学习的潜力，尤其是对基本理论和实验原理的学习。其不足是实验的真实感不够，实验结果近以理想，而实物实验会遇到许多意想不到的情况，存在思维的盲点。显然，仿真实验不能替代实物实验。
（2）实物实验方式优势和不足：优势主要有：真实、实验中随机出现的问题，对于培养学生的分析和解决实际问题的能力，对于学生养成严肃认真、严谨求实的学习和钻研态度有着不可替代的作用。其不足在于，实验受时间、地点、元器件、实验仪器等客观条件限制。
（3）实物实验方式与仿真实验方式相结合的实验方式：实物实验方式与仿真实验方式二者的结合，既给予了学生很好练习的自由探索学习的环境，又保证了学生对实物实验的感知能力。既发挥实物实验和仿真实验二者的优势，又克服了二者的不足，是一种提高电路课程实验教学质量更有效的实验方式。
4 教学建议
（1）实物实验之前，先进行仿真实验，掌握实验的基本原理、主要步骤和关键环节，模拟实物实验中常见的故障，使学生实物实验中遇到类似故障，可更有效的解决，从而提高实验效率。
（2）整个实验中，实物实验应占实验教学的主体部分，仿真实验应作为实物实验的“预热”、“补充”和模拟训练的辅助过程，最终目的是培养学生的实物实验能力。
（3）在实验内容上，仿真实验做哪些，实物实验做哪些、他们的交集是哪些，时间如何分配等，教师都应根据实验项目的教学目标、要求和具体内容来加以确定，以达到教学最优化为目的。
5 结束语
计算机仿真技术的飞速发展，以及在电子电路实验教学中的广泛应用，为改革电子电路实验课程教学创造了很好的条件。如何使实物实验与仿真实验有机结合，做到扬长避短，优势互补，以促进电路实验教学质量的不断提高，是值得不断研究的课题。
西南大学教学改革支持项目。项目编号：104250――20710107
参考文献
[1]陈跃华,蕾菡.基于仿真技术的电子电路课堂教学方法探讨［J］.教育技术研究,2004(6).
[2]陈跃华,谢利东.电子电路计算机辅助教学与其仿真教学的比较研究［J］.中山大学学报论丛,2004(6).
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通信电子电路论文范文4
关键词：电力电子系统；系统级；模块级；标准控制和通信结构
Abstract: This paper mainly from the system level integration of electronic power, which refers to the specific power conversion system; the module level, it is also the analysis of three aspects constitute the standard control and communication system and the structure of power electronic system integration study of electric power system in, want to help develop for the electronic system in our country.
Key words: power electronics system; system; module; standard control and communication structure
中图分类号：TP271+.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：近年来，随着科学技术的不断发展，我国社会以对电力电子技术的应用也是越来越普遍，这使得我国社会以及个企业也越来越重视电力电子的系统的集成研究。对于电力电子技术的本身来说，它是一种能够实现电能的高效变换以及能够对电能进行高度控制的技术。在现代社会，由于电的利用更加频繁以及广泛，最典型的如现在交通行业的电气化铁道也即是目前我国的电气机车以及磁悬浮列车、小区的电动汽车和目前先进的航空电源系统，还有拥有高速处理器的电脑以及电信设备都应用到了电力电子系统，这也表明电力电子系统的集成研究对于这些领域的发展具有极大影响，因此，对于电力电子系统的集成研究是具有极其重要的社会意义以及现实意义。
1. 电力电子系统集成的系统级分析
电子电路系统集成的系统级研究分析的主要内容主要就是建立电力电子系统的架构，以及研究电力电子系统集成的稳定性以及系统正常运行的可靠性，进而能够解决电力电子系统在集成的各标准模块有关的问题，本文主要分析的是电力电子系统的界面定义，交互作用，系统的容错能力以及各模块在系统中的并联问题，下面是简单的阐述分析：
界面定义。界面的定义指的是在电力电子系统的集成中，应该建立合理实际以及科学的集成系统架构,也就是指的是要制定符合系统集成要求的标准规范,这有利于解决系统集成研究中个模块间的技术参数和指标的分配,从而能够使得集成系统结构性能的优化以及系统模块的标准化。
交互作用。交互作用，具体指的就是在进行电力电子系统进行集成时,系统中的滤波器模块DC/A C,AC/DC以及DC/DC（下文将主要分析）间的作用，这些模块间的交互作用是能够影响电力电子系统的性能以及稳定性。
系统的容错能力。系统的容错能力的分析也就是为了提高电力电子系统集成后的系统的可靠性,也就是指的是 集成系统后系统本身应该具备的处理系统的欠压以及短路、过流等等一般故障的能力。
模块的并联。这主要指的是如何提高集成系统的扩充性以及可靠性的问题,具体方法就是采用模块的输入端并联以及输出端并联的方式使得系统的扩充性更强以及可靠性更强。
2.电力电子系统集成的模块级分析
对于电力电子系统的集成的模块级的分析也即是对电力电子标准模块的研究，就目前我国的电子电子系统集成的模块级分析来看，主要可以从标准模块的这子系统中典型的DC/DC模块为例进行分析，下面对此进行简单的阐述：
对标准模块典型的的DC/DC模块的分析，可以从系统中的三种不同功率对变流器的筛选入手，从筛选之中的条件看出其基本的原理：一般功率，这种功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准基本就是按标准模块的输入电压高低，输出电压高低以及输入输出范围宽窄，还有就是输出输入的功率等级大小入手，确定最适合的DC/DC 变流器；中等功率，这种功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑的筛选和优化是在以一般功率DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准的基础，以及注意拓扑的适应特性和变换效率以及拓扑损耗可集成性等等；小功率。小功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准由于其基本应用于当前的通信网络以及计算机等等的设备适配器以及各种分布式的电源系统，显得有点特殊，对于这种小功率的标准模块的DC/DC 变流器拓扑主要的还是注重的是同步整流驱动也即是整流的效率最为重要。
3. 电力电子系统的标准控制和通信结构
电力电子系统的集成研究中，标砖控制以及通信结构的研究是极其重要的，下面面就从电力电子系统控制中的三相VSI 逆变器为基础，讨论分析电力电子系统的标准控制体系以及通信结构，下面是简单的阐述：
3.1三相升压整流器标准控制体系。
三相升压整流器的标准控制结构的分析可以知道该标准控制的主回路拓扑与三相VSI 逆变器结构基本一样，而且它的控制结构也也和三相升压整流器本身的控制结构一样，简单的说三相升压整流器标准控制体系就是以触发脉冲产生器、SVM 调制器、电流调节器、电压调节器和坐标变换器和A/D变换电路构成的，但是要注意的是在系统集成中不同的接口有着不同的要求。
3.2电力电子集成系统通信结构。
在电力电子集成系统中，数字式控制通信的一般模式的分析了解，我们可以知道通信结构的组成基本是以三层结构为主的：核心结构，也即是通信结构系统中的标准功率模块控制器HM以及执行PWM，和通信结构中的空间矢量控制驱动的信号生成以及结构本身的过电流保护等等，控制结构，主要就是指应用控制器AM ，AM的任务就是完成集成系统中的标准功率模块的信号同步和协调模块的工作、以及对系统的输入/输出电流和系统电压的控制等等，要注意的是它受到了系统管理器SM 的控制；系统结构，也即是指系统管理器SM，它主要的功能是与集成系统的仪表板和系统的外界的联系，以及协调系统中的多个标准功率模块的正常运行。
结束语：总而言之，从目前的电子电子技术的发展来看。电力电子系统集成是它发展的重要方向以及发展的必然趋势。具体来说，电力电子系统的集成的标准模块能够解决电能变换装置的复杂和不确定性，达到电力电子系统集成后运行可靠性高，功率密度高以及高效低成本的目的。不仅如此，电力电子系统集成本身就是一门融合了电力电子技术以及计算机技术、热处理技术、电磁兼容等等众多学科综合性工程，它的应用能够与偶东整个社会工业的发展以及能源的高校利用，同时对工业生产过程中自动化变革也具有较大影响和推动作用，因此，对于电力电子系统集成的研究具有极其重要的经济效益和社会意义。
参考文献：
【1】 钱照明,张军明,谢小高,顾亦磊,吕征宇,吴晓波. 电力电子系统集成研究进展与现状. 【J】.电工技术学报 2006，（15）:1328～1332
【2】 王建冈,阮新波, 陈乾宏, 陈军艳, 严仰光 电力电子系统集成研究.【J】 探索创新交流—中国航空学会青年科技论坛文集
通信电子电路论文范文5
1.课程建设与改革思路
教学内容和教学体系的改革是“电力电子技术”课程改革中最重要的环节，直接关系到教学质量的提高，关系到应用型人才培养的要求。我校按照电力电子器件—电力电子变换电路—电力电子电路的微机控制技术—电力电子技术应用的思路，以电力电子器件为电路服务，电路为电力电子系统服务，系统为电力电子应用服务的理念作为教学内容设置的主导思想，以应用能力和工程素质培养为核心，精选理论内容，强化技术应用，及时而恰当地引入电力电子技术的新知识、新技术、新工艺。
2.调整教学内容
在教学设计上理论与实践相结合，知识传授与应用能力培养相结合，课内与课外相结合，讲授与研讨相结合。将电力电子器件、变换电路作为传统内容，将电力电子技术应用作为实用内容，将最先进的自动控制生产线作为新技术，对典型电力电子及电气传动系统分析作为讨论内容，将科研课题引入课堂作为启发内容，通过典型案例分析，将理论与实际结合，培养学生解决实际问题的能力，并通过渗透行业规范、安全操作规程、文明生产等知识培养学生的工程素质。课程的讲授以电力电子器件的工作原理、特性、参数、选择、驱动与保护电路为基础，以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换电路结构、工作原理、波形分析和参数计算及电路设计为核心，以微机控制的脉宽调制技术（PWM）和各种软开关技术作为新的控制方法和新技术，把电力电子学科的发展方向引入课堂。以电力电子器件的应用电路为教学的重点，解决实际工程问题，使学生能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力，并掌握各种变换原理和方法，为后续课程“运动控制系统”深入学习及毕业设计打下坚实的基础。
二、强化实践教学，提高学生实践能力和创新能力
1.完善实践教学条件
“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性，而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此，以营造真实的、先进的工程环境为目标，紧密结合工程实际应用，投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套，开发了电力电子技术仿真研究平台，构建了电力电子技术实践教学体系（包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等），编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放，学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训，并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件，培养工程实践应用能力。
2.精心设计实验内容
课程组精心设计了实验教学项目和内容，引导学生从问题出发，逐步由基础实验走向设计性和综合性实验，再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有初步认识；对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验，则由教师给出电路参数要求，由学生自行设计主电路、驱动电路等，完成设计性实验，培养学生分析问题，解决问题的能力；软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目，密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术，并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态，同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，有利于学生创新能力的培养和自主训练。3.增设课程设计与调试环节开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节，以完整的电力电子系统为载体，将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来，使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练，培养学生的实践能力和创新能力。同时，在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路，且可方便地调整电路的参数进行仿真，培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力，也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。
三、改进教学方法与手段，调动学生学习主动性和积极性
在实际教学实践中，笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念，根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学，将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中，由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习，教与学融为一体。教师有所教，学生有所学，极大地调动了学生的学习积极性，加深了学生的理解，加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等，增强学生主观能动性，活跃课堂气氛，挖掘学生潜力，增强专业素养，逐渐让学生由“学会”变成“会学”，由被动变主动汲取知识。为了分析电力电子器件和电路的工作状态，使学生弄清电路中能量的变换和传递，笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上，结合典型工程实例，并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中，提高学生的感性认识，激发学生学习的兴趣，不断提高教学效果及教学质量。同时，建设了本课程的教学网站，网站资料丰富，包括教学资料和典型工程实例等，学生可以在网上学习，教师可以在网上进行答疑，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效果。
四、改革考核方式，提高学生对知识的综合运用能力
1.考试过程全程化
教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求，通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价，并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握，弱化期末终结性考核。
2.考核内容能力化
考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置，结合新的“电力电子技术”教学内容体系，加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例，侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。
3.考核方式多元化
根据不同阶段的教学要求，考核采取口试、笔试（开卷、闭卷）、开发设计相结合的形式，变单一形式的考核为多种形式的考核。
五、组织课外科技创新活动，探索课内与课外培养的有效机制
按照课内培养与课外培养相结合的原则，把培养学生实践创新能力固化在教学任务中，成立了课外科技活动小组，注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施，积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛，以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中，加强课外实践活动的组织和管理，制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》，对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定，形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。
六、加强青年教师培养，提高课程组教师整体水平
师资队伍建设是课程建设的关键，课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则，通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施，不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。
七、结语
通信电子电路论文范文6
关键词：EWB仿真软件，电子时钟，设计
1.引言
随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期越来越短。电子设计自动化技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD软件相比EDA软件的自动化程度更高、功能更完善，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。
EWB仿真软件是常用的EDA软件之一。它是 Electronics Work Bench的简称，中文名称为“电子工程师仿真工作室”，是一种虚拟的电子工作平台。其仿真功能十分强大，能接近100%地仿真出实际电路的结果，它就像实验室桌面那样，提供示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器、万用表等实验室必备仪器、仪表等。EWB软件具有以下特点：(1)采用直观的图形界面创建电路。，EWB仿真软件。。它在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件和电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。(3)带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。器件库没有的元器件还可以由外部模块导入，因此元器件选择范围很广，参数还可以十分方便的修改，不用像实际操作那样，因多次把原件焊下而损坏元器件和电路板，从而使电路调试变得方便快捷。，EWB仿真软件。。(4)可同其它流行的电路分析、设计和制版软件交换数据。（5）EWB是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，可以仿真电路的实时运行情况，有助于使用者熟悉常用的电子仪器测量方法。
随着EDA技术的发展，利用电脑辅助设计进行电路模拟与分析，并进行输入与输出信号响应的验证，可有效地节省产品开发的时间与成本。本文采用电子设计平台EWB9.0，设计了可实现24小时制的功能可扩展的电子时钟。
2. 设计方案
24小时制的功能可扩展的电子时钟主要由时钟模块、显示模块、基准信号模块和功能扩展模块几部分组成。，EWB仿真软件。。其结构示意图如图1所示。首先通过基准信号模块产生标准的秒信号，然后通过六十进制计数器实现秒信号和分信号，通过二十四进制计数器实现时信号，而每种计数器又都是利用74ls160芯片的异步清零端实现。最后通过译码显示电路加以显示。在此基础上可以适当增加一些模块如调时、闹钟等，使得该时钟电路的功能进一步完善，
图1 电子钟表的设计框图
3. 时钟电路设计和仿真
(1)时间基准电路
时间基准电路主要用于实现电子时钟的秒输入信号，其频率为1HZ，其主要原理是首先石英晶体振荡器产生震荡信号，然后通过分频最终产生标准的秒信号，供时钟模块中的计数器使用。其原理如图2所示
(2)时钟+显示模块
时钟模块包括时信号、分信号和秒信号的实现，可以通过六十进制计数器实现秒信号和分信号，通过二十四进制计数器实现时信号。分信号和秒信号的实现如图3所示，分信号和秒信号的十位信号是利用异步十进制计数器74ls290芯片的异步清零端（R01和R02）实现六进制，个位信号利用异步十进制计数器74ls290芯片直接输出产生；时信号是利用十进制计数器74ls160芯片的异步清零（CLR）功能实现二十四进制；最后将秒信号、分信号和时信号连接到一起，就组成了一个基本的电子时钟电路。如图4所示。
图3 电子时钟表分、秒计数器模块
图4 电子时钟电路
(3)功能扩展模块
以上电路的实现了一个基本的数字电子时钟，但是其功能比较单一，只实现了电子时钟的显示，为了使该电路的功能更加完善，可以增加调时、闹钟、整点报时等模块来增加该电子时钟的功能。，EWB仿真软件。。
4.结束语
使用EWB软件，可方便地在计算机上进行电路设计、仿真，其电路结构及设计观念可以很容易地被修正；也可方便地更换所需要的元件。，EWB仿真软件。。通过模拟可快速地反映出所设计电路的性能。，EWB仿真软件。。本文给出利用仿真软件EWB进行数字电子时钟设计的实例，该电子时钟的设计无需编程语言，利用了基本的集成芯片及电路元件，具有设计简单、使用方便、性能可靠、成本低的特点，实现了电子手表的计时功能，在此基础上增加一些简单的模块，即可实现一个功能完善的电子手表，具有很强的实用性。
参考文献
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[2]薛鹏骞等.电子与通信电路计算机仿真一EWB虚拟实验室[M]．北京：煤炭工业。
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[4]徐凡.电子电路的EWB仿真分析与设计[J]．电子元器件应用，2006(9)：72—74。
