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邏輯電路的設計范文1
中圖分類號：TN791 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0000-00
1 引言
組合邏輯電路是一種重要的數字邏輯電路。所謂組合邏輯電路是將門電路按照數字信號由輸入至輸出單方向傳遞的工作方式組合起來而構成的邏輯電路，這種電路反映的是輸入與輸出之間一一對應的因果關系。在組合邏輯電路中，任何時刻輸出端狀態，僅取決于該時刻各個輸入端的狀態，而與電路原來的輸出狀態無關，即電路沒有記憶功能。從組合邏輯電路功能特點不難想到，電路的輸出與歷史狀況無關，那么電路中就不能包含有存儲單元。這就是組合邏輯電路結構上的共同特點。當組合邏輯電路的輸出與輸入之間，喪失規定的邏輯功能時，組合邏輯電路就發生了故障。
常用組合邏輯的種類很多，主要有加法器、譯碼器、編碼器、多路選擇器等。組合邏輯電路主要是基本邏輯門組成的。
2 組合邏輯電路的設計方法
組合邏輯電路設計是根據給出的邏輯問題，設計出一個電路去滿足提出的邏輯功能要求。下面介紹3種組合邏輯電路的設計方法。
2.1 用基本的門電路設計
一般組合邏輯電路設計通常都是依據最簡邏輯函數來進行的，這種方法簡單明了，容易很快給出邏輯電路圖。
組合邏輯電路的基本設計流程如下：
（1）根據電路的要求，列出對應的真值表；
（2）根據真值表，寫出邏輯表達式，并化簡；
（3）選用合適的門器件，將邏輯表達式轉換為最簡邏輯電路圖；
（4）通過電路仿真或實物測試，檢驗電路的正確性。將EWB引入組合邏輯電路的設計和仿真，實現了從驗證性實驗到創新型實驗模式的轉變，可以引導學生自行設計出很多單元電路，為完成系統設計打下扎實的基礎。
2.2 用最小項譯碼器設計
首先需要說明的是，不是所有的譯碼器都能設計成任意的組合邏輯函數，只有最小項譯碼器可以。具有n個地址輸入端的最小項譯碼器，其輸出端為 個，分別對應n變量的全部最小項，而任意n變量組合邏輯函數都可以寫成唯一的最小項之和的標準形式。因此，只要將該邏輯函數所包含的最小項按一定規則連接起來即可。
2.3 用數據選擇器設計
3 結束語
比較以上三種設計方法可以看出，用門電路設計簡單明了，容易很快給出邏輯電路圖，但電路中通常包含較多元件；用譯碼器設計需要附加簡單門電路，但可以方便地實現相同輸入變量下的多輸出邏輯函數；用數據選擇器設計，電路更為簡單一些，且可實現兩種輸入變量數目，使用比較靈活，但只能做成單一輸出，如果需要多路輸出，則要用多片Ic分別實現，這一點不如譯碼器方便和經濟?？傊?，三種方法各有特點，應根據所設計邏輯問題的需要選擇。
參考文獻
邏輯電路的設計范文2
【關鍵詞】傳輸門邏輯；CMOS門邏輯；NMOS管；PMOS管
1.引言
21世紀是信息科學的世紀，電子科學與技術是信息科學發展的基礎學科。半導體集成電路作為電子科學與技術的核心，是電子類相關專業的重要基礎課程。而半導體集成電路這門課程中，靜態邏輯電路[1-3]這一塊又是比較重要的一部分。靜態邏輯電路分為靜態CMOS邏輯電路和傳輸門邏輯電路。現有的絕大多數教材表明傳輸門邏輯電路的理解設計方法和靜態CMOS邏輯電路的理解設計方法是不一樣的。人們總結出了的一套設計靜態CMOS復合邏輯門電路的通用方法[3]，其步驟如下：
（1）調整布爾代數式（也叫邏輯關系式），使得輸出為負邏輯。
（2）當邏輯關系式為“或”時，PMOS管串聯，NMOS管并聯。
（3）當邏輯關系式為“與”時，PMOS管并聯，NMOS管串聯。
（4）改變尺寸可調整速度或輸入閾值。而對于傳輸門邏輯[3]，其理解和設計的方法是二叉判決圖BBD。這兩類方法不統一，給學生在理解和設計邏輯電路造成很大的麻煩。本論文提出一種能夠簡易地理解傳輸門邏輯和靜態CMOS門邏輯的方法。運用這種方法，學生也可以簡易地設計傳輸門和靜態CMOS邏輯電路。
2.方法
下面我們介紹一下這個方法。我們這個方法分為如下三個部分：
（1）對于單個NMOS管而言，漏極輸出C等于源極輸入A和柵極輸入B的“與”。邏輯表達式為。圖1顯示了單個NMOS管。根據NMOS管高電壓通、低電壓阻的特性，我們可以得到。
（2）對于單個PMOS管而言，漏極輸出C等于源極輸入A和柵極輸入B的“非”的“與”。邏輯表達式為。圖2顯示了單個PMOS管。根據PMOS管高電壓阻、低電壓通的特性，我們可以得到。
（3）對于兩個MOS并聯而言，總的輸出等于各個MOS輸出的“或”。我們以兩個NMOS管并聯說明這種情況。圖3顯示了兩個NMOS并聯的情形。我們可以得到：
3.結果和討論
（1）我們先用上述的方法來理解靜態CMOS邏輯電路和傳輸門邏輯電路。
首先看CMOS反相器，圖4顯示了CMOS反相器的示意圖。從圖4中我們可以看出對于輸出VOUT，PMOS管和NMOS管是并聯的關系。利用上述的方法，我們可以得到PMOS管和NMOS管的漏極分別為和，所以?？梢钥闯鑫覀兊姆椒▽τ诶斫夂唵蔚腃MOS反相器邏輯是適合的。
我們再來理解一個復雜一點的兩輸入的異或門靜態CMOS邏輯電路。圖5顯示了靜態CMOS異或門邏輯電路示意圖。運用我們的方法，我們可以得出：對于P網，有、、、。對于N網，有、、、、。所以，?？梢钥闯鑫覀兊姆椒軌蚝唵蔚睦斫廨^為復雜的兩輸入靜態CMOS異或門邏輯電路。我們有理由相信對于理解更為復雜的靜態CMOS邏輯電路，我們的方法同樣適用。
理解完了靜態CMOS邏輯電路，我們在來看看傳輸門邏輯電路。圖6顯示了一個基于CMOS傳輸門構成的同或門邏輯電路。運用我們的方法，我們可以得出：、、、、、、。因為前面我們已經理解了CMOS反相器，所以圖6中我們直接用反相器邏輯功能?？梢钥闯鑫覀兊姆椒梢院芎唵蔚睦斫鈧鬏旈T邏輯電路。從圖6我們也可以看出，對與CMOS傳輸門，其邏輯功能跟隨NMOS傳輸門。
我們再來理解一個全加器中靜態的曼徹斯特進位電路。圖6顯示了全加器中靜態的曼徹斯特進位電路示意圖。運用我們的方法，可以得到：
、、、、?？梢钥闯?，按照我們的方法，正確的理解了全加器中靜態的曼徹斯特進位電路的邏輯表達式。
（2）運用我們的方法來設計靜態CMOS邏輯電路和傳輸門邏輯電路。
我們首先來設計一個靜態CMOS邏輯電路。設計靜態CMOS邏輯電路就是理解靜態CMOS邏輯電路逆過程。我們以邏輯表達式為例來設計靜態CMOS邏輯電路。參考上面講述的運用我們的方法理解靜態CMOS邏輯電路的過程可知，首先要將邏輯表達式寫成如下形式：
這一項是對應靜態CMOS電路的P網，而這一項是對應靜態CMOS電路的N網。觀察這兩項，反向運用我們的方法，可知在P網中下面是柵極輸入由C控制的PMOS管，再下面是并聯的兩個柵極信號分別由A和B控制的PMOS管。而在N網中，對應的是串聯的兩個柵極信號分別由A和B控制的NMOS管，這兩個串聯的NMOS管再與柵極信號由C控制的NMOS管并聯。由上述分析可知邏輯電路圖如圖7所示。
其次運用我們的方法設計一個靜態傳輸門電路。以異或門為例，其邏輯表達式為。運用我們的方法，得知一個兩輸入的“與”相使用一個MOS管，而“或”代表兩個MOS管并聯。如果使用兩個NMOS管并聯，電路圖如圖8所示。由圖8可知，使用NMOS管的話還要兩個反相器才能完全實現“異或”功能。如果使用兩個PMOS管并聯，電路圖將更為簡單，可以省略兩個反相器，電路圖如圖9所示。
在學習靜態傳輸門邏輯電路時，我們知道靜態傳輸門邏輯相比與靜態CMOS邏輯電路而言有一個優勢就是：輸入不同，邏輯功能也不同。實際上在這個優勢背后有個不變的本質，這個本質就是本教學論文提出的理解和設計靜態傳輸門和靜態CMOS邏輯電路的方法。
4.結論
本教學論文提出一種能簡易地理解和設計靜態傳輸門和靜態CMOS邏輯電路的方法。這種方法基于對NMOS管“高通低阻”和PMOS管“低通高阻”的電學特性的充分理解。我們的方法統一的靜態CMOS邏輯電路和靜態傳輸門邏輯電路，便于學生的理解和學習。
參考文獻
[1]張延慶，張開華，朱兆宗.半導體集成電路[M].上海：上?？茖W技術出版社（第2版），1986.
[2]朱正涌，張海洋，朱元紅.半導體集成電路[M].北京：清華大學出版社（第2版），2009.
邏輯電路的設計范文3
Abstract： The introduction of the new course is an art of teaching， the successful introduction of new course can quickly attract the attention of students， and it is a successful half of the class. According to the characteristics of the course of "digital circuit and logic design"， which is rich in content， theoretical abstraction， large span and strong practicality， this paper puts forward several specific new course introduction methods and applies them to the teaching process. Practice had proved that dull knowledge became lively and cheerful with these methods，and students took part in all discuss in classroom actively to improve the teaching and then successfully fulfill it.
P鍵詞：新課導入；數字電路與邏輯設計；教學
Key words： the introduction of the new course；digital circuit and logic design；the teaching
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0181-02
0 引言
《數字電路與邏輯設計》課程是測控技術與儀器、電子信息工程、電氣工程及自動化、計算機等專業的一門專業基礎課程。該課程詳細介紹了數字邏輯的基礎內容、邏輯門電路、組合邏輯電路、鎖存器和觸發器、時序邏輯電路、脈沖波形的變換與產生、數模與模數轉換、存儲器和可編程邏輯器件[1]。該課程結合集成芯片，進行系統而廣泛的描述，旨在培養學生了解和掌握典型數字集成電路的基本知識、使用方法和設計要點的基本技能。
該課程是許多專業的學生接觸的第一門與實際電子、電器緊密相關的一門課程，更是學生學習今后專業課的基礎。如何引導學生盡快入門，并且學好該課程，是教師需要認真考慮的一個重要問題。本文重點從新課導入方法來闡明如何學好該課程，因為良好的開端是成功的一半。新課導入引人入勝，可以產生凝聚效應，即凝聚學生的注意力、思想、情感，進而對該課程產生學習興趣。本人根據教學經驗的積累，將多種實用的導入方法總結歸納，根據知識點的特點，采用不同的新課導入方式，以期達到最有效的教學效果。
1 新課導入方法
1.1 史料法導入
《數字電路與邏輯設計》課程比較枯燥，教師如果適時、合理地將與該課程有關的歷史人物或事件引入該課程，必將為枯燥的課程帶來幾分生動，同時激發學生的求知欲。如講授數字電路與數字信號基礎知識的時候，首先介紹電子技術的發展歷程，從1906年福雷斯特等發明電子管，到1948年肖克利等發明晶體管。從60年代初出現的只有4個邏輯門的小規模集成電路，到目前使用的超大規模集成電路。每當電子器件有一次變革，電子技術就有一次突破性進展。每當電子器件發生變革的時候都伴隨著與歷史人物有關的有趣的小故事。通過歷史人物的故事，加深學生對電子器件的認識。這樣，很容易激發學生的學習興趣，促使他們認真地去學習各種電子器件，并且深深體會每種器件所代表的時代特征，為后續知識的學習奠定基礎。
1.2 溫故導入
溫故而知新是一種由已知向未知的導入方法，傳統、簡單、有效。通常以舊知識為鋪墊，采用提問的方式復習已學知識，找出已學知識與新知識相聯系的紐帶，自然地過渡到對新知識的學習。這樣既可以鞏固所學知識，又可以幫助學生全面認識事物，提升學生的分析能力以及對知識的融匯貫通能力。比如講授二進制數的算數運算時，先在黑板上給出一個十進制數，讓學生轉換成相應的二進制數、八進制數和十六進制數，這樣不但復習了不同的數制，而且可以順利引入二進制數的算數運算。因為加強了學生對十進制數到二進制數之間的轉換之后，再來學進制數的運算就會事半功倍。
1.3 實例導入
實例導入即通過舉例子或者練習題來回憶舊知識，并且很自然地過渡到新知識。比如，在最小項和卡諾圖講解結束，將要講邏輯函數的卡諾圖化簡時。首先，給出一個邏輯函數表達式，接著提問學生“該表達式是不是最小項表達式？如果不是則寫出其最小項表達式的形式和最小項編號的形式”；然后，根據學生已經寫好的最小項表達式填寫卡諾圖，這樣就通過一個例子將最小項和卡諾圖的相關知識回憶和應用了一遍；最后，針對題目所給的邏輯函數表達式提問學生“該表達式是不是最簡的形式呢？若不是該如何化簡？”這時學生很自然地會用代數化簡法進行化簡，化簡完成之后告訴學生代數化簡法的缺點并引出卡諾圖化簡法。即代數化簡法要求熟練掌握邏輯代數的基本定律，而且需要一些技巧，特別是經代數法化簡后得到的邏輯表達式是否是最簡式較難掌握，這就給使用代數化簡法帶來一定的困難，使用卡諾圖化簡法可以比較簡單而直觀地得到最簡邏輯表達式。那么，這個時候學生自然會被卡諾圖化簡法所吸引，順理成章進入新課程。
再比如，當講解到編碼器時，在講解之前先舉一個大家很熟悉的例子，即每個學生都有一個學號，名字可以重名，但是學號是唯一的，這就是用十進制數將學生進行了編碼。緊接著提出“在數字電路里面，什么是編碼呢？”帶著該問題引入到新課的學習中。
以實例為橋梁導入新課的方法有很多種方式，都是通過舉例吸引學生注意力，并且強化學生對理論知識的運用，使師生之間更容易產生互動。
1.4 對比導入
所謂對比導入就是根據新舊知識的關聯點、異同點，采用正反對比的方式導入新課。《數字電路與邏輯設計》課程中功能相反、思路相反的例子很多。組合邏輯電路的分析與設計、時序邏輯電路的分析與設計、編碼器與譯碼器等等。在講授這些內容時，應用對比法導人可以使學生加深對所學知識的理解與掌握。
比如，組合邏輯電路的分析講解結束，將要講組合邏輯電路的設計時。首先，回顧組合邏輯電路的分析，即已知條件是邏輯電路，待求條件是邏輯功能；然后，緊跟著提問學生“如果反過來，即已知條件是邏輯功能，待求條件是邏輯電路，又該如何解決呢？”由此過渡到新課，即組合邏輯電路的設計。同樣，同步時序邏輯電路的分析講解結束之后，依然采用對比導入方式引出并講解同步時序邏輯電路的設計。
又比如，在講授譯碼器時，通過回顧編碼器的工作過程對比引入譯碼器的工作過程。即先列出三位二進制編碼器的編碼表，然后說明譯碼器和編碼器的工作過程相反，編碼器是將某種信號或十進制數碼（輸入）編成二進制代碼（輸出），譯碼器則是將二進制碼（輸入）按其編碼時的原意譯成對應的信號或十進制數碼（輸出），從而很容易列出三位二進制譯碼器的狀態表。這樣，通過對比的方式回顧并學習了編碼器的知識和譯碼器的狀態表之后，再介紹譯碼器的其余知識就會很容易，學生也會很好地區別和理解編碼器及譯碼器。同樣，數據分配器和數據選擇器、數～模轉換器和?！珨缔D換器、鎖存器和觸發器等很多內容的講解都可以采用對比的方式。
1.5 實物導入
《數字電路與邏輯設計》課程是一門應用性、實用性都很強的課程，如果教師能恰當地選擇一些與講課內容密切相關又符合學生認知能力的電子小產品來導入新課，也不失為一種引發學生興趣，培養解決實際問題的好方法。在講組合邏輯電路設計時，筆者以“設計好的一個切實可行的表決器”為例導入新課，告訴學生們學完今天的內容，你就會做表決器，甚至更復雜的電子產品。這樣理論和實際一下子聯系起來了，學生們也一下子來了精神。此時，教師適時提問“實際中的表決器有什么特點？它屬于什么電路？怎樣實現呢？”這樣因勢利導地切入正題引入這節課要講的內容。教師要善于引用學生熟悉的現象、事例來導入新課，使學生有一種親切感和實用感，從而激發學生興趣，讓學生真正感受到學習了此課程我就可以做什么。
再比如，在講授典型的時序邏輯電路的時候，將已經設計好的計數器帶入教室，讓學生們先了解一下其功能，以及現實生活中經常用到計數器的地方，加強理論與實際的聯系；然后通過提問學生“計數器的電路是如何來設計的？怎樣實現呢？”這樣不僅可以有效地吸引學生注意力，而且很自然地過渡到新知識的講解。需要實物導入的地方很多，再比如單穩態觸發器、施密特觸發器、多諧振蕩器等的講解都可以采用實物導入的方式，通過實物加深學生對理論知識的理解與鞏固，提升學生的感性認識，從而使枯燥的課堂變得活躍、充滿學習熱情。
2 結束語
新課導入是課堂教學中一個必不可少的環節，是教師引導學生參與學習的過程和手段，也是教師必備的一項基本的教學技能，有效的課堂導入可以充分體現學生的主體地位和教師的主導作用。通過上述方法的實踐證明：一些成功的、高效的新課導入可以開啟學生的思維，提高教W質量，為學生后續專業課的學習奠定良好的基礎。
參考文獻：
[1]白彥霞，張秋菊.數字電子技術基礎[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.
邏輯電路的設計范文4
【關鍵詞】電通路結構網絡（ESN）；接地；電搭接；ESN元件
【Abstract】An stable electrical network which has low resistances must be constituted of high conductive structures for any electrical and electronic equipments on civil aircraft， which provides electrical functions such as grounding、bonding、voltage reference、protection from electromagnetic interference and protection against lightning strike. A conventional metallic aircraft inherently provides electrical a high conductive network； at present the advanced composite aircraft requires additional electrical structure network（ESN） to provide electrical functions， due to poor electrical conductivity of composite structures compared to metal. the text introduces the electrical structure network designing for main models of the civil aircraft at present， and summarizes and concludes a general design method for the electrical structure network of civil aircraft， guiding the development of the civil aircraft in our country.
【Key words】Electrical structure network（ESN）； Grounding； Electrical bonding； ESN elements
0 引言
現代民用飛機上裝載有各種復雜的電子電氣系統，這些系統設備需要互相連接，建立一個穩定的低阻抗電流通路，形成電源和信號的回路，滿足各種電氣性能[1]。這個電流通路一般利用飛機機體結構件搭接而成，被稱為飛機的電通路結構網絡（Electrical Structure Network 簡稱ESN）。電通路結構網絡（以下簡稱ESN）的建立可以避免系統設備之間產生電位差，降低設備機箱和殼體上的射頻感應電勢，防止靜電積聚，抑制射頻干擾、保證系統電子和電氣性能的穩定，同時有效防止雷電放電危害，保護系統和人身安全。ESN還為系統設備提供了良好的信號參考地。傳統金屬飛機和復合材料飛機的ESN設計有所不同，下面分別論述。
1 傳統金屬飛機的ESN設計
傳統金屬飛機一般采用鋁合金、鈦合金和少量鋼作為主要結構材料[2]。這些金屬材料本身具有良好的導電性能，以其作為材料的零件如長桁、蒙皮、框、地板梁、立柱和地板滑軌等縱橫結構件互相連接，不但形成一個可以承受各種載荷、滿足強度和剛度要求的傳力系統，同時也形成一個ESN網絡。每個結構零件自身作為一個ESN元件，雖然已經具備較好的導電性，但仍然需要定量地滿足一定電氣性能要求，一般是以截面尺寸、通過電流值和單位長度的電阻值這三個參數來測定。
原則上，飛機設計員在設計零件外形尺寸時不僅要考慮結構傳力要求和制造工藝性，還要考慮滿足ESN設計要求，具體參數應參考電氣專業的規范文件。ESN性能參數一般包括電流值、單位長度電阻值和最小截面積。但是目前一般鋁合金結構零件在滿足了強度設計要求后，其截面尺寸一般也都能滿足ESN性能參數。
金屬結構飛機的ESN設計除了需要保證結構元件自身要滿足電氣性能要求之外，結構元件之間的連接（即電搭接）也需要考慮。金屬結構件之間的連接一般都是通過鉚釘、螺栓和高鎖緊固件等機械緊固件進行連接，其本身可以實現一般電搭接，如圖1。對于過盈配合的高鎖螺栓，電搭接路徑為：結構件1螺栓桿結構件2。結構件1和結構件2雖然相互貼合，但是它們各自表面涂有化學膜層和漆層，一般認為相互絕緣。在某些電氣系統設備安裝位置，其對結構連接處有比較高的電搭接要求，需要對緊固件周圍的零件貼合面進行退漆處理，增加導通截面。這些位置需要滿足規定的電導通設計參數并作相應的電導通測試。
金屬結構飛機的ESN建立之后，最后一步就是飛機上各系統設備與ESN的電搭接，實現ESN的最終目的。機載系統電搭接按功能分類主要有天線搭接、電流回路搭接、易燃易爆區搭接、防射頻干擾搭接、防雷擊搭接、靜電防護搭接和閃電防護搭接七類。應根據系統設備的不同要求設計搭接種類，如電子電氣元件必須考慮防射頻干擾，其搭接電阻要求很高，一般要求小于2-2.5mΩ，非電子電氣類元件搭接要求較低，可按系統管路的搭接要求設計。具體方式就是系統與其安裝支架或結構進行連接，主要采用面面搭接，如圖2，與系統安裝腳搭接的結構表面應去除化學膜層和漆層。但有的系統如電動馬達與支架之間有阻尼墊板，無法實現面面搭接，則可以采用搭接線搭接。
2 復合材料飛機的ESN設計
目前國內外先進的民用客機如波音787、空客A350XWB等均開始大面積采用碳纖維復合材料機身結構，大大改善了飛機的強度、壽命、重量和經濟性[3]，但是由于碳纖維復合材料的導電性能較差，其自身結構不能用作電流回路，無法形成電通路結構網絡（ESN），故需要增加額外的金屬導電構件來實現。
復合材料飛機的ESN主要由機體主導電結構、輔助導電結構以及其它連接元件三部分組成。復合材料飛機盡管大部分結構件如蒙皮、長桁、框和地板梁等都采用碳纖維復合材料，但是仍然有部分結構件采用鋁合金、鈦合金等金屬材料，如地板的座椅滑軌、貨艙的導軌和地板橫梁（各個型號飛機的設計有所不同）。在構建ESN網絡時，處于減重目的，復合材料飛機應該盡量利用自身已有的金屬結構件作為機體主導電結構。
一般來說機體主導電結構是貫穿全機的結構件，且分布在縱橫方向上。縱向是客艙地板滑軌或貨艙地板滑軌，橫向是地板橫梁或類似的橫向構件。機體主導電結構的ESN設計要求和第1節介紹的金屬材料飛機相同，主導電結構件自身以及結構件之間連接的電導通系能參數也完全相同。
輔助導電結構是指安裝在機身內部結構上的條帶、線纜和搭接片等ESN元件。例如機身隔框和地板梁是復合材料結構，這就要在這兩者上增加ESN條帶，以便和縱向的主導電結構聯接成ESN。ESN條帶需要沿著機身框和地板梁的走向進行安裝。對于機身框，ESN條帶可以通過鋁合金支架安裝在框腹板上，鋁合金支架與復合材料框腹板之間通過鈦鉚釘濕安裝連接，兩者之間要通過玻璃布隔離；鋁合金支架與鋁合金ESN條帶自身通過螺釘連接。對于地板橫梁，ESN條帶可以直接鋪設在橫梁緣條上，與座椅滑軌的緊固件共螺，條帶和復合材料橫梁之間也要安裝玻璃布進行異電位防腐隔離。無論是機身框上的ESN條帶還是地板橫梁上的ESN條帶，都不能設計為一個整體構件，而要根據工藝要求進行分段。綜合考慮重量和導電性能，ESN條帶一般仍采用鋁合金，截面積不小于40mm2，單個ESN條帶的最大長度不超過250mm-300mm。相對而言，輔助導電結構的電通路要求比機體主導電結構低的多。
輔助導電結構如ESN條帶與機體主導電結構的連接可以通過螺栓或鉚釘之間連接，也可以通過中間搭接片連接，如機身框上ESN條帶在與鋁合金地板橫梁（主導電結構）的連接處，兩者通過一個鋁合金搭接片實現電搭接。
機體主導電結構、輔助導電結構和復合材料結構之間雖然不需要進行電搭接，但是也并非完全隔離，其目的是盡量減少兩者之間的電勢差，避免短路電流和雷擊對復合材材料造成損害。但是其需要滿足的ESN電性能參數要求很低，只要通過金屬零件和復合材料零件之間的緊固件濕安裝連接就可以實現[4]。
機體主導電結構、輔助導電結構和系統設備之間的電搭接要求與傳統金屬飛機類似，可以參考第1節的內容。復合材料飛機ESN網絡中各元素之間的連接設計要求如圖3所示。
3 結束語
飛機電通路結構網絡設計的四個要點就是ESN布置、ESN元件設計、ESN元件之間的連接和系統電搭接。對于傳統金屬飛機，前三個要素已經包含在飛機結構設計中了；對于復合材料飛機，前三者是需要進行重點研究的，并綜合考慮電性能參數和重量、工藝等因素完成ESN網絡的設計方案。本文所介紹的ESN方案對國內先進民用飛機的研制具有重要的意義。
【參考文獻】
[1]王昂，毛德華，高占民，等.飛機設計手冊第17冊[M].北京：航空工業出版社，2000：141-142.
[2]王昂，毛德華，高占民，等.飛機設計手冊第10冊[M].北京：航空工業出版社，2000：133-134.
邏輯電路的設計范文5
關鍵詞：山區；高速公路網絡；橋梁設計；基礎設計；上部結構；下部結構；特點
山區是當前高速公路網絡建設的困難區域，也是高速公路網絡發展必須正面的實際問題。通常山區存在地質、地貌情況復雜，自然、人文、環境影響因素眾多等具體障礙，一般在山區進行高速公路網絡建設往往需要橋梁進行重點部位、關鍵節點、困難區域的連接和溝通，因此，山區高速公路網絡建設中橋梁設計和施工成為核心性的關鍵問題。應該從山區高速公路網絡橋梁的建設特點分析入手，形成橋梁設計的核心，以橋梁主體結構為中心，建立起山區高速公路橋梁設計的重點，這是當前進行山區高速公路網絡建設的要點問題，也是從橋梁結構體系建設和高速公路網絡建設的核心問題。
1 山區高速公路網絡中橋梁設計工作的特點
1.1 設計時間長
山區高速公路網絡中橋梁處于關鍵的地位，山區高速公路網絡中重點部位、關鍵節點、地質困難區域與環境復雜地段一般都需要以橋梁的形式加以穿越和聯通，特別在山區自然條件復雜、歷史和人文環境多樣的情況下，選擇橋梁作為山區高速公路網絡的延伸已經是一個主要的對策和方法。這樣的實際造成山區高速公路網絡中橋梁設計必須要尊重山區的地理、環境、自然、人文和歷史，這就必然造成山區高速公路網絡中橋梁設計時間的延長，這是確保山區高速公路網絡中橋梁設計質量的基本保障，也是山區高速公路網絡中橋梁設計的基本特點。
1.2 橋梁結構多樣
在山區不同的區域和地段高速公路網絡延伸和穿越的設計和結構存在著千差萬別的不同，因此，作為橋梁結構來講也存在著多樣性的特點，尤其是在特殊的地段和區域，橋梁被賦予了不同的功能和要求，因此，橋梁的結構就會存在較大的差異性。在實際的山區高速公路網絡中橋梁設計中，要從山區高速公路網絡的建設要求和橋梁設計行業標準出發，以結構的有效調整和科學設計提升橋梁的功能性、穩定性和安全性，對山區高速公路網絡的實際建設起到提升和保證功能。
1.3 安全要求高
山區進行高速公路網絡建設需要安全作為基礎性的保證，尤其在橋梁設計過程中，更是要將橋梁安全性列為首位，特別是山區高速公路網絡存在維修困難、救護不力的實際問題，不能在設計階段提升橋梁安全性，將會給日后整個山區高速公路網絡帶來極大的威脅，因此，要在山區高速公路網絡中橋梁設計中重點強調安全方面的內容，要提高設計的技術要求，控制施工和運行的安全系數，做到對山區高速公路網絡中橋梁實際建設和日后運行安全的有力保障。
2 山區高速公路網絡中橋梁設計的技巧
2.1 突出設計的全面性
在山區高速公路網絡中橋梁設計中要全面掌握山區的特點，對于歷史文化、地勢變化、地質條件等相關信息和重點資料要做到全面掌握，特別要對環境因素和自然特點做到認真分析和科學研究，為山區高速公路網絡中橋梁設計提供細致、全面和具體的基礎，給設計通知更為全面地支持，做到對山區高速公路網絡中橋梁設計質量的保障和提升。
2.2 突出設計的便捷性
在山區高速公路網絡中橋梁設計中要重點考慮到山區施工的特點，特別是橋梁建設中材料運輸、機械使用、施工條件的問題，要在設計環節突出橋梁施工的便捷性，使山區高速公路網絡中橋梁建設得到質量、效益的根本保障，在提升山區高速公路網絡中橋梁建設效率的同時，為整個山區高速公路網絡的建設提供的突破口和著力點。
2.3 突出設計的綜合性
山區高速公路網絡中橋梁設計中要綜合美觀、經濟、舒適和環保等各方面要求，要采用實事求是和與時俱進的策略，將綜合理念和現代化思想融入到山區高速公路網絡中橋梁設計中，更加重視橋梁的綜合性和整體性，做到對山區高速公路網絡中橋梁建設綜合品質的保障。
3 山區高速公路網絡中橋梁設計的要點
3.1 做好山區高速公路網絡中橋梁基礎的設計
對于地質狀況較為復雜的地段一般采用樁基的方式，在采用樁基為基礎的方式時，在地質狀況相對較好的地段可以采用嵌巖樁，較差地段則采用摩擦樁。由于山區的地質特點比較多變，往往容易出現在同一個橋體處，地質構造卻不相同的情況，所以在進行基礎設計時，一定要了解山區地質狀況的特點，具體的樁基方式要根據地質的不同而進行選擇。
3.2 做好山區高速公路網絡中橋梁上部結構的設計
在山區高速公路網絡中橋梁設計時應該考慮造價問題，對于預制裝配化結構能滿足的橋梁，就應該盡量采用這種結構方式。在進行山區高速公路網絡中橋梁具體設計時，要處理好跨徑與墩高的關系，要根據曲線半徑變化、梁長變化的基礎上，做好跨徑與墩高關系的處理。
3.3 做好山區高速公路網絡中橋梁下部結構的設計
首先要做好橋梁橋墩的設計處理，要根據路基的寬度和山區的地形進行具體判斷，采用圓形和放行的橋梁橋墩形式，做到對實際情況的具體分析，提升山區高速公路網絡中橋梁設計的水平。其次，要做好橋梁橋臺的設計處理，以行業規范和山區實際為基礎，設計出合理的橋臺，做到對設計水平的保證。
4 結語
橋梁是高速山區高速公路延伸和連接的主要形式和構筑物，科學進行橋梁設計事關山區高速公路網絡建設的質量，也與山區高速公路整體穩定和安全運行高度相關。在橋梁設計中，要做好信息的收集和資料的處理，對歷史文獻、地質資料、規劃信息做到綜合和平衡，從行業技術水平和設備裝備基本情況出發，真正將橋梁設計成山區高速公路網絡的精品，在確保高速公路網絡質量、效率和穩定的同時，做到對交通事業、山區經濟和高速公路網絡穩定發展和全面建設的有效支持。
參考文獻
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邏輯電路的設計范文6
關鍵詞：調制光發射ECL電流開關、光纖激光晶體
【分類號】：TN83
在光纖通信系統中，信息由LED或LD發出的光波所攜帶，光波就是載波。把信息加載到光波上的過程就是調制。光調制方式按調制信號的形式可分為模擬信號調制和數字信號調制。目前，數字調制是光纖通信的主要調制方式，也就是通常的PCM編碼調制，以二進制數字信號“1”或“0”對光載波進行通斷調制，并進行脈沖編碼（PCM）。數字調制的優點是抗干擾能力強，中斷時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現大容量、長距離傳輸。
1、光發射機
簡單地講，光傳輸系統中一個基本的光發射機主要包括光發射器件及其驅動電路。光發射器件有發光二級管（LED）、激光二級管（LD）或激光調制器（LM）；驅動電路為系統光源提供合適的“開”、“關”電流。
1.1數字光發射機基本結構
在數字光纖通信中，激光發射機的主要組成部分如圖1所示。線路編碼的作用是將數字信號轉換成適合在光纖中傳輸的碼型。調制電路完成數字信號的電-光轉換，將光信號加載到光源的發射光束上，即光調制。而光調制的方式有三種：直接強度調制、間接強度調制和相干調制。光纖通信中常采用直接強度調制（適用于半導體激光器和發光二極管），即通過直接控制發光二極管（LED）或激光二術管（LD）的注入電流產生所需的光數字信號，改變LD或LED的注入電流調整其輸出光功率，實現光強度調制。
理論上講，LED和LD都是電流控制的光發射器件，其中最重要的性能取決于它們的I-P特性，因此最直接的設計方法就是把驅動器設計成受輸入信號控制的電流源，并且必須提供具有規定強度和波形的電流。實際應用中將雙極性晶體管或場效應管（FET）作為電流輸出器件與光發射器件連接，形成電流驅動器。常用的有單端電流驅動器和射極耦合電流驅動器。單端電流驅動器的速度受晶體管和LED或LD的截止過程的影響，因而只能應用在低比特率的場合。高比特率的電流驅動器利用ECL（射極耦合邏輯）電路來設計，即數字調制電路中常用的射極耦合電流開關，其基本電路形式如圖2所示。
1.2數字調制電路的基本工作原理
圖2所示的射極耦合電流開關實際上是一個一邊為固定輸入VBB，另一邊為信號輸入端的射極耦合差分級，其工作原理對單輸入雙端輸出的差分放大器非常相似，但它只對信號起傳遞作用。其工作原理是：當Vin>VBB時，Q1管導通，Q2管截卡，電流全部流經輸入管；當Vin電源波動的影響，常采用負電源（VEE=-5.2V）供電，而對管的集電極直接對地輸出（VCC=0），種接法又極大地提高了電路的速度，改善了交流性能。
2、ECL電流開關的應用
目前，筆者在一個高速數字系統中應用了ECL電流驅動器其基本原理如圖3示。其中Q1、Q2、和Q5構成基本的調制電路，Q3和Q4實現電平移位，集成器件MC10H124完成信號的電平轉換（TTLECL）。MC10H124引腳功能如圖3所示，使用時需注意在ECL電平輸出腳（如圖中②、④腳）要通過50Ω電阻外接-2V電壓，未用的輸出腳通過50Ω電阻接地。從②或④腳輸出ECL電平信號，第⑥腳接公共選通電壓（這里接+4V電壓）。
2.1、ECL電路的主要特點
對激光器進行高速脈沖調制時，常采用ECL電流開關。它既有很快的開關速度，又能保護良好的電流脈沖波形。從電路結構上看，ECL屬于非飽和型數字邏輯，工作時晶體行之有效放大和截止兩上狀態間轉換，不進入飽和區，根除了TTL電路中晶體管由飽和到截卡（即由“開”到“關”）轉換時所需釋放超量存儲電荷的“存儲時間”，從根本上消除了限制速度的主要障礙――晶體管的飽和時間，極大地提高了ECL電路的速度，其平均延尺時間達到來納秒數量級。如果圖3中采用兩級差分電流開關并且雙邊驅動，則既可改善電流脈沖的波形又可提高開關速度。
圖3中參考電壓VBB作為ECL電路的重要組成部分，通常取在ECL邏輯高、低電平的中心VBB=-1.3V（ECL）的邏輯高電平VOH=-0.8V，低電平VOL=-1.8V，使高、低電平的噪聲容限基本相等，電路在全工作溫度范圍內噪聲容限的變化不會太大。VBB常與ECL電路共用負電源，在電阻分壓器的基礎上，利用二極管和射極跟隨器電平移位構成。
2.2系統測試數據及其抗干擾能力分析
在圖3所示電路中，通過實驗發現電路中R1和R2的取值對電路抗干擾能力有重要的影響。在一定范圍內，若R2不變，增大R1會使Q3基極輸入端信號的動態范圍有所增大，即ECL電流開關的回差電壓（類似施密特觸發器）增大，確保VBB介于該范圍內電流開關能正常工作，因此可以減小噪聲導致Q3基極輸入的ECL信號微小波動而導致電流開關誤動作。開關工作原理如本文1.2所述，以提高抗干擾能力。實驗證明，如果取R1≈10R2時，可使Q3基極輸入的ECL電平信號處于一個適當的動態范圍內，ECL電流開關具有較合適的回差電壓，而Q4基極的參考電壓VBB介于該范圍內，則Q3基極的輸入信號能正常控制激光器LD的驅動電流。
