電路設計行業分析范例6篇

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電路設計行業分析

電路設計行業分析范文1

關鍵詞:集成電路設計企業;項目成本管理

一、前言

2016年以來,全球經濟增速持續放緩,傳統PC業務需求進一步萎縮,智能終端市場的需求逐步減弱。美國半導體行業協會數據顯示,同年1~6月全球半導體市場銷售規模依舊呈現下滑態勢,銷售額為1,574億美元,同比下降5.8%。國內,經過國家集成電路產業投資基金實施的《國家集成電路產業發展推進綱要》將近兩年的推動,適應集成電路產業發展的政策環境和投融資環境基本形成,我國的集成電路產業繼續保持高位趨穩、穩中有進的發展態勢。據中國半導體行業協會統計,2016年1~6月全行業實現銷售額為1,847.1億元,同比增長16.1%,其中,集成電路設計行業繼續保持較快增速,銷售額為685.5億元,同比增長24.6%,制造業銷售額為454.8億元,同比增長14.8%,封裝測試業銷售額為706.8億元,同比增長9.5%。國務院在2000年就開始下發文件鼓勵軟件和集成電路企業發展,從政策法規方面,鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業傾斜;2010年和2012年更是聯合國家稅務總局下發文件對集成電路企業進行稅收優惠激勵。2013年國家發改委等五部門聯合下發發改高技[2013]234號文,凡是符合認定的集成電路設計企業均可以享受10%的所得稅優惠政策。近年來又通過各個部委、省、市和集成電路產業投資基金對國內的集成電路設計企業進行大幅度的、多項目的資金扶持,以期能縮短與發達國家的差距。因此,對于這樣一個高投入、高技術、高速發展的產業,國家又大力以項目扶持的產業,做好項目的成本管理非常必要。

二、項目成本管理流程

對項目的成本管理一般分為以下幾個環節:(一)項目成本預測。成本預測是指通過分析項目進展中的各個環節的信息和項目進展具體情況,并結合企業自身管理水平,通過一定的成本預測方法,對項目開展過程中所需要發生的成本費用及在項目進展過程中可能發生的合理趨勢和相關的成本費用作出科學合理的測算、分析和預測的過程。對項目的成本預測主要發生在項目立項申請階段,成本預測的全面準確對項目的進展具有重要作用,是開展項目成本管理的起點。(二)項目成本計劃。成本計劃是指在項目進展過程中對所需發生的成本費用進行計劃、分析,并提出降低成本費用的措施和具體的可行方案。通過對項目的成本計劃,可以把項目的成本費用進行分解,將成本費用具體落實到項目的各個環節和實施的具體步驟。成本計劃要在項目開展前就需要完成,并根據項目的進展情況,實施調節成本計劃,逐步完善。(三)項目成本控制。成本控制是指在項目開展過程中對項目所需耗用的各項成本費用按照項目的成本計劃進行適當的監督、控制和調節,及時預防、發現和調整項目進行過程中出現的成本費用偏差,把項目的各項成本費用控制在既定的項目成本計劃范圍內。成本控制是對整個項目全程的管控,需要具體到每個項目環節,根據成本計劃,把項目成本費用降到最低,并不斷改進成本計劃,以最低的費用支出完成整個項目,達到項目的既定成果。(四)項目成本核算。成本核算是指在項目開展過程中,整理各項項目的實際成本費用支出,并按照項目立項書的要求進行費用的分類歸集,然后與項目成本計劃中的各項計劃成本進行比對,找出差異的部分。項目的成本核算是進行項目成本分析和成本考核的基礎。(五)項目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基礎上,對整個完工項目進行各項具體的成本費用分析,并與項目成本計劃進行差異比對,找出影響成本費用波動的原因和影響因素。成本分析是通過全面分析項目的成本費用,研究成本波動的因素和規律,并根據分析探尋降低成本費用的方法和途徑,為新項目的成本管理提供有效的保證。(六)項目成本考核。成本考核是指在項目完成后,項目驗收考核小組根據項目立項書的要求對整個項目的成本費用及降低成本費用的實際指標與項目的成本計劃控制目標進行比對和差異考核,以此來綜合評定項目的進展情況和最終成果。

三、集成電路設計企業項目流程

集成電路設計企業是一個新型行業的研發設計企業,跟常規企業的工作流程有很大區別集成電路設計企業項目組在收到客戶的產品設計要求后,根據產品需求進行IC設計和繪圖,設計過程中需要選擇相應的晶圓材料,以便滿足設計需求。設計完成后需要把設計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產的母版,在IC生產環節,通過光刻掩膜版在晶圓上生產出所設計的芯片產品。生產完成后進入下一環節封裝,由專業的封裝企業對所生產的芯片進行封裝,然后測試相關芯片產品的參數和性能是否達到設計要求,初步測試完成后,把芯片產品返回集成電路設計企業,由設計企業按照相關標準進行出廠前的測試和檢驗,最后合格的芯片才是項目所要達到成果。對于集成電路設計企業來說,整個集成電路的設計和生產流程都需要全方位介入,每個環節都要跟蹤,以便設計的產品能符合要求,一旦一個環節出了問題,例如合格率下降、封裝不符合要求等,設計的芯片可能要全部報廢,無法返工處理,這將會對集成電路設計企業帶來很大損失。因此,對集成電路設計企業的項目成本管理尤為重要。

四、IC設計企業的項目成本管理

根據項目管理的基本流程,需要在IC項目的啟動初期,進行IC項目的成本預測,該成本預測需要兼顧到IC產品的每個生產環節,由于IC的生產環節無法返工處理,因此在成本預測時需要考慮失敗的情況,這將加大項目的成本費用。根據成本預測作出項目的成本計劃,由項目組按照項目成本計劃對項目的各個環節進行成本管控,一旦發現有超過預期的成本費用支出,需要及時調整成本計劃,并及時對超支的部分進行分析,降低成本費用的發生,使項目回歸到正常的軌道上來。成本控制需要考慮到IC的每個環節,從晶圓到制造、封裝、測試。項目成本核算是一個比較艱巨的工作。成本核算人員需要根據項目立項書的要求,對項目開展過程中發生的一切成本費用都需要進行分類歸集。由于IC產品的特殊性,產品從材料到生產、封裝、測試,最后回到集成電路設計企業都是在第三方廠商進行,每一個環節的成本費用無法及時掌握,IC產品又有其特殊性,每種產品在生產過程中,不僅依賴于設計圖紙,而且依賴于代工的工藝水平,每個批次的合格率并不盡相同,其成品率通常只有在該種產品的所有生產批次全部回到設計企業并通過質量的合格測試入庫后時才能準確得出。然而,設計企業的產品并不是一次性全部生產出來,一般需要若干個批次,因此在IC制造階段無法準確知道晶圓上芯片的準確數量,只能根據IC生產企業提供的IC產品數量進行預估核算,在后面的封裝和測試環節,依然無法準確獲得IC產品的準確數量。在IC產品完全封裝測試返回設計企業后,才能在專業的設備下進行IC產品數量的最終確定,然而項目核算需要核算每一個環節的成本。因此,核算人員需要根據IC產品的特點或者前期的IC產品進行數量的估算進行核算,待項目完成后再進行差異調整。在成本費用的分類和核算上,如果有國家撥款的項目,需要對項目所使用的固定資產進行固定資產的專項輔助核算,在專項核算中需要列明購買固定資產的名稱、型號、數量、生產廠商、合同號、發票號、憑證號等,登記好項目所用的固定資產臺賬,以便在項目完工后,項目驗收能如期順利通過。項目成本分析和項目成本考核是屬于項目管理完工階段需要做的工作,根據整個項目進展中發生的成本費用明細單,與成本計劃進行分類比對和分析,更好地對整個項目進行價值評定,找出差異所在,確定發生波動的原因,以便對項目的投資收益進行準確的判斷,確定項目和項目組人員的最終成果。

五、總結

項目成本管理是集成電路設計企業非常重要的一項經濟效益指標;而集成電路設計行業是一個技術發展、技術更新非常迅速的行業,IC設計企業要在這個競爭非常激烈的行業站住腳跟或者有更好的發展,就必須緊密把握市場變化趨勢,不斷地進行技術創新、改進技術或工藝,及時調整市場需求的產品設計方向,持續不斷地通過科學合理的成本控制方法,從技術上和成本上建立競爭優勢;同時,充分利用國家對于集成電路產業的優惠政策,特別是對集成電路設計企業的優惠政策,加大對重大項目和新興產業IC芯片應用的研發和投資力度;合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領域的研究資源和技術,實現產學研相結合的發展思路,縮短項目的研發周期;通過各種途徑加強企業的項目成本控制,來提高中國IC設計企業整體競爭實力,縮短與國際廠商的差距。

主要參考文獻:

[1]中國半導體行業協會.cn.

[2]劉勝軍.精益化生產現代IE[M].海天出版社,2006.

電路設計行業分析范文2

【關鍵詞】電子 電路設計 常用 調試方法 步驟探討

伴隨時代的不斷發展和科學技術的不斷進步,人們越來越關注社會生產力的提升。采取科學的方式進行電子電路的設計與工作流程的部署和管理,能夠滿足當下社會生產力發展的基本需求,也能夠促進行業的生產進步。當下我國電子行業發展的過程當中都越來越重視相關的技術升級,采取高效率的生產和設計模式才能夠實現對理論的進一步應用,也能夠滿足實際的生產工作需求。模擬的設計構想在實踐工作的驗證體系下常常顯示出各種問題,需要以更加科學、安全、有效的方式實現對相關工作體系的完善,并在具體的工作當中以實踐經驗論證設計理念,保證電子行業發展的前景要求。

1 電子電路設計的原理

電子電路的設計工作具有相關的工作原理和原則,需要遵循一定的制度和規律進行相關工作的設計,以此實現對工作體系的完善性需求。首先,電子電路的設計工作原理要求,設計的相關內容需要符合整體性要求,在實際的設計工作當中要針對電路工作的各個節點進行監督與功能實踐。其次,設計的工作要保證具體功能的落實,針對每個電路的工作職能進行細致的劃分。再者,應當進行電路設計的最優化選擇,保證電路設計的穩定性和完善性,在實際的工作應用中具備可靠的特征。最后,應當實際的考量到市場經濟的價值和效益需求,進行性價比的研究分析并最終完成設計。

2 電子電路設計的流程

電子電路的設計工作流程比較復雜,具體的工作內容也具有較高的嚴謹性和準確性。在實際工作進行的過程當中,應當重視對設計目標的確認,在具體工作中明確電子功能的設計。針對電子產品的核心功能應用進行整體的考量,設計的電路能夠符合單一操作的要求,進行優化的職能選擇。在設計形成初期進行整體研究,包含對電子電路的測試實踐。重視對電子電路的調試和功能定位,保證未來工作進行的順利要求。重視電子電路功能的設計才是保證產品能夠高效率工作和服務的基礎,也是確認核心功能和輔助功效的重要工作內容。實現設計初期的檢查和測試,能夠保證設備未來使用的優越性。

3 調試儀器概述

具體的電子電路設計功能測試與調節工作要求的比較準確和細致,在實際的工作過程當匯總需要進行相關儀器的使用和完善,避免當中一些環節出現問題。在調試儀器使用的過程中涉及到眾多的零部件,包含萬能用的工具表,顯示波動幅度的器械,以及信號發出的設備等。針對具體的調試工作進行觀察,玩能用的工具表主要是為了測量設備使用期間的電流量和電壓力,以及存在的電阻等元素。顯示波動幅度的器械主要是為了更準確的測量信號,關注波動變化。信號的發出設備是為了在監測過程中收集信息,確定監測工作準確性和保證基本交流。

4 電子電路調試具體流程

電子電路的調試工作可以劃分為諸多細致的流程,在具體工作開展的過程中還需要進行整體工作的完善和優化。調試的工作需要進行電路的線路監測,在實際的工作驗收中觀察通電的效果。調試的工作還需要確保對電子設備的功能監測,保證實際的工作過程能夠正常的運作,充分實現對信息傳播的要求。在實際工作開展的過程當中要進行電源的調試,減少工作阻礙,進行指標的規范和數據的驗收。除此之外,調試工作還可以劃分為兩種方式,分別是整體和分區域的調試工作。細致的劃分主要是為了給保證驗收工作的嚴謹性要求。最后需要針對環境進行監測,考量實際工作需求進行優化處理。

5 調試工作需要重視問題

在調試工作進行過程當中還需要重視對工作細節的優化處理,保證人員施工的科學性安排,在實際的操作過程當中需要進行設備功能的優化,確保功能的準確性要求。重視對細節工作的監督和管理,在調試的信息記錄中掌握數據中存在的差異,為維護系統工作提供良好的基礎,也有助于及時的解決系統工作出現的問題。除此之外,還需要認識到系統調試工作反復執行的重要性,針對測量工作進行反復的操作才能夠保證電子電路的設計符合實際生產需求。

6 結論

綜上所述,本次研究針對子電路設計的相關工作展開分析和研究,希望在實際的工作過程當中掌握實踐的工作經驗,在未來的電子電路設計工作當中采取先進的科學手段,實現對相關工作內容的整合,滿足時展的進步要求。在傳統電子電力設計的相關工作基礎上實施切實有效的完善策略,保證基本工作的流暢性原則,在實施科學有效的方式和方法進行相關設計工作的管理,滿足實際工作的需要,進行不同線路的測試和驗收,保證電子電線設計工作的優越功能。重視對電子電路工作的設計工作,在實際工作開展的過程中進行調試工作的監督與管理,進一步促進我國現代化生產效率的提升。

參考文獻

[1]許小飛,方樺.電子電路設計的原則、方法以及步驟探討[J].電子制作,2016(10):45.

[2]丘嶸,涂用軍.基于工作過程的學習情境設計的關鍵要素及途徑與方法――以“電子電路調試與應用”課程為例[J].職教通訊,2013(12):5-8.

[3]朱冬平.電子電路設計的原則、方法和步驟研究[J].電子制作,2015(17):66-67.

電路設計行業分析范文3

(南京郵電大學電子科學與工程學院,江蘇 南京 210023)

【摘 要】本文從分析集成電路設計實踐教學的特點入手,對集成電路設計實驗中引入研究型實踐教學模式的必要性、作用分析及具體實施方法進行了具體探討,并提出了研究型實踐教學對老師、對學生的要求。

關鍵詞 實踐教學;集成電路

基金項目:南京郵電大學教改項目(JG03314JX17)。

作者簡介:夏曉娟(1982—),女,南京郵電大學,副教授,從事集成電路設計領域的教學與科研工作。

隨著教育改革的不斷深入,隨著我國電子信息技術飛速發展,迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變,且電子產品發展迅速,集成電路設計是與最前沿科技緊密相連的一個方向,相關的課程也應與前沿科技緊密相連,課程的學習更要注重理論聯系實際,培養學生的科學思維能力和分析問題解決問題的能力。因此,集成電路設計實驗應在傳統的實踐教學方法基礎上,在“研究型實踐教學模式”方面進行探討和實踐?!把芯啃蛯嵺`教學模式”是指在實踐教學中指導學生將所學理論知識用于行業實際問題分析的一種實踐方法,旨在培養學生創造性的運用知識、自主的發現問題、研究問題,并解決問題的能力[1-2]。

1 確立研究型實踐教學模式的必要性

集成電路(Integrated Circuit,IC)產業是信息產業的基礎和核心,隨著我國電子信息技術飛速發展,迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變,大多設計均采用無生產線設計,加工采用代工方式。成電路設計具有一定的特殊性,集成電路設計過程需要集成電路專業人才經過嚴格的實踐訓練并且積累一定的工程實踐經驗。全國集成電路設計相關企業對于人才的需要也越來越嚴格,越來越需要能力型的、具有創造力的人才,應聘的條件之一就是需要有集成電路設計的相關經驗。作為一般理工科院校集成電路專業的發展在一定程度上缺乏對集成電路設計應用型人才培養的認識。因此,我們應該改變傳統觀念,樹立IC設計研究型人才培養觀。

集成電路設計實踐主要是提供學生一個實踐平臺,采用先進的集成電路仿真軟件,將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內容既是電路、模擬電子技術、數字電子技術以及課程設計中所學知識的應用,又是與最前沿科技緊密聯系的。而傳統的教學內容和教學模式,缺乏對學生創造力的培養,也缺乏與前沿科技的聯系,因此需要進行教學改革的探討和實踐。

隨著教育改革的不斷深入,傳統的實踐教學中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學模式已無法適應時代的要求。先進的教學模式是人才培養的關鍵措施。研究型教學模式,又稱為研討式教學模式,是指教師以課程內容和學生的知識積累為基礎,引導學生創造性地運用知識、自主地發現問題、研究問題和解決問題,以學生為中心,以知識掌握為基礎,以能力培養為主線,以提高素質為目的的一種新模式。集成電路設計實踐同樣需要采用先進的教學方式,提高學生的創新能力,培養研究型IC設計人才。

2 研究型實踐教學模式的作用分析

集成電路設計實踐引入研究型實踐教學模式,可以使相關領域的學生真正實現學有所用,不僅學習了集成電路設計的軟件知識,同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設計、仿真方法來復現,從而更深入的理解理論知識,而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現象,激發學習的興趣。

集成電路設計是實踐性很強的一個方向,要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通,而傳統的實踐教學旨在加強學生對軟件的認識,忽略對理論內容的加深與貫通。通過研究型實踐教學模式的開展,可以在保證教學大綱不變的前提下,通過選擇適用性較強的實踐內容,使學生一方面能夠將各門理論課的知識加深及貫通,另一方面可以使學生接觸到用人單位感興趣的課題內容,有利于學生加強實踐的動力和持續進步。通過研究型實踐,對學校而言,可以培養更優秀學生;對學生而言,可以掌握前沿知識、促進就業。

研究型實踐成果的實現為學生的晉升、發展提供支持。學生的實踐研究成果如能公開發表或獲獎,能解決實際工作中的問題,這無形中為學生在工作崗位上的晉升、發展增加籌碼。這在最大程度上激發學生的實踐興趣,是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時,研究型實踐教學鼓勵學生多看文獻、多寫總結報告,這也為學生撰寫本科畢業論文打下良好的基礎。

3 研究型實踐教學模式的具體實施

3.1 課程結構優化

指導學生接觸各類資料,能夠提出問題,進而解決問題以掌握知識、應用知識,完成對知識的一個探求過程;對實驗內容進行適當調整和完善,使課程體系更全面更科學,更能貼近行業發展,更能體現學生的主動性。

3.2 采用課堂討論進行專題研討的教學方法

在研究型實踐教學模式中,師生互動有助于學生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據課程需要,結合國內外的研究現狀和發展趨勢,采用與行業內吻合的實驗軟件,挑選合適的電路原型做仿真設計,并共同探討電路的優化方案。

3.3 專業資料查詢能力培養

為學生提供研究資料或指導學生進行資料查詢、整理,鼓勵學生從圖書館、書店、網絡等各種途徑查閱文獻資料,以充實自己的研究基礎。提醒學生要對已收集的資料進行批判性的研究,去偽存真,指導學生從這些資料中總結、分析、解釋與實踐研究課題相關的理論、知識經驗以及前人的研究成果。

3.4 指導學生撰寫專題論文(報告)

在研究型實踐教學過程中,指導學生通過論文、調查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時,要求學生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式;要先擬訂論文的寫作提綱,組織好論文的結構,做到綱舉目張;會用簡練、嚴謹、準確的語言表達自己的思想,不追求文章的長短。指導學生開展專題電路討論,由學生根據自己感興趣的課題來查找文獻資料,進行研究,完成電路設計和仿真,最后完成專題論文的撰寫。

3.5 鼓勵學生參與課題研究

為調動學生參與科研創新活動的積極性,激發學生的創新思維,提高學生實踐創新能力,鼓勵學生參加老師的課題,鍛煉學生的動手能力,培養“研究型”的思維模式。

4 研究型實踐教學模式對教師和學生的要求

4.1 研究型實踐教學模式對教師的要求

研究型實踐教學模式的實施對任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎知識和內在結構,還要掌握與課程相關的專業基礎知識和實踐的基本技能;二是要掌握學科最新信息,不斷更新知識,了解課程所涉及學科的最新動態和取得的最新研究成果;三是要熟練運用科學研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。

4.2 研究型實踐教學模式對學生的要求

研究型實踐教學模式對學生的要求:一是學生要有一定的知識積累,儲備了比較完備的基礎知識;二是要求學生具有一定的專業知識水平,熟練掌握集成電路的一些理論知識;三是要求學生具備一定的自我控制能力和自學能力;四是要求學生具備一定的科學研究能力。在研究型教學中,學生積極參與顯得尤為重要,需要充分調動學生的積極性和主動性。

參考文獻

[1]黃雪梅.研究型實踐教學有效實現的三個關鍵環節[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

電路設計行業分析范文4

【關鍵詞】470MHz;功耗;通信模塊

1、引言

隨著計算機網絡技術、傳感器技術及無線通信技術的高速發展,具備以上三種技術的無線傳感網絡日益引起了人們的高度關注[2]。無線傳感器網絡在軍事偵察、環境監測、醫療護理、智能家居、工業生產控制以及商業等領域有著廣闊的應用前景[3]。無線通信模塊一般被布置在環境比較惡劣、無人值守區域,因此無線通信模塊能量受到限制。因此,低功耗成為了無線傳感器網絡最重要的設計準則之一。故此,本文提出了以MSP430F5529單片機和CC1200射頻芯片分別作為處理器模塊和射頻通信模塊,制作470MHz頻段的無線通信模塊。

2、470MHz無線通信節點的總體設計

470MHz無線通信模塊的總體設計分為硬件總體設計和軟件總體設計,其中硬件設計方案為本文重點設計對象。硬件設計方案中重點設計470MHz頻段無線射頻模塊。470MHz無線通信模塊的總體設計中的軟件設計方案是對470MHz頻段無線射頻模塊底層驅動進行設計。470MHz無線通信節點總體設計方案和實際模塊,如下圖1,圖2。

圖1 470MHz無線通信節點總體設計方案

圖2 470MHz無線通信節點實物圖

2.1470MHz無線通信節點的硬件設計

為解決現有通信模塊技術中存在的問題,本文提供一種支持IEEE802.15.4g標準的470MHz無線通信模塊。本文主要介紹470MHz無線通信模塊的硬件設計,硬件設計總體分為微控制器電路設計、無線射頻電路設計、接口調試電路設計以及供電電路設計。

2.1.1微控制器電路和接口調試電路的設計

微控制器電路選用了TI公司生產的MSP430F5529芯片,該芯片是16位超低功耗微處理器,最高工作頻率為25MHz,內置128K字節的閃存,同時還具有非常豐富的外設接口等。微控制器電路設計部分,包含外接接口電路設計、復位電路設計和晶振電路設計。微控制器和接口電路,如圖3。晶振電路采用的是一個為32.768KHz的外部低速時鐘源,另一個為16MHz的高速外部時鐘源來穩定系統時鐘[4]。MSP430F5529的啟動方式為上電復位。主控電路模塊和射頻電路模塊的通信方式是通過SPI來進行的。接口調試電路設計采用一個JTAG接口。JTAG接口可對DSP芯片內部的所有部件進行編程。

圖3 470MHz無線通信節點微控制器和接口電路

2.1.2射頻電路的設計

射頻模塊芯片選用采用TI公司的CC1200無線射頻收發芯片,CC1200 器件是一款全集成單芯片射頻收發器,高性能低功耗芯片,此器件設計用于在成本有效無線系統中實現極低功耗和低壓運行的高性能。射頻電路的設計是470MHz無線通信節點設計的核心。射頻電路設計需要注意的是巴倫電路的設計、微帶傳輸線的設計和射頻電路的設計[5]。射頻電路設計,如圖4。

2.1.3供電電路設計

下面接收供電電路設計,電源模塊采用普通的可充電的鋰電池。輸入電壓通過AMS1117穩壓芯片將電壓轉換成3.3V電壓,為整個電路提供穩定的電源;當電池電量達不到最低電量要求時,可以通過5V電源接口對電池充電,充電芯片采用的是MCP738332[6]。供電部分電路設計,如圖5。

2.2470MHz無線通信模塊的軟件設計

本章只是大體說下無線通信模塊的軟件設計,不做具體介紹。首先進行串口通信設計節點接收數據傳遞給上位機直觀顯示出數據采用串口通信方式。首先進行串口初始化通信設計。初始化完成后可通過串口給節點發送指令來控制節點的數據通信。還有射頻模塊主程序設計先要配置射頻寄存器參數本設計可以通過配置射頻寄存器參數來選擇信道,中心頻率,發射功率,傳輸速率等系統參數。在設置發送命令給射頻芯片,微控制器芯片將發送命令通過SPI傳輸給射頻芯片可以改變射頻芯片的工作模式。射頻可以通過一些配置來控制射頻芯片工作機制的設置,例如中斷設置,模式設置,數據包處理設置等。

圖4 470MHz無線通信節點射頻電路設計

圖5 470MHz無線通信節點供電電路設計

3、實驗測試

根據國家標準GB/T 15629.15-2010《信息技術系統間遠程通信和信息交換局域網和城域網》中針對470MHz測試的性能指標要求,提出470MHz無線射頻模塊射頻性能總體測試方案,包括發射功率測試、通信距離測試。

3.1發射功率測試結果

將模塊通過連接線連接到設置好的頻譜分析儀(N9010A)上,讀取數據并截圖,如下圖

圖6 模塊功率測試

由上圖可知,模塊的最大發射功率為14.61dBm,并且基本沒有帶外雜散輻射,符合標準。

3.2、通信距離測試結果

抽取兩個節點,分別下載發送和接收程序,兩個模塊進行點對點的測試(兩點距離為1.2公里處),通過串口助手將數據打印出來并分析,結果如下表

表2 實際通信距離測試

4、結論

本文根據無線傳輸原理、無線射頻電路設計技術及無線傳感網技術,重點研究巴倫電路設計、微帶傳輸線設計及PCB設計技等關鍵設計電路,完成設計470MHz頻段無線傳感網節點,以MSP430F5529單片機和CC1200射頻芯片分別作為微控制器模塊和射頻通信模塊,設計完成模塊,使模塊能夠實現通信模塊的通信距離達到1200m和發射功率達到14dBm等方面的一系列技術指標。

參考文獻

[1]馬祖長,孫怡寧,梅濤.無線傳感器網絡綜述[J].通信學報,2004,04:114-124.

[2]戴瑩.無線傳感器網絡在智能電網中若干關鍵問題的研究[D].合肥:合肥工業大學,2013.

[3]AkyilidizIF,SuW,Sankarasubrmaniam Y, et al.Wireless sensor networks: a survey[J].Computer Networks,2002,38(4): 393-422.

[4]劉旭.基于IEEE802.15.4g的無線通信系統開發與研究[D].山東:山東大學,2013.

電路設計行業分析范文5

關鍵詞:微電子;集成電路;課程群;親產業

中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2019)19-0163-02

一、引言

微電子(集成電路)被稱為現代信息社會的“食糧”,是一個國家工業化和信息化的基礎。自2014年我國《國家集成電路產業發展推進綱要》,設置千億級的集成電路發展基金以來,南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應出臺了區域性的集成電路發展政策。廈門依據毗鄰臺灣的區位優勢,設立了500億人民幣的集成電路產業基金,并陸續了《廈門市加快發展集成電路產業實施意見》和《廈門集成電路產業發展規劃綱要》,擬形成區域性的集成電路產業集聚地,打造集成電路千億產業鏈,最終形成我國集成電路的東南重鎮。

在此背景下,廈門政府在集成電路設計、生產制造、封測以及人才儲備,全方位進行布局和規劃。設計方面:紫光集團投資40億元設立紫光展銳產業園、研發中心項目,引進展訊等國內通信芯片設計的龍頭企業。廈門優訊、矽恩、科塔等集成電路設計企業也在高速、射頻芯片領域取得可喜進展,僅2016年,廈門就新增加60余家集成電路設計企業。2017年整體產值達到140億元;生產制造方面:與臺灣集成電路巨頭聯華電子合資設立了聯芯12寸晶圓廠項目,總投資達62億美元,已于2016年12月正式投產;三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司,主攻三五族化合物半導體芯片生產;泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態存儲器的生產和銷售;封測方面則引入通富微電子股份有限公司,力爭打造一小時產業生態圈;人才儲備方面:廈門政府與中國科學院微電子所共建中國科學院大學廈門微電子工程學院,輔以廈門大學、廈門理工學院、華僑大學等微電子學科,為廈門集成電路的生產和設計輸送人才。

在此背景下,我校于2016年12月建立微電子學院,聯合臺灣交通大學、元智大學等微電子老牌名校,共同探索適合廈門及周邊地區的微電子人才培養策略,力求建立較為完善的課程群體系,為在閩的微電子企業培養專業人才。

二、微電子工程專業特點

首先,微電子專業與傳統的機械、化工、電子等專業不同,是一門交叉性很強的學科,需要該專業學生系統地學習數字、物理、電子、半導體器件、集成電路設計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論,并且能夠將各門學科融會貫通,熟練運用。其次,微電子專業入門門檻高、知識體系更新速度快,貼近產業。這就要求學生在具有堅實理論基礎的同時,實踐動手能力較強,才能在短時間內將所學理論和實踐結合,迅速融入工業界或者科學研究。第三,微電子是一個龐大的系統專業。從大類上可以分成工藝、器件、設計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數十個小門類。如設計類又可細分為模擬集成電路、數字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數字集成電路,又可繼續分為數字前端、數字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大,對學生素質提出了極高的要求[1]。

三、微電子工程課程群實踐

(一)微電子工程專業培養策略

結合廈門微電子產業特點,以市場需求為導向,同時充分利用海峽兩岸交流方面的優勢,立足于我?!坝H產業、重應用”的辦校原則,我校微電子工程專業設置為工藝和設計兩大類方向,應對周邊產業需求,對該專業學生進行差異化培養。在本科前兩年公共課的基礎上,大三學年,根據學生興趣及教師雙向篩選,確定學生未來兩年的學習方案,分別在器件/制造、模擬/數字集成電路設計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉,培養專業門類細化、適應企業實用化需要的高素質、實踐型人才。同時,在一些專業課程講授上,聘請臺灣方面有經驗的教師和工程師,結合產業現狀進行教授和輔導。

(二)微電子工程專業培養目標

對于我校應用型本科院校的定位,區域產業經濟和行業的發展是重要的風向標,因此在微電子專業人才培養上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養目標如下:(1)掌握半導體器件及工藝的基本理論基礎、電子線路的基本理論與應用、計算機使用、電子系統信號處理的基本知識、集成電路及板級設計的基本技能。(2)具備半導體及集成電路設計、制造,PCB板級設計、制造、測試的基本能力,工程項目管理、品質管理、設備維護的基本素養。(3)能在半導體、集成電路設計、制造行業,從事集成電路設計、制造、研發、測試、品質管理、廠務管理、設備維護等相關工作,畢業三到五年后通過自身學習逐步成長為本領域的骨干技術人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。

(三)微電子工程專業課程群制定實踐

基于我校應用型本科“親產業”的學校定位,在微電子專業課程群建設中,我們首先引入CDIO的教學理念。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即構思—設計—實施—運作)工程教育是以理論教學為基礎,工程實際反饋互動為主要形式的培養方案[3,4]?;诖?,課程群制定從知識邏輯(課程環節)和項目實施(工程實踐)兩個角度,對學生的綜合素質進行培養、鍛煉。

電路設計行業分析范文6

近年來,隨著我國社會主義市場經濟,工業科技水平不斷得到發展,低壓電動機電路設計也得到了空前的發展,低壓電動機電路設計已經廣泛應用于各種行業。本文對低壓電動機電路設計原理進行了闡釋,針對現階段我國低壓電動機電路設計的現狀以及存在的問題,提出了幾點有效的措施,并對低壓電動機電路設計未來發展的方向進行了分析。

關鍵詞:

低壓電動機;電路設計;注意問題;有效策略

0引言

在科學技術全球化趨勢的影響下,我國低壓電動機電路設計也逐漸受到社會各界的廣泛關注,因此只有提高低壓電動機電路設計水平,將其應用于多種領域,才能優化我國低壓電動機的整體設計效果。

1低壓電動機發展的現狀

1.1低壓電動機原理

低壓電動機控制速度受到聲波波振動的角頻率、兩路輸入信號的震動幅度、兩路輸入的信號方位差、行波的波動數等影響。通過改變刺激的超聲電動機的定子兩邊的電壓值,就可以互相調節兩端的位差以及波動頻率,從而達到控制速度的目的。這種改變通電時間的方法更具有可控性。

1.2低壓電動機控制技術類型

首先,低壓電動機頻率跟蹤控制技術。低壓電動機本質上是利用摩擦進行驅動,但是定子之間的摩擦情況以及滑動率是不能確定的,而且定子頻率會隨著溫度的升高而升高、溫度的降低而降低。低壓電動機頻率跟蹤控制技術不僅能夠穩定低壓電動機的工作頻率,同時還能提高低壓電動機的整體性能,具有較好的抗干擾性能,而且還能連續持續的工作,最主要的缺陷就是需要額外的傳感系統。其次,不采用模型跟蹤控制技術。低壓電動機自身的內部結構復雜繁瑣,尤其是其驅動結構中的非線性因素眾多。低壓電動機并沒有采用任何跟蹤控制模型,也沒用建立數學模型就能夠控制。隨著科學技術的不斷發展,日本科學研究出采用PI控制技術就能夠有效解決抖動速度的方法,但其缺點就是動態性能不合理。經過多年的發展,終于研究出新型的控制方法,這些技術能夠適用于沒有明確數學模型的超聲電動機,或者是非線性速度的低壓電動機。最后,采用PI、模糊控制。采用數學模型控制的超聲電動機普遍存在一個問題,就是動態性較低,超調量很大,調整耗費時間,因此經過多年的研究,研究人員在采用數學模型控制的基礎上增加了PI和模糊控制技術,設計出了能夠進行混合控制的遙控技術。這樣不僅能夠實現低壓電動機精準定位的目標,同時還能確保低壓電動機系統的完整性和穩定性,提高低壓電動機控制技術水平不僅能夠提高低壓電動機自身的性能,同時還能使低壓電動機的設計更加趨于便捷化和人性化,值得廣泛應用。

2低壓電動機電路設計應注意的問題

2.1低壓電動機在控制回路電壓選擇上應注意的問題

對于24V、220V、380V三種常用的回路電壓而言,其中220V使用的頻率最多,特別是要控制線路較長的時候,就需要考慮電流以及電壓可能出現的損失,然后對低電電動機電路設計進行一個整體的設計,具體需要注意以下幾點:第一,要將做好控制回路導線的設計,公式為:L=500P/0.3×U2,L為導線的臨界長度,P為接觸功率,U為控制電壓。因此如果實際控制線路超過了低壓電動機的回路導線的長度,就必須發出停機命令,這樣才能夠繼續保持接觸器的吸合,這樣才能夠減少停機故障發生,見圖2。第二,要做好線路降壓設計,公式為U=U1×R1/R2+R,其中R1指的是導線的電阻,R指的是控制線圈的電阻,因此當控制線路的降壓過大,就必須阻止回路的發生,如果一旦回路發出了啟動命令,接觸器就會無法閉合,從而造成設備無法正常啟動。第三,從低壓電動機電路設計本身出發,根據低壓電動機的自身特點,速度特性,構建合理、科學的數學模型,建立健全系統識別體系,根本以上電路設計才能夠提高整個低壓電動機的整體質量和水平。與此同時,低壓電動機電路設計人員應該真正做到與時俱進、開拓創新,在實踐的基礎上創新,在創新的基礎上實踐,從而優化低壓電動機電路設計方案和效果。

2.2低壓電動機直接啟動控制回路設計應注意的問題

第一,做好電氣隔離措施。對于整個低壓電動機而言,要想安全運行就需要在低壓電動機的主回路上安裝必要的隔離裝置,從而防止其出現安全隱患。與此同時,在低壓電動機生產運行的過程中,為了防止低壓和高壓引起故障,就需要檢查低壓回路,這樣才能夠確保低壓電動機電路設計安全。第二,做好對接地保護工作。接地保護作為整個低壓電動機電路設計的重要組成部分,在其中發生了十分重要的作用,因此如果一旦出現任何故障,都必須采用這種方法進行治療,而且通常情況下,接地故障的電流要遠遠小于一般的短路故障電流,因此很多工作人員盲目認為接地保護工作的工作不大,往往會忽視,這往往會導致電路連接出現問題。因此在整個TN配電系統的過程中,需要將短路保護作為接地保護的重要環節,將接地故障電流與電流脫扣的比值設定為1:3。與此同時,還應該利用低壓熔斷器作為接地保護的方法,在安裝的過程中,切斷故障的回路,使其時間小于等于0.5s,這樣才能夠提高低壓電動機電路設計的整體質量和水平。

3結束語

綜上所述,低壓電動機的應用十分廣泛,隨著我國科學技術水平的不斷向前發展,低壓電動機的應用范圍還在逐漸擴大,電路設計作為低壓電動機的關鍵環節,在低壓電動機應用的過程中發揮了重要的作用。隨著新型低壓電動機的出現和發展,傳統的電路設計已經不能滿足現代低壓電動機自身的需要,提高低壓電動機電路設計水平,不僅能夠提高低壓電動機電路設計的工作效率和水平,十分便捷、高效,與此同時它還影響了其他領域??傊盐蘸玫蛪弘妱訖C電路設計應注意的問題,這樣才能確保電動機設備安全、高效運行。

參考文獻:

[1]唐鷹.低壓電動機電路設計應注意的幾個問題[J].建筑電氣,2010,04(25):26-27.

[2]翁雙安.低壓交流電動機主回路與控制回路設計應注意的幾個問題[J].電工技術,2013,(01):51-52.

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