集成電路與設計范例6篇

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集成電路與設計

集成電路與設計范文1

論文關鍵詞:數字電路與邏輯設計,教學模式,教學方法,實踐教學

一、三本院校課程教學現狀

三本學生中多才多藝的較多,平時開展各種社團活動比較頻繁,學生自主創新思維活躍,但能夠有條不紊自主學習的學生可能只有一少部分,許多學生對學習沒有興趣,課余時間幾乎不學習。在教學過程中,剛開始學生還可以接受一些新知識,但隨著教學的深入,學習難度的增大,學生感到了困難,隨之學習的興趣也越來越低,主動學習便是一句空話,學生也就是為了應付考試,甚至不少學生都是考前突擊。這一特點在《數字電路與邏輯設計》課程的教學中也同樣存在。要提高本課程的教學質量,我們在定位教學目標,設置教學內容,采用教學手段和方法的時候都必須以這一實際情況為前提。

二、教學理念,教育目標

三本教學有別于一本和二本,教學注重于學生應用能力和綜合素質的培養,教學過程中突出培養學生應用知識,分析解決實際問題的能力,以學生為主體,以教師為主導,以教學為主線,樹立能力培養目標為重中之重的思想,實現人才培養模式多元化,努力培養“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”,適應國際競爭和社會需求的應用型人才。三本教育要加強通識教育,注重文理滲透理工結合,體現本科教育的基礎性和可發展性。努力探索人才培養新舉措,深入推進人才培養模式改革,實現多元化人才培養新格局,大力實施“育人為本,全面發展”的人才培養戰略,拓寬基礎學科的范圍和基礎教學的內涵。

三、教材選取

考慮到三本學生理論基礎較差,教材選取不應選擇理論研究或理論推導比較復雜的教

材,否則會讓學生還未涉及到重要的知識點就已經因為難度過大而喪失信心。教材選取要以應用為宗旨,強調理論與實踐相結合。編寫原則遵循由淺入深,通俗易懂,重點和難點采取闡述與比喻相結合,例題與習題相結合,實例與實驗相結合,針對數字電路課程實踐性強的特點,增加了與教材相應的實踐環節教學內容。

四、教學內容

在三本的《數字電路與邏輯設計》教學中,應該注重基礎教學,要求學生熟悉布爾代數的基本定律,掌握卡諾圖與公式化簡法;掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用;掌握常用的中小規模組合邏輯電路和集成電路功能和設計方法。具有查閱集成電路器件手冊,合理選用集成電路器件的能力。對集成芯片,重點分析電路的外特性和邏輯功,以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊、資料等,使學生學會在實際應用中正確選擇和使用集成芯片[11]。

對于三本學生而言,在電路設計中要求學生掌握基本的設計方法,但可以適當降低對電路設計的要求,增強電路分析方法的教學。學生可以分析較復雜的電路,并且能夠利用已有的電路進行修改,使電路滿足自己設計的需要。

五、教學手段與教學方法

(一)采用現代化教學

《數字電路與邏輯設計》課程的特點就是電路圖、邏輯圖特別多,如果采用板書形式教學,既浪費課堂時間也達不到好的教學效果。教學過程中采用多媒體教學,可以使一些抽象的、難以解決的概念變得形象,易于學生接受。對于集成電路的分析和設計,為了增強演示效果,除了在PPT中添加更多的動畫效果外,還可以采用Flash或Authorware軟件制作動畫效果,使電路的變化過程一目了然。

(二)結合實際教學

在授課過程中,針對三本學生可以結合生活中的應用舉例,如目前LCD顯示、數字溫度計、十字路通燈控制、數字頻率計、多媒體PC機里的顯示卡、聲卡是用數電中的數/模(D/A)轉換實現圖像顯示和聲音播放、制造業中的數控機床等都應用了數電技術。通過這些實例的介紹,可以使學生真正了解數字電路課程的重要性,從而提高對數字電路學習的興趣和學習積極性。

(三)網絡教學

網絡教學可有兩種方式,一是上傳教師課堂教學過程的視頻到校園網;二是教師制作圖文并茂的課件,以及與該課程有緊密關系的資料一起上傳到網上。目前大部分三本學生宿舍都可以登錄校園網,學生可以在任何時間進行網絡教學。網絡教學的方式解決了學生傳統的看書自學枯燥無味的問題。

六、實踐教學

實踐教學一般分為基礎實驗和課程設計兩大部分。基礎實驗教學從屬于理論教學,實驗內容均為驗證性實驗。教師給出實驗步驟、電路圖,學生按部就班、驗證結果,通過基礎實驗,使得學生對于課堂所學基本概念和方法的理解和掌握更加透徹,同時培養學生科學實驗的精神和方法,訓練嚴格嚴謹的工作作風。基礎實驗是理論和實際相互聯系的一個重要教學環節,但是僅僅是這種以教師為主導的實驗模式,不能激發起學生學習興趣和積極性,學生仍然不善于綜合運用所學知識分析和解決問題。課程設計的目標就是為了加強基礎、拓寬知識面、增強學生的自主學習和工程實驗能力、發展個性、啟發創新、加強理論與實驗。學生根據實驗任務,自行設計電路和測試方案,增強學生自主學習能力,學生既動腦又動手,解決問題的能力大大提高[12]。

除此之外,還可以設置一些電子設計大賽,成立電子設計興趣小組,在教師的指導下開展設計性和專題研究性實驗,為希望進一步發展的學生提供良好的學習環境和創新研究場所,培養學生的團隊協作精神,發揮學生學習的自主性和創造性,極大地提高學生的學習興趣和動手能力。

七、結束語

隨著高等教育的普及,三本學生的數量和質量也在日益增高,同時隨著數字技術的廣泛

普及,數字化社會已經到來,大規模、超大規模數字集成電路以其低功耗、高速度等特點, 應用越來越廣泛。因此如何在有限的時間內使三本的學生扎實掌握數字電路基礎知識理論和基本操作技能,培養分析問題、解決問題的能力,是教師在教學過程中需要認真思考的問題。使學生在傳統的數字電路邏輯分析、邏輯設計思維訓練的基礎上進一步建立起現代數字電路的應用與設計思想,掌握現代電子技術的新技術和新器件,為走向實際工作崗位打下堅實的基礎。

參考文獻

[1] 謝麗.《數字電路與邏輯設計》教學改革實踐.吉林省教育學院學報,2012年第02期

[2] 李琰,張翌嚦. 數字電路的教學改革與創新.計算機光盤軟件與應用,2011年第22期

[3] 李小珉,葉曉慧.深化《數字電路與邏輯設計》課程改革[J].長江大學學報(自科版),2OO4(4)

[4] 田東.數字電路課程設計的改革與探討.實驗技術與管理,2006年05期

[5] 馬達靈,張云云.《數字電路》課程教學改革之我見.集寧師專學報,2008年12月第30卷第4期

[6] 鄧朝霞.《數字電路》課程整合與優化的改革.廣西教育學院學報,2006年第6期

[7] 張麗.高職《數字電路》課程教學方法的探索.讀與寫(教育教學刊),2010年04期

集成電路與設計范文2

【關鍵詞】 城市道路設計;設計思路;技術要點

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

在城市道路在設計之時,其通暢會對這個城市的建設規劃產生直接的影響,因此,應該嚴格的關注城市道路設計。在道路工程的設計過程中,其具有十分復雜和綜合性較強的特性,因為其復雜的程度,所以要求設計工作者應該將眼界放寬。以下就城市道路設計思路與技術要點進行簡要分析,旨在提高我國城市道路設計水平。

一、城市道路設計概述

在城市發展以及城市建設工作中,城市道路不僅與城市居民的日常生活息息相關,更是整個城市經濟發展的核心環節。城市道路是城市的重要組成部分,也是城市基礎建設的核心環節,通常來說,在城市道路設計工作中,由于城市道路本身就屬于市政交通的一種,因此在設計中通常都是從公共設施的角度去分析和總結,不僅僅只是關注到它的使用功能上的發揮,并且對于它的藝術效果、使用效果則都是要求應該加以總結以及完善的。

二、城市道路設計思路

在目前的道路工程中,傳統的道路設計早已無法滿足社會發展需要,因此在設計的過程中通常都是以人性化為主要的設計模式和設計標準,其設計要點主要表現在以下幾個方面:

1、擁堵不能只靠簡單地拓寬道路來解決。通常當人們在面臨交通擁堵時,都是使用加寬馬路的方式,但是這不能從根本上解決問題。通過對世界先進城市交通狀況的研究顯示,道路的寬度與擁堵程度并不是相輔相成的。在我國城市之中大量使用的立交橋以及環形交叉不僅僅不能解決塞車的問題反而在一定程度上使得問題更加嚴重,人們應該理解城市屬于行人而不是汽車。所以,我們應該不斷提倡公共交通,尤其是城市軌道交通。

2、運用道路線形設計提高設計水平。道路線形設計對道路的使用質量以及交通運輸狀態有著直接的影響。一個好的線形設計,不但可以給城市交通運輸提供安全便利的通道,同時也應該跟沿線周圍的自然環境有效的融合在一起,這樣就可以使的乘客路途疲勞及時得到緩解。站在景觀以及安全觀點來說,使用比較大半徑的圓弧曲線,比漫長的直線以及短線更為合適。拋去主干路以及交通性的干道不應該使用比較多的轉折之外,通常的道路都會使用比較合適的轉折,并且來設置偏大的曲線,使得沿線周圍的建筑物以及自然景色產生一定的變化,這樣的話就可以及時消除長直線的單調,緩解司機的駕車疲勞,減少交通事故的發生。

三、城市道路交通工程設計方面

1、交通性道路。交通功能性設施主要是以車行交通服務作為主要的目的,路燈、護欄、候車廊以及人行天橋這些設施的設計應該簡潔明快,突出使用功能。交通標志、標線的選為應該有一定的提前量,方便駕駛員在快速行駛中能夠及時對前方的路況條件以及管理要求有所了解。

2、生活性街道。(1)、道路的平面線形可以設計成蛇形或者鋸齒形,使得進入的車輛可以減緩車速,也能使得外來車輛因線路曲折不原進入而達到控制車流的目的,同時也會使得曲線形道路對于居民而言趣味性更強,景觀更為豐富。(2)、在道路的邊緣或中間左右交錯種植樹木,這樣就會有一種不易進入的環境,減少閑雜車輛的進入。并且,在道路上種植樹木可以不斷提高道路的景觀,使得居住區的環境得到美化。(3)、在道路交叉口處設計成凹凸狀,同時抬高或者降低路面部分,使得車輛駛過之時有一定的振動感,給駕駛者一定的警示作用;

3、道路設施設計方面.人是城市公共空間的主體,街道設施是為人提供服務的。所以街道設施的規劃設計應該要表現出對人的關懷,將功能與環境景觀融為一體。對于人的生理需求以及心理感受的及時關注,會讓人產生舒適、方便、自然、和諧以及美好的感受。比如說在人流集中的商業街附近,應該有充足的停車方位方便車輛的???;在高大喬木或花壇之間適當的點綴休息座椅,使得人在休息時可以親近到自然,也能減少夏日的陽光對人的傷害;林蔭小道、座椅、路燈以及電話亭等,則是可以為人們提供一些小憩休閑的空間。堅持以人為本不僅僅應該考慮到普通人的要求,同時還應該將社會弱勢群體的特殊要求考慮在內,營造出一個平等的社會環境。

四、城市道路設計的技術要點

1、道路的線形設計。道路的使用便捷性,使用質量以及交通運輸狀態,和道路的線形設計有著一定的聯系。線形的設計若良好,一方面能夠帶來安全便捷的交通條件,另一方面還可以和沿線兩側的景色和自然環境融合,以這樣的方式讓乘客在途中的疲勞度能夠的到緩解。從安全和景觀角度去分析,半徑偏大的圓弧曲線,一定會比短線或者直線使用。在交通性的干道和主干線的道路中,較多的轉折處是不宜使用的。然而一般的道路中,能夠使用恰當的轉折,曲線也可以設置偏大,讓自然景色和建筑物在沿線的量測有一定的變化,讓較長直線的單調感覺得到消除,讓司機的疲勞度得到緩解,在一定程度上,交通事故的發生頻率也會降低。

2、道路平面交叉口的設計。(1)交叉口的豎向設計。交叉口豎向設計中,既要詳細考慮排水的通暢性和行車的舒適性,還要與周邊的鍵鼠標高順接,合理確定交叉口的設計標高。在豎向設計過程中,處理縱橫坡度的時候,要按照以下幾個方面的要求進行處理:交叉口的排水想要得到保證,道路縱坡的坡向最少要由一條分離到交叉口的一側。交叉后被主要道路通過時,在坡度的設計上要維持原狀,針對次要道路的橫坡隨著主要道路的縱坡而變化,次要道路的縱坡要隨著主要道路的橫斷面而變化。道路相交時若是同等級,相交的縱坡要保持原狀,橫坡是要改變的。往往會將縱坡當中比較小的道路橫斷面改變,讓和縱坡度角度大的道路中縱坡是保持一致的。(2)交叉口的縱斷面與平面線形。平面交叉的路線,提倡使用正交的方式且要是直線,如果是斜交的情況不能夠避免的時候,在交叉角中要控制在45°之下。路段上的交叉口要與平曲線的終點和起點,要按照道路和行車速度、道路等級進行確定,不能夠太短。若有兩條道路產生相交的狀態,次要的道路在縱坡度上要做適當的調整,主要的道路在縱坡度上要維持原狀。交叉口部位在進口道縱坡度的設置上,最好要在2%以下,在困難的條件下,也要在3%以下。

結束語

城市道路是城市基礎設施中不可缺少的部分,與城市居民的生活作息緊密相關。近些年來,我國的經濟發展速度較快,經濟的快速發展使得道路設計的持續開展以及順利進行加快了我國城市化的進程,方便了城市居民的出行,但是在城市道路設計其具有一定的復雜性。所以,在道路規劃及設計中就要求我們進行全面的思考和總結。

參考文獻:

[1]楊日潔.關于城市道路設計的要點分析[J].四川建材,2011,04.

[2]吳???,胡松,朱勝躍,段鐵錚.城市道路設計思路與技術要點[J].城市交通,2011,06.

集成電路與設計范文3

關鍵詞:可編程器件;計數器;數字電路;VHDL

中圖分類號:TN47文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-189-02

Design of Digital Circuit Based on Programmable Logic Devices

LIU Caihong,CHEN Xiuping

(Northwest Minorities University,Lanzhou,730030,China)

Abstract:The traditional design method of digital systems has fundamentally changed because of the emergence of programmable logic devices,it is necessary to introduce the design of digital circuit based on the programmable logic device.The realization methods of counter as examples,described two ways to achieve counter by schematic and hardware description language as input methods.The method of compiled simulation was described,and given the simulation results.The design of digital circuit based on the programmable logic device easier to understand and grasp by the use of familiar device.

Keywords:programmable logic devices;counter;digital circuit;VHDL

0 引 言

可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數字電路,它可以由用戶來進行編程和進行配置,利用它可以解決不同的邏輯設計問題。PLD由基本邏輯門電路、觸發器以及內部連接電路構成,利用軟件和硬件(編程器)可以對其進行編程,從而實現特定的邏輯功能。可編程邏輯器件自20世紀70年代初期以來經歷了從PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的發展過程,在結構、工藝、集成度、功能、速度和靈活性方面都有很大的改進和提高[1]。

隨著數字集成電路的不斷更新和換代,特別是可編程邏輯器件的出現,使得傳統的數字系統設計方法發生了根本的改變[2]??删幊踢壿嬈骷撵`活性使得硬件系統設計師在實驗室里用一臺計算機、一套相應的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數字系統設計與生產[3]。

1 Max+plus Ⅱ簡介

Max+plus Ⅱ是一種與結構無關的全集成化設計環境,使設計者能對Altera的各種CPLD系列方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。Max+plus Ⅱ開發系統具有強大的處理能力和高度的靈活性,其主要優點:與結構無關、多平臺、豐富的設計庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。

數字系統的設計采用自頂向下、由粗到細,逐步分解的設計方法,最頂層電路是指系統的整體要求,最下層是具體的邏輯電路的實現。自頂向下的設計方法將一個復雜的系統逐漸分解成若干功能模塊,從而進行設計描述,并且應用EDA 軟件平臺自動完成各功能模塊的邏輯綜合與優化,門級電路的布局,再下載到硬件中實現設計[4],具體設計過程如下。

1.1 設計輸入

Max+plus Ⅱ支持多種設計輸入方式,如原理圖輸入、波形輸入、文本輸入和它們的混合輸入。

1.2 設計處理

設計輸入完后,用Max+plus Ⅱ的編譯器編譯、查錯、修改直到設計輸入正確,同時將對輸入文件進行邏輯簡化、優化,最后生成一個編程文件,這是設計的核心環節。

1.3 設計檢查

Max+plus Ⅱ為設計者提供完善的檢查方法設計仿真和定時分析,其目的是檢驗電路的邏輯功能是否正確,同時測試目標器件在最差情況下的時延,這一查錯過程對于檢驗組合邏輯電路的競爭冒險和時序邏輯電路的時序、時延等至關重要。

1.4 器件編程

當電路設計、校驗之后,Max+plus Ⅱ的Programmer 將編譯器所生成的編譯文件下載到具體的CPLD器件中,即實現目標器件的物理編程[5]。

2 以計數器為例介紹具體的設計方法

計數器是非常常用的時序邏輯電路。計數器類型有多種,實現計數器的方法也有很多。可以買到大部分類型的中規模集成的計數器直接使用,也可以用觸發器搭建符合要求的計數器。但是采用以上方法實現的計數器靈活性不夠,不能隨時進行修改,通用性差。這里介紹基于可編程邏輯器件的實現方法。

2.1 設計輸入

采用原理圖輸入的思維方式比較適合一直采用傳統設計方法人的使用。原理圖輸入如圖1所示。

圖1 原理輸入圖

采用硬件描述語言輸入的方法對于沒有傳統設計方法經驗的人更容易入門,修改起來也更方便。給出了一個可逆計數器的實現實例[6],程序的核心部分如下[7]:

PROCESS (clk)

VARIABLE cnt:INTEGER RANGE 0 TO 255;

VARIABLE direction:INTEGER;

BEGIN

IF(updown=′1′)THEN

direction:=1;

ELSE

direction:=-1;

END IF;

IF(clk′EVENT AND clk=′1′)THEN

cnt:=cnt+direction;

END IF;

qd

end process;

2.2 設計處理

原理圖或程序完成之后,選擇好器件并進行引腳定義,然后編譯優化得到編程文件的界面如圖2所示[8]。

2.3 設計檢查

編譯結束后,建立波形文件進行仿真,注意波形文件需要先保存,保存文件名和源文件一致才能進行仿真[9]。結果如圖3所示。

圖2 編譯優化得到編程文件的界面

圖3 仿真結果

仿真結果達到設計目的,符合設計要求。這時可以把編譯生成的*.pof文件下載到選定的器件使用。用以上方法實現的器件,修改起來非常方便,只需要修改程序重新編譯下載即可,任何類型的計數器都可以在可編程邏輯器件實現。

3 結 語

隨著電子技術的高速發展,CPLD 和FPGA 器件在集成度、功能和性能(速度及可靠性)方面已經能夠滿足大多數場合的使用要求。用CPLD,FPGA等大規??删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y的標準集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術發展的必然趨勢。

可編程邏輯器件是邏輯器件家族中發展最快的一類器件,它出現使得產品開發周期縮短、現場靈活性好、開發風險變小,隨著工藝、技術及市場的不斷發展,PLD產品的價格將越來越便宜、集成度越來越高、速度越來越快,再加上其設計開發采用符合國際標準的、功能強大的通用性EDA工具,可編程邏輯器件的應用前景將愈來愈廣闊[10]。

參考文獻

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[2]鄭寶華.基于CPLD的大屏幕掃描電路設計[J].現代電子技術,2008,31(24):17-19.

[3]趙延,葛利嘉,雙濤.基于FPGA的UART設計實現及其驗證方法[J].現代電子技術,2008,31(17):162-164.

[4]王淑文.基于CPLD的數字系統設計[J].現代電子技術,2007,30(12):184-186.

[5]楊暉,張鳳言.大規模可編程邏輯器件與數字系統設計[M].北京:北京航空航天大學出版社,2001.

[6]潘松.VHLD 實用教程[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.

[7]宋萬杰.CPLD技術及其應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.

[8]林明權.VHDL數字控制系統設計范例[M].北京:電子工業出版社,2003.

集成電路與設計范文4

關鍵詞:集成電路;噪聲問題;探討處理

中圖分類號:TP212 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 17-0000-01

The Noise Problem Study in Integrated Circuit Design

Tuo Yunfeng

(Wuhan University,Institute of Microelectronics and Information Technology,Wuhan430070,China)

Abstract:The development of integrated circuits in convenience to our lives,while also constantly improve their own.In integrated circuit design,noise has become an urgent need to address the problem.This article analyzes several common integrated circuit design in the form of noise problems and treatment for the relevant parties for reference.

Keywords:Integrated circuit;Noise problems;Treatment talking

大規模集成電路的不斷興起給人們帶來的方便有目共睹,但同時其存在的噪聲問題也是備受關注的。隨著器件集成化縮小化的不斷推進,噪聲已成為一個不可忽視的問題。尤其近年來創新邏輯設計等先進技術的推進使得噪聲問題從模擬混合信號領域延伸到純模擬數字設計領域,導致噪音問題的進一步擴大化。因為當一個敏感電路接收比較弱的信號時,任何的數據都有可能跟其影響因素相關,而噪聲恰恰是重要的一環,稍有不慎噪聲可能影響整個敏感電路的工作和性能,更為嚴重的情況可能毀掉整個芯片。所以我們有必要對于集成電路設計中的噪聲問題進行探討,力爭找到比較合適的辦法避免噪聲或者盡量將噪聲降到不影響整個電路工作的范疇。雖然這是一個有挑戰性的工作,但它卻是一個非常有意義的工作。

一、關于襯底噪聲問題的分析

一般而言,在設計混合信號集成電路中,不管是模擬電路還是數字電路,二者是處在同一個襯底上的。這種情況下襯底噪聲將成為最大的問題。因為對于數字部分來講,處在高頻下將有大量的門電路呈周期性轉換狀態,而且從電源線上吸收尖刺電流,這些統統注入襯底將被比較敏感的模擬電路所吸收,最終可能會造成虛假信息,這就是襯底噪聲的危害所在。

對于這個問題的解決方法可以從襯底的制作工藝和電路設計兩方面來考慮。一方面,相對來講低摻雜的襯底因為其電阻大,耦合小等優點更適合于混合信號芯片,降低其噪聲影響。另一方面,現在工藝在外延層與襯底層之間嵌入薄的絕緣體,這樣也減少了電路之間的耦合,解決襯底噪聲的途徑,最簡單的方法就是在易受噪聲影響的模塊周圍做一大圈姐弟的襯底接觸,也就是在噪聲路徑上放上一些暢通的出口以消除噪聲的隨意傳播,當噪聲企圖通過襯底從上面的模塊離開時,首先遇到的是一個接地的襯底接觸,由于這個接觸是接地的,所以會把任何噪聲電壓和噪聲電流都吸引到襯底接觸那里。這種襯底接觸也叫做保護環,保護環也可以防止一個器件注入的少子影響其他器件的工作。

二、關于連線引入噪聲問題的分析

關于連接線引入噪聲問題,筆者認為應該從版圖設計和電路設計兩方面努力。

(一)版圖設計中的噪聲問題處理

一般情況下,為避免噪聲問題,我們在繪制匹配器件版圖時往往要求不連接匹配器件的導線不穿過它們。如果非要背道而馳的話就要想辦法用屏蔽層將走線跟匹配器隔開,并使得屏蔽線接地,這樣可以避免內部敏感器件接收不必要的外部噪音。當然,如果一個敏感信號必須要屏蔽任何感染,那么它也可以選用這種方法。同時,這種接地方法的理念也是可以延伸的。假如有其他信號經由這個敏感信號,那么為了防止噪聲可以在信號兩邊都做屏蔽線,甚至可以將其直接接地到一個金屬屏蔽盒里,這樣所有的干擾都不影響到這條信號線,噪聲問題自然迎刃而解。

(二)電路設計中噪聲問題的處理

首先,因為其供電信號線的傳輸信號比較頻繁,所以噪聲問題也較為常見。這就要求我們設計人員要注意在供電導線上接一些容值相對比較大的去耦電容,可以通過把電源線和地線交疊排列,形成寄生去耦電容,這么多電容合起來,完全可以實現降噪的目的。

其次,差分信號傳輸線也是一個比較受關注的話題。電路中常會出現這樣一對導線,它們來自同一模塊傳遞同樣的信息,只是狀態正好相反。在版圖中通常把它們并行靠近著連接到另一個模塊,當它們接近一條帶有噪聲的信號線時會同時耦合到噪聲,每條導線上都會有噪聲尖峰。而差分線會把這兩個信號做差,就會減掉尖峰信號,得到清晰的高電平或低電平數據。事實證明這種設計方法有很強的抗噪聲能力。

最后,在電路設計時還有一定的靈活性,我們可以設計時鐘控制,讓噪聲模塊和敏感電路模塊在不同時間周期內進行各自的工作。這樣也可以消除噪聲對敏感電路的干擾,但是這樣設計有一定的局限性,設計時要仔細考慮。

三、總結

綜合全文,本文通過對集成電路中噪聲問題的探討,說明版圖設計和電路具體設計對于整個集成電路降噪來講是十分重要的。同時,作為一個工作人員,我們一定要重視電路中的噪聲影響,在設計電路的過程中一定要把這一問題當作重要問題來考慮,只有這樣我們在工作中才不會出現疏漏,設計出來的電路才具有實用性。

參考文獻:

集成電路與設計范文5

【關鍵詞】線路設計 工程造價 控制措施

一、前言

隨著社會用電量的高速增長, 電力工程項目建設投資規模也在不斷增加。特別是近幾年來, 擬建和在建的送電線路很多, 無論是發電廠的配套工程還是輸變電系統的網絡建設項目, 都在某種程度上存在著忽視工程造價控制和管理的現象, 造成項目建設的“三超”現象較為普遍。架空送電線路工程由于影響工程造價的不確定因素較多,造成控制難度進一步加大。這些問題已經引起了各級主管部門的重視,對于存在的問題, 如何采取有效措施,使工程造價控制走向規范化、系統化、法制化軌道, 已是當務之急。本文就設計階段當前存在的影響項目投資效益的一些問題及控制措施展開論述。

二、設計階段造價控制中存在的一些問題

根據有關資料的反映和初步調查研究的結果,我們認為目前在設計階段造價控制中存在如下一些主要問題。

1.設計深度不夠使工程造價得不到有效控制

近幾年來,電力工程的建設項目多、進度要求快, 各級電力勘察設計單位承擔的設計任務也大幅增加。一些設計單位在遇到設計任務重、時間緊的時候,往往無法做到深入細致的調查研究,工作敷衍了事,未按國家標準進行設計,對具體設計方案缺乏比較,以及設計水平不高,審查制度不嚴等,最終造成項目設計深度不夠、套用圖紙不適等導致設計變更增多, 使工程造價得不到有效控制。

2.工程設計和投資控制聯系不夠緊密也是工程造價得不到有效控制的一種表現

在實際工作中, 由于送電工程專業技術性強的特點, 一般都是勘測設計人員根據設計委托進行現場調查、勘測和方案比較, 分階段提供條件給造價人員編制估算或概預算。但是長期以來,技術人員由于缺乏經濟觀念,往往無法提供編制概預算所需的全部條件;而從事概預算編制的人員不熟悉工程設計和施工的工藝,無法吃透相關定額、標準的內涵,不能主動收集或向技術人員索取所需的全部條件,導致編制的概預算存在缺項、漏項或重復計算、高估冒算的情況,難以真實反映施工現場費用,有效地控制造價。

3.缺乏信息反饋和項目后評價程序使造價控制工作的質量得不到進一步提高

項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋和缺少項目的后評價程序使設計單位缺少機會了解實際發生的工程成本, 無法進行事后分析, 在以后工作當中又有可能將問題帶入下一個項目中, 不能進一步提高造價控制工作的質量。

三、設計階段造價控制的措施

造價控制是一個全過程的控制,同時,又是一個動態的控制。在設計階段的造價控制,體現了事前控制的思想。設計階段是項目即將實施而未實施的階段,為了避免施工階段不必要的修改,減少設計變更造成的工程造價的增加,應把設計做細、做深入。一旦設計階段造價失控,就必將給施工階段的造價控制帶來很大的負面影響。為了糾正上述存在問題,根據上級有關文件的精神和行業技術標準,參照國內部分省市的先進經驗,我們認為,在設計階段應該從如下幾個方面進行造價控制。

1.健全設計單位經濟責任制,嚴格控制工程成本,提高競爭意識

設計單位和主管部門對于設計節約和浪費應制定明確的獎罰標準:對因設計原因而造成的工程浪費、工期延誤及超出投資限額的損失,要追究設計人員責任;對科學合理、經濟的方案予與獎勵。促使設計人員增強主觀能動性,提高自身素質和相互間競爭的能力, 增強為業主控制投資成本, 提高競爭意識。

2.推行限額設計,全面推廣工程典型造價運用工作,加強技術和經濟的有機結合

所謂限額設計,就是按照批準的可行性研究報告和投資估算,在保證質量、功能要求的前提下,控制初步設計;按照批準的初步設計編制概算,控制施工圖設計和預算;同時,各專業要按分配的投資額來控制設計。限額設計必須貫穿于勘察設計的全過程。

推行限額設計有利于強化設計人員對工程全過程的造價意識, 有利于經濟管理人員及時進行造價計算, 為設計人員提供信息, 使勘測設計小組內部形成有機整體, 克服設計深度不夠及勘測設計相互脫節的現象, 改變設計過程不算賬、設計完成見分曉的現象, 使投資達到動態控制的目的。同時, 推行限額設計還可以促使設計和造價人員進行項目全壽命費用的分析, 使他們不僅要考慮項目一次性的投資, 還要考慮施工階段和運行后的經濟費用。比如: 在輸電線路工程項目設計過程中對于線路選線定位以及在雷區的防雷、冰區的避冰、抗冰、防冰、融冰等對運行成本影響較大設計方案的優化時, 就有利于設計人員進行全面分析、仔細考慮、認真權衡, 最大限度降低工程成本, 在投資限額內控制好工程造價。

送電線路工程典型造價是國家電網公司加強工程造價管理,降低工程造價,提高投資效益的重要手段。在送電線路典型設計的基礎上,按照各模塊的使用條件,通過對大量實際工程的統計、分析,合理確定典型工程斷面,再結合各地區各電壓等級線路的特點,科學設定設計所需的邊界條件,形成典型方案。然后,典型造價在典型方案的基礎上編制完成。典型造價成果體現了科學性,先進性,合理性和適用性。在實際工程設計中,必須按照典型造價進行嚴格把關,若工程主要條件與典型方案有差異而產生造價費用偏差,應對各項技術經濟指標進行嚴格認真的分析比較,直至該設計方案的造價指標在合理范圍內。推廣典型造價,有利于科學建立工程造價標準,合理評價工程技術經濟指標水平,有效控制工程投資,努力降低電網工程建設成本。

中國電力顧問集團公司按年度編制了《電網工程限額設計控制指標》,該指標一般作為220~750kV架空送電線路工程設計階段的限額控制參考指標。國家電網公司于2007年出版了送電線路典型造價,豐富了110KV~500kV送電線路的造價指標。限額設計和典型造價都是在大量實際工程統計分析的基礎上形成的,編制原則是一致的,在運用中可以相互補充,相互借鑒。不論是限額設計或是典型造價,出發點都是要求在設計階段把技術與經濟緊密結合在一起。在工程建設過程中,設計人員與造價編制人員通過相互學習,密切配合,才能將技術與經濟有機地結合起來。為此,設計人員必須提高素質、熟悉本專業的概算、預算和費用定額,熟悉建筑材料預算價格,樹立強烈的工程造價控制意識,精心設計,大膽采用新工藝、新材料,把技術與經濟統一起來。通過經濟分析、技術比較及效果評價, 正確處理二者之間的對立統一關系, 力求達到在技術先進條件下的經濟合理, 在經濟合理基礎上的技術先進。技經人員應當努力提高自身的政治和業務素質,深入實際, 多方掌握有關造價信息,密切注視在我們這個領域里新工藝、新材料、新設備的出現,建立相應的資源庫,力求提高工作效率和準確率, 為工程造價的有效控制提供合理的依據。

3.優化設計方案,有效控制工程造價

設計是工程建設的靈魂, 設計成果的好壞對造價影響很大,因此必須盡可能地優化設計成果。根據國家發展和改革委員會2007年的《電網工程建設預算編制與計算標準》的規定,架空送電線路工程靜態投資主要由四個方面構成:即本體工程費、輔助設施工程費、編制年價差和其他費用。本體工程費一般占65%~75%左右,輔助設施工程費一般占0.3%左右,編制年價差正常情況一般占5%~10%左右;其他費用一般占15%~30%左右。從投資構成上看,編制年價差雖然也占一定的投資比例,但它的高低主要受人工、材料、機械要素的市場價格波動影響,對投資主體來說為不可控因素,故對架空送電線路工程造價控制的重點應該是對本體工程費用控制和其他費用控制。

本體工程由六項單位工程構成:工地運輸、土石方工程、基礎工程、桿塔工程、架線工程、附件工程。按靜態投資對各個因素的敏感程度來排序,較高的是桿塔指標、人力運距、基礎混凝土。因此,在設計階段對本體工程的控制重點應主要控制這三個技術指標。

其他費用從構成上主要包括:建設場地征用及清理費,項目建設管理費、項目建設技術服務費、整套啟動試運費、生產準備費、輔助施工費、基本預備費等。除建設場地征用及清理費用外,其它各項費用一般有較明確的開支項目和費用標準,概預算編制也有規定的費率計取標準,管理和控制較容易,工程實踐中這些項目很少出現超支問題。因此,對其他費用的控制重點是在建設場地征用及清理費的控制。

(1)優化線路路徑

對送電線路來說, 路徑優化是設計工作的第一步, 也是控制工程造價的重要措施。路徑的選擇影響本體工程的多個單位工程,是影響整個工程造價的主要因素。設計人員在設計前,要十分重視沿線氣象條件、地形、地質、水文、污穢等級、現有可利用交通條件、重要交叉跨越、重大障礙物拆遷等資料的收集工作。不能片面追求路徑最短化,而必須在滿足所屬地區規劃部門要求及避讓通信、軍事等設施前提下,考慮安全運行、方便施工、降低造價、經濟運行、障礙物處理及大跨越情況基礎上,對線路路徑的多方案進行綜合比選,選擇技術經濟最優的方案,例如:拆除建筑物和居民住房, 砍伐經濟林木或防護林,跨越采石廠等都會增加拆遷補償費用,影響到其他費用中的建設場地征用及清理費的控制;不良地質會增加基礎建設投入;而不良地形更會增加工程的總體造價(詳見表1)。

表1 地形增加系數

(2)合理選擇導線、地線

導線截面的選擇應綜合考慮線路的輸送目的地負荷容量及負荷增長情況、導線制造、架線施工、運行維護等多方面因素,進行技術、經濟的綜合比較。發揮地線在防雷保護、通信等方面的綜合作用,合理配置OPGW、良導體及普通地線,使選擇的導線、地線既要滿足技術上的要求,又要保證工程投資的經濟合理。

(3)合理規劃塔型

影響線路投資最敏感的因素就是塔材量, 不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同。減少每公里塔材的耗鋼量是降低造價的最有效途徑。如每公里減少1 噸的塔材, 那么每公里可減少材料費及施工費用等各項投資約1 萬元。雖然每公里塔材的耗鋼量不可能無限制地減少, 但從以往工程統計分析看, 不同的線路在標準相差不多的條件下, 每公里塔材耗鋼量可相差幾噸。因此,在設計階段,必須根據工程地形地貌條件, 精心規劃工程需要的各種塔型,在滿足使用條件下選用耗鋼量較少的桿型;同時,降低線路曲折系數, 增加直線桿塔使用比例, 以降低桿塔耗鋼指標,從而控制工程造價。還可以結合近、遠景規劃,使用雙回路或多回路鐵塔,這樣目前工程的造價雖然會高了點,但為以后的工程建設項目預留下線路走廊,避免或減少了下個工程的工地運輸、土石方工程、基礎工程、桿塔工程的施工工程量及建設場地清理費,從總體上講還是會大大降低工程造價。

(4)優化桿塔基礎形式

桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%~35%,基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。在基礎設計方面, 根據每基桿塔的基礎作用力和地形地質條件,優先采用掏挖、嵌固、巖石基礎等原狀土基礎, 并積極采用技術先進的基礎型式和桿塔全方位高低腿、不等高基礎等, 可大大減少工程中土石方量和混凝土量, 同時也減少了對自然環境和地面植被的破壞, 有效地減少建設場地清理費,節約工程的投資。

4.加強設計變更的管理

在項目建設過程中, 不可避免會發生設計變更。設計變更有業主的功能性變更與設計的技術變更,設計變更管理主要是針對設計的技術變更管理。技術變更又分施工圖設計變更與施工中的設計變更,施工中的變更主要是材料設備采購變更和現場施工變更;施工圖設計變更會產生基礎或結構局部變更,從而影響工程的造價;再者,設計變更管理還涉及到變更所處的時間段的問題,對非發生不可的變更, 設計人員應主動深入了解情況,爭取把設計變更控制在最小范圍:在設計階段發生變更,只修改設計圖,損失就少;在采購階段發生變更,不僅要修改圖紙,還得要采購新的材料和設備;若是在施工階段發生變更,不但是設計圖和材料設備的變更,而且會造成返工、拆除、重做,勢必產生重大變更損失,造成浪費??傊?要嚴格控制設計變更,變更前要算好賬,論證其合理性、必要性再變更,嚴格履行變更程序,加強設計變更管理,使變更控制在限額內,達到有效地控制工程造價。

5.形成跟蹤制度

設計部門應形成跟蹤制度,主動跟蹤工程項目的建設過程直至工程財務決算。對發生“三超”的工程項目,設計部門應及時總結發生問題的主、次方面原因,區分對待。屬于因設計階段造成的,應針對其發生的原因,制定對應的規范、規定,保證同類型的問題在今后的工程中不再發生。同時,應加強與兄弟設計單位的橫向聯系,借鑒其優點與不足之處。

四、結束語

工程造價控制是基本建設的重要課題。設計階段的造價控制主要是通過控制工程的估算、概算、預算,達到提高設計質量,降低工程造價,取得真正意義上的控制造價。因此,控制造價的關鍵在設計階段。只要能夠依據各項參考指標,嚴格執行規程制度,采用科學的方法, 合理確定目標, 就一定能使設計階段的造價得到很好的控制, 真正達到投資省、進度快、質量好的效果。

參考文獻:

[1]劉振亞主編.國家電網公司輸變電工程典型造價[M].北京:中國電力出版社,2006.

集成電路與設計范文6

關鍵詞:輸電線路;設計;施工;管理

1輸電線路狀態運行

1.1輸電線路運行要求

輸電線路運行開工前,應嚴格檢查其安全措施實施情況,工作人員在進行安全檢查時首先要明確工作任務分配、安全及危險點,進行高空作業人員要具備健康的身心狀態,作業前先確定塔材、上下塔扶梯、腳釘和安全帶的牢靠性,是否采取了可靠接地措施。

1.2輸電線路的正常巡視

進行線路巡視前,根據巡視計劃進行合理分配工作,了解巡視注意事項,檢查到位,不留遺漏,做好缺陷記錄,并及時匯報重大缺陷;在巡視過程中,檢查人員應根據季節特點正確著裝,如夏季攜帶防暑、防蛇咬、防跌傷等急救藥物,禁止涉水經過不同深淺的河流、湖泊或沼澤地;巡視結束后,及時上報線路缺陷問題。

1.3故障線路的巡視

線路出現故障后,要加強對故障發生段或全段的巡視。通過觀察檢查導線上有無新燒傷痕跡,導線下方有無物體殘留物,導線上是否懸掛著物品,絕緣子、橫擔上是否存在吳閃絡放電跡象等。巡視完后進行接地巡視,巡視避雷線以及其他一些項目并協助搶修人員處理缺陷,使其盡快恢復線路運行。

1.4輸電線路運行監測

利用各種探測儀器對輸電線路運行情況進行實時監測,將輸電線路溫度、微氣象等情況轉化為圖像、數據等形式經通信通道傳輸至輸電線路狀態在線監測集控中心,幫助運行人員了解分析線路運行狀態;同時還可積累線路運行資料,用以診斷、預測線路運行狀態。

2輸電線路的工程設計與施工要求

2.1施工選址要科學

要盡可能的遠離大型礦廠、軍事工程等設施,以減少輸電線路施工對當地經濟和環境造成的危害,同時要避開地質不良的地區,并盡量選擇靠近國道、省道的位置,這樣不僅能夠改善交通的運行情況,還能為工程的施工提供方便。

2.2輸電線路設計要合乎規范

要按照變電站的詳細規劃設計相應的輸電線路,輸電線路設計要和發電廠的具體規劃保持高度一致,在路徑受限地區,線路的架設要使用同塔多回架設。

2.3電線長度要適度

要選擇適當的電線長度。兩變電站之間線路長度要盡可能短,避免電能的損耗。2.4輸電線路路徑選擇要科學輸電線路路徑的選擇要根據高程差和檔距進行設置,避免發生桿塔間距過大造成的電線下沉、風偏過大等現象。

3輸電線路工程設計與施工的管理和控制要點

3.1輸電線路導線的選擇

輸電線路導線的主要作用是傳導電流、輸送電能,這是線路的主要部分。導線需架設在電力桿塔上,不僅需要承受導線本身的重量,還要受到冰雪、雨水、日照和溫度的影響,因此,線路導線的機械強度要高,電氣性能要好。輸電線路導線的種類較多,其中,鋼芯鋁絞線的應用范圍最廣,這主要是由于其通常是由多股鋁線絞制形成的,是電流傳輸的最佳導體,絞線的內部為鋼線,對增強線路的強度也起到了很重要的作用。通常情況下,對于高壓輸電線路使用兩根或多根導線構成的分裂導線,而導線截面的選擇則根據輸送容量、電流密度、發熱情況、電能最大損耗量等條件共同決定。要求選購的導線產品符合相關導線質量的規定,絞合緊密度要滿足機械張力的要求,并且要求均勻一致,導線的表面要平滑,不能存在腐蝕斑點和夾雜物的情況。

3.2輸電線路路徑的設計

輸電線路路徑的選擇、對整個輸電線路的施工起著重要的作用,是輸電線路設計的前提。路徑選擇是否恰當會直接影響到整個工程的質量。輸電線路的路徑設計主要是為了保證工程能夠在穩定性和可靠性的前提下,盡可能的減少輸送容量的損耗與整個工程的投資成本,從而提高輸電線路工程的經濟效益和社會效益。輸電線路路徑設計主要包括圖上選線與現場選線兩種:

3.2.1圖上選線

所謂的圖上選線就是通過相關實地考察,收集到輸電線路周邊區域的航測圖以及地形圖等相關信息,依據以往的經驗,來標識出起點以及終點;還有就是要經過的地點等等相關的位置信息,之后我們在參考有關水文地質、民航、氣象等資料,盡量避開這樣的路徑區域;此外,我們還要綜合交通條件,依據最短的路徑原則,來規劃出多個可以實施的方案;之后根據每一個方案我們在經濟以及技術上來進行綜合對比分析,進而來選擇出一個最好的方案。

3.2.2現場選線

現場選線是將我們之前做的方案落到實際的現場中,并且還要在實際現場中進行實地勘探。在這個階段中是需要實際的工作人員要有毅力和耐心來進行考察,因為一個線路可能需要進行多次的走訪和勘察才能最終確定。

3.3輸電線路桿塔的設計施工

桿塔是輸電線路中結構的支撐,因此,桿塔的施工工期、運輸時間和費用、以及建設造價等都占據了很大的部分。所以,要加強桿塔的選擇和設計施工團隊的重視程度,要根據不同的情況設計桿塔的施工、造價、占地面積等內容。

4結語

輸電線路主要負責分配和輸送電能的任務,是電力系統不可或缺的部分,對我國電力工業的穩定持續發展具有重要的意義。由于我國電力能源的分配十分不均勻,負荷和能源的分布情況很不均衡:西部地區能源豐富,負荷較小,而東部地區的負荷較多,能源卻十分匱乏。為了解決這一問題,需要把電能通過輸電線路傳送到負荷較大的位置。所以,加強對輸電線路的設計和施工工作的控制和管理工作十分重要。

作者:李小 徐偉 王東方 單位:國網大連供電公司 國網大連市金州新區供電公司

參考文獻:

[1]魯先龍.斜坡地形輸電線路基礎和桿塔的配合技術[J].電力建設,2014(08):29-33.

[2]汪穎.高壓輸電線路的全光網絡傳感監測技術研究[J].電瓷避雷器,2011(04):1-4.

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