時間:2023-06-01 09:30:24
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電路原理圖,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:Protel99SE;非層次原理圖;電子線路CAD;自動編號;元件
中圖分類號:TP319文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0946-02
A Kind of Method about Non-hierarchical Sub-circuit Schematic Element of AutoNumber in the Protel99 SE
ZENG Xiao-bo, GE Qin
(Hunan Vocational Institute of Technology, Xiangtan 411104, China)
Abstract: Protel99 SE is one of present domestic widespread use electronic circuit CAD software, the depth the electronic circuit project engineering technical personnel and the electronic specialized teacher's favor, this article by the abundant and elegant way, introduced that in the Protel99se Central Africa level schematic diagram sub-circuit element automatic serial number's method, is for the purpose of filling in the electronic circuit CAD teaching material's blank, is the teacher teaching, the engineers and technicians actual operation provides the reference.
Key words: Protel99 SE; Non-hierarchical schematic; electronic circuit CAD; AutoNumber; part
Protel99 SE作為Altium公司1999年推出的電子線路設(shè)計CAD軟件,是第一個將所有的設(shè)計工具于一身的設(shè)計系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了電路原理圖編輯、電路性能仿真測試、設(shè)計PLD及印制電路板PCB編輯等功能融合一體。雖然2002年該公司推出了Protel DXP版本,但由于其界面按鈕較多,不易初學(xué)者掌握,對顯示器要求較高等因素制約,至今Protel99 SE用戶升級到Protel DXP版本的并不多,Protel99 SE在今后一段時間內(nèi)仍將成為主流的電子線路CAD設(shè)計軟件之一。
本文闡述在Protel99 SE原理圖編輯器環(huán)境下,元件的自動編號功能的操作,重點介紹非層次原理圖的子電路元件自動編號的方法。筆者在多年的教學(xué)當(dāng)中,使用了多套教材,發(fā)現(xiàn)共同的特點,對元件的自動編號操作介紹不少,但大部分只介紹單一原理圖元件自動編號和層次原理圖中子電路元件自動編號,對于同一原理圖中不同模塊子電路元件的自動編號,即非層次原理圖子電路元件自動編號的方法介紹太少,基本不提或者一筆帶過。經(jīng)過本人的多年摸索,找到一種在Protel99 SE中非層次原理圖子電路元件的自動編號的操作方法,旨在填補電子線路CAD教材中的空白,為教師教學(xué),工程技術(shù)人員實際操作提供參考。
1 Protel99 SE原理圖中元件自動編號的三種情況
在Protel99 SE原理圖編輯器中,考慮到了層次電路原理圖的繪制,因而應(yīng)用了子電路的概念,從而有三種情況的自動編號。
第一種情況是單一模塊電路元件的自動編號,這種情況大部分的教材都有詳細的介紹,只需簡單的運用Protel99 SE系統(tǒng)的菜單命令【Tools】--【Annotate…】即可實現(xiàn),本文不再贅述。
第二種情況是層次電路原理圖中子電路的自動編號,由于這種原理圖的結(jié)構(gòu)是由母圖到子圖的層次關(guān)系,各子電路分別繪制在不同的原理圖中,對每一個子電路的元件自動編號與第一種情況類似,并不會影響其他電路;只是操作需放到每一個子電路原理圖中進行,并且,注意將元件的序號改為“元件類型+子電路編號+序號”的形式即可;這些操作只需掌握第一種情況的操作,同時利用全局編輯功能,就不會有太多的困難,現(xiàn)在的教材也有詳細敘述。
第三種情況是非層級原理圖中的子電路元件自動編號,即對于包含多個子電路系統(tǒng)的設(shè)計項目,如果元件數(shù)目不多,整個電路繪制在同一張原理圖中,稱之為非層次原理圖,對于這樣原理圖,由于子電路在同一個原理圖中,在修改一部分子電路的全局屬性時,也會影響到其他子電路元件,因而需要特別注意操作,這是本文需要重點介紹的內(nèi)容。
2 非層次原理圖中的子電路元件自動編號
如前文所述,由于所有子電路元件都在同一張原理圖中,當(dāng)通過全局編輯功能方式編輯某一子電路的同類元件屬性時,勢必會影響到其他子電路的元件屬性。解決的辦法是先將需要編輯的同類元件先標(biāo)記,再進行全局編輯。具體操作如圖1。
如圖1所示,若七個電容為第三個子電路的元件,并且此子電路中的電容元件均在此,現(xiàn)需要將其編號編輯成C301-C307的形式,具體步驟為:
第一步,將這七個電容標(biāo)記,具體操單擊鼠標(biāo)不放松從該圖形的左上角到右下角拉出一矩形,將七個電容全部包圍,這樣被標(biāo)記的電容元件呈黃色(系統(tǒng)默認顏色)。當(dāng)然,子電路中的元件通常不可能排在一起,即需要標(biāo)記分散的元件時,只需要執(zhí)行Shift+鼠標(biāo)單擊元件,同樣可以標(biāo)記同一子電路中不同位置的元件。
第二步,雙擊七個元件中的任意一個元件,彈出屬性對話框,點擊【Global】按鈕,啟動全局編輯功能,此時設(shè)置如圖2所示,匹配條件【Attributes To Match By】欄中不是通常選用的元件編號“C*”了,而是標(biāo)記項【Selection】,具體如圖2所示。需要特別注意的是【Selection】應(yīng)該選擇【Same】,單擊【OK】按鈕即可,此時七個電容元件統(tǒng)一編輯成圖3所示情況。
第三步,執(zhí)行菜單命令【Tools】--【Annotate…】,啟動自動編號功能,即可編輯成C301-C307的形式。
這種操作可以將非層次原理圖中子電路中的同類型的元件(如電阻、電容元件)自動編號成所需要的形式,依次類推,使用這種操作方法可以將其他類型元件自動編輯成所需要的形式。
3 同類元件超過十個元件的處理辦法
自動編號功能是按著數(shù)字從小編號到大的遞增方式進行,當(dāng)元件的個數(shù)在99個以內(nèi)時,1~9號元件的編號形式為C301-C309(還是以上圖中的電容元件為例);當(dāng)元件編號超過第9個時,如果不注意,會出現(xiàn)C3010、C3011的形式,而不會如期的出現(xiàn)C310、C311的形式;此時只要繼續(xù)得使用前面的方法,先標(biāo)記第10~19號元件,調(diào)出圖2所示的全局編輯對話框,再將其復(fù)制值改為“C31?”的形式,這樣就可以出現(xiàn)預(yù)想的編號號碼。當(dāng)元件的個數(shù)超過19個時,此時的操作方法同此步的操作類似。
通過上面的操作我們可以看出,不管是層次原理圖還是非層次原理圖中的子電路元件,利用全局編輯功能,每次只能編號十個元件,因此,在操作中需要注意。
4 結(jié)束語
Protel99 SE的原理圖編輯的全局編輯功能和自動編號功能,當(dāng)用戶能夠的深刻掌握每項操作的含義,靈活運用兩者的組合關(guān)系,可以給用戶的工作帶來很多方便和給工作帶來很高的效率。
參考文獻:
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關(guān)鍵字: 電氣原理圖 識讀 繪圖
中圖分類號: F4O7 文獻標(biāo)識碼: A
現(xiàn)就電氣原理圖識讀的方式方法及相關(guān)知識分析如下:
一、電氣原理圖
電氣原理圖是采用國家標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號代表各種電器、電動機等元件,依據(jù)生產(chǎn)機械對控制的要求和各電器的動作原理,用導(dǎo)線把它們連接起來構(gòu)成的。它包括所有電器元件的導(dǎo)電部件和接線端子.但并不按照電器元件的實際布置位置來繪制,也不反映電器元件的實際大小。 電氣原理圖中的圖形和文字符號必須符合最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。
電氣原理圖的組成電氣原理圖主要由主電路和輔助電路以及功能說明欄、電路編號等組成,下面以某機床電氣原理圖為例,加以說明。
主電路――一般把交流電源和電動機之間的電路稱為主電路,它由電源開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成,主電路一般通過的電流較大。編號中l(wèi)、2、3、4是主電路。
輔助電路――除主電路以外的電路稱為輔助電路。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護電路等。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護電器觸點等組成,輔助電路中通過的電流一般較小(在5 A以下)。編號中5、6、7、8、9是控制電路;10是變壓器電路,11是照明電路;12、13是信號電路。圖中PE板是保護電路。
電路編號一般設(shè)置在原理圖上方,也可設(shè)置在圖的下方。電路編號下方功能說明欄的文字表明相應(yīng)元件或電路的功能。 此外:在接觸器KM線圈及繼電器KA線圈符號的下方,標(biāo)出了與該線圈配套的觸點在圖中的位置,且對未使用的觸點用“X”表明,有時也可采用省略的表示方法。如:圖中KM有三副常開觸點在電路編號4范圍內(nèi),另有一副常開觸點在電路編號6范圍內(nèi)。
二、 繪圖的一般原則
1.所有電器元件都應(yīng)采用國家標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。
2.電器元件的布局應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。主電路安排在圖面左側(cè)或上方,輔助電路安排在圖面右側(cè)或下方。無論主電路還是輔助電路,均按功能布置,盡可能按動作順序從上到下、從左到右排列。
3.當(dāng)同一電器元件的不同部件(如線圈、觸點)分散在不同位置時,為了表示是同一元件,要在電器元件的不同部件處標(biāo)注統(tǒng)一的文字符號。對于同類器件,要在其文字符號后加數(shù)字序號來區(qū)別。如兩個接觸器,可用KMl、KM2文字符號區(qū)別。
4.所有電器的可動部分均按沒有通電或沒有外力作用時的狀態(tài)畫出。對于繼電器、接觸器的觸點,按其線圈不通電時的狀態(tài)畫出;控制器按手柄處于零位時的狀態(tài)畫出;對于按鈕、行程開關(guān)等觸點,按未受外力作用時的狀態(tài)畫出。
5.應(yīng)盡量減少線條和避免線條交叉。各導(dǎo)線之間有電聯(lián)系時,在導(dǎo)線交叉點處畫實心圓點。根據(jù)圖面布置需要,可以將圖形符號旋轉(zhuǎn)繪制,一般逆時針方向旋轉(zhuǎn)90’,但文字符號不可倒置。
識讀電氣原理圖的基本步驟
三、識讀步驟
看標(biāo)題欄達到對該圖的類型、作用、表達的大致內(nèi)容有一個比較明確的認識和印象。
看主電路一般是由上向下即由電源經(jīng)開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線向負載方向看;了解主電路控制的電動機具有什么功能,如何與被拖動機械配合。
關(guān)鍵詞: Protel99SE;電路原理圖;PCB;布局布線;構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號:TN41 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2011)1210060-01
1 從原理圖到PCB
可以分為三大步驟,第一是繪制電路原理圖,第二是根據(jù)電路原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表,第三是印制電路板設(shè)計。詳細操作過程如下:
1)創(chuàng)建一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件。建立一個空的設(shè)計數(shù)據(jù)庫并為該數(shù)據(jù)庫文件命名和選擇存儲位置。
2)新建電路原理圖。新建電路原理圖文件,并直接修改電路原理圖文件名,進入Sch99SE后,設(shè)置圖紙參數(shù)。
3)加載元器件庫、放置元器件并布局原理圖布線。將放置好的元器件各管腳用電氣導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、I/O端口標(biāo)號等連接起來。使各電路模塊之間建立滿足設(shè)計要求的電氣連接關(guān)系。Protel99SE提供直接連線、網(wǎng)絡(luò)連線和I/O端口標(biāo)號連線3種方式。簡單的電路模塊宜采用直接連線方式,連線一次畫完。而對于復(fù)雜的電路模塊多采用網(wǎng)絡(luò)連線和I/O端口標(biāo)號連線方式(兩種連線方式其實都是用英文字母標(biāo)識電氣上連接在一起的各導(dǎo)線),其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號最好放在管腳端點引出的端線上。
4)ERC和生成網(wǎng)絡(luò)表。使用Protel提供的智能化電氣規(guī)則檢查(ERC)功能對該電路系統(tǒng)進行電氣規(guī)則檢查,主要包括兩方面的內(nèi)容:① 檢查原理圖的電氣規(guī)則沖突,如一個元器件的輸出引腳與另一個元器件的輸出引腳連在一起;② 檢查未連接或重復(fù)使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。網(wǎng)絡(luò)表(netlist)是電路原理圖文件和PCB設(shè)計之間的紐帶。
5)新建一個PCB文件,規(guī)劃印制電路板。規(guī)劃電路板主要是確定電路板的物理邊界、電氣邊界、板層結(jié)構(gòu)和布局要求任務(wù)。
首先,定義電路板的形狀和尺寸(物理邊界),用戶在4個機械層中的一個確定電路板物理邊界,而在其它的機械層上放置尺寸、角標(biāo)、參考孔位置。然后,定義電路板的電氣邊界。電氣邊界是用來限定布線和元件放置的范圍,通常用戶應(yīng)將電氣邊界的范圍與物理邊界的范圍規(guī)劃成相同大小。所有信號層的目標(biāo)對象(如焊盤、過孔和走線)都限定在電氣邊界內(nèi)。
6)設(shè)置參數(shù)制。參數(shù)設(shè)置包括工作層的參數(shù)、PCB編輯器的工作參數(shù)、自動布局和布線數(shù)的設(shè)置等。在進行印制電路板設(shè)計時,確定其工作層,包括信號層(Signallayers)電源/接地層(IntemalPlanes)、(Mechanicallayers)等。印制電路單層板、雙層板和多層板。在實際應(yīng)用中,雙層板因其布線相對比較簡單、價格適中而成為現(xiàn)在最常使用的一種印制電路板。雙層板包括頂層(TopLaye底層(BottomLayer)兩層,雙面敷銅,中間為絕緣層。雙層板兩面都可以布線,一般需要由過孔(Via)或焊盤(Pad)連通。
7)加載網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是自動布線的關(guān)鍵,是連接電路原理圖和PCB圖的橋梁。只有正確加載網(wǎng)絡(luò)表,才能對電路板進行自動布局和自動布線操作。
8)元器件的放置與布局。元器件的放置要符合元器件布局的一般規(guī)則。布局是指將元件的封裝整齊、合理地放置在電路板所限定的范圍內(nèi)。布局有兩種方式:手工布局和自動布局。手工布局是指以手工的方式將元件的封裝及焊盤、過孔、字符串等重新排列。對于較為復(fù)雜的電路,絕大多數(shù)采用自動布局,然后再進行手工調(diào)整進行布局。
9)布線(Routing)規(guī)則。元器件的封裝在印制電路板上布局完成后,就可以布線了。布線同布局一樣,可分為手工布線和自動布線,復(fù)雜的電路一般都是采用自動布線,然后手工進行調(diào)整,以達到最佳效果。在進行自動布線之前,首要工作就是設(shè)置“自動線規(guī)則”。
10)自動布線和手工調(diào)整。一般來說,PCB自動布線后會存在一些不合理的地方,例如布線拐彎過多、布線重復(fù)連接以及布線直接穿過元件引腳等。另外,某些情況下設(shè)計者需要放置一些焊盤、過孔、尺寸標(biāo)注和字符串等,以滿足實際設(shè)計的需要。對于以上情況。需要設(shè)計者采用手工布線的方法來完成。
11)生成各種PCB報表及輸出PCB報表是為方便用戶查詢和管理電路板而建,印制電路板詳細信息可以記錄在各種不同報表中。PCB可生成“已選管腳報表”(Selected Pins)“電路板信報表”(Board Information)、
“(Bill Of Materials)、“設(shè)計文檔報表”“網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報表”(Netlist Status)、“鉆孔文檔”等等文檔。電路板布線完畢后,就可以輸出電路板圖,并將輸出結(jié)果送到廠家進行制作。
12)文件的保存和輸出完成PCB設(shè)計后,應(yīng)將文件保存,然后利用各種圖形輸出設(shè)備,輸出PCB圖。
2 手工設(shè)計PCB
和從原理圖到PCB的一些步驟是相同的,在此就不再詳細描述了。
1)新建PCB文件。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中,新建一個PCB文件。選擇File/New菜單,在彈出的對話框中選擇PCB Document選項在創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫中新建一個PCB文件。
2)規(guī)劃電路板。在繪制PCB圖前,用戶對電路板應(yīng)有一個初步的規(guī)劃,主要包括3個方面的設(shè)置,分別是工作層面的設(shè)置、環(huán)境參數(shù)的設(shè)置和電路板的規(guī)劃設(shè)置。其中最重要的是電路板的規(guī)劃設(shè)置,包括采用幾層電路板、電路板的結(jié)構(gòu)、尺寸、各元件的封裝形式及其安裝位置、接口形式、元件的布置參數(shù)、板層參數(shù)和布線參數(shù)等。
3)放置封裝,修改封裝屬性,放置電源連接件的封裝。
4)布局,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。按照網(wǎng)絡(luò)關(guān)系表,建立所有的網(wǎng)絡(luò)。這是最為關(guān)鍵的一步,創(chuàng)建所有器件的連接關(guān)系。
5)設(shè)置布線規(guī)則,布線。Protel提供兩種布線方式:自動布線和手工布線。Protel99SE用先進的無網(wǎng)格和基于形狀的對角線自動布線技術(shù),使用Auto Boute/All菜單,進行布線參數(shù)和布線規(guī)則設(shè)置后。Protel99SE開始為用戶的電路板自動布線。手工布線是指設(shè)計者按照PCB中預(yù)拉線的引導(dǎo)手工在PCB上進行布線操作。對于設(shè)計者來說,一般的布線原則是先自動布線,然后再進行手工布線。一般來說,PCB自動布線后會存在一些不合理的地方,例如布線拐彎過多、布線重復(fù)連接以及布線直接穿過元件引腳等。另外,某些情況下設(shè)計者需要放置一些焊盤、過孔、尺寸標(biāo)注和字符串等,以滿足實際設(shè)計的需要。對于以上情況。需要設(shè)計者采用手工布線的方法來完成。
6)規(guī)則檢查,保存設(shè)計。
3 結(jié)束語
對于硬件電路設(shè)計者來說.Protel99SE是必須掌握的一項基本技能。要想設(shè)計一款高質(zhì)量的電路板必須對電路的原理、元器件的選擇、空間電磁波的干擾等諸多問題都要考慮,所以設(shè)計繪制印制電路板的工作是項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要有很多PCB設(shè)計的經(jīng)驗和技巧。
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關(guān)鍵詞:Proteus電子設(shè)計應(yīng)用
中圖分類號: 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9416(2010)01-0000-00
在傳統(tǒng)電子項目設(shè)計中,先根據(jù)要求設(shè)計原理圖,搭好硬件電路,通過仿真器對系統(tǒng)硬件調(diào)試。由于硬件眾多可能出現(xiàn)各種故障,整個過程要花費大量的時間與精力。如果采用Proteus軟件進行系統(tǒng)虛擬開發(fā)和仿真,可大大降低開發(fā)成本并提高開發(fā)速度。現(xiàn)就Proteus軟件在電子設(shè)計中的應(yīng)用進行介紹。
1 Proteus軟件介紹
Proteus是英國Labcenter Electronics公司研發(fā)的多功能的EDA軟件,是目前世界上最先進、最完整的多種型號微控制器系統(tǒng)的設(shè)計與仿真平臺。它真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖設(shè)計、電路分析、單片機代碼及調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到形成PCB的完整的電子設(shè)計、研發(fā)過程[1,2]。在電子設(shè)計中引入Proteus仿真軟件,可以建立直觀的仿真思想。Proteus 提供了各種豐富的調(diào)試測量工具:各種電壓表、電流表、示波器、指示器、分析儀等。其是一個全開放性的仿真實驗和課件制作平臺, 相當(dāng)于一個實驗設(shè)備、元器件完備的綜合性電子技術(shù)實驗室?;谝陨蟽牲c,Proteus可以在任意組合的實驗環(huán)境中搭建實驗??捎贸R?guī)的調(diào)試方法如測量各點電壓、電流, 波形等來調(diào)試和測量電路。不僅能用于對單個電路特性和原理進行驗證, 也能用于多級的組合電路。對于較大規(guī)模的電路, 可分級接線和調(diào)試。通過元件復(fù)制或單級電路的復(fù)制來完成整個電路的組裝。因此也適用于較大型的設(shè)計性實驗[3]。
2 Proteus在電子設(shè)計中的應(yīng)用
硬件系統(tǒng)的原理圖設(shè)計是電子設(shè)計的基礎(chǔ)。只有設(shè)計好硬件系統(tǒng)的原理圖才可以進行仿真。硬件系統(tǒng)在Proteus中的設(shè)計流程都是一樣的,主要設(shè)計流程如下[4]:
2.1 提取和放置元器件
根據(jù)構(gòu)思好的硬件系統(tǒng)電路圖從元器件庫選取相應(yīng)的元器件放到圖紙適當(dāng)位置,并對元器件的名稱、標(biāo)注進行設(shè)定,再根據(jù)元器件之間的走線等聯(lián)系對元器件在工作平面上的位置進行調(diào)整和修改,使得硬件系統(tǒng)電路原理圖美觀、易懂。
2.2 元器件間的連線
根據(jù)實際電路的需要,利用Proteus的各種工具進行布線, 用導(dǎo)線把元器件連接起來。構(gòu)成一幅完整的硬件系統(tǒng)電路圖。完成上述步驟后, 就構(gòu)成一幅完整的硬件電路圖。如果要完成印制電路板還要進行以下步驟。
2.3 對硬件系統(tǒng)原理圖進行電氣規(guī)則檢查
當(dāng)完成布線后,利用Proteus ISIS編輯環(huán)境所提供的電氣規(guī)則檢查命令對設(shè)計進行檢查,并根據(jù)系統(tǒng)提供的錯誤檢查報告修改硬件系統(tǒng)原理圖。
2.4 調(diào)整
如果硬件原理圖已經(jīng)通過電氣規(guī)則檢驗,那么硬件系統(tǒng)的設(shè)計就完成了,但是對于一般硬件電路設(shè)計而言,尤其是較復(fù)雜的硬件系統(tǒng),通常需要對其電路多次修改才能通過電氣規(guī)則檢測。
2.5 電路的調(diào)試與仿真
如果為純硬件電路,固可以直接通過仿真按鈕“DEBUG-EXECUTE”進行仿真。仿真時,元件引腳上的紅色代表高電平,蘭色代表低電平,灰色代表懸空。通過觀察各儀器儀表的讀數(shù)或元件引腳上的電平驗證電路是否聯(lián)通。
另外,Proteus VSM的核心是ProSPICE,這種仿真系統(tǒng)組合了SPICE3f5 模擬仿真器核和基于快速事件驅(qū)動的數(shù)字仿真器。它主要的特點是能把微處理器軟件作用在處理器上并和連
接該微處理器的任何模擬和數(shù)字器件協(xié)同仿真。Proteus仿真虛擬實驗大大提高了效率,又節(jié)省了成本,更可以對設(shè)計電路優(yōu)化。
3 Proteus在單片機設(shè)計和仿真中的應(yīng)用
與純硬件電路不同,單片機是一個軟硬件緊密結(jié)合的系統(tǒng),Proteus可實現(xiàn)單片機的硬件電路,并能與常用的編譯器(如Keil、IAR、Proton 等)進行協(xié)同調(diào)試。整個過程與真實的硬件調(diào)試極其相似,在動態(tài)外設(shè)支持下的實時輸入和輸出為實驗者提供了一個最接近現(xiàn)實的調(diào)試環(huán)境?,F(xiàn)以AT89C51為例,介紹與Keil協(xié)同進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)仿真的實驗。
(1)進入Keil的開發(fā)環(huán)境建立一個工程文件,編寫源程序代碼,在選中“Target”的情況下選擇ProjectOptions for target;在“Debug”選項卡中選擇左邊的“Use”,在下拉框中選“Proteus VSM Simulator”;對源程序進行編譯調(diào)試,最終編譯成功,產(chǎn)生.HEX 文件。
(2)運行Proteus,完成電路原理圖,方法與以上介紹的電子設(shè)計中應(yīng)用一樣,并在菜單欄中選擇“DebugUse remote debug monitor”,選中該項。
(3)把.HEX 文件加載到Proteus軟件的單片機中,再在Proteus 環(huán)境下運行仿真,最終實現(xiàn)仿真效果。
4 結(jié)語
通過對Proteus軟件在模擬電路、數(shù)字電路、單片機設(shè)計和仿真中的應(yīng)用進行介紹,對該軟件的功能與優(yōu)點有了更加清楚的認識,這對于提高產(chǎn)品的開發(fā)效率、降低開發(fā)成本等有著非常重要的作用,也為電子設(shè)計提供了新方法。
參考文獻
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摘要:通過ADS軟件設(shè)計平行耦合線帶通濾波器,并通過ADS優(yōu)化控件優(yōu)化濾波器電路參數(shù),最后生成版圖,并進行二維平面電磁場仿真,即Momentum仿真。
關(guān)鍵詞:濾波器 S參數(shù) 原理圖設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計 Momentum仿真
一、引言
濾波器是模擬電路中最基本也是最常用的基本器件,在頻率較低的模擬電路中,濾波器常用電感、電容等集總參數(shù)元件構(gòu)成,在頻率較高的電路中,濾波器則由一些不同長度和寬度的微帶線組成,簡稱微帶濾波器。耦合微帶線濾波器是最常用的微帶濾波器,它由平行的耦合線節(jié)相連組成,構(gòu)成諧振電路。每一個耦合線節(jié)是左右對稱的,長度約為四分之一波長(對中心頻率而言)。本文研究的耦合微帶線濾波器為帶通濾波器,通帶3.0-3.1GHz,帶內(nèi)衰減小于2dB,2.8GHz以下及3.3GHz以上衰減大于40dB,端口反射系數(shù)小于-20dB。
二、設(shè)計分析
在進行設(shè)計時,主要是以濾波器的S參數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)進行優(yōu)化仿真。S21(S12)是傳輸參數(shù),濾波器通帶、阻帶的位置以及衰減、起伏全都表現(xiàn)在S21(S12)隨頻率變化曲線的形狀上。S11(S22)參數(shù)是輸入、輸出端口的反射系數(shù),由它可以換算出輸入、輸出端的電壓駐波比。如果反射系數(shù)過大,就會導(dǎo)致反射損耗增大,并且影響系統(tǒng)的前后級匹配,使系統(tǒng)性能下降。
三、原理圖設(shè)計
將濾波器節(jié)數(shù)定為5節(jié),由于平行耦合線濾波器的結(jié)構(gòu)是對稱的,所以五個耦合線節(jié)中,第1、5及2、4節(jié)微帶線長L、寬W和縫隙S的尺寸是相同的。耦合線的這些參數(shù)是濾波器設(shè)計和優(yōu)化的主要參數(shù),因此要用變量代替,便于后面修改和優(yōu)化。濾波器兩邊的引出線是特性阻抗為50歐姆的微帶線,它的寬度W可由微帶線計算工具得到。最后分別設(shè)置濾波器的尺寸參數(shù)和電氣參數(shù),得到的濾波器原理圖。
四、優(yōu)化設(shè)計
當(dāng)采用初始設(shè)定的參數(shù)時,濾波器的性能指標(biāo)距設(shè)計要求相差很遠,因此需要對濾波器的各個參數(shù)進行優(yōu)化。
這里總共設(shè)置了四個優(yōu)化目標(biāo),前三個的優(yōu)化參數(shù)都是S21,用來設(shè)定濾波器的通帶和阻帶的頻率范圍及衰減情況(通帶衰減小于2dB,阻帶衰減大于40dB),最后一個的優(yōu)化參數(shù)是S11,用來設(shè)定通帶內(nèi)的反射系數(shù)(反射系數(shù)小于-20dB)。由于原理圖仿真和實際情況會有一定的偏差,在設(shè)定優(yōu)化參數(shù)時,可以適當(dāng)增加通帶寬度。對于其它的參數(shù),也可以根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果進行一定的調(diào)整。設(shè)定好優(yōu)化目標(biāo)后,ADS會自動對電路進行優(yōu)化,幾次優(yōu)化后的原理圖仿真結(jié)果如下:
五、版圖仿真
微帶濾波器的實際電路是由微帶線和電路板構(gòu)成,實際電路的性能可能會與原理圖仿真的結(jié)果有很大區(qū)別,因此在原理圖仿真的基礎(chǔ)上還要進行版圖仿真。版圖的仿真是采用矩量法直接對電磁場進行計算,其結(jié)果比在原理圖中仿真要準(zhǔn)確。
首先要由原理圖生成版圖,生成版圖前先要把原理圖中用于S參數(shù)仿真的兩個Term以及地去掉,然后使用ADS中Layout生成版圖,版圖生成后,使用ADS菜單中的Momentum仿真進行版圖仿真,仿真結(jié)果如下:
六、小結(jié)
本文探討了使用ADS仿真軟件對平行耦合線帶通濾波器設(shè)計仿真的方法,解決了工程應(yīng)用中平行耦合線帶通濾波器計算過于繁瑣的問題,在平行耦合線帶通濾波器設(shè)計及仿真中,主要是通過對濾波器電路原理圖進行S參數(shù)仿真以及版圖的Momentum仿真;其中,在原理圖仿真中,由于初始設(shè)置的參數(shù)并不能滿足設(shè)計目標(biāo),需要使用優(yōu)化控件對濾波器電路參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整。本文探討的平行耦合線帶通濾波器設(shè)計方法,簡化了設(shè)計過程,提高了工作效率,同時也為平行耦合線帶通濾波器的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]ADS用戶手冊:Circuit Simulation Agilent公司
[2]ADS 2008 Fundamentals Agilent公司
[3]ADS應(yīng)用詳解 人民郵電出版社 2008.8
[4]射頻集成電路與系統(tǒng) 科學(xué)出版社 2008.8
【關(guān)鍵詞】PCB設(shè)計;驅(qū)動教學(xué);電子產(chǎn)品
在日常生活中充斥著大量的電子產(chǎn)品,如手機、電視、電話、電腦、數(shù)碼相機等等電子產(chǎn)品,都是由大量電子元器件組成的產(chǎn)品,為這些元器件提供載體和連接的部件就是印刷電路板(PCB)。PCB的設(shè)計能力是高等學(xué)校電子類專業(yè)畢業(yè)生所必須的基本技能。而現(xiàn)今學(xué)校在培養(yǎng)學(xué)生時,還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)時機械的聽講、記憶、考試,造成學(xué)生對PCB設(shè)計課程的學(xué)習(xí)毫無興趣,對PCB設(shè)計技能的掌握較欠缺,培養(yǎng)出的學(xué)生已經(jīng)不適應(yīng)企業(yè)的需求,往往到企業(yè)后還需要進行再培訓(xùn)學(xué)習(xí),才能勝任工作。因此,筆者試著采用工程項目實例的形式來進行PCB設(shè)計課程的教學(xué)組織,以求提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和增強學(xué)生對PCB設(shè)計技能的掌握,適應(yīng)企業(yè)對人才的需求。
一、教學(xué)內(nèi)容及體系改革
PCB設(shè)計工作是依托于PCB繪制軟件進行的,因此在開展教學(xué)之前要選擇一款合適的PCB設(shè)計軟件來進行教學(xué)工作。目前,國內(nèi)常見的PCB制作軟件有Mentor WG、PADS(原PowerPCB)、OrCAD Capture、Altium Designer(Protel的升級版本)等等,它們各具特色。Mentor WG即Mentor Expedition,是Mentor Graphics公司推出的基于Windows界面的高端PCB設(shè)計工具,同時也被工程師們認定是拉線最順暢的軟件,被譽為拉線之王,它的自動布線功能非常強大,布線規(guī)則設(shè)計非常專業(yè);是最好的布線工具。PADS軟件是Mentor Graphics公司的電路原理圖和PCB設(shè)計工具軟件。目前該軟件是國內(nèi)從事電路設(shè)計的工程師和技術(shù)人員主要使用的電路設(shè)計軟件之一,是PCB設(shè)計高端用戶最常用的工具軟件。OrCAD Capture,能夠?qū)崿F(xiàn)繪制電路原理圖以及為制作PCB和可編程的邏輯設(shè)計提供連續(xù)性的仿真信息,它作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCB原理圖輸入方式,是當(dāng)今世界最流行的原理圖輸入工具之一,具有簡單直觀的用戶設(shè)計界面,不管是用于設(shè)計模擬電路、復(fù)雜的PCB、FPGA和CPLD、PCB改版的原理圖修改,還是用于設(shè)計層次模塊,OrCAD Capture都能為設(shè)計師提供快速的設(shè)計輸入工具。Altium Designer是原Protel軟件開發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng),主要運行在Windows XP操作系統(tǒng),它通過把原理圖設(shè)計、電路仿真、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設(shè)計輸出等技術(shù)的完美融合,為設(shè)計者提供了全新的設(shè)計解決方案,使設(shè)計者可以輕松進行設(shè)計,熟練使用這一軟件必將使電路設(shè)計的質(zhì)量和效率大大提高。
其中,Altium Designer軟件界面人性化,將所有工具都集成在開發(fā)環(huán)境中,便于各種工作的調(diào)用,易于上手,擁有大量的高校用戶,它幾乎是國內(nèi)電子工程師都會接觸到的一款PCB設(shè)計軟件,并且?guī)缀跛械膰鴥?nèi)PCB生產(chǎn)廠家都接受Atium Designer軟件設(shè)計的PCB文件。因此,在教學(xué)過程中選作Altium Designer作為PCB設(shè)計的教學(xué)軟件平臺。
PCB設(shè)計軟件選擇后,教學(xué)工作轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾问褂肁ltium Designer來進行PCB的繪制。傳統(tǒng)的教學(xué),按部就班的講解Altium Designer的各個功能,最后講解一個簡單的實例作為課程的結(jié)尾。不利于學(xué)生對PCB繪制的整體認識和設(shè)計技能的掌握。筆者在教學(xué)的過程中,以一個實際的工程項目“簡易示波器的PCB設(shè)計”開始,對繪制PCB所需要的基本工具進行講解。在講解過程中,將PCB繪制工作之前和之后所需要做的工作進行系統(tǒng)的講解。在繪制PCB之前是項目的需求分析、實現(xiàn)原理的選擇,并完成設(shè)計方案及電路原理圖草圖。
課程的內(nèi)容主要分為兩個大的部分,第一部分為Altium Designer軟件的使用,第二部分為PCB設(shè)計規(guī)則。正式進行PCB設(shè)計的講解,將電路原理圖輸入到Altium Designer中,掌握使用原理圖工具進行電路原理圖的繪制,重點講解原理圖集成環(huán)境的使用和原理圖庫的使用,帶領(lǐng)學(xué)生完成一個實際項目的原理圖輸入。原理圖輸入完成,需要完成所用電子元器件的選擇,電子元器件選擇完畢后才能繼續(xù)下面的工作,即為原理圖器件添加封裝。在為元器件添加封裝知識的講解中,重點講解元件的封裝形式及如何繪制元器件封裝。元器件封裝添加完畢后,講解PCB集成開發(fā)環(huán)境的使用,重點講解如何進行電子元器件的布局和布線。最后,完成補淚滴和敷銅的操作。
教學(xué)內(nèi)容及其順序的調(diào)整,能夠使學(xué)生了解PCB設(shè)計的整個的開發(fā)過程,使學(xué)生對PCB設(shè)計過程有一個感性的認識,掌握設(shè)計過程的各個環(huán)節(jié)。在完成實例的過程中加深對所學(xué)知識的理解。
二、教學(xué)組織形式改革
傳統(tǒng)的PCB設(shè)計教學(xué)組織形式單一,主要由教師系統(tǒng)的講解所需的各種知識和工具,然后再上機進行練習(xí)。這樣的組織形式,往往是學(xué)生機械的聽講、記憶,待到上機練習(xí)時已幾乎把前面所講解知識忘記。筆者在實際的教學(xué)工作中打破原有的教學(xué)模式,采用邊學(xué)邊練的形式,將教師講課、學(xué)生練習(xí)和教學(xué)輔導(dǎo)有機的結(jié)合在一起,切實做到讓學(xué)生掌握教師所講解內(nèi)容,掌握實際技能。在講課過程展示實際電子元器件,帶領(lǐng)學(xué)生繪制實際電子元器件的封裝形式,使學(xué)生充分理解電子元器件與其所對應(yīng)的PCB封裝之間的關(guān)系,為PCB的繪制打下堅實的基礎(chǔ)。原理圖繪制結(jié)合一個實際項目進行,便于學(xué)生充分學(xué)習(xí)原理圖繪制工具的使用。
三、考核形式改革
傳統(tǒng)的PCB設(shè)計課程采用閉卷考試的形式。閉卷考試的結(jié)果依舊造成學(xué)生機械的記憶教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)付考試。這樣的考試形式,忽略了PCB設(shè)計課程的最終教學(xué)目的。PCB設(shè)計課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握PCB設(shè)計技能,能夠勝任基本的雙層板的PCB設(shè)計工作,閉卷考試形式嚴(yán)重不適應(yīng)教學(xué)目的。筆者在實際的教學(xué)過程中,采用開放式的考核形式,學(xué)生需要完成一個實際的小項目。學(xué)生可以完成自己想要完成的項目,也可以在教師所提供的項目中進行選擇,然后完成PCB的繪制,在PCB的繪制過程中,學(xué)生可以求助于教師、同學(xué)或者網(wǎng)絡(luò),完成一個實際項目PCB的繪制工作。在PCB繪制完成后,將繪制好的PCB文件送工廠,進行PCB的生產(chǎn)。PCB生產(chǎn)完成,并返回后,進行調(diào)試。最后,筆者組織學(xué)生進行統(tǒng)一答辯,以最終的PCB和調(diào)試結(jié)果作為考核標(biāo)準(zhǔn)。
四、實際教學(xué)效果
通過兩年的實際教學(xué),有兩個班,共60名學(xué)生采用改革后的教學(xué)形式。其中,完成PCB作品58份,證明學(xué)生已初步掌握PCB設(shè)計的基本技能,為學(xué)生畢業(yè)后做電子產(chǎn)品的開發(fā)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]謝龍漢,魯力,張桂東.Altium Designer原理圖與PCB設(shè)計及仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.
1.設(shè)置實驗項目
在本課程的實驗項目中設(shè)置了12學(xué)時必開實驗,包括驗證型實驗和設(shè)計型實驗。主要目標(biāo)概括為以下四點:
(1)掌握電路性能仿真方法,提高對電路的設(shè)計、分析、調(diào)試、故障排除的能力。
(2)掌握虛擬儀器儀表的使用方法。
(3)掌握電子線路原理圖設(shè)計的過程、方法及技巧。
(4)掌握印刷電路板圖設(shè)計的過程、方法和技巧,訓(xùn)練電路設(shè)計方面的綜合工程素質(zhì)。具體項目設(shè)置為:Multisim10界面設(shè)置及原理圖繪制(2學(xué)時驗證型)、Multisim10虛擬儀器儀表使用(2學(xué)時驗證型)、Multisim10分析功能及電路特性仿真(2學(xué)時設(shè)計型)、AltiumDesigner原理圖設(shè)計(2學(xué)時設(shè)計型)、AltiumDesignerPCB步線練習(xí)(4學(xué)時設(shè)計型)。
2.考核方式
考核內(nèi)容為學(xué)生實驗完成情況和實驗報告兩項。關(guān)于實驗完成情況,考核學(xué)生是否參加實驗、實驗過程中是否認真、是否完成(獨立完成)并得到正確結(jié)果;關(guān)于實驗報告,考核學(xué)生的實驗報告是否正確、完整、無誤,實驗報告的內(nèi)容應(yīng)包括實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容、實驗中遇到的問題及解決辦法,并附實驗結(jié)果及分析,最后在實驗報告上給出考核分?jǐn)?shù)。對實驗完成情況記實驗成績分,對實驗報告記實驗報告分。兩項成績之和為實驗課成績,占課程總成績的50%。
二、上機考試設(shè)計
1.考試方法
配合本課程的教學(xué)目標(biāo),期末考試采用上機操作考試,開卷,一人一機,上交電子答卷word文件。老師對電子答卷進行評閱,記錄成績??荚囶}目類型為綜合型大題,考查軟件操作、模擬/數(shù)字電路分析與仿真、常用儀器儀表使用、元器件辨識、原理圖和PCB圖繪制的基本技能,考核范圍全面,難度中等偏上,符合教學(xué)大綱的要求。
2.考試內(nèi)容
試卷一般包括三道大題,覆蓋了本課程兩個電子線路CAD教學(xué)軟件的主要內(nèi)容,包括基礎(chǔ)部分和應(yīng)用部分,考查了學(xué)生的基本操作技能和虛擬設(shè)計及測量的工程素質(zhì)。第一大題為Multisim模擬電路操作題,主要考察軟件Multisim的基本概念學(xué)習(xí)情況及模擬電路的仿真與分析能力,包括一些基本物理單位的使用、基本虛擬測量儀器儀表的使用等,例如:繪制單管放大電路、對電路輸出變量進行測量以及電路頻率特性測量等內(nèi)容;第二大題是Multisim數(shù)字電路操作題,考察軟件Multisim的使用情況,包括數(shù)字電路的元器件、常用虛擬儀器儀表及常用分析和仿真方法等,例如:按要求繪制異步預(yù)置計數(shù)器電路圖、電路元件設(shè)置、添加邏輯分析儀進行波形測量等內(nèi)容;第三大題是AltiumDesigner上機操作題,主要考察軟件AltiumDesigner的學(xué)習(xí)應(yīng)用情況,包括原理圖輸入、元器件庫使用、PCB板繪制的基本規(guī)則和方法等,例如:計數(shù)顯示電路原理圖繪制、PCB圖繪制、PCB板參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容。
三、結(jié)論
關(guān)鍵詞:電子電路;識圖;原理圖
一、電子電路的構(gòu)成
電子電路一般由原理圖、方框圖和裝配圖構(gòu)成。分別說明
如下:
1.原理圖
原理圖是用來表示電子產(chǎn)品工作原理的圖。在這種圖上用符號代表各種電子元件。它給出了產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)、各單元電路的具體形式和單元電路之間的連接方式;給出了每個元器件的具體參數(shù)(如型號、標(biāo)稱值和其他一些重要參數(shù)),為檢測和更換元器件提供依據(jù);給出許多工作點的電壓、電流參數(shù),為快速查找和檢修電路故障提供方便。除此之外,還提供了一些與識圖有關(guān)的提示、信息。有了這種電路圖,就可以研究電路的來龍去脈,也就是電流怎樣在元件和導(dǎo)線里流動的,從而分析電路的工作原理。
(1)圖形符號
圖形符號是構(gòu)成電路圖的主體。各種圖形符號代表了組成電路的各個元器件,例如“■”表示電阻器,“■”表示電容器,“■”表示電感器。各個元器件圖形符號之間用連線連接起來,就可以反映出電路的結(jié)構(gòu),即構(gòu)成了電路圖。
(2)文字符號
文字符號是構(gòu)成電路圖的重要組成部分。為了進一步強調(diào)圖形符號的性質(zhì),同時也為了分析、理解和闡述電路圖的方便,在各個元器件的圖形符號旁,標(biāo)注有該元器件的文字符號,例如文字符號“R”表示電阻器,“C”表示電容器,“L”表示電感器,“VT”表示晶體管等。在一張電路圖中,相同的元器件往往會有許多個,這也需要用文字符號將它們加以區(qū)別,一般是在該元器件文字符號的后面加上序號,例如電阻器分別以“R1”“R2”等表示,電容器分別標(biāo)注為“C1”“C2”“C3”等,晶體管有兩個,分別標(biāo)注為“VT1”“VT2”。
(3)注釋性字符
注釋性字符用來說明元器件的數(shù)值大小或者具體型號,通常標(biāo)注在圖形和文字符號旁。它也是構(gòu)成電路圖的重要組成部分,例如通過注釋性字符即可以知道:電阻器R1的阻值為1 kΩ,R2的阻
值為5 kΩ;電容器C1的電容值為500 pF,C2的電容值為100 pF,C3的電容值為4.7 μF;晶體管VT1、VT2的型號分別為9014、9018等。注釋性字符還用于電路圖中其他需要說明的場合。
2.方框圖
方框圖是表示該設(shè)備是由哪些單元功能電路所組成的圖,能表示這些單元功能是怎樣有機地組合起來,并完成它的整機功能。
方框圖僅表示整個機器的大致結(jié)構(gòu),即包括了哪些部分。每一部分用一個方框表示,有文字或符號說明,各方框之間用線條連起來,表示各部分之間的關(guān)系。方框圖只能說明機器的輪廓、類型以及大致工作原理,看不出電路的具體連接方法,也看不出元件的型號數(shù)值。
方框圖一般是在講解某個電子電路的工作原理時,或是介紹電子電路的概況時采用的。
按運用的程序來說,一般是先有方框圖,再進一步設(shè)計出原理電路圖。如果有必要時再畫出安裝電路圖,以便于安裝。
3.裝配圖
裝配圖是表示電原理圖中各功能電路、各元器件在實際線路板上分布的具置以及各元器件管腳之間連線走向的圖形。
裝配圖也就是布線圖,如果用元件的實際樣子表示,又叫實體圖。原理圖只說明電路的工作原理,看不出各元件的實際形狀,不知道在機器中是怎樣連接的,以及位置在什么地方,而裝配圖就能解決這些問題。裝配圖一般很接近于實際安裝和接線情況。
如果采用印制電路板,裝配圖就要用實物圖或符號畫出每個元件在印制板的什么位置,焊在哪些接線孔上。
裝配圖有圖紙表示法和線路板直標(biāo)法兩種。圖紙表示法用一張圖紙(稱印制線路圖)表示各元器件的分布和它們之間的連接情況,這也是傳統(tǒng)的表達方式。線路板直標(biāo)法則在銅箔線路板上直接標(biāo)注元器件編號,這種表示方式的應(yīng)用越來越廣泛,特別是進口設(shè)備中大多采用這種方式。
二、電子電路的分解
任何復(fù)雜的電子電路都是由一些具有完整基本功能的單元電路組成,也就是說任何復(fù)雜的電子電路都可以分解為若干個單元電路,比如各種直流穩(wěn)壓電源,其技術(shù)指標(biāo)可能有所不同,但就其電路組成而言,都是有變壓器降壓電路、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路等單元組成的,交流電由變壓器降壓后,經(jīng)整流輸出脈動直流電壓,然后經(jīng)濾波電路變?yōu)檩^平滑的直流電壓,最后由穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓輸出。
復(fù)雜電路一旦被分解成若干個單元電路,就可以從分析單元電路著手,去了解各單元電路的工作原理、性能特效以及有關(guān)參數(shù),進而分析每個單元電路和整機電路之間的關(guān)系,了解電路的設(shè)計思想。
三、單元電路的特點
1.有某一特定的電路功能
單元電路(如由三極管組成的各種放大電路、電容電感等原件組成的振蕩電路、集成運算放大器組成的各種應(yīng)用電路)都具有各種特定的電路功能,是可以單獨使用的。
2.通用性
電路的通用性表現(xiàn)為電路功能的基本性,如三極管放大電路最基本的功能是放大信號,幾乎所有實際電路都包含三極管放大電路。又如振蕩電路的基本功能是產(chǎn)生振蕩波形,它廣泛地應(yīng)用于各種實際電路中。
3.組合性
由于單元電路都是具備特定功能的電路,因而在電路設(shè)計過程中可以根據(jù)需要去選擇一個單元電路單獨使用,也可以按一定的規(guī)律將多個單元電路恰當(dāng)?shù)亟M合在一起,成為一個新的電路。這種組合的過程,事實上是一個有意識的電路設(shè)計過程。
隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,一塊集成芯片配上一些元件就可以完成許多特定的功能,例如在單片集成電路收音機中,一塊集成芯片加上一些元件就可完成收音機的全部功能。
參考文獻:
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[2]郭愛蓮,李桂梅.電工、電子技術(shù)實踐教程.北京:高等教育出版社,2004-01.
【關(guān)鍵詞】中職生 電視機原理 維修 培養(yǎng)技能
職業(yè)學(xué)校,電子專業(yè)要求學(xué)生掌握的技能是熟練使用常用電子儀表熟練識別元器件,熟練進行焊接,掌握電路的基本分析方法,掌握一定的處理問題和解決問題的能力。這些能力的培養(yǎng),需要在教學(xué)中合理安排實習(xí)內(nèi)容,方能得到教學(xué)目標(biāo)的要求。基于上述,我們要充分發(fā)揮黑白電視機的安裝調(diào)試,維修實習(xí)項目,提高學(xué)生的專業(yè)技能。
一、對原理圖識讀、訓(xùn)練
電視機電路圖是一個完整的整機電路圖,學(xué)生通過對電視機的電路圖的識讀,學(xué)會看懂電路,通過分析電路,提高自己分析問題的能力,從而達到舉一反三逐類旁通的作用。
首先識讀原理圖可以從器件方面來進行訓(xùn)練:
(一)元件識別:從圖中元件的圖形符號,編號及參數(shù)標(biāo)記,認讀元件屬于哪一部分電路,“名稱”“材料”“參數(shù)”等。這是我們安裝及更換元件,維修必須了解的。對于電阻要了解其阻值、功率、材料;對電容要了解材料、容量、耐壓、頻率及代換情況;對于二極管、三極管,了解作用、型號、參數(shù)及代換方法等。
(二)識讀組成方框圖及各部分實際電路:按照電視機的工作原理,把原理圖中各組成部分的位置找出來。了解各部分電路的特點:就電視機原理把其分為8部分,進一步把每一部分的實際組成劃分出來。
(三)電源供電系統(tǒng)識讀:地線分布和主電源供電分布,付電源供電分布,教師對原理圖中電源供電元件和線路的實際分布進行分析。
(四)信號流程識讀:按照信號從前到后把信號經(jīng)過的元件線路及信號的系統(tǒng)進行分析。
二、對印制圖進行識讀
印制圖是實習(xí)時直接面對的,根據(jù)原理圖還要了解電路各部分各個元件在線路板上的實際位置和實際分布,還要學(xué)會原理圖和印刷圖對照查找元件,這也是調(diào)試、檢修、操作的基本功。識讀印制圖需要從三方面來識讀:
1. 元件器識讀:尋找組成分布,找出各組成部分電路在線路扳上的實際位置,并描清典型元件(如集成塊、電位器、大容量電容、大三極管等元件)的位置。
2. 信號流程識讀:依據(jù)原理圖中信號走向,從線路板上找出信號經(jīng)過的實際線路和元件。
3. 電源供電分析識讀:原理圖中電源供電很清晰,但印制圖中則打亂順序而根據(jù)要求進行最優(yōu)設(shè)計,故必須弄清電源的分布情況,才能使檢修事半功倍,即查清地線分布、主電源分布、付電源分布。
(1)地線分布:地線分布在電路板中各個地方,一般大面積覆銅板散熱片(行管、電源管除外),濾波電容的負極,我們在檢測電壓和信號時,特別是使用示波器測試信號,一定要就近選擇地線。故了解地線分布很重要。
(2)主電源分布:對于電視機12V通過哪些元件,哪些路徑送入各部分電路。這是我們檢修各部分供電情況和用分割法檢修時要求必需清楚的。
4. 信號流程分布:根據(jù)原理圖中信號流程,找出在線路板板中信號經(jīng)過的元件在線路中實際位置,這是我們查找故障的必經(jīng)之路。
三、實際元件識別訓(xùn)練
電視機中,涉及的元件基本是常用的電子元件,我們需通過本項目的實習(xí),使學(xué)生認識各種元件的名稱、材料、參數(shù)及使用方法。此處可以進行如下訓(xùn)練:把12V主電源供給每一部分的元件和線路實際分布繪制出來,把100V和20V電壓分布繪制出來。
四、元件測量訓(xùn)練
具體包括用萬用表測量電阻訓(xùn)練、電容器測量訓(xùn)練、二極管三極管測量訓(xùn)練、保險管、變壓器、電感線圈、濾波器、導(dǎo)線等質(zhì)量檢測訓(xùn)練、集成電路測量內(nèi)部電阻訓(xùn)練,有條件還要利用掃頻儀和晶體管特性儀,對晶體管濾波器進行測量訓(xùn)練。
五、安裝焊接工藝
作為一種整機安裝,要按照工藝要求進行安裝。給學(xué)生們講解焊接工藝,元件整形工藝,安裝工藝,然后指導(dǎo)學(xué)生進行訓(xùn)練,具體訓(xùn)練內(nèi)容包括插裝及焊接電阻、電容、二極管、三極管、集成電路、其他元件及連線。
六、調(diào)試檢修訓(xùn)練
調(diào)試與檢修訓(xùn)練是電視機實習(xí)內(nèi)容的重點部分。在本階段,要幫助學(xué)生掌握電視機各部分的調(diào)試的基本方法和技巧,如穩(wěn)壓電源部分的調(diào)試與檢修、行掃描電路的測試與檢修、場掃描電路的調(diào)試與檢修、顯像管及附屬電路調(diào)試與檢修、視放電路的調(diào)試與檢修、伴音通道的調(diào)試與檢修、同步分離調(diào)試與維修、整機電路的調(diào)試及分析,等等。幫助學(xué)生學(xué)會根據(jù)具體問題進行分析,從而掌握檢修電視機的方法和思想。此處要求教師講解故障的分析方法及排除方法,講解每部分易損元件,總結(jié)學(xué)生實際出現(xiàn)的故障現(xiàn)象,并進行設(shè)置故障對學(xué)生進行考核訓(xùn)練。在電視機整機中進行人為設(shè)置一些實際易出現(xiàn)的故障,要求學(xué)生在一定時間進行檢修,要求教師全程跟蹤掌握學(xué)生使用儀器情況,檢修思路情況,及安全注意事項,從而對其進行正確的評價。
通過以上程序的訓(xùn)練,學(xué)生的技能就有一個全面的提高,為學(xué)生修理彩電和其他電器奠定了堅實的基礎(chǔ)。但實際操作中往住遇到各種各樣因素干擾,如學(xué)校教學(xué)管理的干擾,學(xué)生請假和曠課造成時間上無法保證等等。因為技能訓(xùn)練和提高是循序漸進的,一環(huán)扣一環(huán)的,若出現(xiàn)間斷往往造成實習(xí)中很多被動。因此,要實現(xiàn)通過電視機實習(xí)徹底提高學(xué)生的技能就要克服困難,保證實習(xí)的時間連續(xù)和時間足夠。通過幾屆學(xué)生的實踐證明上述方案是行之有效的。
【參考資料】
[1]林俊標(biāo).淺談電視機原理與維修.課程教學(xué)模式改革.職業(yè)教育研究,2007 (5).
摘要:分析了Protel件應(yīng)用課程在教學(xué)現(xiàn)狀和實踐中存在的問題,通過項目教學(xué)法在《Protel軟件應(yīng)用》課程中的教學(xué)實踐,從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、課程考核等方面對Protel課程進行了教學(xué)改革和實踐,最后闡述了課程改革取得的成效以及教學(xué)特色。
關(guān)鍵詞:Protel;項目教學(xué)法;高職教學(xué)
【中圖分類號】TN02-4 ;G642 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089(2016)34-0004-02
Protel軟件應(yīng)用課程是一門實踐性很強的課程,在實際教學(xué)中,遵循“結(jié)合理論,注重實踐,重在應(yīng)用”的大綱要求,將理論教學(xué)和實驗教學(xué)緊密結(jié)合,使學(xué)生在掌握理論知識之余,還必須通過設(shè)計單片機硬件電路、仿真調(diào)試這一系列的實驗過程,更好地掌握Protel應(yīng)用技能。針對不同的專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),Protel的教學(xué)內(nèi)容要有所調(diào)整。
一、目前Protel教學(xué)中存在的問題
在目前國家大力發(fā)展職業(yè)技能教育的環(huán)境下,更加注重學(xué)生實際操作能力是教學(xué)方式發(fā)展的必然方向。而目前無論是從教材編寫、課程設(shè)置、實驗設(shè)計,實訓(xùn)等多方面考察,Protel教學(xué)沒有與單片機課程結(jié)合起來,實例也沒有結(jié)合實際應(yīng)用,很空洞,學(xué)生學(xué)習(xí)過程很被動,沒有將其他課程聯(lián)系起來,學(xué)生自主地進行電路設(shè)計、制作、仿真調(diào)試,排除各種各樣故障的能力在課程學(xué)習(xí)完畢后沒有整體提升。因此我結(jié)合自身學(xué)習(xí)經(jīng)驗,以及實際教學(xué)經(jīng)驗與體會,就如何在Protel實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神做了探討,總結(jié)自己在學(xué)習(xí)Protel的經(jīng)驗,以及教學(xué)過程中學(xué)生的反映,對該課程的內(nèi)容分成6個教學(xué)單元,教學(xué)單元以項目的形式。
二、教學(xué)方法
項目教學(xué)法中最突出的一個特征就是案例的運用。本課程以單片機開發(fā)電路的設(shè)計為載體,將Protel知識點結(jié)合單片機開發(fā)電路設(shè)計的實際案例,將他分解為六個項目,每個項目以任務(wù)的形式來講授,采用邊講邊練的方式。
用單片機開發(fā)電路的設(shè)計為課程教學(xué)項目。以項目為教學(xué)內(nèi)容和能力目標(biāo)的實施體;以行動導(dǎo)向為原則;以“教-學(xué)-做一體”為教學(xué)模式;結(jié)合多種教學(xué)方法組織實施教學(xué)。采用主講教師和學(xué)生全程參與,以過程考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的評價方式對學(xué)生的能力進行綜合評價。全面達到傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的目的。
三、教學(xué)內(nèi)容
課程主要教學(xué)內(nèi)容分為Protel 99se基礎(chǔ)、原理圖設(shè)計繪制、制作原理圖元件、電路原理圖的常用處理方法、印制電路板PCB設(shè)計基礎(chǔ)、印制電路板的設(shè)計6個模塊。將Protel課程內(nèi)容分別融入到5個項目中,第一部分就以單片機學(xué)習(xí)板項目為例,來講授Protel特點以及安裝;第二部分以單片機最小系統(tǒng)原理圖為例,來講授原理圖的繪制的方法以及ERC檢測;第三部分以數(shù)碼管原理圖元件的繪制,來講授七段數(shù)碼管的繪制方法;第四部分以單片機系統(tǒng)控制板的層次原理圖的繪制為例,來講授層次原理圖的概念以及設(shè)計方法;第五部分以數(shù)碼管PCB元件的封裝為例,來講授印制電路板的基本概念、識別常用元件及封裝圖以及制作PCB元件封裝;第六部分以直流穩(wěn)壓電源單面PCB設(shè)計為例,來講授繪制單面PCB的方法;第七部分以單片機學(xué)習(xí)板為例,來講授繪制雙面PCB的方法。
四、項目教學(xué)法在《Protel軟件應(yīng)用》教學(xué)中的具體實施過程
項目教學(xué)法實施一般包括五個環(huán)節(jié):項目描述、項目分析、知識鏈接、任務(wù)實施、評價考核。在《Protel軟件應(yīng)用》課程教學(xué)中我將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計了學(xué)生熟悉的單片機最小系統(tǒng)電路設(shè)計項目。 下面以“單片機最小系統(tǒng)電路”為例來淺談項目的實施過程。
1.項目描述
項目教學(xué)法首先選取學(xué)生比較熟悉的單片機電路,然后在項目實施過程中融入教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。在課堂教學(xué)過程中首先確定項目、演示項目,讓學(xué)生有個感官認識,調(diào)動學(xué)生解決問題的積極性。因此,我在課程教學(xué)中把單片機電路設(shè)計作為本課程的主線,單片機最小系統(tǒng)電路設(shè)計是總項目的一部分。
2.項目分析
確定了本次課的項目,接著對項目進行分析,描述電路的組成部分,電路的作用,以及繪制過程中的重難點。
3.知識鏈接
闡述完成這個項目用的的知識點,原理圖的設(shè)計步驟包括:新建原理圖-設(shè)置圖紙-載入原理圖庫-放置元件-元件位置調(diào)整-連線-添加其他電氣符號-檢查和修改-打印和報表輸出。采用的方式是在項目實施過程中融入知識鏈接,邊講邊練,理論和實踐相結(jié)合。
4.項目實施
項目實施是項目教學(xué)法的核心環(huán)節(jié)。 小組合作是開展項目教學(xué)的基本組織形式。 實施過程中教師要對學(xué)生進行合理調(diào)配,明確分工,指導(dǎo)學(xué)生明確目標(biāo)、任務(wù)和職責(zé),培養(yǎng)學(xué)生會交往、善于合作的能力和團隊協(xié)作精神。 我根據(jù)學(xué)生的實際情況將學(xué)生分成 3~4 人一個小組,合作完成該項目,組內(nèi)可以進行討論學(xué)習(xí)提高。 所以要每個組員明確分工及各自的工作,組長負責(zé)總體協(xié)調(diào),要求學(xué)生注意兩點內(nèi)容:①團隊的合作精神和工作效率;②要求學(xué)生認真記錄每個操作步驟和過程。教師根據(jù)學(xué)生的實際情況靈活安排,及時恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),
督促學(xué)生完成項目任務(wù)。
教師按照原理圖的設(shè)計步驟來完成單片機最小系統(tǒng)電路,邊講邊練,學(xué)生在掌握理論知識的同時又鍛煉了動手能力。
5.評價考核
1方案
我們的方案是:利用Proteus構(gòu)建虛擬實驗室,教師給出設(shè)計任務(wù)書,學(xué)生在PC機上根據(jù)任務(wù)書在Proteus上設(shè)計電路,并利用系統(tǒng)提供的功能完成電氣檢查及仿真調(diào)試,當(dāng)仿真結(jié)果滿足任務(wù)書要求后,再在面包板上進行實物的安裝調(diào)試。下面以數(shù)字鐘的設(shè)計為例加以說明。
1.1進行Proteus軟件的講授
Proteus軟件與學(xué)生之前學(xué)過的Protel99se具有相似之處,其電路原理圖的設(shè)計流程是一致的,都包含新建設(shè)計文檔、設(shè)置編輯環(huán)境、放置元器件、原理圖布線、建立網(wǎng)絡(luò)表、電氣檢查、仿真、存盤輸出的基本過程。在教學(xué)中應(yīng)充分利用知識的遷移作用,把Proteus與Protell99聯(lián)系起來,使新舊知識建立聯(lián)系,從而降低學(xué)習(xí)的難度。在這里主要要求學(xué)生掌握Proteus的界面組成、菜單、工具欄的使用方法以及電路原理圖的設(shè)計流程。
1.2布置任務(wù)書
數(shù)字鐘的設(shè)計可以用多種元件來實現(xiàn),但為了便于組織教學(xué),在任務(wù)書中可對元件進行統(tǒng)一規(guī)定。任務(wù)書如下:設(shè)計要求:1)用Proteus畫出原理圖并進行仿真調(diào)試2)在面包板上用6只LED數(shù)碼管輸出顯示時、分、秒3)寫出詳細的設(shè)計報告所用元器件:1)集成電路:74LS1606片,CD45116片,與非門74LS005片,CC7555定時器1片,2)電阻:10K電阻2個3)電容:47μF1個,0.01μF1個4)其他:共陰極顯示器6片
1.3原理圖的設(shè)計與仿真
1)教師給出電路框圖,并分析各單元電路的功能。電路框圖是整個課程設(shè)計的總體框架,教師直接給出電路框圖,可以避免學(xué)生設(shè)計的盲目性,提高針對性,數(shù)字鐘的電路框圖如圖1所示2)電路原理圖的設(shè)計這項工作是整個課程設(shè)計的核心工作。第一步,教師可對學(xué)生學(xué)過的555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器、計數(shù)器、譯碼器及數(shù)碼管的知識進行針對性的復(fù)習(xí),指導(dǎo)學(xué)生查閱74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定時器的功能及引腳圖。第二步,學(xué)生根據(jù)教師給定的元件在Proteus平臺上行各單元電路原理圖的設(shè)計??刹捎迷O(shè)計與仿真調(diào)試交叉進行的方法。按照由易到難的原則,可采用如下的設(shè)計順序:①振蕩器的設(shè)計與仿真調(diào)試;②顯示器、譯碼器的設(shè)計與仿真調(diào)試;③計數(shù)器的設(shè)計與仿真調(diào)試。設(shè)計的基本操作步驟是:①選擇、放置元件;②設(shè)置元件的屬性;③連線。仿真調(diào)試的基本操作步驟是:①單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真;②系統(tǒng)自動檢測電路,如有錯誤,會有出錯提示?;蛘哌\行結(jié)果不符合任務(wù)書要求時,可單擊仿真工具欄上的停止按鈕;③修改電路;④再仿真,直至運行結(jié)果符合要求為止。3)總電路的設(shè)計把上述已設(shè)計好的各單元電路按照電路框圖連接起來,即可得到總電路原理圖。4)總電路的仿真單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真,如有錯誤,則對電路進行修改,再進行仿真,直至6只數(shù)碼管均能正常顯示時間為止。
1.4在面包板上完成搭建并調(diào)試
經(jīng)過前期在Proteus上的設(shè)計及仿真成功,已經(jīng)證明電路圖的正確性。在面包板上的搭建及調(diào)試,主要是鍛煉學(xué)生的實踐動手能力,培養(yǎng)認真細致的工作態(tài)度,熟練掌握常用儀器的使用方法。
2注意事項
關(guān)鍵詞:電力拖動控制電路;電路原理圖;電路接線圖;電氣元件
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)12-00042-02
生產(chǎn)機械電氣控制線路一般用電路原理圖、接線圖和布置圖來表示,根據(jù)中職院校電子機械類專業(yè)電力拖動一課的要求,學(xué)生需要讀懂電路原理圖,并要求在電工或者機械考核板上按電氣元件的位置接好控制電路的接線。一般來說,學(xué)生對這類動手的實訓(xùn)項目比較感興趣。下面,基于中職學(xué)生能力培養(yǎng),就學(xué)好電力拖動進行相關(guān)研究。
一、 接線前看懂電路原理圖
在做電力拖動的接線之前,必須看懂最基本的電路原理圖,知道電路原理圖的每一個電氣符號對應(yīng)考核板上的哪一個電氣元件,哪一個圖示點對應(yīng)著哪一個實際接線點。教師在最初講解電路圖時,應(yīng)從最基本的刀開關(guān)或者轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制線路著手,逐步到后面的正反轉(zhuǎn)和降壓啟動線路。比如下面簡單的手動開關(guān)電路:
一般我采用的方法是原理圖和接線圖相結(jié)合的對比教學(xué),首先用多媒體在課堂上展示給學(xué)生(如圖1),然后用多媒體展示實際接線圖。接著講解L1、L2、L3實際對應(yīng)的是三相電的每一相電,QS相當(dāng)于手動開關(guān),F(xiàn)U是熔斷器,M3相當(dāng)于電機。大部分學(xué)生看到這兩個圖之后非常有體會,明顯地對電力拖動這門課有較大的興趣,為后面的手動接線打下了良好的基礎(chǔ)。這種方法對于具有較復(fù)雜的輔助電路的電機控制線路更加適用。如把三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖(如圖2)和實際接線圖(多媒體展示)進行對比,學(xué)生更加容易增加記憶。下面重點分析控制線路,主電路圖1已分析。圖2中的L1、L2、L3對應(yīng)是三相電的第一、第二、第三相電,和開關(guān)的第一、第二、第三個進入點相連接。FU2的兩個端點對應(yīng)著L1、L3,輸出是熱繼電器FR到KM1、KM2的線圈。最關(guān)鍵的是分析接觸器的接線端點,KM1是第一個接觸器,下面是四對主觸頭,上面是四對輔助觸頭,和原理圖上KM1的常開和常閉點相對應(yīng)。KM2是第二個接觸器,同樣下面是四對主觸頭,上面是四對輔助觸頭,和原理圖上的KM2的常開和常閉點對應(yīng)。SB1、SB2、SB3是接線圖中的三個按鈕開關(guān),它有四個接線柱,一對常開和一對常閉,一般黃色線為常開,紅色線是常閉端。FR對應(yīng)著原理圖的熱繼電器。
二、 接線“電流走向定位法”
在學(xué)生讀懂圖之后,動手之前要準(zhǔn)備好足夠的銅線,最好是三種顏色的銅線(如紅、藍、黃)。這樣的好處是學(xué)生在接線的時候可以很明顯地按上圖示的電源線布線?!半娏髯呦蚨ㄎ环ā本唧w方法如下:以L1、L2、L3的電源進線為電流的起點,按每條同種顏色的線畫出電流的走向。一般先畫電流在主電路的走向,后面再畫控制電路的電流走向。例如上圖1的電流一相按L1QSFUM3畫出,同時實際接線也按L1QSFUM3的順序按照工藝接好,其實電流的走向就是我們的接線方向,其他兩相也用同樣的方法一步步連接好。
現(xiàn)實的控制電路一般會出現(xiàn)較多的輔助電路,這種方法就顯得更加重要,特別是對初學(xué)者來說是最有效地增加興趣和準(zhǔn)確度的方法。圖2采用“電流走向定位法”主電路的電流走向是L1QSFU1KM1的主觸頭的第一對常開觸點FR熱繼電器M3電機,其他兩相主電路采用和L1分析的同樣的方法。輔助電路的電流走向第一條路是L2FU2FRKM1的線圈SB1的常開觸頭SB3的常閉觸頭L3形成一個回路(其中自鎖KM1并聯(lián)在SB1的兩端)。第二條路的電流走向和第一條類似L2FU2FRKM2的線圈SB2的常開觸頭SB3的常閉觸頭L3形成一個回路(其中自鎖KM2并聯(lián)在SB2的兩端)。
如果教師還覺得要給學(xué)生增加印象,就可以采取我以前在中國南車集團學(xué)習(xí)期間工人師傅經(jīng)常用的“標(biāo)記法”。當(dāng)電路圖較復(fù)雜時,工人師傅一般先會在圖紙上標(biāo)好要接線的“第1個點、第2個點、第3個點……”,后再用一段很短的白色塑料端子套在要接線的每個點上,標(biāo)記好“1、2、3、4……”和圖紙上的點一一對應(yīng)。這樣,學(xué)生的印象也更加深刻,完成的實際電路也不會出太多的問題。
三、注意接線工藝
完成一個電工考核板和一個實訓(xùn)項目,衡量的一個標(biāo)準(zhǔn)不單單是線路的連接正確與否,更加重要的是接線的工藝問題,接線整齊、美觀和節(jié)約用線是工藝比較關(guān)心的一個問題。這猶如生產(chǎn)一個產(chǎn)品,有優(yōu)良的、有合格的、有不合格的,優(yōu)良的接線板不僅會節(jié)約很多空間,最重要的是給電機啟動能帶來準(zhǔn)確合格的參數(shù)。有些學(xué)生覺得我接線接好就可以了,為什么還要辛辛苦苦去把線放進線槽,把線弄平整呢?其實好的工藝會給以后帶來很大的便利。在實訓(xùn)期間,我經(jīng)常給學(xué)生介紹“接線端子的電流進出法”,采用這種方法讓學(xué)生在接線期間簡化了很多步驟,還讓學(xué)生對電路圖和對完成后的檢修帶來了極大的好處。方法是:一般規(guī)定端子的進線點和出線點采用口訣“左進右出,上進下出”進行接線。一個端子左邊是電流的進入點,右邊是流出點。特別是對于SB這類按鈕開關(guān)的常開常閉尤為實用,檢修的時候只需要看左邊和右邊是否接錯就可以了。
線槽是導(dǎo)電銅線的走向路徑,有的學(xué)生以為只要把銅線放進線槽就可以了,其實正確的作法是在導(dǎo)線進入線槽的時候必須把導(dǎo)線擺放整齊,并且不能交叉纏繞。同時在剝線的時候也有很大講究,導(dǎo)線頭不能剝得太長,也不能太短,以能插入端子接觸金屬螺絲為準(zhǔn)。上次我的一位學(xué)生剝導(dǎo)線頭留得太短了,在啟動電機時發(fā)出低沉的“嗡嗡”聲,我檢查是缺相電壓低的問題,但元件都是好的,最后才查出來是銅線剝短了,接觸的金屬螺絲只接觸到了導(dǎo)線的外皮,并沒有接觸到剝開導(dǎo)線的金屬部分,導(dǎo)致電壓過低電機不能正常啟動。所以,在剝線和插線的時候也應(yīng)該保持平靜的心態(tài),不要為了趕時間,為了快而忽視最基本的連接電路該注意的地方。
四、檢修時的“看、聽、聞、摸”
在接好線路通電時,應(yīng)進行電路的再次檢修,檢修是電機啟動的必須環(huán)節(jié)。很多時候我在檢修的時候先是嘗試檢查輔助電路的正缺性,方法也比較簡單,就是把主電路的熔斷器先斷開,可以先不接電機。打開電源,按下開關(guān)SB1、SB2,判斷接觸器KM1、KM2能否正常啟動,觀察整個輔助線路是否存在問題。假如接觸器不能啟動有問題,我一般先采用的方法是 “看、聽、聞、摸”,后面再用萬用表進行檢修?!翱础本褪强措姍C是否能啟動,啟動時電機的轉(zhuǎn)速是否正常、有無冒煙、接觸器是否能正常閉合和斷開。如果有問題應(yīng)對的方法是查看整個電路有無電源、電動機的繞組是否斷裂、元件是不是燒壞等?!奥牎本褪锹犎‰姍C啟動的聲音是否正常和有無異常聲響。一般有問題的接線電路啟動后電機會發(fā)出“尖銳的吱吱聲”和“低沉的嗡嗡聲”。應(yīng)對的方法是查看電源電壓是不是過低、是不是缺相、電機的繞組有無斷裂等?!奥劇本褪锹?wù)w電路通電后電機有無燒焦味,整體電路有無異常的味道。假如有焦味可能原因是電路某一部位短路導(dǎo)致局部電流過大引起的短路過流現(xiàn)象,需要先關(guān)閉電源仔細用萬用表進行電壓查找?!懊本褪请娐吠姇r觸摸電機的溫度是否正常、接觸器和其他元件有無發(fā)熱現(xiàn)象、導(dǎo)線是否有發(fā)燙現(xiàn)象等。若有可能是電機的軸承缺油、電源缺相和電路連接不正確等。假如上面四個方面都沒有問題的話,一般電機會發(fā)出清脆的轉(zhuǎn)動聲,從而帶動機械部件的工作。
五、熟記電路的控制原理
很多學(xué)生覺得只要線路接好了,接對了,就沒有事情了。其實不然,要學(xué)會電力拖動控制線路的接法還應(yīng)該包括理解電路的控制原理,只有把電路原理熟記了,真正弄懂了,才能對以后自己沒有接觸過的電路經(jīng)行過程分析,那樣才能事半功倍,才能真正掌握所接線路的功能和過程。如三相異步電機的雙重聯(lián)鎖控制原理要分為正反轉(zhuǎn)的啟動和停轉(zhuǎn)。原理如下:先合上電源開關(guān)QS:
1. 正轉(zhuǎn)控制
3. 停止
按下按SB3控制電路失電接觸器線圈失電接觸器主觸點分?jǐn)嚯妱訖CM停轉(zhuǎn)
六、5S管理
一個合格實訓(xùn)項目的完成,我覺得應(yīng)包括最后的實驗室的“5S(整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng))管理”。在完成了一個實訓(xùn)項目的時候,為了要給下次學(xué)生提供較干凈的實訓(xùn)場所,必須做好場地的完整復(fù)原。這個過程不單單讓學(xué)生明白作為電力拖動這門課需要干凈的場地,還要讓他們明白接線過程中必須用一顆平常心去對待。
七、結(jié)束語
學(xué)好電力拖動這門學(xué)科的控制電路接線并不困難,只要弄懂了看圖、動手這兩個環(huán)節(jié),就一定能使機械電子專業(yè)類學(xué)生步入社會后成為一名合格的應(yīng)用型人才。
參考文獻:
[1]劉太湖.淺談電力拖動控制電氣線路接線圖畫法和接法[J].硅谷,2010(20).