集成电路设计分析精选(九篇)

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第1篇：集成电路设计分析范文

关键词：电力工程；线路；设计

一般情况下在进行电路设计的过程中应当考虑多方面的问题，而其中的成本投入则是重要一项。成本确定之前需要形成关于路径方案方面的选择，并有效控制线路经济效果，由此，可以改善条件满足区域设计方面的需要，这也是电力工程线路规划与设计方案的关键所在。

一、电力工程线路的优化选择

1.线路路径选择

在对电力工程相关操作路径的确认方面应当坚持可以直接关联输电路基距离为原则，并应当考虑线路实际运行中的成本。同时也应当加强对电力工程实际造价等方面的问题分析。设计人员方面则应当在确定路径距离的基础上，综合考虑几个方面的问题，第一是应当在不追加成本基础上绕开弯曲路段。结合相关数据显示，应当选择几何中心线路完成相关线路的铺设。这样做的目的是为了缩短不同用户之间的距离，同时也能够有效避让植被以及水源地等，降低破坏范围。针对线路之中地形差异性以及可能存在的障碍，也需要对多方面的条件实施关系平衡。

2.导地线选择

电力工程建设的过程中导地线所产生的成本内容包括几个方面：线路型号、分裂数以及长度等。导线质量受到输配电等相关质量因素的影响而产生不同的质量。气候条件同样也会对线路产生一定的作用。线路设计过程中应当充分考虑到导线型号的问题。根据导线实际型号才能够确定工程成本，并完成整条线索的预算编制。线路工程建设的过程中还应当结合现阶段实际情况，并基于当前基础进一步对导线负荷等情况进行预测与充分评估。充分结合现阶段地区经济发展实际情况，对负荷进行有效预留，以此可以更好的降低线路出现修缮与重建的工作，提升工作效率。导线建设同样也会受到地形等因素的影响，东北地区地形同样也会十分复杂，造成电力线路在进行设计与要求方面也需要提高标准。对此，在电力线路工程设计时，需要充分考虑河流、丘陵、植被及人口密度等的影响，尽量避开高低起伏不平的地形，为工程的施工提高便利。考虑到北方地区冬季严寒的气候，如果线路结冰，不仅会影响其强度，还可能引发各种各样的线路故障。在这种情况下，通常需要采用架空复合地线光缆，铺设相应的地线，确保地线与导线的有机结合，以保证线路的安全稳定运行。

3.气象因素的影响

我国幅员辽阔，东西向和南北向跨度较大，不同的地区气候变化存在着很大的差异，如东北地区冬季严寒，夏季温暖，南方地区冬季温暖，夏季炎热，在电力线路工程设计中，应该充分考虑区域的气候特征，对气象因素的影响进行控制。例如，在我国东南沿海地区，影响电力工程设计方案可行性和可靠性的最大危害，就是夏秋季节的台风和暴雨，基本上，每年出现的台风都会给电力线路造成巨大的影响和破坏，引发严重的经济损失。在西北和东北地区，由于冬季气候寒冷且持续时间长，对于电力线路工程危害最大的因素是覆冰灾害，冰凌在线路上的持续积累，会导致线路的负担加重，如果不能及时进行预防和清理，则可能会导致线路断裂，影响电力系统的安全稳定运行。

二、成本控制与设计

在电力工程线路设计中，成本控制与设计是重要环节，对保证工程质量与施工安全都有着一定的关联影响。基于电力工程线路质量可靠的前提下，应用价格最优化、合理的线路，实现成本最低的工程线路建设；在对电力工程线路中应用的导线、杆塔、绝缘设施等要进行最优成本搭配，即通过合理设计降低工程总成本支出；在工程线路设计过程中要充分考虑多方面的影响因素，对线路具体长度、施工具体时间等进行预期设计与控制，进而降低线路的运行成本等。材料的选择过程中为提高成本控制效率，要坚持”宁缺毋滥”的原则，即保证使用质量达标，材料使用安全，在工程线路设计方案完成后根据施工实际需要的工程材料数量进行选择，并避免出现选择型号错误，出现浪费材料的情况。在制定材料选择方案后要对其进行校对和检验，要保证每一阶段的材料供应及时，杜绝因材料供应不足而使用不和标准的材料，影响工程施工质量。例如，在对工程线路施工中应用到的绝缘子来看，杜绝采用蝶式绝缘子应采用耐张串型绝缘子，保证材料使用标准，保证使用安全。

三、改善自然人文条件

在落实到具体施工的过程中，需要对自然人文条件进行加强。这是因为电力线路的施工势必造成对环境的破坏，例如植被、交通等环境的破坏等。因此，需要加强设计，兼顾沿线条件中的自然及人文条件等的改善。工程施工阶段需要确保按照规章制度进行，采取有效手段集中处理相关问题。针对可能会产生的事故情况，应当形成应对策略，避免由于自然灾害造成的对电力工程等方面的负面影响。真正意义上确保电力线路能够得到稳定与安全运行。这也是本研究中的最终目标。结束语综上所述，结合当前阶段社会发展实际情况，需要加强对电力方面的功能与需求的增加。促使电力工程建设质量能够越加提升。电力工程之中的线路方面的设计问题同样也是其中的关键点。因此，应当基于质量、成本以及进度等方面给予加强，选择最优方案进一步促进我国电力行业的向前发展。

作者:蔡文沛 单位:国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司

参考文献：

[1]张捍民.地方电力工程设计院、所输配电线路设计质量、效率的提高与CAD软件的开发[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C].云南电网公司、云南省电机工程学会,2009:1.

[2]张晓东.利用卫星遥感技术进行电力线路设计[A].湖北省科学技术协会.湖北省测绘学会2004年度科学技术交流会论文集[C].湖北省科学技术协会,2005:7.

第2篇：集成电路设计分析范文

[关键词] 集成电路布图设计；保护范围

【中图分类号】 D923.49 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244（2013）08-049-1

国际社会从美国1984年制定了世界上第一部对集成电路布图设计提供保护的《半导体芯片保护法》开始，直至作为WTO框架下一揽子协议里非常重要的一部分的TRIPS协议里规定各国对集成电路布图设计的普遍保护义务，国际社会对给集成电路布图设计这种新事物提供保护已经达成共识，但对于给予集成电路布图设计专有权以何种限度的保护范围还存在比较大的争论。

美国1984年《半导体芯片保护法》901条b款规定：就本章而言，出售或进口以半导体芯片产品为元件的产品的，视为出售或进口该半导体芯片产片。该条实质上将对集成电路布图设计的保护范围扩大到了利用了该集成电路布图设计的其他产品身上，提供对于集成电路布图设计三个层次的保护：即集成电路布图设计作品，含有集成电路布图作品的芯片，含有采用了该集成电路布图设计的芯片的作品或物品三个层次。美国将对集成电路布图设计的保护范围扩大于应用了集成电路布图设计的其他产品上似乎是为了阻止相关产品被进口到美国的一种贸易保护主义考虑。作为科技水平世界第一，集成电路路的发明国，美国将集成电路布图设计的保护范围扩大到应用了集成电路的产品上有其现实的利益考量。“二战”以后，在亚太地区经济强大的日本符合美国的地缘政治利益，日本因此受到美国的扶持，半导体工业就是其中之一。日本半导体工业的半导体技术以及生产管理技术由此得到飞跃式地提高。日本于70年代成立了“日本半导体工业振兴会”，专门从事集成电路的研发工作，使日本一举超过美国，统治了80年代的世界半导体市场。其在80年代占世界半导体市场的占有率达到了50%。而美国的集成电路布图设计研发单位和整个集成电路产业却在来自日本的反向工程以及非法复制等行为中遭受了巨大的损失。有数据表明，在美国开发一个又1200只晶体管这样不太复杂的芯片，大概需要花50万美元和2-3年时间，而复制这样的芯片则只需花3万美元和3-6个月时间。Intel公司推出8088微处理器时每片售价60美元，当复制品上市后就骤跌至每片30美元。在产业界的压力下，为了保护美国在集成电路市场中的市场竞争力和利益，美国制定出了对于集成电路布图设计提供强保护的1984年《半导体芯片保护法》。

1986年5月26日世界知识产权组织在美国华盛顿通过的《关于集成电路知识产权保护公约》即《华盛顿公约》中对集成电路布图设计专有权保护范围的规定却不同于《半导体芯片保护法》。

1994年《知识产权协定》即TRIPS协议对此在Article 36对于集成电路布图设计保护范围的规定是：“……许可而从事下来活动视为非法：为商业目的销售或以其他方式发行受保护的布图设计；为商业目的进口、销售或以其他方式发行含有受保护布图设计的集成电路；或为商业目的进口、销售或以其他方式发行含有上述集成电路的物品（仅以其持续包含非法复制的布图设计为限）。TRIPS协议对此又回到了将包含有集成电路的物品也纳入到集成电路布图设计保护范围的老路上。

由于作为TRIPS协议的签字国，我国有履行该协议的条约义务，并且由于1986年发达国家在关贸总协定第八轮谈判，即乌拉圭回合谈判中成功地达到了将知识产权问题与贸易手段挂钩的战略目的，我国不得不制定与TRIPS协议中提出的对知识产权提供强保护模式相适应的法律制度。我国2001年颁布的《集成电路保护条例》因此也采用了与TRIPS协议相似的将含有集成电路的物品也纳入到集成电路布图设计保护范围的模式。

虽然我国也将集成电路布图设计的保护范围及于了含有集成电路布图设计的物品，我们也应当看到，采取对于TRIPS协议所提出的对知识产权进行的强保护模式并不符合以我国为代表的广大发展中国家的利益，之所以采取强保护模式，是发展中国家在发达国家的压力下不得已而采取的妥协手段。“一揽子协议立法模式提供了一种发达国家与发展国家各取所需、交换利益的场所和机会，在这种利益交换模式下，发展中国家由于知识产权标准提高而导致的进口知识产权产品所遭受的利益损失可以被他们在其他WTO协议下所获取的利益弥补。”“发展中国家接受《知识产权协定》并不是因为知识产权保护在发展中国家的考虑因素中列于优先地位，而是它们相信发达国家承诺的包括开放农业、纺织品市场、减少关税的一揽子协议会给他们带来利益。但是现在很多发展中国家感到，发达国家的上述承诺并没有兑现，而他们却不得不承受《知识产权协定》所带来的负担。在《知识产权协定》的谈判过程中，虽然发展中国家尽了最大的努力，但是经济实力的差距决定了发展中国家只能接受对发达国家有利的知识产权强保护模式，面对这这样一个对知识产权提供了空前强度保护的协议，发达国家如虎添翼，因为协议保护他们的知识产权，促进了他们经济的增长，进一步刺激了他们的创新，而对于那些技术水平低下，尚未形成自主创新能力和创新文化的发展中国家，则为他们的技术追赶设置了一道坚固的屏障，甚至有可能使本国的经济和技术被外国垄断集团控制，民族工业和工总消费者的利益很有可能招致难以承受的巨大损失。

参考文献：

[1]叶钟灵.中国发展信息化集成电路是基础[J].电子产品世界， 2001，（10）.

第3篇：集成电路设计分析范文

[关健词]电路分析基础 精品课程 教学改革 实验

一、引言

“电路分析基础”课程是大学电子科学与技术专业重要的技术基础课，在整个电子科学与技术专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。它是以电路分析为主，学习电路的基本概念、基本定律和定理，讨论各种计算方法。该课程理论严密，方法灵活，逻辑性强，有广阔的应用工程背景。学习这门课，对于开启心智、锻炼思维、培养分析计算和实验研究能力、科学归纳以及理论联系实际能力都有重要的作用。为电子科学与技术等专业学习后面的专业课建立必要的理论基础。中南林业科技大学“电路分析基础”课程，在学校和学院的大力支持下，经过课程组全体教师的努力，在教学内容、教学方式、实验室建设、教师队伍和教材建设等方面都取得了较好成果，大大提高了教学水平。中南林业科技大学“电路分析基础”课程于2009年分别被评为中南林业科技大学精品课程和湖南省精品课程。

二、调整知识结构，优化教学内容

（一）优化教学内容

中南林业科技大学“电路分析基础”课程组结合教学改革目标，针对电子科学与技术专业教学内容的交叉和渗透、淡化专业界限，在教学时数有所减小的情况下，优化“电路分析基础”课程的教学内容，与“模拟电子技术”和“信号与系统”等后续课程内容进行了有机整合，将教学内容“含有运算放大器的电阻电路”移至“模拟电子技术”课程中讲授，将“电路复频域分析法”移至“信号与系统”课程中讲授等。强化了电路的计算机辅助分析的内容，主要以电子线路分析软件MATLAB的应用为主，通过上机使学生基本掌握该软件的电路分析、设计及实验数据处理等方面的使用。针对不同专业掌握“电路分析基础”课程内容的要求，设置了“电路分析基础”I（理论课时64）和“电路分析基础”II（理论课时40），

（二）精选教材

教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，也是科技水平发展的重要反映。选用一本与大纲相适应、能反映学科前沿动态的优秀教材至关重要，为此近几年本校先后采用由邱光源教授编著，高教出版社出版的国家统编优秀教材第四版和第五版《电路》。

（三）重视教材建设

近年来，由于高校大规模扩招，生源的基础差别也逐渐显露出来，因材施教显得尤为重要。已经出版的教材有些内容较深，比较适合基础较好一点的学生（如重点大学）学习，有的则版本比较低，内容更新不够，不能很好体现当前电路领域的最新科技成就，如利用软件计算电路的内容。有的单纯注重理论讲解，与后续课程内容（如模拟电子技术）衔接不是特别好等。为此，希望有一部适合我校学生基础的《电路分析基础》的教材，达到因材施教的目标。针对这一情况，本课程组组织骨干教师于2011年元月开始自编《电路分析基础》教材，将于近期由北京大学出版社正式出版。

三、切实改进教学方法和教学手段

“电路分析基础”是电类专业学生重要的技术基础课，在电类专业学生的知识结构中，具有极其重要的地位。过去由于该课程内容多，教师多采用满堂灌的教学方法。这种教学方法不利于学生创造能力的培养，应当切实加以改进，以便达到发挥老师和学生两个主体的积极性。

（一）采用启发式教学

采用启发式教学，就是要真正发挥学生主体在教学过程中的作用。在学习一开始就让学生明白，学习电路的基本定律是为掌握任何电路技术打下理论基础，掌握电路的基本分析方法则为分析各种电路找到了一种共性规律，掌握建立电路模型的理论和方法为研究各种实际电路提供了基本方法，从而激发起学生的学习兴趣和自觉性。在课堂内容的讲授中，则采用精讲多练，留出“空白”，促进学生积极思考[2]。

（二）采用现代化教学手段

本课题组的老师均能较熟练的运用多媒体技术教学，从而大大提高学生的积极性和效率。我们已经开发出了CAI课件，并已开辟了网上“电路分析基础”课答疑教室和网上习题库。对于一些难于理解的知识点，教师可以在网上教室进行详细辅导，师生也可以对一些问题共同展开讨论，加深理解，达成共识。“电路分析基础”课习题灵活多样，在习题课上，受学时限制，教师只能对个别典型例题予以精讲，而建立网上习题库，教师可以在网上对于那些综合题以及技巧性强的习题详细讲解解题思路。

（三）控制教室上课学生人数

近几年来，学校采取了诸如多媒体教学、充分利用校园网为教学服务等多种措施，使学校的“电路分析基础”教学得已顺利进行。但也存在一些不足，如刚使用多媒体教室上课时，有人认为学生人数多一点没有问题，所以前几年“电路分析基础”课的教室学生人数安排过多，有的高达250人之多，结果造成了后面的学生无法看清屏幕上的文字图形，老师与学生难以进行“表情交流”等，上课效果大打折扣。所以，从2008年下学期开始，学校规定采用多媒体教室上课，课堂学生人数不能多于100人，教师应站立授课，重要的内容及数学逻辑思维比较复杂的一些公式推导也要求教师应在黑板上板书。

（四）改革考试模式

考试是对学生掌握知识程度的一种检测。传统的考试模式大都以期末考试成绩作为课程成绩。对于那些学习自觉性不高的学生来说，往往存在着侥幸心理，平时学习成绩不努力，光靠期末突击复习、死记硬背来对付。这样，考试就起不到它应有的指挥作用。因此，要客观、准确地评价一个学生学习的好坏，应该重视学生的平时成绩。可以分阶段进行模块考试，将各阶段考试成绩与期末考试成绩综合起来，并结合学生平时的学习表现，达到全面衡量学生的整体学习情况。另外，考试内容和题型也应进行改革，以考核学生对基本概念的理解和基本运算能力的掌握为主，习题应该灵活多样，避免一些纯记忆性的和计算工作量非常大的机械化试题，以增加考试的合理性和科学性。

四、实验教学的改革

实验教学旨在规范学生进行科学研究的行为，培养他们解决实际问题的能力以及创新能力。近几年，我院“电工与电子技术实验室”连续两次获得中央财政部资金支持，总金额达500万元，极大地改善了我校“电路分析基础”课程实验条件，2009年我院“电工与电子技术实验室”被评为湖南省示范实验室。“电路分析基础”实验业已单独开设“电路基础实验技术”课。在“电路分析基础”实验教学中，采用模块式教学。

（一）电路实验基本知识和基本操作

这类实验主要是使学生掌握简单的测量方式、方法、误差理论、常用电工仪表的原理性能及使用、选择、读数方法等，使学生对电路实验有一个全面的了解。

（二）基础电路实验

这类实验要求学生根据指定的题目自行确定实验方案、设计电路、选择元件参数和所用的仪器仪表。通过此类验证性实验，既培养了学生的动手能力，又加深了对理论知识的理解。

（三）综合设计性电路实验

这类实验要求学生利用先进的“电工技术实验装置台”和多媒体实验教学软件，开设多种综合型实验。并要求学生在教师指导下，根据给定电路的功能自行设计实现这一功能的电路。着重培养学生分析和解决问题的能力。

（四）实验室开放

实验室对学生全天候开放，保证一人一组。在开放时间内，学生可以到实验室根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验，不受规定实验项目的限制，极大地激发了学生的学习的兴趣，为他们日后从事科学研究打下坚实的实践基础。

（五）加强教师队伍建设

教师队伍的建设无疑是“电路分析基础”精品课程建设的关键，一门课程之所以能够成为精品，关键在于它拥有一流的教师队伍。“电路分析基础”精品课程组由吴舒辞教授担任课程建设的总指导，课程组总共有教师20人，每年承担约1200人的理论教学、实验教学任务及教学研究任务。课程组除配备有专任的主讲教师、实验教师外，还设置了一定比例的助教岗位来承担理论课助教和协助指导实验。从学历结构看，10名主讲教师以教授、副教授为主，其中获博士学位8人。

实践证明，通过对“电路分析基础”教学实践中逐步形成的一系列关于教学内容、教学方法及实验内容等改革是成功的，达到预期的教学效果。学生的考试成绩、自学分析查找资料能力、实验实践创新电路能力都得到了提高，“电子科学与技术”等专业自2001年来连续7届参加“全国大学生电子设计竞赛”，并多次获得全国一等奖。“电路分析基础”精品课程建设研究于2011年05月获批为2011年湖南省普通高等学校教学改革研究项目。每年电子科学与技术专业的就业率都名列全校前十。

[参考文献]

[1]夏全福，“开展电路课程评估深化电工教学改革”，电气电子教学学报，2003年第1期，pp14―16

[2]潘再平，“电气工程类精品课程建设”，电气电子教学学报，2004年，26（电气工程专辑），pp62―64

[3]冯婉玲，段远源，“高校精品课程建设初探”，清华大学教育研究，2004年第2期，pp115―118

[4]吴晓蓓，“建设精品课程几点思考”，高等工程教育研究，2006年第2期，pp118―119

第4篇：集成电路设计分析范文

关键词：城市道路 道路设计 要点

引言

自改革开放以来，我国的经济呈现出高速发展的态势，从而促进了我国的城市化建设。在城市建设中，城市道路设计是城市建设的重要环节，是提高城市道路系统水平的先决条件。对城市道路进行科学合理的设计，不仅能够提高城市道路的质量和性能，而且还能够改善提高人们的生活生产水平，并且还能够促进城市的发展。同时随着人们生活水平的提高，人们对城市道路交通也提出了更高的要求，传统的道路交通已经不能满足城市发展的需要，因此城市道路的构成也在逐渐的变化。然而这就对现代城市道路的设计提出了更高的要求，对城市道路进行科学合理的设计不仅能够提高城市道路的质量和性能，还能够提升城市的整体形象，并且还能够满足人们在生活生产中对道路的需要。而随着科学技术的日新月异，建筑行业的发展速度也随之加快，在当前的建筑领域中涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备，从而为现代的建筑工程建设创造了有利条件，同时也为现代城市道路建设打下了坚实的基础。由于现代城市道路设计的影响巨大，因此加大对，对现代城市道路设计的要点进行分析研究力度不仅意义重大而且迫在眉睫。本文从城市道路设计系统出发，对现代城市道路设计的研究，然后其设计的要点进行了深入分析。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的城市道路设计起到一定的参考作用。

1、城市道路设计系统

从一条道路的规划、设计、到施工完成后人们可以使用，这个过程要涉及到多个部门，包括规划、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其他相关部门，从立项到竣工验收的每个阶段都需要多个部门的协作。

城市道路的设计系统所涉及的专业也是很多，包括道路测量、道路交通设施、道路排水、道路附属桥隧、道路照明、道路绿化等。各个专业相互独立但又被联系在一起，在统一的协调下完成从方案到施工图设计的工作。各个专业的设计人员在方案初期围绕项目进行具体的操作，提出意见使之完善最终确定。然后通过所掌握的专业知识完成施工图纸的设计。

2 道路平纵线形设计

道路线形设计直接关系到道路的使用质量和交通运输状态。 良好的线形设计， 不仅经济适用为城市交通运输提供安全迅速便利的条件， 而且也能与沿线两侧自然环境和景色相融合， 以消除司机与乘客路途的疲劳。 从景观和安全观点来看，平面线形用较大半径的圆弧曲线， 要比漫长的直线和短线为佳， 除了主干线道路和交通性干道不宜采取较多的转折外， 一般的道路都可以采用适当的转折， 设置较大的曲线， 使沿线两侧建筑物， 自然景色有所变化， 以消除长直线的单调感， 解除司机的疲劳， 遏止交通事故的发生。

3 机动车车道宽度问题

在道路横断面的布置中，机动车车道宽度占据着重要位置。经过几十年来的经济快速发展，社会汽车的拥有量越来越大，并且呈快速增长的趋势，同时，人口的增长和城市化步伐的加快，使城市土地资源越来越少，在这情况下，有必要对现有机动车车道宽度设计标；皆作进一步的研究和探讨。

4 道路横断面设计

城市道路横断面的设计是个交通工程、道路工程、市政工程和景观绿化设计的综合体，而不是简单的道路几何设计。 横断面的基本布置型式有4种：

一幅路布置：所有车辆都集中在同一个车行道上混合行驶， 车行道布置在道路中央。 适应于机动车与自行车流量较小或其中一类流量较大但两者高峰时间错开的道路， 还可以应用在“潮汐式”交通特征明显的道路。 由于其造价较低， 组织方便， 故流量不大的次干道及支路较多采用。

两幅路布置：利用中央分隔带将一幅路的车行道一分为二， 使车辆对向分开行驶。 一般用于快速路、主干道、机动车流量相对较大但自行车流量不大的次干道。由于可以为远期预留道路建设空间，两幅路被更多的采用。

三幅路布置：道路两侧用分隔带将一幅路的车行道一分为三， 中间双向行驶机动车， 两侧均单向行驶自行车。 它主要用于机动车和非机动车流量都较大的主、次干道。 如果结合道路绿化，三幅路对于骑车一族是人性化的横断设计，人们在炎热的夏季骑车可以充分享受树荫带来的惬意。

四幅路布置：在三幅路基础上， 再利用中央分隔带将中间的机动车道分隔为二， 分向行驶。 它原主要适用于宽度较大机非流量都较大的主干道路。 但因占地较多，故采用比较少。

一幅路和两幅路是未来道路横断面的发展趋势， 但两幅路必须吸收三、四幅路的优点并解决机非干扰的问题。 根据一些大城市非机动车的发展特点， 参考国内外其它城市的实践经验， 干道及以上道路横断面型式应采用两幅路布置， 支路及个别次干道可以采用一幅路布置， 两幅路的自行车道可以引进路侧带与人行道和绿化结合布置， 有条件的道路可禁止自行车的行驶。

5、无障碍设计

如今无论是大、中、小城市都在飞速的发展，城市道路的扩建或改建情况随时都出现在我们身边，然而很多业主单位往往对施工完成时间要求过紧，设计人员往往是同有经过周密的设计，而忽略了缘石坡道及一些提示盲道的设计。而无障碍无障碍设计既反映出残疾人克服自身困难，积极融入到社会生活中去的自信、自强、自立精神，又体现出社会理解、关心、帮助残疾人，努力创造条件，方便残疾人的以人为本思想。所以，随着我国经济的发展，我们的设计工程师应充分体现人性化设计的理念，严格按该规范设计。

第5篇：集成电路设计分析范文

【关键字】进口道；导流岛；交通管制

1 概述

平面交叉口是各向车流、人流交汇、转换方向的地方，交通冲突较多，极易引起交通拥堵及引发交通事故。同时，车辆在通过交叉口时，由于受到交通信号灯的影响，车辆在交口增加了延误时间，相同的车道数交叉口通行能力就会比路段低。而合理进行路通组织，对交叉口进行渠化设计是提高交叉口通行能力和减少交通事故的行之有效的方法之一。

渠化交通是指在交通管理上采用交通信号灯控制车辆和行人的通行，在交通空间上通过拓宽入口车道、增加入口车道数量、设置交通岛、施划交通标线等，实现人车分流，引导或强制不同流向的车辆和行人各行其道，互不干扰。

2 交叉口渠化设计要点

2.1 进口道设计

信号控制交叉口应根据交通流量、流向确定进口道车道数。进口道车道数应大于上游路段的车道数，以保证进口道与路段通行能力相匹配，有条件时宜分设各流向的专用车道，并应满通量所需的车道数要求。

2.1.1 进口道车道宽度

进口道每条车道的宽度可较路段上略窄。平面交叉口一条进口车道的宽度宜为3.25m，困难情况下最小宽度可取3.0m；当改建交叉口用地受到限制时，一条进口车道的宽度可取2.80m。

车道过宽，车道内可平行行驶2台车，交通流不稳定。车道过窄时，相邻车道间的车辆相互影响，车速较低，严重影响道路通行能力。

2.1.2 专用车道设计

进口道展宽段应尽可能为左转、直行和右转车辆分车道行驶创造条件，特别是设置有专用箭头灯时，必须设置相应的专用车道。当高峰15min内每信号周期左转车平均流量达2辆时，宜设左转专用车道。当右转交通为主流交通，或者横过人行道的行人或非机动车非常多，右转车也非常多时，应设置右转专用车道。

进口道设计时右转车道宜向进口道右侧(靠非机动车道或人行道一侧)展宽，左转车道宜向进口道左侧(靠道路中心线一侧)展宽。

（1）进口道左转专用车道设置可采用以下方法：

①展宽进口道，以便新增左转专用车道。

②压缩较宽的中央分隔带，新辟左转用车道，但压缩后的中央分隔带宽度对于新建交叉口至少应为2m，对改建交叉口至少应为1.5m，（满足行人驻足要要求）其端部宜为半圆形。

③道路中线偏移，以便新增左转专用道。

（2）进口道右转专用车道设置方法：

①展宽进口道，以便增设右转专用车道。

②压缩行道树绿带（人行道）宽度，增设右转专用车道。

③压缩车道宽度，从原直行车道中分出右转专用车道。

2.1.3 进口道长度的确定

进口道长度的确定应遵循以下原则：

进口道长度由展宽渐变段长度与展宽段长度两部分组成，展宽段长度应以交叉口转角缘石曲线的端点算起。

渐变段最小长度不应少于：支路20m，次干路25m，主干路30~35m。

展宽段最小长度应保证左转或右转车不受相邻候驶车辆排队长度的影响。相邻候驶车辆排队长度可由下式确定：

=9N（2）

式中：N―高峰15min内左转或右转车的平均排队辆数。

―相邻候驶车辆排队长度

2.2 出口道设计

2.2.1 出口道车道数

出口车道数应与上游各进口道同一信号相位流入的最大进口车道数相匹配。如交叉口进口道直进车道数为3，则直进方向的出口道也需要3条以上；同样当进道左转车道数为2时，左转方向出口道也需要2条以上。相邻进口道设有右转专用车道时，出口道应展宽一条右转专用出口车道。

2.2.2 出口道宽度

出口道每条车道的宽度不应小于路段车道宽度，宜为3.5m。条件受限的改建交叉口出口道每条车道宽度不宜小于3.25m。

2.2.3 出口道长度

出口道的总长度由出口道展宽段和展宽渐变段组成。展宽段最小长度不应小于30~60m，渐变段最小长度不应小于20m。出口道展宽段长度由缘石转弯曲线的端点向下游方向计算。

2.3 进出口道与公交站做一体化设计

公交停靠站应设在交叉口的出口道。改建交叉口在出口道设公交停靠站有困难时，可将直行或右转公交线路的停靠站设在进口道

在设置展宽段的进口道上设置公交停靠站时，应利用展宽段的延伸段设置港湾式公交停靠站，停靠站应设在展宽段之后不少于20m处，并将公交站台与展宽车道做一体化设计。

当公交停靠站设置在出口道上，且出口道右侧展宽增加车道时，停靠站应设在展宽段向前不少于20m处。

2.4 导流线和导流岛设计

当交叉口空间较大时，各流向的车辆行驶轨迹范围比较大，因此发生冲突的区域相应增大，不利于交通流的运行控制。如果按照常规交叉口的做法施划交通标线，则常常由于交叉口的面积过大，信号变更时，交叉口清场时间较长；车辆通过交叉口时，加快车速，而交叉口内无导流标线，使得交叉口的交通流呈不稳定状态，追尾及左转车与直行车发生交通事故的危险性增加。

设计时通过设置导流岛，尽量使停车线靠近交叉口，以缩短停车线之间的距离，减少交叉口面积，并在交叉口内施划导流标线，限制各股交通流的行驶轨迹，既利于交通流平顺行驶，又限制了车辆转弯的任意性。同时，导流岛也可兼作安全岛，方便行人安全过街。

导流岛间导流车道的宽度应适当，应避免因过宽所引起的车辆并行、抢道现象；当需设右转专用车道而布设转角交通岛时，右转专用车道曲线半径应大于25m，并应按转弯半径大小及设计车速设置车道加宽。

导流岛不应设在竖曲线顶部，面积不宜小于7.0m2。面积较小时，可采用路面标线表示。导流岛端部应醒目明了，并在外形上能诱导车辆前进方向，必要时可兼作行人过街安全岛。

一般来说在导流岛兼做安全岛的情况下，宜做实体导流岛，在设置导流岛前宜先用标线画出导流带，实施一阶段后，按实际车流行驶轨迹作调整，再做成永久性的实体交通岛。

2.5 交通管制措施

对于支路（街坊道路）与设计车速较高的主干道相交时，为了减少支路对主路交通的影响，确保主路通行能力，可采用支路右进右出、或单向交通的交通管制措施；对于多路交叉时，也可对某条支路采用单向交通或右进右出，以减少对象交叉口的流入交通量，使交通流单纯化，以减少多路交叉的影响。

3 实例分析

3.1 交叉口概况

本交叉口为干路相交的大型十字路口，地处长沙市繁华地段。路口周边分布着大量吸引交通的大型商场、酒店等消费、休闲场所。

本路口为十字形交叉口，东西向为三块板道路，路段上为双向四车道，进口处增加一个进口车道。南北向为一块板道路，路段上为双向四车道，并且一直延伸到交叉口停车线；机动车和非机动车之间设有机非分隔栏。

3.2 问题及对策

3.2.1 渠化前问题

（1）交叉口面积较大，交通秩序混乱。非机动车通行空间过大，致使机动车通行空间太小，机动车行驶不顺；

（2）右转车与同向的行人和非机动车冲突严重，形成交通事故隐患；

（3）进口道车道数较少，交叉口的通行能力不足；

（4）交叉口内及车道变化处缺少必要导行线；

（5）人行过等横道过于靠前，相互交叉，致使行人过街时间过长，不利于交通安全。

3.2.2 实施对策

（1）在交叉口内将非机动车压后，以增加机动车通行空间；

（2）对右转机动车进行适当控制；

（3）在各进口道处占用小部分非机动车道增设一机动车道；

（4）设置左、右转车导流线；

（5）人行横道位置调整，在行人过街横道中央设置驻足岛。

3.3 渠化前后对比

渠化前、后交叉口状况见图3.3-1。

3.3.1 将非机动车通行空间适当压后，使机动车通行空间得以增大，且设置了左转、右转导流线，使机动车行驶轨迹比较平顺；

3.3.2 由于对右转机动车进行信号控制，使右转机动车和非机动车在通行时间上得以分离，在保证右转机动车延误增加不多的前提下有效地解决了右转机动车和非机动车之间的冲突问题；

3.3.3 通过增设机动车道，使交叉口通行能力有明显提高；

3.3.4 中央驻足岛的设置可满足行人二次过街，使行人过街安全性大大提高，也使行人过街所需最小绿灯时间减小。

该交叉口经渠化后通行能力由原来的5224pcu/h提高到7914pcu/h，交叉口饱和度由0.84减到0.8，单车平均延误由54s减到44s。实践表明，渠化交叉口规范了车辆和行人的通行路线，减少了交通冲突点和交通干挠，增大交叉口的通行能力，提高道路的通行效率，增加车辆、行人过街的安全性，减少交通事故的发生。

4 结论

平面交叉口是城市交通网络的瓶径，是影响路段通行能力的重要节点，交叉口渠化设计是否合理，直接影响道路通行能力和交通安全。渠化设计时，应结合道路路口的型式、交通特性、公交停靠站的设置等因素，合理进行路通组织，灵活运用多种渠化方法，方可取得理想效果。

参考文献：

[1]《城市道路交通设计指南》杨晓光等著

[2]《城市道路设计》[M]．徐家钰．北京： 中国水利水电出版社，2005.

第6篇：集成电路设计分析范文

【关键词】道路照明；设计；重难点

0 引言

城市道路照明系统设计的好坏不仅直接关系到居民夜间出行的安全和城市生活的便利，同时也是影响交通安全和环境美化的关键，按照设计环节的不同，可以简单的分为进行光源选择、明确照明方式、选择控制系统、改进灯具整体风格和提升节能水平等几方面，在进行设计的过程中还应坚持维修方便、安全环保和经济科学等基本原则。当然根据道路等级和实际用途的不同，在进行照明系统设计时除了要严格参照相关标准外，还应根据实际需求进行必要的调整，下面就设计中存在的重难点进行深入的分析。

1 道路照明水平选择

道路照明水平的选择不仅是决定城市道路夜间照明舒适度的关键，同时也是考验设计人员专业水平的重点，在进行设计的过程中一定要考虑行人和驾驶员对夜间出行或行驶的视觉需求，具体包括清楚地观察道路条件，明确道路或前方是否有障碍物，周围环境中的道路设施情况，以及驾驶室内的指示灯和仪表运行情况等。其设计的难点在于如何在保证路面平均亮度的基础上，综合考虑道路使用、周围环境以及人类视觉需求对照明水平的影响，当然还要尽量避免因照明亮度选择不合理引起的强反射、眩光和视觉疲劳等问题。要想避免上述问题的出现，首先应该对所设计的道路进行分类处理，初步确定基本的路面平均亮度，我国的设计标准中明确规定人行道照明可根据夜间行人流量的大小以及居住区和商业区的不同进行合理的选择，而交通道路照明的标准值确定可以按照道路类型的划分分为次干路、支路和主干路等三种，此外还应最大限度的利用现有光源，减少人工光源或装饰性照明对道路使用人员视线和视觉的影响。

其次，还应注意对特殊路段照明水平的正确处理，尤其是人行横道段、交会区、连接段和公交站范围段等，其中人行横道段的照明水平应是正常路段的1.5倍，而交会区和公交站范围段不仅覆盖面较大，同时也是夜间行人往来交汇的重点区域，所以在进行照明水平选择过程中应该考虑增加照明功率密度及合理选择照明方式等方法进行调整和改善。连接段应设置过渡照明，保证驾驶员从有照明路段到无照明路段的视觉过渡和缓冲。最后要对照明水平的选择进行科学的评价，其中评价指标包括眩光限制、路面平均亮度、诱导性、照明功率密度和环境比等，每个评价指标的满足是为了更好的确定照明水平选择的准确性，而不断地完善和改进照明水平评价指标与标准才是未来设计的重点。

2 道路照明光源安排

照明灯具的型号选择和安装方式的安排是决定设计是否合理以及实际使用经济性的关键，所以如何布设和怎样根据路段的位置及道路等级选择合理的架设方式是光源设计的难点。目前我国城市道路中应用较多的是LED光源，其不仅具有使用寿命长和响应速度快等优点，同时还具有较高的中间视觉和更为自然的光色。要想提升灯具安排的合理性，首先应该关注的是光源和灯具型号的选择，目前较为常见的光源有高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯和节能灯等，对于城市主干道来讲选择透雾性好、寿命长和光效高的白色高压钠灯可以减少维修的次数和提高驾驶员行使过程中环境可视度。当然随着金卤灯显色指数、寿命及高效条件的不断改进，其在城市主干路中的应用范围也在不断扩大。对于住宅小区和人行道来讲，由于行走的速度缓慢，所以通常不会出现眩光问题，光源的选择也可以偏向于小功率的高压钠灯及节能灯。

其次，是确定科学的路灯间距和对地高度，同照明水平一样，不同等级和用途的城市道路在进行安排的过程中标准也是不同的，其中人行道及城市小区中的道路照明应该选择单侧连续布灯的方式，对地高度为4m-6m，间距在3.5-5m之间，如果夜间行人较少或光源照度较高还可以适当的增大间距，此外路灯的安装地点应尽量远离居民的阳台和卧室窗户，以免产生污染光源，影响居民的正常休息。而对于城市主干道的路灯设计应该依靠车流量大小、车辆类型、平均行车速度和两旁建筑等因素进行综合考虑，其中路灯间距可以安排在25-35m，对地高度则为8.5m左右，值得注意的是灯柱的设计应该以简单实用和稳固便捷为原则。

最后，还应考虑灯具设计与城市景观及周围环境的协调性，既要保证灯具使用功能的多样性，又要体现和满足设计与应用城市的人文特色和居民观赏需求，对于一些防尘、防水性能优越及接口防护较好的灯具可以在满足使用寿命要求的同时提高安全性。此外节能环保已经成为我国能源利用和环境保护的基本理念，在进行光源设计时尽量减少布灯数量、应用太阳能灯具和选用高频交流电子镇流器等。

3 道路照明控制系统

照明控制系统的设计是合理确定路灯开关时间，确保特殊天气道路照明和减少电能损耗的关键，其设计的难点在于如何保证终端系统的集中控制和实时遥控，如何及时反馈路灯故障信息和减少维修人员的定期检查工作量，目前较为常见的控制方式包括照度控制、时间控制、远程控制和手动控制等几种。随着PLC自动控制技术及电子信息技术的不断发展，目前的城市道路路灯控制系统更加趋向于数字化和自动化，首先对于控制方式的选择应该以及时反馈和科学合理为基本原则，就单一控制中的手动控制来讲虽然可以保证路灯使用时间的准确性与合理性，但是随着工作范围的扩大，其亮灯的周期也会越来越长，造成使用的不便和人力的浪费。时间控制虽然能够缩短亮灯周期和减少对资源的浪费，但是其缺点是不能有效适应季节气候变化和恶劣天气的及时响应，光控方式虽然能够实现路灯的实时控制，但是亮灯率不能得到保证，维护费用也较高，所以在实际的设计过程中应该选择时控、光控和手控相结合的方式，以保证控制的准确性和科学性。

其次，是对于远程监控和控制系统的应用与设计，应该以增进可靠性，确保安全性和经济性为基本原则，目前应用较广的为GPRS无线远程智能控制系统，其主要组成包括GPRS接收器、集中控制器、单灯控制器、监控中心和控制终端设备等。可实现的功能包括自动报警、实时监控与控制、数据存贮与查询、远程维护和扩展等，按照控制方式的不同还可以选择全夜模式、半夜模式、半夜减半等三种，控制范围也可以按照分区、分组和分线路管理等三种。此外该系统还可以通过在不同节点设置远程控制参数，来实现不同节点的灵活控制，这样就在保证道路调光的同时，有效延长了路灯的使用寿命和大幅度的降低了对电能的消耗。

4 结语

通过上文对城市道路照明系统设计重难点的简单分析，不仅明确了城市道路照明对城市建设发展、道路交通安全和人们生活出行的影响，同时也更加的认识到想要从根本上提升道路照明系统设计的合理性、科学性和节能性，就要从提升设计人员的专业素质，改进道路照明灯具和光源以及创新道路照明节能措施等角度入手。虽然目前我国城市道路照明系统的设计还存在较多的问题和需要改进的方面，但是随着设计经验的不断积累和相关标准的不断完善，未来的道路照明系统一定会更加合理和便捷。

【参考文献】

[1]韦公远.浅谈城市道路照明设计要点[J]. 城市照明，2013，（2）：17-18.

第7篇：集成电路设计分析范文

【关键词】输电线路；杆塔；防雷；架线

1输电线路运行现状

1.1外力对输电线路的破坏

外部破坏在很大程度上威胁了电网运行的稳定性和可靠性。影响输电线路稳定和正常供电秩序的主要因素有：

（1）近年来随着经济的快速发展，越来越多的出现在线路保护区内的违建房直接造成输电线路与房屋的垂直或水平距离小于安全距离。

（2）恶劣的气候条件。

（3）过度采矿及挖沙造成的地面沉降甚至塌陷。

（4）在线路附近放风筝引发短路或接地。

（5）庄稼收割后，农民在输电线路下焚烧秸秆所释放的高温。

（6）部分偏远地区的电力设施经常被盗。

1.2路径选择不合理

线路选择和勘探是整个输电线路设计中的关键所在，其合理性对整个施工过程及后期的运行和维护有着非常重要的作用。树木的生长及山火发生的可能性、经济发展和人口增长造成的房屋加高、秸秆焚烧等因素都会对输电线路造成极大威胁。因此，在路径选择的过程中应综合考虑各方面因素，尽可能避开森林、房屋和经济作物种植区域。

1.3线路巡视工作困难

目前我国对线路检测的经验比较少，还没有相应的国家标准。输电线路的地域分布广泛、输电电压等级提高造成的塔架杆塔的高度及宽度增加和绝缘子串的数量及长度增加、地面沉降等问题在对线路进行人工巡视时难以及时发现等原因为输电线路的巡视工作造成了极大的困难。

2输电线路的工程设计

2.1路径的合理选择

输电线路的作用是将电能从源头输送到终端用户，此特性决定了输电线路要经过各种不同的各种不同的地质地貌和地形条件，并将受到其他工程的规划和建设以及民俗习惯等客观因素的影响。

输电线路的路径确定一般要经过图上选线和野外勘测两个阶段。图上选线的作用是参照1：5000或更大比例的地形图拟定出两到三个优化方案。随后要通过实际踏勘进行资料收集和经济、技术等方面的比较和可行性分析，在取得相关单位同意且签订协议书后，确定一个推荐方案，报请上级审批并确定线路的最终走向。

2.2杆塔工程是影响工程质量的主要影响因素

（1）杆塔的选择

合理选择杆塔的结构和安装方式对保障工程的进度、经济性和质量以及维护的方便性等方面都有极大的影响。对于运输和施工方便的地区，应优先采用预应力混凝土杆；而当运输和施工过程受限较多或线路跨越度较大时，则可采用铁塔。

（2）杆塔的组立方式

杆塔组立是输电线路施工中的重要环节，目前我国的110KV线路的杆塔组立方式主要有整体阻力和分解组立两种。鉴于杆塔本身通具有单体重量大、杆身多以焊接方式连接，且其平面结构决定了沿线路方向稳定性较差等特点，因而在施工过程中，一般采用地面组装后整体拉起的整体组立方式。

（3）杆塔基础的建设

作为输电线路结构的重要组成部分，杆塔基础的作用是保证杆塔不会发生下沉及在外力作用下不会倾倒或变形。在实际工程建设过程中，通过加大基础底板尺寸和基础自重，并采用浅埋的方式来保证杆塔稳定是常用的方法。特别是对于承力塔，做到根据实际地质状况和塔基受力情况逐基设计是相当重要的。

2.3防雷是确保线路稳定运行的重要因素

雷电是非常普遍的自然现象，对输电线路的危害是很大。分析雷击的后果，我们可以简单地将其看作一个传播着的电磁波，会使输电线路因过电压而跳闸。据南方电网的统计，雷击造成的线路跳闸事故占全部跳闸事故的比例明显高于其他事故，其数据如图1所示。

目前，应用于输电线路的防雷设计，主要有架设避雷线、降低杆塔接地电阻及加装避雷器等方法。

（1）架设避雷线是输电线路防雷击保护的基本措施，避雷线的主要作用包括：a.防止雷电直接击中输电线路；b.通过分流来减轻杆塔所承受的雷击电流；c.降低输电线路中绝缘子承受的电压；d.屏蔽导线以降低导线上的感应电压。除了防雷击，避雷线还能起到降低电力线路对通信线路的干扰等作用。

（2）降低杆塔的接地电阻通常有四种方式：使用接地电阻降阻剂、采用爆破接地技术、采用多支外引式接地装置、适当地伸长水平接地体。

（3）加装线路避雷器可以限制电压升高、保障设备和线路安全。由于避雷线具有明显的局限性，即使整个线路全部加装也无法完全排除过电压现象。因此，避雷器良好的钳电位功能使其成为更好的选择。

3架线工程

架线工程是整个输电线路工程的重要组成部分，其施工过程包括架线前准备、放线、导地线连接、弛度监测、紧线、附件安装等六个部分。

3.1放线

放线的方式分为拖地展放和张力展放两种。

拖地展放是放线盘不需制动，导线在地面行进的方法。优点在于无需专用设备且操作简单，但导线磨损严重、大量浪费劳动力且在山区难以保证质量等缺欠同样明显。

张力放线是使用专用设备保持导线具备一定张力，对障碍物始终保持一定距离的方法。它能确保放线质量且效率较高，但设备笨重和费用昂贵。

3.2紧线

紧线工作是架线施工过程中的关键部分，紧线工作的进行需要满足四个前提：

（1）混凝土基础的强度达到设计值要求；

（2）杆塔结构已组装完整；

（3）各处螺栓均已紧固；

（4）在耐张塔受力方向的反侧必须装设好临时拉线，以防杆塔受力过大甚至发生塔身变形或横担位移。临时拉线与地面的夹角通常不宜超过45°。

在通常情况下，紧线的操作过程即是将线夹和钢丝绳卡在耐张线夹内。此方法的优点在于施工过程的简单和便捷，缺点则是在挂线时主要依靠工人提起耐张绝缘子串的末端并将其连接到挂线孔上，所以，绝缘子串在未受到相应的外界拉力时不可能保持“直”的状态。因此，牵引的距离比较远，一般为150mm至200mm之间。

4结语

电力建设工程是一门复杂的科学，具有非常强的专业性，而输电线路的设计和施工是电力建设工程的核心工作之一。因而，我们必须通过不断地学习和探索，根据工程实际情况做出合理的设计和施工方案，来满足施工进度和工程质量的要求，而不是一味脱离实际的生搬硬套。

参考文献：

[1]周雷.谈对110KV输电线路工程设计与施工的看法[J].科技月刊，2008（1）.

第8篇：集成电路设计分析范文

本文从故障成因分析及预防控制措施的意义、通常会遇到的故障成因以及预防措施三个方面进行了阐述。

关键词：高速公路；设备故障；预防控制管理

前言：

我国高速公路在近几年里，得到了高速的发展，大量的先进机电设备也投入到使用。机电设备是否能正常使用，直接影响着整段高速公路的服务质量，也影响着人们的正常通行秩序。

一、故障成因分析及预防控制措施的重要意义

在最近几年， 我国经济进入了高速增长的阶段，在此同时高速公路的建设也进入到快速发展阶段。而作为高速公路的重要组成部分—— 高速公路机电系统，不仅是高速公路实现高速、安全、舒适等功能的重要保证，而且还保障着高速公路的正常运营。如何使其能够正常运转， 并且能够延长系统的使用寿命，使它的最大的经济效应得到发挥，对实现高速公路的现代化管理水平特别重要。

二、机电设备故障原因分析

1.发热问题

机电设备在长期运行会产生大量的热，因此在设备周围没有很好的散热环境就会直接影响着设备的正常运行。

实例1：对于非嵌入式硬盘录像机，监控人员回放录像时总是会出现提示“系统资源不足，播放失败”的情况。在打开任务管理器，发现CPU占用率始终是100%，经过重新启动后还是如此。然而在打开机箱后，发现CPU风扇根本不转，更换风扇后故障解除，这是由于发热而造成的故障。

实例2：：车道收费机在收费过程中会突然发生死机的情况，按任何键都没有反应，在重新启动后进入车道软件的界面时就会发生死机。打开车道机，通过检查发现电源风扇停止工作，电源摸着烫手，更换电源恢复正常。

2.短路绝缘不良

由于人为的操作不当或是机电元器件老化会发生短路；线缆老化、由于发热而造成的绝缘体的绝缘性能降低，因此造成的设备短路。

实例：在车道正向雨棚灯突然掉电，闭合开关后又自动跳闸，怀疑线路发生短路。经排查线路发现经过收费亭下的一段电缆有接头，在接头处显现出焦痕状。经过仔细检查发现接头被水浸过，因此发生了短路。

3.灰尘油污垢

由于暴露在外的设备会受到汽车尾气、粉煤尘、油污等污染；而且设备机械在运转过程中产生的油污垢，如果得不到及时的清理，就会对设备形成腐蚀并且造成极大损害。

实例：发卡机在发卡时经常出现发 不出卡的现象，检查机械部件正常，再仔细观察，发现进 卡槽 处 下的小摆臂胶轮膨胀变形了，在更换相应部件后恢复正常。通过大量的观察证实：许多通行卡都被司机污损，沾着油污的通行卡长时间通过卡机的小摆臂胶轮进行传送卡，长期被油污污损的胶轮会被腐蚀膨胀变形，因此导致出现不能发卡的故障状况。

4.裂纹应力变形

设备由于长期的压力和重力作用下会产生裂纹甚至会发生断裂；而应力变形则是由于设备部件在使用过程中受到不均匀的力而产生的变形。

实例：经查发现离开线圈部位的车道路面出现裂纹，路面断裂导致预埋在路面中的线圈发生断裂。大型车经过时栏杆机时起落正常，小型车经过就会发生不起杆现象。分析原因：当大型车经过线圈时由于车体重压在断裂线圈处使其暂时连通，故线圈检测器能正常检测到车，所以自动杆 正常工作。但是小型车经过时车体重量轻，线圈处于中断状态，所以会出现以上故障。

5.其他方面的原因

机电设备在运行过程中自身的磨损以及震动而引起的松动，还有因为地质灾害、气候变化、鼠害等诸多外界因素而引发的故障。

例如：计重设备的光幕（红外车辆分离器），容易受气候温度的影响而检测不到车。雷雨等天气发生时，光幕 内部温度高，雨水冲刷光幕防护罩玻璃由于温差致使内侧产生水雾，导致不能正常工作。

三、机电设备故障的预防控制措施

要使机电设备的日常维护工作规范化，就必须要严格遵循机电设备维护模式，定期对每个设备进行检查，从而实现机电设备预防性维护方式标准化。

1.建立预控预知机制，规范化管理与计划

设备管理中一个十分重要的环节就是对机电设备的维修与保养，要让设备处于正常运转的状态，对于整套机电设备来说都是十分重要的，因此对机电设备应该制定相应的操作规程和维护保养制度是必要的。一套切实可行的规章制度对机电设备的维修管理工作是非常必要的。在这些规章制度中应该包括机电设备的巡查制度，以及机电设备的维护和保养制度，建立起各级岗位责任制、以及突发事件相应的应急预案等。规章制度要明确规定不同设备的保养方法、维护周期、维护保养的具体项目、以及具体的操作方法、还有相关的注意事项等。

2.定期检测

要定期对机电设备系统进行相关的测试，测试其各项性能指标是否在规定范围内，为预防性维护、更换零部件或是进行整改提供必要的维护依据。另外就是对一些 常坏的配件检测也是非常有必要的。一套完善的机电系统维护体系，应当保证日常检查、定期维护和定期检测。防患于未然的主要措施，定期检测不应被忽视，更不要在等到设备出现了故障才去发现问题，而是要注重平时的检查，做到防微杜渐，发现隐患就立即消除，把故障消除在萌芽状态。

3.保证良好的设备运行环境

暴露在野外的机电设备，要做好必要的防雷、防水、防电磁干扰等措施。同时，还要定期对机电设备进行必要的除尘、清洁是十分重要的。这不仅可以让环境中的温度、湿度等要素都能够达到机电设备安全运行的要求，更重要的是可以有效的减缓设备老化进程，有效的防止金属部件的腐蚀和镀层剥落等现象发生，从而就可以保障设备的正常运行，并且能够有效的延长设备的使用寿命。

4.培养一支技术精湛的维护队伍

从大多数的机电设备的故障原因来看， 人为因素是其中一个非常重要的因素。因此加强人员管理是有效减少故障发生率的重要措施之一。建立健全相应的设备管理责任制， 明确各级人员的工作任务和工作内容、职责； 建立健全一整套安全操作规程， 严禁违规操作，对各级人员的设备使用操作流程进行明确的规范， 从而确保机电设备安全运行； 建立培训制度， 对从事机电设备使用管理的操作人员、维修人员， 都要接受相关的业务知识培训，而且还要在经过考试合格后才能上岗作业。另外更重要的就是，维护人员是保证高速公路机电系统正常运转的关键所在， 因此培养一支技术精湛的维修队伍对于高速公路机电设备的维护尤为重要，对整个系统有较清晰的了解。让 维护管理人员全面参与到整个系统的整个实施过程， 让他们对设备安装、调试技术和系统的整体布局有更深入的了解和认识， 同时也能增加他们的实践经验， 为整个系统运行后的维护和修养奠定良好的基础。其次， 就是要加强技术培训，提高整体业务水平。根据维护人员的实际工作情况， 对他们进行相关的专项培训， 使其全面掌握设备的工作原理， 能够对常见的故障进行明确的判断和处理，缩短故障修复时间， 提高维护质量。

5.吸取故障教训，避免同类故障重复发生

机电设备在发生故障之后，就要进行全面的讨论和分析，进而确认问题所在。是设计问题，还是使用问题，是日常维护问题，还是长期失修问题，是技术问题，还是管理问题，是操作问题，还是机电设备失灵问题等等进行相关的分类和整理。从而有针对性地采取防范措施，建立健全安全规范措施，改进相关的操作方法，对机电设备检修周期进行调整，还应该对老旧机电设备更新改造等，避免同类故障重复发生。

四、结束语

高速公路的机电设备在使用过程中会不可避免的出现各种故障，因此要加强对其预防性控制，以保证设备的正常运行，以实现高速公路的正常服务。在日常维护中要不断总结经验和教训，提高维护质量。

第9篇：集成电路设计分析范文

关键词：GSM 锁相环 单片机 相噪 频率合成器

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0055-02

GSM是全球移动通信系统，GSM网是现代通信网路中的重要网络之一，而锁相环是GSM网基站、直放站中最为关键的模块之一。它为GSM基站、直放站提供精确的本地振荡信号。锁相环电路是使一个特殊系统跟踪另外一个系统，更确切的说是一种输出信号在频率和相位上能够与输入参考信号同步的电路，它是模拟及数模混合电路中的一个基本的而且是非常重要的模块。由于锁相环具有捕获、跟踪和窄带滤波的作用，因此被应用在通信、微处理器、以及卫星等许多领域。锁相环是通信电路里时钟电路的一个重要模块、是模拟和射频集成电路设计领域最有挑战的模块之一。本人教学之余试着同学生一起收集材料，设计一个较为简单的锁相环电路，下面介绍一下我们的设计。

1、初步思路

基于我们对锁相环路基本理论知识的了解，尤其是频率合成器工作原理的了解，基本的GSM中锁相环的设计与调试有了一定的思路。在其初步设计上必须包括两个部分(1)硬件设计(2)软件编程，硬件主要是环路的设计，包括单片机控制频率合成器，环路滤波器等。软件编程主要是单片机发送信号给频率合成器，通过软件修改频率合成器的内部寄存器来修改内部的分频比，以修改其合成的频率，然后通过频谱分析仪分析其合成频率的强度、功率和相位噪声等。

2、硬件电路分析

以下就对整个硬件电路进行具体电路分析：图1、图2为硬件电路的原理图。

图中MC145201的引脚1、20接参考频率，本设计采用20M晶振；引脚3、4为片内鉴相器的鉴相输出接于由环路LM258组成的环路滤波器，环路滤波器输出端接VCO，VCO在经301桥路接于MC145201的引脚11形成环路，引脚2（LD）锁定检测输出，当环路锁定时输出为高电平，接LED，若环路已经锁定则LED亮；引脚17、18、19分别为使能、时钟和数据引脚接于单片机用于控制锁相环路的输出频率。

3、硬件调试分析

调试时给电路加9V直流：

(1)通过单片机初始化给MC145201设置初始值，让其初始合成频率为992M,若经分频后的频率与参考频率在MC145201的捕获带内，就能达到频率的锁定，引脚2输出高电平使得LED等亮，从而得知频率已经达到锁定。

(2)把锁定输出的信号加到频谱分析仪中，观察其输出的频率的功率，相位噪声和其输出频率是否与设定的频率相同。

(3)通过按键改变MC145201的合成频率，观测LED灯是否亮着，同时观察频谱分析仪的频谱图，看其输出的频率是否按所设定的步进变化。

(4)当锁相LED灯不亮时说明输出频率经分频后的频率与参考频率经分频后的频率相差太大，不再鉴相器的捕获带内，时环路不能达到稳定而锁定。原因可能是MC145201所设置的分频系数不对，使其相位偏差太大而引起的。或环路滤波器不能有效的滤除高频分量，不能使环路处于一个有效的反馈系统中重而达不到稳定

(5)若环路有初始化时有有效的输出，但在按按键时没有有效的按照所设计的频率步进变化，其原因可能是软件问题。

4、软件调试分析

单片机是一种专门用与控制的计算机。它在一块芯片上集成了CPU，RAM ROM，定时/计数器和各种I/O部件，具有体积小，功能强，价格便宜，可靠性高等优点。本次设计单片机主要的作用是与MC145201进行串口通信，从上面的器件资料我们已经了解到其内部有三个寄存器，其定义如下：

(1)C寄存器：共有8位，作用如下：

C7：选择相位频率探测器的输出状态

设置为高时，PDout的输出电流与源电流一致，￠V

设置为低时，PDout的输出电流与宿电流一致，￠V〉￠R。

C6：选择哪个探测器被使用

设置为高时，PDout的输出为探测器A,￠V,￠R为高电平状态，关闭探测器B。设置为低时,PDout的输出为探测器B,￠V,￠R被选通，关闭探测器A,PDout为高电阻状态。

C5：设置为高时，LD输出表现当前PLL工作状态，

设置为低时，LD进入低电平状态。

C4：为高时，进入省电模式；为低时，进入工作模式。

C3,C2：控制PDout输出的源/宿电流的百分比。

C1：当A22 A23=00即选port时,C1决定OUTPUT A。

当C1设置为高，Output A高电平状态；C1为低时，Output为低。

A22 A23选其他时，与C2,C3配合作为控制PDout输出的源/宿电流的百分比。

C0：决定Output B的状态，

C0为高时，Output B为高电阻，这时可以串接；

C0为低时，Outpot B为低，不串接。

本次设计定义C7～C0=0010 0000 B。GSM串行多载频0010 0010（03年3月数据）

(2)R寄存器：

R15-R13：决定参考频率的工作模式，000关闭晶振模式，001晶振模式，010参考模式，REFout=REFin,011参考模式，REFout=REFin/2,100参考模式，REFout=REFin/4,以此类推。

R12-R0：决定Fr的分频比，可用范围：5―8191。本次设计定义R15-R8=0010 0000B。

(3)A寄存器:

A23,A22：选择Output A的工作状态。00为port,01为DATA OUT,10为FV，11为FR。

A21,A20：为高，暂时无作用。

A19-A8：设置N寄存器，即为射频的分频比，数值范围：5-4095。

A7-A0：设置A寄存器，数值范围：0-63。

本次设计定义A23-A16=1111 0000B，A15-A8=N寄存器，A7-A0=A寄存器。图3为程序流程图：

初始化程序主要是对程序进行系统定义，给MC145201发送初始数据，定义其内部寄存器的值。按键组要是进行修改合成的频率，当有按键按下时，通过数据处理与发送，重新定义MC145201内部的寄存器值来改变合成的频率。若无按键按下保持判断按键状况。

本次设计，设计了4个按键，其中两个用于以鉴相灵敏度为步进进行增加或减少，另两个按键用于直接跳到GSM下行频段的最大值与最小值。本次设计频率可调控范围为992M-1056M,当频率处于这两个值时，若按下相应的步进增加或减少键，则MC145201保持原来所设定的值，并使单片机发送信号给LED2发亮，表示频率已经到顶了。

5、相位噪声分析

基于上述的设计分析，把电路输出的信号接到频谱分析仪上进行相位噪声分析，根据相噪公式：相位噪声=［Pssb(dBm)-Ps(dBm)］-10lg (RBW/1Hz)

一般频谱分析仪设置如下：

RBW 设置为100Hz；扫描时间swt设置为200ms；

为方便观察带宽在观察频偏100k的相躁是为400k，频偏10k是设置为50k。

通过上述的设置，本人取了GSM下行频段中的中心频率的频谱图，如下：

通过上述频谱图的分析可知其输出的相噪都可达到-100dBc/Hz左右，基本达到GSM本振频率的要求。但对于高要求的本振频率还需进一步的设计。

6、测试方案

本次测试所用到的工具主要是频谱分析仪和9V的电源，电路中只有运放芯片需要9V电压，其余的如频率合成器和51单片机都要求5V供电，所以电路设计中用了LM7805稳压管把9V供电稳成5V。测试时通过单片机初始化，给频率合成器发送初始信号，即给频率合成器内部寄存器进行赋值，给出初始的合成频率，当环路频率锁定时，电路中的绿LED灯亮通过频谱分析仪可观测其输出的频率，功率和计算出其相位噪声。同时通过单片机外部的独立键盘可一修改发送给频率合成器的参数来修改合成的频率，通过按键可实现以鉴相频率为步进的频率增减，实现锁相频率的调控。因锁相技术的发展，技术水平的不断提高，各种频率合成器芯片及VCO芯片的出现，使得锁相环的设计也越来越简单，所以本次设计电路结构简单，造价低廉，易于广泛使用和推广。初步实现的测试电路框图如图5：

7、结果讨论

对锁相环的初步方案为并行的锁相环路，这种方案可成功的输出方案并且输出的信号与反馈的信号在频率合成器的捕获带内，信号可锁定输出，其输出相噪在-100dBc/Hz左右，基本可达到GSM频段内本振频率的要求，并且其输出的信号功率控制在-5dB左右，相噪也控制在-100dBc/Hz左右，但也存在着一些问题如：输出的频率与理论设计的值有一点点的偏差。

由于本人能力有限，同学生共同设计中也存在一些不足之处，希望在今后对该课题的研究中能设计出更好的方案，既能输出跟小的相噪又能得到较精准的频率且其功率也能达到-5dB左右，另外要达到硬件电路简单，成本低的目的。更希望我们这不成熟的设计能让学生在今后工作中有创新设计的意识。

参考文献

[1]陈常勇.用于GPS接收机的全集成锁相环设计 [硕士论文].北京:北京交通大学,2006.06 pp.1.

[2]魏建玮,张迎雪.锁相环技术综述.科技信息（学术版）,2008（36）:190.

[3]冯伟平.CMOS集成电荷泵锁相环的理论研究与电路设计[硕士论文].湖北:武汉科技大学,2009.05.pp.2-pp.3.