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集成电路应用

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇集成电路应用范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

集成电路应用

集成电路应用范文第1篇

【关键词】Proteus;集成电路;仿真

Proteus是一款集单片机和SPICE分析于一体的电子仿真软件,功能非常强大,可以同时满足电类各个专业课的教学,Proteus仿真软件7.5版的元器件库中包含了CD4000系列、74系列大部分数字集成电路及LM系列等几百种模拟集成电路,非常适合用于集成电路应用课程的实践教学。为此,笔者分析了Proteus仿真软件在课堂教学、实训、课程设计等各个方面的实践教学应用情况。

1.Proteus在课堂教学中的应用

目前适合高职院校集成电路应用课程教学的教材相对较少,加上集成电路种类繁多,我们在实际教学中以集成电路厂家给定的datasheet文件为基础自编实训教材,选取的几十种常用集成电路中大部分在Proteus元件库中有仿真模型,可以搭建电路进行仿真演示,如NE555、LM324、OP27、LM386、LM317、MC34063、LM3914、LM331等。在集成电路应用教学中,最核心的是集成电路的功能演示。在以往没有使用Proteus软件的情况下,教师只能使用PPT等多媒体手段,针对电路的原理和功能进行枯燥的讲解。使用Proteus软件后,借助软件的可操作性及过程的动态显示,可以通过变换电路形式、设置输入信号参数、调用虚拟仪表进行测量等人机互动功能来增加学生的兴趣和对知识的理解。

如在讲述NE555集成电路的多谐振荡功能时,我们并不急于按照图1来讲述NE555的内部结构和功能,而是使用Proteus搭建如图2所示的电路,使用电压探针监视充放电电容C1上的电压,观察第3脚上的电平颜色变化,可以很清楚的看到当电容C1上的电压升到4V时,Q从高电平变成低电平,电容上的电压开始变为下降,当电容上的电压下降到2V时,Q从低电平变成高电平,电容上的电压开始变为上升,如此反复形成振荡。通过计时还能发现,振荡的周期大概为20多秒,基本与理论上的公式符合。在观察了仿真现象和验证了公式之后,再来理解图1所示的NE555内部结构和功能就容易的多。

在对图2使用Proteus进行仿真时,还可以清晰看到电容C1被NE555控制进行反复的充电和放电,充放电的转换电压正好为2V和4V,也就是1/3VCC和2/3VCC。这样通过软件仿真可以轻松理解NE555电路的特点,而不需要去花很多时间来剖析繁琐的内部模块和结构。对于其他集成电路的教学,也是直接通过电路图来仿真就可以轻松掌握其引脚的功能。

Proteus软件在仿真时,是以动画的形式显示的,同时也可以使用仿真软件上帧进按键,每按一下前进一帧。在讲解和演示时可以在停顿的时间里做更多的穿插讲解,也增加了学生的理解。

2.Proteus在实训教学中的应用实践

传统的电子产品设计过程中,从选定题目开始,首先要确定集成电路型号和使用的方案,之后开始设计电路图,购买元器件,进行PCB打样,最后进行焊接调试[1],整个过程中还需要使用到若干仪器、仪表和工具。如没有达到设计功能,整个过程或者部分环节就可能需要反复进行。采用PROTEUS软件后,只需要搭建完整的电路图就可进行功能测试和评估,还可以通过调整元器件参数使整个电路性能更佳。这样就无需多次购买电子元器件、PCB打样和焊接调试等费时费力的工作,等仿真结束并确定了元器件和电路图后,一次性完成元器件购买、PCB制作和焊接调试的工作。

例如,如图3所示的在三运放差分放大器的实训中,根据理论计算和图中电阻阻值设置,VO=2.1(V2-V1),使用软件仿真时给定V2=0.2V,V1=0.1V,则通过虚拟测量VO正好为2.1V。通常利用软件仿真得到正确的结果并不容易,调试结束之后,大部分学生均能取得下列认识:

(1)测量可知运放的输入端电流基本为0,即运放的虚断概念;

(2)测量可知运放的输入的+、-两端的电压差基本为0,即运放的虚短概念;

(3)运放通常需要给正负双电源才能正常工作,而且电源极性不能搞反;

(4)运放输出的电压值不可能超出电源范围;

(5)仿真电路图中运放的各输出点电压都能通过理论计算得到,而且误差不大。

(6)如将运放更换为LM324运放,将得到的VO将不再是2.1V,误差比较大,可见OP27的精度比LM324高,原因是其输入失调电压才10uV,而LM324的2mV。

3.Proteus在课程设计中的应用实践

在学习A/D变换集成电路时,作为本课程的课程设计项目之一,我们选择使用ICL7107集成电路来制作一个LED数字电压计。传统的做法是老师给定完整的电路图,学生用1-2周的时间在实验板上焊接调试完成,其中A/D变换的原理、电路的原理及作用等的讲解和分析还是要使用黑板或者PPT来完成,大部分学生很难理解,实训时只能按图接线,出了问题找老师解决,完全不能在理解原理的基础上根据故障现象进行分析和判断,更不能独立消除故障。

在使用Proteus软件后,可以很方便地按照电路的模块进行功能演示、原理解说和故障的分析判断。如图4的电路,可以使用Ptoteus演示出双积分A/D变换器将电压转换成时间间隔的过程,在仿真的过程中,学生理解了积分电阻和积分电容所起的作用。又如图5的电路,可以演示出ICL7107所需要的负电压的产生过程。学生在电脑上仿真成功后,对照仿真电路图进行焊接,然后再根据仿真的现象对焊接完的电路板进行调试,如出现故障,也能借助仿真软件的虚拟仪表来进行测试,帮助进行最终的故障分析和定位。

4.Proteus软件在实践教学中的特点

Proteus软件在集成电路应用课程中起到了很好的作用,最突出的特点是学生的积极主动性有了显著的提高,作为一个电子仿真软件,Proteus对其他电类课程也可以起到较好的辅助教学作用,主要的优点如下:

(1)可以达到学生自主学习为主的目的。原则上只要有电脑就可以学习,学生课后也能在自己的电脑上进行学习,虚拟的元器件和仪器仪表也不可能被损坏,学生也不会怕触电怕短路,能做到大胆尝试,增强独立解决问题的能力,减少学习的依耐性[2]。

(2)解决学校实践条件不足的问题。利用学校已有的机房轻易实现一人一机的实践环境。传统实验室需要元器件、电源、万用表、示波器、常用工具等硬件设施,容易损坏,难于管理,仿真教学和学习相对容易的多。

(3)设计性实验替代验证性实验。传统的实训受到已有元器件的限制,实训往往按部就班,不能开发学生的主观能动性,不利于培养产品研发和设计的能力,仿真软件的使用可以使学生在虚拟的环境中充分发挥自己的想象,设计出不同的电路方案。

5.结束语

Proteus仿真软件为集成电路应用等电子类课程的教学提供了比较方便的途径,解决了很多传统时间教学无法解决的问题,但它毕竟是虚拟的环境,只能作为教学的补充,要让学生真正学习到电路的设计、生产、调试和维修方面的技能,还需要多动手接触实际的电路实物,否则哪怕用的再多,也只能是纸上谈兵,不能完全使用虚拟的仿真来替代实际的实验和实训。

参考文献

[1]吴小花,吴先球.Proteus电路设计与仿真在教学中的实践[J].计算机系统应用2010,19(2).

[2]陶洪,钱驰波.仿真软件Proteus在《数字电子应用》课程教学中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2009,8(1).

作者简介:

集成电路应用范文第2篇

【关键词】 电机电路PLC应用程序设计

前言

PLC是Programmable logic controller的简称,即可编程控制器。PLC是专门为应用于工业环境中而设计的一种数字运算操作的控制装置。PLC以微处理器为核心,采用可编程存储器,结合通信技术、自动控制技术和计算机技术,具有逻辑控制、算术运算、计数、顺序控制的功能,利用模拟量和开关量的输出和输入实现生产过程中的控制。

近些年,PLC在工业控制中得到了广泛的应用,并得到了快速的发展,特别是在我国交通、化工、钢铁等应用中,相比于传统控制系统,PLC具有很多的优点,能保证系统的安全稳定运行。

电机在工业中发挥着至关重要的作用,特别是大型电机。电机的安全稳定运行是安全生产的保证。电机的安全运行需要可靠地控制系统作支持。传统的电机控制系统中包含许多独立元件,触点和布线较多,控制线路复杂,因此传统的控制系统可靠性差,发生故障后难以维修。PLC作为新型的电机控制系统,取代了大量的由继电器控制的逻辑电路,大大减少了继电器控制系统中的布线,而且改进了输入和输出电路,提高了控制系统的可靠性。

1.1 PLC的组成及部件功能

PLC的硬件系统主要由微处理器、存储器、输入和输出部件、电源部件和编程器等组成

1.1.1 存储器

PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。其中系统存储器用来存储系统程序,用户存储器用来存储用户编写的程序。系统存储器为只读存储器如EPROM、EEPROM,EEPROM只需要编程器就能直接修改所存储的内容,写入的内容在断电的情况下不会改变。

1.1.2 微处理器

微处理器是PLC的核心部件PLC所有的工作都是在微处理器的指挥下进行的,它的功能主要有:接收设备的状态信号,存入数据区;检测PLC内部电路工作状态;判断用户编写程序的错误,然后运行程序,实现数据运算,通信和存储功能。

1.1.3 编程器

编程器是PLC必不可少的设备,它的主要作用是写入用户程序,并检查、调试写入的用户程序,同时监测PLC的工作状态,通过接口与微处理器通信。目前配置软件包和相关硬件的微型计算机可以用包括梯形图的多种编程语言进行编程。

1.1.4 输入和输出部件

因为实际生产过程中产生的输入信号、信号电平各式各样,然而PLC只能处理标准电平,因此需要通过输入部件将这些输入信号转变成微处理器能够处理的标准电平信号。相应的,外部部件如接触器等需要不同电平的控制信号,因此利用输出模块将微处理器的标准电平转变成这些部件需要的控制信号。输入和输出部件时微处理器和输入输出设备中间的桥梁。

1.2 PLC控制器的优点

相比于传统控制系统,PLC控制系统有着很多的优点。传统的控制系统里包含大量电子部件,体积十分庞大,而且传统控制系统中有大量的触点和布线,线路设计十分复杂,故障难以维修,可靠性差。PLC作为新型的控制系统,取代了复杂的传统继电器控制系统,减少了布线和触点。而且PCL用固态输入和输出电流代替了限位开关。电机启动器等电子部件,这样既减小了控制系统的体积,而且增强了电机运行的可靠性。PLC能够对电机运行进行监测,及时检测出故障,提高了电机的抗干扰能力,减小了故障维修量,降低了经济损失。

1.3 PLC的控制应用

1.3.1 过程控制

过程控制即闭环控制流量、压力、温度等模拟量。PLC控制器利用计算机技术,通过编写控制算法程序实现闭环控制。过程控制在热处理、化工、锅炉控制等领域得得了广泛的应用。

1.3.2 模拟量控制

工业生产过程中存在着很多模拟量,如琉璃、压力、温度和速度等。PLC装置配置了模拟量和数字量转换模块,实现模拟量和数字量的转换,使PLC具有模拟量控制的功能。

1.3.3 开关量控制

开关量的逻辑控制是PLC最广泛的应用领域,它具有逻辑控制、顺序控制开关量的功能,用于单台或多集群流水线,如包装生产线、印刷机、组合机床等。

1.3.4 运动控制

运动控制即直线运动或圆周运动的控制。目前一般使用专门的运动控制模块,PLC的运动控制广泛应用于机床、机械等领域。

(1)用于控制启动三相异步电动机。

三相交流异步电动机在正常运行时电动机额定电压和电源线电压相等,其定子绕组是三角形连接方式,三相异步电动机可采用星形-三角形降压启动,即把电动机的定子绕组连接成星形,等到电动机的转速上升到某一阈值时,定子绕组换成三角形连接。图1.1 为PLC控制器控制三相异步电机启动的原理图。通过这种方式,电动机启动时电流是三角形直接启动的三分之一,每组绕组的工作电压是正常绕组电压的0.58倍。

(2)用于双速电机的两地控制。

实际的生产中要求机械设备输出多种速度,通常的做法是单速电动机配上机械变速系统,如果受到结构尺寸的限制或者要求速度连续可调时,采用多速交流电动机。图1.2所示用于控制较大功率的电动机,其中闭合KM1主触点,使电动机低速启动,当时间延长到某一时刻时,闭合KM2和KM3,使得电动机高速运行,从而实现了电动机从低速到高速的双速自动控制。

2 PLC程序设计

2.1 PLC常用程序设计语言

PLC常用的程序设计语言包括梯形图、布尔助记符、功能模块图、结构化语句描述程序设计语言。其中梯形图程序和原有的继电器控制技术一致且与电气操作原理图相对应,是最常用的程序设计语言;布尔助记符与汇编语言相似,易于记忆和掌握;功能模块图程序语言以模块为单位用不同的模块表示不同的功能,适于控制较大规模且难度较大的操作系统。结构化描述语言通过高级语言编程,能够实现相对复杂的控制程序。

2.2 PLC控制三相电机正反转的程序设计

(图3)所示PLC控制三相交流电机正反转的外部接线。(图4)所示PLC控制程序,程序段SEGMENT2为正转控制,程序段SEGMENT3为反转控制。首先在接触器控制逻辑中与反/正转按钮对应的触点。如果需要接触器的触点作为PLC触点,应选择NC触点。把NC触点的输入作为逻辑条件。在控制逻辑段后,SEGMENT4保证在程序出错时禁止输出。另外考虑启动和停止比较有优先权设计SEGMENT1。

3 结语

在现代的工业生产中,PLC凭借其可靠性高等优点在许多领域得到了广泛的应用。PLC的控制功能得到了快速的发展。PLC控制功能包括运动控制、过程控制、开关量控制和逻辑量控制,保证电机的正常安全稳定运行。PLC程序实现需选择合适的设计语言和设计方法。

参考文献:

[1]高强.西门子PLC应用程序设计[M].北京:电子工业出版社.2010.8.

集成电路应用范文第3篇

摘要:

测量系统分析(MSA)是六西格玛管理的一项重要内容。在产品的质量管控中,高质量的测量数据,对产品的分析及改进有很大的帮助。在集成电路(IC)测试中,为了确保测试的准确性,获得高质量的测试数据,就需要对的测试系统进行充分的分析。该文介绍了测量系统分析方法,着重介绍重复性和再现性研究、分析,并通过实例说明IC测试中的测量系统分析的应用。并根据测量系统能力的评价规则对所分析的测试系统能力进行评价,判断测量系统是否满足IC测试要求。

关键词:

测量系统分析(MSA);集成电路(IC)测试;重复性;再现性

0引言

测量是给具体事物(实体或系统)赋值得过程。此过程中输入包括人(操作员)、机(量具或必备的设备和软件)、料、法、环,过程的输出即测量结果。测量系统就是由人、机、法以及测量对象构成的过程的整体。在集成电路制程中,IC测试主要由晶圆测试(即CP)、封装成品测试(即FT),IC测试是使用测试设备及针对集成电路制作的测试程序对晶圆或封装成品进行测试,确保集成电路满足IC设计的功能及性能要求。因此一个具有大量变差的测量系统,会造成IC测试所获得测量值较电路真实值出现很大的偏差,在测试过程中,使用该测量系统是不适合的。若缺少对测量系统的有效控制,会影响到获得测量值的准确性,造成IC测试的误判,严重时会涉及到IC的大量失效,甚至报废。因此,测量系统分析在IC测试中的应用,是识别测量系统是否适合的一个重要手段,通过该手段,可确保获得测量值的准确性和精确性。

1测量系统分析的基本概念

1.1测量赋值

给具体事物以表示它们之间关于特殊特性之间的关系[1]。

1.2测量过程

给具体事物(实体或系统)赋值的过程被定义为测量过程[2]。也可以看作一个制造过程,这个过程的输入有测量人员、设备、样品、操作方法和测量环境,它产生数据作为输出,如图1所示。

1.3测量系统

是指用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合;用来获得测量结果的整个过程[1]。测量系统可分为“计量型”、“计数型”、“破坏性”等类型。测量后能够给出具体的测量数值的为计量型测量系统分析;只能定性的给出测量结果的为计数型测量系统分析;对一些样本不可重复测量的计量型测量系统,可以进行破坏型测量系统分析。“计量型”测量系统分析通常包括“稳定性”、“重复性”、“再现性”、“偏倚”及“线性”(五性)的分析、评价。在测量系统分析的实际应用中,可同时进行,也可选项进行,根据具体应用情况确定。“计数型”测量系统分析通常利用假设性试验分析方法来进行判定。

1.4重复性

是用一个评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性,进行多次测量所得到的测量变差;它是设备本身的固有变差或能力。传统上将重复性称为“评价人内部”的变异[1]。

1.5再现性

是指测量的系统之间或条件之间的平均值变差。传统上将再现性称为“评价人之间”的差异[1]。

1.6量具R&R或GRR

量具的R&R是结合了重复性和再现性变差的估计值。换句话说,GRR值等于系统内部变差和系统之间变差的和[1]。即:σ2GRR=σ2再现性+σ2重复性(1)

1.7系统变差

测量系统变差可分为:能力:短期间的误差,是由线性、均一性和再现性结合的误差量;性能:所有变差来源于长期的影响,是长期读数的变化量;不确定度:有关被测值的数值估计范围,相信真值包括在此范围内[1]。

2测量系统分析的介绍

2.1测量系统变差

测量系统分析的目的之一是获得测量系统与所处环境相互作用使其产生的测量变差的类型和结果的信息[1]。测量系统变差类型可分成五种类型:偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性,其中重复性、偏倚、稳定性和线性属于量具变差,再现性属于操作员造成的变差。通常通过偏倚、线性及稳定性来判断测量系统的准确性,通过重复性和再现性来判断测量系统的精确性(即其波动)。

2.2测量数据特性

测量系统分析是为了更好的发现测量系统变差,从而通过对测量系统变差的控制来满足测量产品质量特性的目的,也控制测量数据的质量。测量数据显现出的4种状态,如图2所示。说明:图2(a)中测量数据分布虽较集中,但偏离中心较大,属于精确但不准确测量数据;图2(b)中测量数据虽基本都在中心内,但数据分布较离散,属于准确但不精确数据;图2(c)中测量数据分布离散,且数据基本在中心外,属于不准确且不精确数据;图2(d)中测量数据分布集中,且均在中心内,属于既准确又精确数据。图2(a)、(b)、(c)这3中测量数据,是质量"低"的测量数据,图2(d)的测量数据,是质量"高"的测量数据,也是测量过程期望获取的数据。

2.3测量系统分析(MSA)方法分类

测量系统分析(MSA)方法主要分为三类:计量型测量系统分析方法、计数型测量系统分析方法以及破环型测量系统分析方法。计量型测量系统分析方法主要分为两类:位置分析、宽度分析。其中位置分析常用的有:偏倚分析、线性分析和稳定性分析,宽度分析常用的有:重复性分析和再现性分析,如图3所示。计数型测量系统分析方法包括:风险分析法、信号分析法以及数据解析分析法。对于计数型测量系统,主要采用风险分析法进行研究。破坏性测量系统分析方法包括:偏倚分析、变异分析和稳定性分析。在IC测试过程中,测试所得的测试参数数据通常为一连串的测试数据,即计量型数据,因此测量系统分析时通常采用计量型测量系统分析。以下介绍重复性和再现性分析在IC测试中的应用,通过重复性和再现性分析评价测量系统能力。

3重复性和再现性分析在IC测试中的应用

3.1IC测试中评价测量系统要求

IC测试过程中,评价测量系统时,需确认三个基本问题:

1)测量系统的分辨能力(在IC测试中主要指测试设备)是否满足测试要求,即系统的设计性能能否满足测试过程中所需实现的性能,这个是系统本身决定;

2)测量系统在一定时间内是否在统计上保持一致,即测量系统是否经过校验,以确保测量系统状态处于稳定状态;

3)这些统计性能是否在预期范围内保持一致,并且用于过程分析或控制是否合格,即测量系统分析的结果是否在可接收范围内。测量系统分析在评价测量系统中起到很重要的作用。在IC测试过程中,造成测量结果变差主要是由量具变差以及操作员造成的变差导致,而重复性分析是分析量具变差,再现性分析是分析操作员造成的变差。因此重复性和再现性在IC测试的测量系统分析中占重要的位置。

3.2重复性和再现性分析操作过程

1)测量样品的选择选定标准样品,至少3只,并对标准样品进行编号,以便测量时数据能一一对应;

2)选取评价人选取若干名(至少2名)操作员作为评价人执行研究,并指定为评价人A、B、C等,评价人最好为操作该测量设备的操作员,经过测量设备的操作培训,避免由于操作员引起很大的测量误差;

3)测量设备校准测量前需对被测量分析的设备进行校正,使用标准件对设备进行校正,校正合格后可进行测量;

4)每个评价人分别对标准样品进行重复测量(至少2次),并将测量数据记录在数据采集表中,测量数据记录时评价人、样品编号应一一对应;

5)重复性和再现性研究

(a)重复性研究

重复性是研究测量设备本身的波动,测量条件(如测量环境、测量地点、测量标准样品等)要尽可能统一。首先通过极差图(R图)分析测量过程是否受控,并通过R图观察评价人之间对每个标准样品测量过程的一致性。若R图上由数据出现失控现象,应对每一个输入数据进行核对确认,若输入数据正确,需分析失控原因并进行针对性纠正,通常可采取三种纠正方式:忽略超出的点;删除超出的点以及评价人重新测量标准样品。然后计算重复性。重复性计算公式:EV=R軏×K1(2)其中R軏重复测量同一零件的极差的平均值,K1根据重复测量次数选值。

(b)再现性研究

再现性是研究不同评价人在相同的测量条件(如测量环境、测量设备、测量地点等)下测量同一标准样品时产生的波动。可通过每个评价人测量每个标准样品的平均值进行分析,通过均值控制图观察分析。首先计算出每位评价人测量标准样品的总平均值,计算评价人之间的极差R0与标准差σ0,其中该标准差还包含了操作员重复测量引起的波动,因此需减去重复性部分,对该标准差进行修正,计算出的值即测量系统的再现性。再现性计算公式:AV=[R0d*2]-[(σe)2(nr)](3)

(c)标准样品间的波动

测量的标准样品间总是存在差异的。首先计算标准样品测量总平均值的极差,然后计算出标准样品间的波动PV。PV计算公式:PV=RP×K3(4)其中RP为标准样品极差,K3根据标准样品数量进行选值。

(d)测量过程

总波动测量过程输出总波动TV包括测量过程的实际波动和测量系统的波动。TV公式:TV2=PV2+EV2+AV2(5)以上已获得AV、EV以及PV的值,那么总波动TV的值也可得出。

(e)测量系统能力的评价

通过已经计算出的重复性EV和再现性AV,可以计算出测量系统的波动GRR。GRR计算公式:GRR=EV2+AV2(6)通过用测量系统的波动GRR与总波动(TV)之比来度量,即计算%GRR值。%GRR计算公式:%GRR=100[GRR/TV](7)根据测量系统能力判别准则,对测量系统进行评定,判别准则具体为:%GRR<10%,表明测量系统能力很好,可正常使用;10%≤%GRR≤30%,依据设备的重要性、成本及维修费用等因素,决定是否可使用或不可使用;%GRR>30%,说明测量系统本身波动很大,由该测量系统得出的数据是不可靠的,测量系统必须改进。这时,需通过对测量系统的各种波动源,进行研究,若重复性变差本身较小,则说明问题出现在再现性上,可通过对加强对评价人的培训,对作业方法的优化或提高评价人操作的一致性来减小评价人间的波动,若采取措施后仍不能满足要求,或者重复性变差本身较再现性变差大很多,则需要将该设备停用做好标识,更换测量系统能力好的设备或采购新的测量系统。

4应用实例

使用测量设备对IC进行测试,主要是将流片过程、封装过程中产生的缺陷产品挑选出来,这些缺陷产品在测试时主要体现为测试参数超出规范界限,判定为产品失效。而一个产品的测试需测试的参数项很多,在对测量设备进行测量系统分析时,需先确定出关键参数也就是对测试产品影响很大,客户重点关注的参数)作为分析项目,如模拟电路测试中,部分产品在测试时一些参数需进行烧熔丝测试,该些参数一旦经过烧熔丝测试后,就不可逆,无法改变测试结果,若测量设备在测试该些参数出现偏差,参数测试均值的中心值偏移出允差范围,直接会导致大量产品的失效、报废。下面以某模拟电路测量设备为例,确定频率参数FOSC为分析项目,参数单位为KHZ,对该分析项目进行重复性和再现性数据采集,并进行分析。采集的数据如表1所示。

(1)重复性分析和计算

根据采集的数据,按照第4章中所述的重复性和再现性的研究方法,先得出极差图(R图),如图4所示。从图中可以看出测量过程处于受控状态,且3个评价人对样品的测量都在受控状态,说明3个人的测量操作较一致,体现了测量的重复性。并通过重复性公式计算出EV=0.0003。

(2)再现性分析和计算

将采集的数据按照样品编号,在图中绘制出每个评价人对每个样品测量的平均值,得出均值图,如图5所示。由于在测量时测量环境、测量条件以及测量设备均一致,因此可以通过不同评价人测量同一样品的波动来研究再现性,从均值图中,可以看出3位评价人分别测量的10个样品,每个样品均值波动最大的波动为33HZ,该样品FOSC参数的均值允许偏差为±500HZ,测量波动大大小于参数的均值允差,说明具有良好的再现性。并通过再现性计算公式,可计算AV=0.0005。

(3)测量设备能力分析

①通过图5均值图分析。通过对该样品电路不同批次的测试数据统计分析,该样品的均值图中控制线以内区域表示测量的敏感性。若图中显示的测量均值有一半以上(包括一半)落在控制线以外,则表明该测量系统适合进行测试该IC电路。若落在控制线以外的测量均值小于一半,则表明该测量系统缺乏足够的分辨力,不适合进行该IC电路的测试。从图中可以看出,3位评价人测试每个样品的均值大部分都落在控制线以外,因此该测量设备有足够的分辨力,有足够能力测试该IC电路。②通过样品链图分析。将所有评价人测量每个样品的数据,画在一张图上,得到样品链图,如图6所示。从图上可以看出10个样品不同评价人测量的变差非常小(在10HZ以内),与该样品所要求的FOSC参数允许偏差(±500HZ)相比,大大小于该参数允许偏差,说明该测量设备能力非常号,精度完全可以满足测试产品的要求。

(4)测量系统能力评价

根据第4章中内容计算出标准样品间波动PV=0.0078、测量过程总波动TV=0.0078以及测量系统波动GRR=0.0006,再通过用测量系统的波动(GRR)与测量过程总波动(TV)之比即计算%GRR值,进行测量系统能力的判别。本次分析的测量设备,计算出的%GRR=7.24%。根据判别规则%GRR<10%,表明测量系统能力很好,测量设备的变差和人员变差对产品测试影响较小,完全满足产品测试要求。

5结束语

IC测试主要目的是辨别电路的好坏,将不能满足要求的电路剔除。IC测试过程中测量设备和人员的变差会对辨别结果有很大的影响,通过对重复性和再现性的研究与分析可以监控测量设备和人员变差,使之处于受控状态,从而保证测量结果的准确性和精确性。

参考文献:

集成电路应用范文第4篇

高速公路机电工程包括收费系统、监控系统、通信系统、供配电照明系统、通信管道以隧道机电工程等。而综合业务传输系统属于通信系统的一部分,本文主要介绍综合业务传输系统作为通信系统乃至整个高速公路机电工程的重要部分在高速公路中技术应用。

【关键词】

高速公路;机电工程;综合业务传输;传输网管;时钟同步;公务电话;光功率

1总述

综合业务传输系统是高速公路机电工程通信系统的重要组成部分,它不仅为高速公路全线运营管理及监控、收费系统的数据传输及视频传输提供不间断的无缝通信高速公路管理运营部门以及收费、监控等系统提供可靠的数据及视频的接入和传输提供不间断的无缝语音、图像、数据通信服务,同时也是保障高速公路安全、畅通、高效运营及现代化管理不可缺少的手段。

1.1系统目标

1、为高速公路全线运营管理及监控、收费系统的数据传输及视频传输提供不间断的无缝通信;2、实现传输的安全性和可靠性;3、保障高速公路安全、畅通、高效运营及现代化管理;4、确保与周边已建成的高速公路通信系统联网,综合考虑线路接口及容量预留。

1.2工程范围及内容综合业务传输系统采用干线传输系统和综合业务接入网系统两层结构。干线传输系统一般配置STM-16等级速率光链路,与管理中心干线设备相连。各通信站设置综合业务接入网传输设备,与接入设备构成光网络单元(ONU),各ONU输设备隔站相连组成STM-16自俞环网,接入通信中心的OLT设备,构成综合业务接入环网。

2系统技术

2.1传输网管系统在高速公路通信中心配置传输系统网管iManagerU2000,对高速公路路段综合业务接入网及通信电源统一维护管理,从而实现辖区内传输设备的集中管理。

2.2相关系统接口1、接入设备:综合业务传输系统各ADM设备下接接入设备,采用多个2M相连。2、收费系统:各收费站以10M/100M接口连接至收费分中心的收费交换机,收费分中心至收费总中心业务传送通道由传输设备提供。3、图像传输系统:监控外场图像通过光端机或数字视频设备传至通信站,通信站至通信分中心的图像传送使用传输系统提供的以太网业务通道。4、办公自动化网络:根据机电系统规划及办公业务需求,在通信站设置办公自动化网络。高速公路各站办公自动化网络通过通信系统提供的10Mb/s数据链路实现与管理处办公自动化网络的互联。

2.3设备配置依照高速公路项目设计要求,在各无人通信站各设置STM-16速率等级的智能型接入层光传输设备,配置STM-16光接口板。ONU站点的接入层传输设备采用隔站跳接方式与通信中心OLT传输设备相连构成一处STM-16速率等级的接入层传输环网,采用二纤自愈环保护方式提高网络可靠性。

2.4时钟同步系统路段通信分中心的同步系统采用主从同步方式,以上层干线网络下传的同步时钟信号为基准,路段通信分中心干线光传输系统设备从STM-16或STM-4线路板提取上级同步时钟信号,并顺序传给本地通信设备和其它站点网元,以取得全网的同步。OptiX系列设备具有多个2048kHz或2048kbit/s标准G.703时钟输入、输出接口,所有接口均能满足75Ω或120Ω应用。为了配合同步网建设,OptiX同步输出接口可以将任意线路定时直接导出,为网络节点时钟提供上游定时信息。OptiX系列设备定时功能单元具有跟踪、保持、自由振荡等三种工作模式,同步信号源有外部的、光路的、支路的提取方式。

2.5公务电话系统传输系统公务电话采用普通的音频二线用户接口,符合ITU-T建议64Kb/sG.703同向型接口规范,在传输系统中占用RSOH的E1字节传送。公务电话系统具有选址呼叫方式和群址呼叫方式(广播呼叫方式)。公务电话系统具有跨数字段通话的能力,即进行数字段之间的公务联络。公务联络系统具有多方向互通功能,互通方向不少于4个。

2.6光功率预算对于衰减受限系统,实际可达再生段距离可用下式估。根据系统设计要求,光缆富余度Mc取值4dB;光缆平均衰耗系数根据工作波长不同分别取值0.36dB/km(1310nm工作波长)和0.22dB/km(1550nm工作波长);光纤熔接接头平均衰减系数为0.05dB/km;光通道代价为1dB;再生段内所有连接器衰减为1dB。

2.7系统保护OptiX系列传输设备支持1+1和1:N的保护方式。在线形复用段保护方式下,其倒换时间均优于ITU-TG.841建议要求的50ms。OptiX系列传输设备支持二纤/四线复用段保护环的组网应用,符合ITU-TG.841建议要求,保护倒换时间优于50ms。对设计采用的二纤双向复用段保护环,其最大优点是提高了环路容量的利用率。二纤双向复用段保护环工作通道和保护通道的安排如下图所示:每一条光纤的前半时隙是主用信道,后半时隙用作备用信道,备用信道上可加载额外业务,两根光纤上业务流向相反;保护倒换发生时,主用信号在故障两端点处环回至另一条光缆的备用信道上。备用信道上加载的额外业务在保护倒换发生时丢失。

3结束语

集成电路应用范文第5篇

【关键词】 电力工程; 输电线路; 质量控制

中图分类号: F407 文献标识码: A

电力资源与当今人们生活和生产紧密相连, 是人类生产和生活中不可缺少的一部分, 而且随着人们生活水平的不断提高, 人们对电力的需求也越来越大, 因此我们在对电力工程输电线路的施工管理上要更加的严格, 否则将会给社会经济发展带来巨大的损失。 而且当今的电力行业也逐渐的发展成为一个专业技能要求较高和综合素质较强的多功能系统工程, 这样使得传统的输电线路施工工艺得到了大幅度的改善。

一、 电力工程输电线路施工的主要施工内容

搭设杆塔是电力工程输电线路施工中最基础, 也是最重要的一个内容, 我们必须要严格的按照施工规范, 对其进行地下深埋, 从而防止在外界因素的影响下使其变形或者倒塌, 也有效的保证的了电力的正常输送。 目前, 我们在对输点线路的杆塔进行搭设的时候, 我们可以根据杆塔的受力特点将其分为两种, 一种是耐张型另一种是直线型。 这两者不同类型的杆塔在不同的施工环境下, 有着不同的作用, 否则就会影响电力输送的速度, 因此我们在进行电力线路输送的时候, 选用合适的杆塔十分的重要, 不但保证了输电线路的正常运行, 提高了电力的可靠性,还有效的控制了电力工程中的成本消耗。 所以, 我们可以将杆塔的搭设看作是电力工程输电线路施工中的主要内容。当前, 在电力工程输电线路施工中除了搭设杆塔以外, 我们还要做好输电线路的架线工作, 这样将其两者合并在一起, 才能真正的意义上说一句完成好了输电线路的施工工作。 在进行架线工作的时候, 我们要从以下几个方面进行入手: 架线准备、 导地线的链接、 输电线路松弛的检验、 其他附件的安装和紧线工序。 由此可见, 在进行输电线路的架线施工时, 工序的要求也很高, 因此在进行施工的时候, 我们就要对其施工过程中的每一个环节, 进行一定程度的处理, 从而保证电力的正常输出。

二、 电力工程输电线路施工质量控制技术

1、 基础工程

综上所述, 我们可以制度, 输电线路的杆塔的搭设是电力工程输电线路的重点, 因此在对其进行施工的时候一定要注重杆塔的施工质量,保障杆塔在正常运行的时候, 不会因为其质量的因素, 使得杆塔的变形或者倒塌, 从而影响电力的正常运输, 给人们的生活带来不变。 目前, 在进行杆塔的搭设工程中, 我们主要采用钢筋混凝土作为杆塔搭设的浇筑材料, 这也大幅度的提高了杆塔的强度和稳定性, 让其在长久的工作中, 不会因质量的问题而出现变形或者倒塌的现象, 而且在进行钢筋混凝土浇筑的时候, 还要对其进行一定程度的养护, 从而使得钢筋混凝土的各方面的性能达到最好。 不过, 不是所有地层都适合钢筋混凝土的,因此我们要在不同的土质地层中, 找到使得的杆塔施工材料。

2、 杆塔工程

目前, 我们在进行杆塔搭设工程时, 一般都是采用的直线型和耐张型这两种模式的杆塔, 在不同的情况下杆塔型式有着不同的应用, 而且各方面的功能也不相同, 因此我们选择合适的杆塔型式有着重要的意义。 目前, 在电力工程输送线路的施工中, 我们一般都会选用一两种指向性的杆塔, 来对特殊的位置进行施工, 从而减少施工的成本, 降低工程施工的难度, 而且这样的设计也满足当地实际环境的需求。 不过, 这种直线型的杆塔, 也存在着一定的弊端, 而且随着时代的不断变化, 人们也开发出了耐张型的杆塔, 这种杆塔耐久性比直线型的杆塔好, 而且搭设工期也比较短, 对社会经济的发展影响较小。 但是它由于施工难度比直线型的要大, 因此在一些特定的环境下, 我们还是选用直线型的杆

塔。 目前, 影响杆塔工程的因素还是杆塔的自身的质量问题, 因此在进行杆塔施工材料的选材的时候, 也十分的重要, 我们就对当地环境进行详细的勘查以后, 我们才对杆塔工程进行合适的选材。

3、 架线工程

输电线路架线施工包括架线前的准备工作。 放线导地线连接弛度观测, 紧线及附件安装。 架线施工从展放方法来讲, 分为拖地展放、 张力展放。 拖地展放线盘处不需制动, 线拖在地面行进的方法, 此法不用专用设备比较简单, 但导线的磨损较为严重, 劳动效率低。 放线需大量的人工在山区放线质量难保证。 张力放线。 即使用牵张机械使导地线始终保持一定的张力保持对交叉物始终有一定安全距离的展放方法。 它能保证导地线展放质量效率较高。 但机械笨重和费用昂贵。 对放线滑车轮径的选择, 滑车的轮径偏大些较好一般以不小于10倍导线的直径, 这样磨损系数小导线在该处所受的弯曲应力也较小。 输电线路紧线工作需在基础混凝土强度达到设计值的100%杆塔结构组装完整螺栓已紧固的情况下进行。 在耐张塔受张力方向的反侧, 必须打好临时拉线, 以防止杆塔受力过大或塔身变形横担产生位移。 影响弛度观测。

4、 光缆施工

光纤不会引雷, 但光缆中有金属部分, 所以光缆避雷仍值得重视。光缆施工前必须做好充分准备。 检查设计资料、 原材辩和施工设备等是否齐备, 仔细阅读有关的技术说明书与安装指导手册, 架设光缆前必须确保光缆的技术性能, 应对每一盘光缆迸行单盘测试, 确保光缆完好方可施工。 光缆的卷盘长度为2-3km , 其弯曲半径应为光缆外径的15倍以上, 施工中不能猛拉和扭结。

三、 电力工程输电线路检修施工技术

由于输电线路在长期的外界影响下, 使得输电线路的各个部分发生老化或者腐蚀, 使得电力不能正常的运输, 给社会经济的发展带来了严重的损失。 因此对于电力工程输电线路的检修工作也是十分重要的。目前, 输电线路出现问题的主要因素有两种, 一种是杆塔受到外界因素的影响发生变形或者倒塌, 使得电力无法正常的输送; 另外一种就是电力输送的器具, 受到外界的影响, 发生了一定程度的破换。 因此, 我们为了避免这样的情况发生, 我们就要对其进行检修, 而且施工人员也要时刻的做好施工和故障的应对工作, 保证当电力运输出现问题时可以进行及时的处理, 减少停电给人们带来的不必要的损失, 从而促进社会经济的发展。

结束语

由此可见, 输电线路的施工技术, 对人们的生活生产都有着十分重要的作用, 因此我们除了对其施工工程质量进行严格的控制, 还要进行在竣工后对其进行定期的检修, 已延长输电线路的使用寿命。 目前, 我国在这方面已经有了很大的突破, 但是还是存在着不成熟的地方, 因此我们还需要在实践中去改进和完善, 电力工程中输电线路的施工技术,

从而使得我国社会主义经济得到更好的发展。

参考文献