本安电路设计的基本原则与方法

本安电路设计的基本原则与方法
本安电路设计的基本原则与方法

今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧

[讨论]今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧受益匪浅啊 电容, 最大功率, 技巧 高速电路设计技术阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,并且得到最大功率输出的一种工作状态。高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求线路的阻抗为50Ω。这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50Ω,频带75Ω,对绞线则为100Ω,只是取整数而已,为了匹配方便。根据具体的电路分析采用并行AC端接,使用电阻和电容网络作为端接阻抗,端接电阻R要小于等于传输线阻抗Z0,电容C必须大于100pF,推荐使用0.1UF的多层陶瓷电容。电容有阻低频、通高频的作用,因此电阻R不是驱动源的直流负载,故这种端接方式无任何直流功耗。 串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生不期望的电压噪声干扰。耦合分为容性耦合和感性耦合,过大的串扰可能引起电路的误触发,导致系统无法正常工作。根据串扰的一些特性,可以归纳出几种减小串扰的方法: 1、加大线间距,减小平行长度,必要时采用jog 方式布线。 2、高速信号线在满足条件的情况下,加入端接匹配可以减小或消除反射,从而减小串扰。 3、对于微带传输线和带状传输线,将走线高度限制在高于地线平面范围要求以内,可以显著减小串扰。 4、在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线,可以起到隔离的作用,从而减小串扰。传统的PCB设计由于缺乏高速分析和仿真指导,信号的质量无法得到保证,而且大部分问题必须等到制版测试后才能发现。这大大降低了设计的效率,提高了成本,在激烈的市场竞争下显然是不利的。于是针对高速PCB设计,业界人士提出了一种新的设计思路,成为“自上而下”的设计方法,经过多方面的方针分析和优化,避免了绝大部分可能产生的问题,节省了大量的时间,确保满足工程预算,产生高质量的印制板,避免繁琐而高耗的测试检错等。利用差分线传输数字信号就是高速数字电路中控制破坏信号完整性因素的一项有效措施。在印制电路板(PCB抄板)上的差分线,等效于工作在准TEM模的差分的微波集成传输线对。其中,位于PCB顶层或底层的差分线等效于耦合微带线,位于多层PCB内层的差分线,等效于宽边耦合带状线。数字信号在差分线上传输时是奇模传输方式,即正负两路信号的相位差是180,而噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现,在接受器中正负两路的电压或电流相减,从而可以获得信号消除共模噪声。而差分线对的低压幅或电流驱动输出实现了高速集成低功耗的要求。

设计流程及方法

UED设计流程及方法 “用户体验设计”无疑是这两年互联网行业最炙手可热的话题,而从我们成都UCD书友会火爆的现场来看,也的确如此。那么“用户体验设计”为什么会如此火爆呢?这需要从互联网的Web2.0革命说起。 这场革命,代表了互联网应用关注焦点的变迁,从以内容为王的门户型网站时代,转变为以用户为中心的互联网服务时代。以用户为中心的互联网服务,自然就需要以用户为中心的设计。但是要做到真正的以用户为中心的设计却并不简单。 这是什么意思呢?我想用彩程的实际经历对这个问题做出解释。和很多其它软件企业一样,彩程也是从一些中小型的企业网站、电子商务网站开发业务启程的。当时我们开发一个电子商务类网站的流程是什么样的呢? 首先会由超级打杂老妖出马,跟客户沟通,套出用户的需求,然后由费西或是老妖自己,三下五除二的搞一个首页出来,拿去给用户确认,用户如果点头,那么ok,开始做首页的html切图,然后丢给程序员开始开发,同时,美工继续孤军深入,出各种特征内页,切html,交给程序员开发,如此循环往复。而一旦整个项目开始进行,客户就很少再参与其中了。 于是,这个项目持续运行,直到某一天,程序员说:“好了”,这样,老妖满怀希望的冲到客户那里,很想听到客户对网站认可,但实际的场景往往是: 客户抱怨说,这里我明明是想要个Flash广告,但是却只有一张图片;这个订单系统怎么不好用,为什么不参考淘宝来做呢?我还想要个会员系统,每个会员有自己的个人页面。 这个时候,可怜的老妖只能作出两种选择,要么照单全收,ok,哪里有问题我给你改哪里,要么就是耍死皮,但是后面一种情况一般不会出现,因为老妖不愿因为得罪客户而丢掉奶粉钱。所以,这个原本大家都认为很简单的网站项目就这样被delay下去了。 这样的情况出现的次数多了,让公司首脑小s同学很不满意,于是他开始召集大家思考,这是为什么呢?让我们来看看之前我们的流程:

本质安全电路设计要求

本质安全电路设计要求 发布时间:2009-8-26 16:21:16 阅读:935次 本质安全电路设计要求 本质安全型:是指电路、系统及设备在正常状态下和规定的故障状态下,产生的任何电火花或任何热效应都不能引起规定的爆炸混合物爆炸的电气设备。这个定义中的正常状态是指电气设备在设计规定条件下的正常工作(试验时在试验装置中产生的短路或断路视为正常状态);故障状态是指在试电路,非保护性元件损坏或产生短路、断路、接地及电源故障等情况。这种设备的防爆原理,就是设法减小电路火花的能量及元件上的温度(其方法就是降低电源电压、减小电路电流,采用适当的电气元件及其参数),使其不能点燃矿井中爆炸混合物,达到防爆的目的。 由于这类设备产生的明火花不点燃爆炸性混合物,因此它的优点很多,体积小、重量轻,便于携带,而且安全程度高。 要使电路火花不点燃爆炸性混合物,那么这种电路就只能是弱电系统。因此,本质安全型电气系统和设备,主要是用于控制、通讯、信号、测量、和监视方面。 一、基本要求 本质安全电路应满足以下基本要求: 1.本安电路与非本安电路在同一隔爆外壳内布置时,最基本要求是分开布置。 为了保证本安型系统的安全,免受非本安系统的影响,要求分开布置是非常必要的。在产品设计和装配中,必须注意这个问题。然而,由于在隔爆外壳内空间和位置都受到了限制,所以分开布置也只能是相对的,不是绝对的。我们应该在有限的空间内合理布置,力求本安系统与非本安系统分开要符合GB3836.4-2000的要求。为了保证质量,除了外观检查外,还应把本安参数检查耐压试验列入产品出厂试验项目。一般,当本安系统与非本安系统在电路上有连接时,应采取隔离措施,并按标准进行耐压试验。其次,为了易于辨别,安全火花电路用的连接导线用蓝色,接线端子应有“i”标志。 2.本质安全设备的温度组别应按6.2和GB3836.1-2000中第5章规定,以避免热表面引起点燃。温度组别不适用于关联设备。 3.电气参数要求,系统或设备必须经过防爆检验单位检查和试验,证明它在正常状态和故障状态下的明火花不会点燃爆炸性混合物。 注:

电路设计的方法

1 电路设计的方法 淮南矿业集团第十四中学 张学东(232046) 电路设计,一方面是初中物理教学的要求,另一方面也是初中阶段培养创新能力的一种途径。谈及设计许多初中学生不禁瞪眼自问:“设计,起码也得是工程师才能干的事,我们能行吗?”是的,我们所学的知识还是非常有限的,要有重大的发明创造还有很大的困难,但设计也并非就是科学家、工程师们干的事,一些小发明、小创造我们还是能够做到的,我们可以利用学过的知识解决生活中的一些困难,那就是一种发明创造,如有位学生外出时经常遇到书包、雨伞等物品没地方放置,于是他就用铁丝变成了一个S 形的挂钩,只要找到一个半厘米宽的沿子,就可以用这个钩子把书包等物品挂起来;当然这些灵感是来自于生活,你不参加劳动、不注意观察,那你又怎么会有什么困难需要解决呢?那你又怎么会有强烈地发明欲望呢?只有将知识和生活完美地结合,你才能变得聪明起来,你才会成为一个有创新能力的人。完成一项发明创造,需要大量的知识积累,这就促使我们认真学习科学理论知识,使我们的学习变得有目的,当一项发明完成时,成功的喜悦会更加激发我们学习的热情,使学习变成我们生活中一件乐事。 设计往往也是一种模仿,即对现有一些实际事物模型加以改进或替换,下面我们以初中物理教材(上海科技版)第二册第17章第6节内容为例,来谈谈电路设计的思路和方法。 课本中提出:有一个电阻值看不清楚的电阻R x ,我们要测出它的电阻值,但手边只有电池组、电压表、开关、阻值已知为R 0的电阻器和几根导线。能否用这些器材测出R x 的电阻值?试设计一个电路,并说明测试方法。 我们刚做过伏安法测电阻的实验,那么这里要 求测电阻与伏安法测电阻又有什么不同呢?比较一 下条件发现,这里所给的器材中少了一个电流表和 一个滑动变阻器,但多了一个定值电阻。没有滑动 变阻器时只要电池组的电压不太大就行了,但没有电流表,电流如何测呢?没有电流,那如何运用R=U/I 算出电阻呢?虽然没有电流表,但多

集成电路设计方法--复习提纲

1.什么叫IC 的集成度?目前先进的IC规模有多大? 集成度就是一块集成电路芯片中包含晶体管的数目,或者等效逻辑门数 2012年5月 71亿晶体管的NVIDIA的GPU 28nm 2.什么叫特征尺寸? 特征尺寸通常是指是一条工艺线中能加工的最小尺寸,反映了集成电路版图图形的精细程度,如MOS晶体管的沟道长度,DRAM结构里第一层金属的金属间距(pitch)的一半。 3.目前主流的硅圆片直径是多少? 12英寸 4.什么叫NRE(non-recurring engineering)成本? 支付给研究、开发、设计和测试某项新产品的单次成本。在集成电路领域主要是指研发人力成本、硬件设施成本、CAD工具成本以及掩膜、封装工具、测试装置的成本,产量小,费用就高。 5.什么叫recurring costs? 重复性成本,每一块芯片都要付出的成本,包括流片费、封装费、测试费。也称可变成本,指直接用于制造产品的费用,因此与产品的产量成正比。包括:产品所用部件的成本、组装费用以及测试费用。 6.什么叫有比电路? 靠两个导通管的宽长比不同,从而呈现的电阻不同来决定输出电压,它是两个管子分压的结果,电压摆幅由管子的尺寸决定。 7.IC制造工艺有哪几种? 双极型模拟集成电路工艺、CMOS工艺、BiCMOS工艺 8.什么叫摩尔定律?摩尔定律面临什么样的挑战? 当价格不变时,积体电路上可容纳的电晶体数目,约每隔24个月(现在普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”)便会增加一倍,性能也将提升一倍;或者说,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。 面临面积、速度和功耗的挑战。 9.什么叫后摩尔定律?后摩尔定律下IC设计面临哪些挑战?解决方案? 多重技术创新应用向前发展,即在产品多功能化(功耗、带宽等)需求下,将硅基CMOS和非硅基等技术相结合,以提供完整的解决方案来应对和满足层出不穷的新市场发展。 挑战:a单芯片的处理速度越来越快,主频越来越高,热量越来越多b.互联线延迟增大解决方案:1.多核、低功耗设计2.3D互联、无线互联、光互连 延续摩尔定律“尺寸更小、速度更快、成本更低”,还会利用更多的技术创新:节能、环保、舒适以及安全性 架构:多核散热:研发新型散热器更薄的材料:用碳纳米管组装而成的晶体管速度更快的晶体管:超薄石墨烯做的晶体管纳米交叉线电路元件:忆阻器 光学互联器件分子电路、分子计算、光子计算、量子计算、生物计算 10. IC按设计制造方法不同可以分为哪几类? 全定制IC:硅片各掩膜层都要按特定电路的要求进行专门设计 半定制IC:全部逻辑单元是预先设计好的,可以从单元苦衷调用所需单元来掩模图形,可使用相应的EDA软件,自动布局布线

初中物理电路设计的解题技巧.学生版

电路设计的解题技巧 知识互联网 思路导航 电路设计的解题技巧 1.先排布用电器连接关系和位置 1)单一用电器 2)两个用电器 要判断串联还是并联的关系, 方法如下: a)串联:要求同时工作、同时不工作; 而且一个不工作, 另一个也不能工作. b)并联:两个用电器可以独立工作, 互不影响. 3)三个或者三个以上的用电器 a)判断串联还是并联的关系, 方法见上. b)判断用电器在支路上还是干路上:若此用电器不工作其他用电器都不能工作的话, 这 个用电器在干路上; 若此用电器不工作的时候, 其他用电器仍可以工作的, 这个用 电器在支路上.

2. 再排布开关的位置和连接关系 1) 判断支路开关还是干路开关 a) 若开关断开, 干路、支路所有用电器都不工作了, 说明是干路开关. b) 若开关可以单独控制其中某一个用电器, 对其他用电器没有影响, 说明是支路开关. 2) 判断多个开关之间是串联还是并联 a) 开关串联:多条件同时满足(一个条件就是一个开关), 也叫“一票否决制”. b) 开关并联:只要满足任何一个条件, 也叫“一票通过制”. 3) 单刀多掷开关、双刀双掷开关 【例1】 下列文具中, 通常情况下属于绝缘体的是( ) A .铅笔芯 B .塑料笔杆 C .金属小刀 D .不锈钢尺 【例2】 下列物体通常情况下都属于绝缘体的一组是( ) A .汽油和盐水 B .塑料和陶瓷 C .人体和大地 D .黄铜和石墨 例题精讲 模块一 电荷与电流的形成

【例3】定向移动形成电流. 物理学中规定定向移动的方向为电流的方向. 【例4】判断: 1. 闭合的电路中有电流, 就一定有正电荷发生定向移动( ) 2. 只有正电荷定向移动才能形成电流( ) 3. 金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的( ) 4. 金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向相反( ) 5. 如果正负电荷同时做定向移动, 则不会形成电流( ) 【例5】电源是将能转化成能的装置; 用电器是将能转化成能的装置. 【例6】如图甲为一实物电路连接图, 如图乙是某同学所画出其对应的电路图, 正确的是( ) 【例7】只改动一根导线, 让两盏灯并联发光. 例题精讲 模块二电路识别 L1 S S L1 L2S L1 L2 S S L1 + - L2 A B C D 图甲图乙

电路设计方法与技巧 (2)

电路设计方法与技巧 根据题目条件或要求设计出合理的电路,是初中物理中的一个重点与难点问题。解决这类问题的时一定要抓住外部连接情况及对应现象,逐步画出可能的电路结构,最后综合考虑找到满足题中所有现象的电路,得出符合题意的答案。解决此类问题的关键是:(1)先根据条件判断用电器的连接关系,确定开关的作用;(2)然后根据开关是否控制某个用电器,判断开关的位置,既要注意到开关对某个电路的影响,又要注意到对整体的影响。 题1.有一商品仓库,后门进货、前门取货,现有红绿两只灯泡和一个电铃、一个电池组、两个开关,还有若干条导线。请你为仓库值班人员设计一个电路:电铃响同时红灯亮,表示取货人在前门按开关;电铃响同时绿灯亮,表示送货人在后门按开关。要求在方框内画出设计的电路图。图中要标明红灯、绿灯及对应的前门、后门的开关。 解析:根据题意可知:1.绿灯与红灯的工作情况互不影响,各自均可独立工作,可知这两盏灯应该是并联的;2.前门开关与红灯在一支路上,后门开关与绿灯在另一支路上;3.无论红灯亮或是绿灯亮时,电铃均响,可知电铃应该在干路上。综合以上信息,设计电路图如图1如示。 题2.某控制电路的一个封闭部件上有A、B、C三个接线柱和灯泡、电铃各一只,如图2所示。(1)用导线连接A、C时,灯亮铃不响:(2)连接A、B时,铃响灯不亮;(3)连接B、C时,灯不亮铃也不响,请你根据上述情况画出这个部件的电路图。 解析:解答本题时要循序渐进,逐步分析,最后归纳总结得出答案。根据现象(1)可知此盒内必有电源,且与灯泡通过A、C构成闭合电路,与之相符的电路如图3甲、乙。

根据现象(2)可知电源与电铃通过A.B构成闭合电路,与之相符的电路如图3丙、丁所示。 综合现象(1)(2)的可能电路图可知,电源必与A柱相连,则符合(1)(2)两个要求的电路如图4所示。 现象(3)灯不亮铃不响,表明连接B、C所构成的回路中没有电源。综合上述分析,整理得图5便是符合题意的正确答案。 题3.如图6所示是一个盒子,a、b是面板上的两个窗口,a内有红灯泡,b内有绿灯泡,有3节干电池串联供电。只闭合S1,红灯、绿灯都亮,只闭合S2,两灯都不亮,两个开关都闭合,只是绿灯亮,请画出盒内电路的电路图。 解析:根据题意可以首先获取以下的信息: (1)只闭合S1,红灯、绿灯均亮,这说明S1能同时控制红、绿两灯,可能的电路如图7甲、乙所示; (2)只闭合S2两灯都不亮,说明灯与S2不能单独构成通路;

年度经营计划的结构制定原则与流程

学习导航 通过学习本课程,你将能够: ●了解年度经营计划的结构; ●掌握制定年度经营计划的原则; ●知道制定年度经营计划需要收集的背景资料; ●正确制定年度经营计划. 年度经营计划的结构、制定原则与流程 一、年度经营计划的结构 年度经营计划的内容由八部分组成,因而可称之为“八股文”。其中的核心部分是立项,此外还要考虑到立项的前因后果,在时间、资源上的配置等。年度经营计划的内容要适中,如果太长,会过于浪费精力;如果太短,说明思考得可能不够深入、完整。 年度经营计划的基本结构与格式,主要包括: 1.战略目标 这一部分是对企业整体战略目标的描述和回顾,目的是保证年度经营计划与企业发展战略一致。该内容中要包括本年度公司的发展战略就下年度在整体战略中的地位和状态,并据此确定本年度的主题—-工作主题。 2.发展目标 这一部分很简略,用几行字简单阐述即可,专门介绍企业为下一年度设定的发展目标。 3.市场分析 这一部分是对整个市场的分析,并提出企业下一年度的经营整体策略。 4.具体立项 这一部分的内容是,基于企业的整体策略应该如何立项,具体要立哪些项目。 5.项目资源需求 这一部分的内容是,为了实行具体项目,企业需要哪些资源,从而做出预算。有时也会涉及人力资源等因素的讨论. 6.执行时间计划 这一部分是关于企业全年所有项目的时间安排。企业要根据具体的时间安排,制定一张总体时间表,对所有项目进行排期。这张表要足够大,能包含所有项目。同时,所有项目的时间安排要科学,避免冲突,保证按时完成计划。 7.监控计划

在这一部分要列出保证计划实施的工具和方法,即为了实现计划,应当如何监控,以保证其质量. 8.风险评估与对策 这一部分是关于计划在执行过程中可能遇到的意外情况,要说明计划在哪些情况下需要调整或重新实行。正所谓计划赶不上变化,再好的计划也可能遇到意外情况,那些每遇到意外就需要重新制定的计划是没有指导意义的。因此,要事先设定修改计划的条件。 二、年度经营计划的制定原则 制定年度经营计划时,需要遵循以下四项基本原则: 1.自上而下的制定模式 年度经营计划不是一项孤立的计划。很多企业在制定年度经营计划时,往往只参考上一年度的计划,这是一种目光短浅的做法。因此,在制定年度经营计划时,要始终以企业的总体战略规划为指导,从全局出发,做好每一项工作。 2.围绕目标 企业一旦确定目标,就要紧密围绕目标制定项目,切忌出现与目标毫无关系的项目,尤其不能看到竞争对手采取行动就盲目跟风,这是一种僵化的思考方式。企业应该围绕目标建立一套自己的逻辑方法,明确具体工作。 3。以市场为导向 企业一定要以市场,即客户和消费者为导向制定年度计划。从根本上说,营销能否成功,不是取决于投入的多少,而是企业生产的产品能否满足客户的需求。以苹果公司为例,它对广告的投入并不比中国的很多公司多,但依然能赢得消费者的信任,最重要的原因是其设计出的产品以客户为导向。 企业要做到“把市场作为所有工作的中心”,在制定年度计划时就要真正从调研客户开始,思考或观察行情以了解行业的发展趋势,并以之为导向决定为客户提供的产品。因此,企业在制定年度经营计划时,必需要考虑的不是竞争对手在做什么,而是要牢牢抓住消费者。 4。整合资源 年度经营计划是一个工业化的专业协作体,它不能由一个部门完成。企业在制定年度计划时,要把公司所有部门的主要负责人聚在一起,进行分工,全部参与。例如,生产计划由生产总监立项,销售计划由销售总监立项,人力资源计划由人力资源总监立项。最后,所有总监要达成协议,并在年度经营计划上签字,相当于对彼此和组织做出的承诺,因此,必须严肃对待。 三、年度经营计划的管理流程

集成电路培养方案.

西安邮电学院电子工程学院 本科集成电路设计与集成系统专业培养方案 学科:工学---电气信息专业:集成电路设计与集成系统(Engineering---Electric Information)(Integrated Circuit Design & Integrated System)专业代码:080615w 授予学位:工学学士 一、专业培养指导思想 遵循党和国家的教育方针,体现“两化融合”的时代精神,把握高等教育教学改革发展的规律与趋势,树立现代教育思想与观念,结合社会需求和学校实际,按照“打好基础、加强实践,拓宽专业、优化课程、提高能力”的原则,适应社会主义现代化建设和信息领域发展需要,德、智、体、美全面发展,具有良好的道德修养、科学文化素质、创新精神、敬业精神、社会责任感以及坚实的数理基础、外语能力和电子技术应用能力,系统地掌握专业领域的基本理论和基本知识,受到严格的科学实验训练和科学研究训练,能够在集成电路设计与集成系统领域,特别是通信专用集成电路与系统领域从事科学研究、产品开发、教学和管理等方面工作的高素质应用型人才。 二、专业培养目标 本专业学生的知识、能力、素质主要有:①较宽厚的自然科学理论基础知识、电路与系统的学科专业知识、必要的人文社会学科知识和良好的外语基础;②较强的集成电路设计和技术创新能力,具有通信、计算机、信号处理等相关学科领域的系统知识及其综合运用知识解决问题的能力;③较强的科学研究和工程实践能力,总结实践经验发现新知识的能力,掌握电子设计自动化(EDA)工具的应用;④掌握资料查询的基本方法和撰写科学论文的能力,了解本专业领域的理论前沿和发展动态;⑤良好的与人沟通和交流的能力,协同工作与组织能力;⑥良好的思想道德修养、职业素养、身心素质。毕业学生能够从事通信集成电路设计与集成系统的设计、开发、应用、教学和管理工作,成为具有奉献精神、创新意识和实践能力的高级应用型人才。 三、学制与学分 学制四年,毕业生应修最低学分198学分,其中必修课110学分,限选课36学分,任选课10学分,集中实践环节34学分,课外科技与实践活动8学分。

集成电路设计方法的发展历史

集成电路设计方法的发展历史 、发展现状、及未来主流设 计方法报告 集成电路是一种微型电子器件或部件,为杰克·基尔比发明,它采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。 一、集成电路的发展历史: 1947年:贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管,这是微电子技术发展中第一个里程碑; 1950年:结型晶体管诞生; 1950年: R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺; 1951

年:场效应晶体管发明; 1956年:C S Fuller发明了扩散工艺; 1958年:仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史; 1960年:H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺;1962年:美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管; 1963年:和首次提出CMOS技术,今天,95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺; 1964年:Intel摩尔提出摩尔定律,预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍; 1966年:美国RCA公司研制出CMOS集成电路,并研制出第一块门阵列; 1967年:应用材料公司成立,现已成为全球最大的半导体设备制造公司; 1971年:Intel推出1kb动态随机存储器,标志着大规模集成电路出现; 1971年:全球第一个微处理器4004Intel公司推出,采用的是MOS工艺,这是一个里程碑式的发明; 1974年:RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802; 1976年:16kb DRAM和4kb SRAM问世; 1978年:64kb动态随机存储器诞生,不足平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管,标志着超大规模集成电路时

本质安全电路设计要求

本质安全电路设计要求

本质安全电路设计要求 本质安全型:是指电路、系统及设备在正常状态下和规定的故障状态下,产生的任何电火花或任何热效应都不能引起规定的爆炸混合物爆炸的电气设备。这个定义中的正常状态是指电气设备在设计规定条件下的正常工作(试验时在试验装置中产生的短路或断路视为正常状态);故障状态是指在试电路,非保护性元件损坏或产生短路、断路、接地及电源故障等情况。这种设备的防爆原理,就是设法减小电路火花的能量及元件上的温度(其方法就是降低电源电压、减小电路电流,采用适当的电气元件及其参数),使其不能点燃矿井中爆炸混合物,达到防爆的目的。 由于这类设备产生的明火花不点燃爆炸性混合物,因此它的优点很多,体积小、重量轻,便于携带,而且安全程度高。 要使电路火花不点燃爆炸性混合物,那么这种电路就只能是弱电系统。因此,本质安全型电气系统和设备,主要是用于控制、通讯、信号、测量、和监视方面。 一、基本要求 本质安全电路应满足以下基本要求: 1.本安电路与非本安电路在同一隔爆外壳内布置时,最基本要求是分开布置。 为了保证本安型系统的安全,免受非本安系统的影响,要求分开布置是非常必要的。在产品设计和装配中,必须注意这个问题。然而,由于在隔爆外壳内空间和位置都受到了限制,所以分开布置也只能是相对的,不是绝对的。我们应该在有限的空间内合理布置,力求本安系统与非本安系统分开要符合 GB3836.4-2000的要求。为了保证质量,除了外观检查外,还应把本安参数检查耐压试验列入产品出厂试验项目。一般,当本安系统与非本安系统在电路上有连接时,应采取隔离措施,并按标准进行耐压试验。其次,为了易于辨别,安全火花电路用的连接导线用蓝色,接线端子应有“i”标志。 2.本质安全设备的温度组别应按6.2和GB3836.1-2000中第5章规定,以避免热表面引起点燃。温度组别不适用于关联设备。

电子电路设计的一般方法和步骤

电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思,也就是用什么原理来实现系统要求。因此,应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究,找出其关键问题是什么,然后根据此关键问题提出实现的原理与方法,并画出其原理框图(即提出原理方案)。提出原理方案关系到设计全局,应广泛收集与查阅有关资料,广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识,提出尽可能多的方案,以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论,一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后,必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂,方案实现的难易程度进行分析比较,并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定,那么可对两种方案都进行后续阶段设计,直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较,才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后,便可着手进行总体方案的确定,原理方案只着眼于方案的原理,不涉及方案的许多细节,因此,原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的,它可能由一个单元电路构成,亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来,必须把每一个框图进一步分解成若干个小框,每个小框为一个较简单的单元电路。当然,每个框图不宜分得太细,亦不能分得太粗,太细对选择不同的单元电路或器件带来不利,并使单元电路之间的相互连接复杂化;但太粗将使单元电路本身功能过于复杂,不好进行设计或选择。总之,

应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发,恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图,对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此,必须根据系统要求,明确功能框对单元电路的技术要求,必要时应详细拟定出单元电路的性能指标,然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个,因此必须进行分析比较,择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多,性能、价格和体积各异,而且新品种不断涌现,这就需要我们经常关心元器件信息和新动向,多查阅器件手册和有关的科技资料,尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格,这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适,需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求,其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展,各种集成电路大量涌现,集成电路的应用越来越广泛。今天,一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路,它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况,如:在高频、宽频带、高电压、大电流等场合,集成电路往往还不能适应,有时仍需采用分立元件。另外,对一些功能十分简单的电路,往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题,就不必选用集成电路。

印制电路板手工制作方法与技巧

印制电路板手工制作方法与技巧 印制电路板(PCB板)是电子制作的必备材料,既起到元器件的固定安装作用,又起到元器件相互之间的电路连接作用,也就是说只要有元器件就一定需要PCB板,而PCB板不可能从市场上直接选购,一定要根据电子制作(电子产品)的不同需要单独生产制作。产品生产中的PCB板通常要委托专业生产厂家制作,但我们在科研、产品试制、业余制作、学生的毕设、课设大赛、创新制作等环节中只需一两块PCB板时,委托专业厂家制作,不仅时间长(一周左右或更长),费用高(百元以上),而且不便随时修改。电子制作中如何用最短时间(几十分钟)、最少费用(每平方厘米几分钱)、最简单的办法(一学就会)加工制作出精美的PCB板呢?下面向读者介绍几种简便易行的方法。 PCB板分单面板、双面板、多层板几种,在业余条件下只能实现单面和双面板印制板的制作。制作通常要经过如下几个环节: 设计准备覆铜板转移图形腐蚀钻孔表面处理 一、设计 把电路原理图设计成印制电路布线图,可在计算机上通过多种PCB设计软件实现。简单电路如可直接用手工布线完成,具体操作方法、要求、技巧等内容将在今后文章中详细介绍。 二、准备覆铜板 覆铜板是制作PCB板的材料,分单面覆铜板和双面覆铜板,铜箔板(厚度有18um、35um、55um和70um几种)通过专用胶热压到PCB基板上(基板厚度有0.2、0.5….1、1.6等几种规格),如图1所示。 制作中PCB板厚度根据制作需求选择,常用规格为1.6nm,铜箔厚度尽量选择薄的覆铜板,这样腐蚀速度快、侧蚀少,适合高精度PCB板的制作。覆铜板外形尺寸的大小与形状完全根据制作需求而定,可用剪板机、剪刀、锯等工具实现。 三、转印图形(或描绘) 将设计好的PCB布线图(包括焊盘与导线)转印(或描绘)到覆铜板上。本环节要求线条清晰、无断线、无砂眼、无短接,且耐水洗、抗腐蚀。 方法一:手工描绘法 (1)将设计好的PCB图按1:1画好,然后通过复写纸印到覆铜板上。

《设计程序与方法》课程标准模板

《设计程序与方法》课程标准 课程编码[ ] 适用专业[ ] 课程承担单位[ ] 学时[ ] 制定人[ ] 制定日期[ ] 审核人[ ] 审核日期[ ] 批准人[ ] 批准日期[ ] 一、课程性质与作用 本课程是工业设计专业的一门专业基础课,是理论与实践相结合的课程。本课程采用任务体系教学,通过学习工业产品设计的任务与原则,将产品形态设计、产品造型的美学法则、产品色彩设计的基本理论、与工业产品造型设计有关的人机工程学知识、产品造型设计的表现技法和主要程序,以及产品造型的质量评价等知识融会贯通,掌握工业产品设计的基础理论和方法,探求人一机一环境相互协调的设计思想,学会一般工业产品的设计程序和方法,能与他人合作完成工业产品设计任务,配合其他人员完成一般家电产品、家具产品、电子设备等工业产品的开发和设计工作。 本课程的主要就业岗位为工业设计师、产品设计师,以“电热水壶设计”、“移动硬盘造型设计”项目为载体,将工业设计方法、程序、市场调研、专利等知识融到项目中进行讲解。本课程是工业设计课程体系中职业技能的重要内容,是工业设计专业的核心课程之一,是学生必须掌握的职业技能要素,是达到工业设计职业标准的前提和基础。 本课程需要前期学习《工业设计概论》、《设计表现技法》课程,完成前导任务是“本专业相关的美术基础训练”,为本课程学习提供理论知识与必备技能。本课程为后续课程《产品造型设计》、《产品结构与创新设计》提供必须的专业基础知识。 二、课程目标 本课程的核心能力是产品的设计流程与设计方法,这就要求学生先掌握必要的设计手段和设计理论知识,继而获得岗位所需的实际产品设计知识和技能,为后续课程的学习,为将来走上社会从事产品设计、工业设计等工作打下坚实的基础。 (一)知识目标 1.了解工业设计的各种方法; 2.学会使用有效的方法和流程进行工业产品的策划和设计; 3.能与团队协作完成完整的工业产品设计任务。 (二)能力目标 1.学会工业产品形态设计的思维方法和创造方法;

集成电路设计方法--复习提纲

集成电路设计方法--复习提纲 2、实际约束:设计最优化约束:建立时钟,输入延时,输出延时,最大面积 设计规则约束:最大扇出,最大电容 39.静态时序分析路径的定义 静态时序分析通过检查所有可能路径上的时序冲突来验证芯片设计的时序正确性。时序路径的起点是一个时序逻辑单元的时钟端,或者是整个电路的输入端口,时序路径的终点是下一个时序逻辑单元的数据输入端,或者是整个电路的输出端口。 40.什么叫原码、反码、补码? 原码:X为正数时,原码和X一样;X为负数时,原码是在X的符号位上写“1”反码:X为正数是,反码和原码一样;X为负数时,反码为原码各位取反 补码:X为正数时,补码和原码一样;X为负数时,补码在反码的末位加“1” 41.为什么说扩展补码的符号位不影响其值? SSSS SXXX = 1111 S XXX + 1 —— 2n2n12n1例如1XXX=11XXX,即为XXX-23=XXX+23-24. 乘法器主要解决什么问题? 1.提高运算速度2.符号位的处理 43.时钟网络有哪几类?各自优缺点? 1. H树型的时钟

网络: 优点:如果时钟负载在整个芯片内部都很均衡,那么H 树型时钟网络就没有系统时钟偏斜。缺点:不同分支上的叶节点之间可能会出现较大的随机偏差、漂移和抖动。 2. 网格型的时钟网络 优点:网格中任意两个相近节点之间的电阻很小,所以时钟偏差也很小。缺点:消耗大量的金属资源,产生很大的状态转换电容,所以功耗较大。 3.混合型时钟分布网络优点:可以提供更小的时钟偏斜,同时,受负载的影响比较小。缺点:网格的规模较大,对它的建模、自动生成可能会存在一些困难。 总线的传输机制? 1. 早期:脉冲式机制和握手式机制。 脉冲式机制:master发起一个请求之后,slave在规定的t时间内返回数据。 握手式机制:master发出一个请求之后,slave在返回数据的时候伴随着一个确认信号。这样子不管外设能不能在规定的t时间内返回数据,master都能得到想要的数据。 2. 随着CPU频率的提高,总线引入了wait的概念 如果slave能在t时间内返回数据,那么这时候不能把wait信号拉高,如果slave不能在t时间内返回数据,那么必须在t时间内将wait信号拉高,直到slave将可以返回

PCB设计电路中的布线方法和技巧

PCB设计电路中的布线方法和技巧 PCB又被称为印刷电路板(Printed Circuit Board),它可以实现电子元器件间的线路连接和功能实现,也是电源电路设计中重要的组成部分。 多层板布线: 高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。在PCB Layout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,同时也存在一个问题,PCB半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求在进行PCB Layout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。 1、高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好 高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。 2、高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好 所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显着提高速度和减少数据出错的可能性。 3、高频电路器件管脚间的引线越短越好 信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB 线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。 4、注意信号线近距离平行走线引入的“串扰” 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“串扰”,串扰是指没有直接连接的

集成电路设计流程

集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 正向设计与反向设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 自顶向下和自底向上设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计 –Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为 IC主要的设计方法 –从确定电路系统的性能指标开始,自系 统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理 级逐级细化并逐级验证其功能和性能 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计关键技术 . 需要开发系统级模型及建立模型库,这些行 为模型与实现工艺无关,仅用于系统级和RTL 级模拟。 . 系统级功能验证技术。验证系统功能时不必 考虑电路的实现结构和实现方法,这是对付 设计复杂性日益增加的重要技术,目前系统 级DSP模拟商品化软件有Comdisco,Cossap等, 它们的通讯库、滤波器库等都是系统级模型 库成功的例子。 . 逻辑综合--是行为设计自动转换到逻辑结构 设计的重要步骤 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University

电路设计方法与技巧

电路设计方法与技巧 DIV.MyFav_1294121772733 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1294121772733 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1294121772733 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1294121772733 P.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 0cm; FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; BORDER-LEFT: medium none; LAYOUT-GRID-MODE: char; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: medium none; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: center}DIV.MyFav_1294121772733 LI.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 0cm;

设计的基本方法和基础知识

设计的基本方法和基础知识 一、教学目标 1、知识与技能 了解技术设计的种类 理解设计的原则、方法和标准 掌握设计的一般过程 2、过程与方法 通过学生自己列举生活中的设计,引起学生对生活中设计的观察与思考 通过评价和鉴赏成功和失败的设计,使学生理解设计的原则、方法和标准 3、情感态度与价值观 使学生认识到设计是一个有计划的创新过程,设计于生活,培养学生注意观察身边的事物,开发创造潜能。 二、教学重难点 重点:理解设计的原则,方法,标准 难点:熟悉设计全过程的顺序,正确理解他们之间的含义 三、教学方法:案例欣赏,任务驱动,互动游戏,实物展示

四、教学参考书:粤教版优秀教案教案设计(技术与设计1)、高中新程通用技术教学设计与案例、科学出版社《设计与技术》(英国) 五、教具:多媒体平台、、各种实物 六、教学过程 学生上台展示创意设计,进行简单的评讲。 由学生的改进性创意设计导入题 (一)、技术设计的种类 技术设计三大类:原创性设计、改进性设计、综合性设计。 学生:拿出纸笔写出身边的的设计,并初步进行分类 教师:点评学生的分类,引导学生利用本重点的定义和例子进行辨别 【案例】红酒开瓶器的三种设计 1原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞,设计的螺旋状开瓶器。这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计提问:想一想这种开瓶器存在哪些不足? 1)、两只手向相反方向拉木塞时,当软木塞突然离开酒瓶时,因酒瓶的突然后退,可能将酒洒出瓶外,甚至因左手握不住酒瓶,造成酒瓶脱手。 2)、有些酒瓶由于软木塞太紧,即使用较大的力也无法

拔出。 提出:想一想如何改进? 2改进性设计 利用杠杆省力的原理以及齿轮改变力的方向的原理进行改进。 在总的方案原理变化不大的情况下,对已有的设计进行局部的变更改进,使其更加合理、完善,或满足某些特定的需要。 举例:以笔作为主体 +鹅毛=鹅毛笔 +电脑=电脑笔 +音乐=音乐笔 +香味=香味笔 +彩色=彩色笔 +磁性=磁性笔 +照明=照明笔 +翻译=翻译笔 +验钞=验钞笔 +玩具=玩具笔 +录音=录音笔 3综合(组合)性设计

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