物理电路图范文第1篇
整车电路图的优点在于:对全车电路有完整的概念, 它既是一幅完整的全车电路图, 又是一幅互相联系的局部电路图。重点难点突出、繁简适当。在此图上建立起电位高、低的概念:其负极“-”接地 (俗称搭铁) , 电位最低, 可用图中的最下面一条线表示;正极“+”电位最高, 用最上面的那条线表示。电流的方向基本都是由上而下, 路径是:电源正极“+”→开关→用电器→搭铁→电源负极“-”。大可能减少电线的曲折与交叉, 布局合理, 图面简洁、清晰, 图形符号考虑到元件的外形与内部结构, 便于读者联想、分析, 易读、易画。各局部电路 (或称子系统) 相互并联且关系清楚, 发电机与蓄电池间、各个子系统之间的连接点尽量保持原位, 熔断器、开关及仪表等的接法基本上与原图吻合。
1 一般汽车电路的接线规律
汽车线路一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路有颜色和编号加以区分, 并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线, 即:蓄电池火线 (30号线) 、附件火线 (Acc线) 、钥匙开关线 (15号线) 。
(1) 蓄电池火线 (B线或30号线) 从蓄电池正极引出直通熔断器盒, 也有汽车的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上, 再从那里引出较细的火线。
(2) 点火仪表指示灯线 (IG线或15号线) 点火开关在ON (工作) 和ST (起动) 挡才有电的电线, 必须有汽车钥匙才能接通点火系统、预充磁、仪表系统、指示灯、信号系、电子控制系重要电路。
(3) 专用线 (Acc线或15号线) 用于发动机不工作时需要接入的电器, 如收放机、点烟器等。点火开关单独设置一挡予以供电, 但发动机运行时收音机等仍需接入与点火仪表指示灯等同时工作, 所以点火开关触刀与触点的接触结构要作特殊设计。
(4) 起动控制线 (ST线或50号线) 起动机主电路的控制开关 (触盘) 常用磁力开关来通断。磁力开关的吸引线圈、保持线圈可以由点火开关的起动挡控制。大功率起动机的吸引、保持线圈电流也很大 (可达40A~80A) , 容易烧蚀点火开关的“30~50”触点对, 必须另设起动机继电器。装有自动变速器的轿车, 为了保证空挡起动, 常在50号线上串有空挡开关。
(5) 搭铁线 (接地线或31号线) 汽车电路中, 以元件和机体 (车架) 金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制, 将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。搭铁点分布在汽车全身, 由于不同金属相接 (如铁、铜与铝、铅与铁) , 形成电极电位差, 有些搭铁部位容易沾染泥水、油污或生锈, 有些搭铁不良, 如灯不亮、仪表不起作用、喇叭不响等。要将搭铁部位与火线接点同等重视, 所以现代汽车局部采用双线制, 设有专门公共搭铁接点, 编绘专门搭铁线路图, 堪与熔断器电路提纲图并列。为了保证起动时减少线路接触压降, 蓄电池极桩夹头、车架与发动机机体都接上大截面积的搭铁线, 并将接触部位彻底除锈、去漆、拧紧。从根本上讲, 要看懂汽车电路图, 首先要具备一定的电工和电子学基础知识, 熟悉汽车电器与电子设备的结构原理, 了解我国规定的以及进口车型采用的汽车电路图所用图形符号 (包括导线、端子和导线的连接、触点与开关、电器元件、仪表、传感器、电器设备和一些限定符号) 的意义和汽车电气线路一般的结构特点。在这基础上, 先从比较熟悉的车型入手, 由简到繁、整理归纳、逐步深入, 以至触类旁通。由于目前各型汽车的电路图尚不规范, 特别是各种进口汽车的一些图形符号还很不一致, 很多检修人员对电控汽车的结构原理也并不熟悉, 所以要看懂各种车型的电路图有一定难度。
2 一般电路读图的基本方法
由于各国汽车电路图的绘制方法、符号识别以及文字、技术标准等的不同, 各国汽车电路图有很大差异, 甚至同一国家不同公司的汽车电路图也存在着较大的差异, 这就给我们读图带来许多麻烦。想要完全读懂一种车型的整车电路图, 特别是较复杂的进口轿车的电路图并非是一件轻松的事, 因此掌握汽车电路读图的基本方法是十分必要的。
(1) 按整车电路系统的各功能及工作原理把整车电气系统分成若干个独立的电路系统, 分别进行分析。这样化整体为部分, 可以有重点地进行分析。为了阅读方便, 现在多数汽车的电原理图是按各个电路系统进行绘制的。
(2) 在分析某个电路系统前, 要清楚该电路中所包括的各部分的功能和作用, 技术参数等。例如电路中的各种自动控制开关在什么条件下闭合或断开等等。
(3) 在阅读电路图时, 应掌握回路原则, 即电路中工作电流是电源正极流出, 经用电设备后流回电源负极;电路中只有当电流流过用电设备时, 用电设备才能工作。
(4) 按操作开关的功能及不同工作状态来分析电路的工作原理。如点火系供电, 点火开关应处于点火档或起动档。在标准画法的电路图中, 开关总是处于零位, 即开关处于断开状态;电子开关的状态则视具体情形而定。所说的电子开关重要包括晶体管及晶闸管等具有开关特性的电子元件。
(5) 阅读电路图时, 把含有线圈和触点的继电器, 看成是由线圈工作的控制电路和触点工作的主电路两部分。主电路中的触点只有在线圈电路在中有工作电流流过后才能动作。在电路图中画出的是继电器线圈处于失电状态。
(6) 连接线图时, 要正确判断接点标记、线型和色码标志。相关知识已在上一节中作了介绍。须指出的是标记颜色的字母因母语不同而有区别, 美国、日本及我国采用英文字母;德国采用德语字母;前苏联采用俄语字母。
(7) 进口汽车一般只配有线路图, 其原理图往往是进口以后有关人员为研究、使用与检修而收集和绘制的。由于这些图的来源不同, 收集时间不同以及符号、惯例的变更等, 在画法上可能出现差异。所以在读电路图时应注意这一点。
总之, 掌握这些读图的基本方法, 只是为读图打下一定基础, 要达到快速准确的读图, 还需要不断学习和实践。一般国产车的电路图都比较简单, 而进口汽车的电路图则不然, 非需下一番功夫不可。
3 汽车电路图的读识通用技巧和经验
汽车上各种电器装置繁多, 电器线路密集纵横交错, 如果不从电路原理上掌握其连线规律, 诊断电路故障就比较难。要修好汽车电气设备必须读懂和掌握汽车电路图, 尤其是初学者更要学会如何识读汽车电路图。虽然不同汽车厂商的汽车电路图的绘制风格存在差异, 给电路读图带来不便, 但是汽车电路图的读识仍然存在一些通用技巧和经验可以遵循。
(1) 认真读几遍图注。图注说明了该汽车所有电气设备的名称及其数码代号, 通过读图注可以初步了解该汽车都装配了哪些电气设备。然后通过电气设备的数码代号在电路图中找出该电气设备, 再进一步找出相互连线、控制关系。这样就可以了解汽车电路的特点和构成。
(2) 牢记电气图形符号。汽车电路图是利用电气图形符号来表示其构成和工作原理的。因此, 必须牢记电路图形符号的含义, 才能看懂电路原理图。对于电器线路图, 由于电路中零部件或元器件多以其外行轮廓的示意形状表示, 因此对于这些外行轮廓的形状也应熟记。
(3) 熟记电路标记符号。为了便于绘制和识读汽车电气电路图, 有些电器装置或其接线柱等上面都赋予不同的标志代号。
(4) 牢记汽车电路特点。
(1) 单线制; (2) 负极搭铁; (3) 用电设备并联。
以上特点全部体现在电路图中, 因此电路读图时充分利用这些特点, 能起到事半功倍的效果。
(5) 牢记回路原则。任何一个完整的电路都是由电源、熔断器、开关、控制装置、用电设备、导线等组成。电流流向必须从电源正极出发, 经过熔断器、开关、控制装置、导线等到达用电设备, 再经过导线 (或搭铁) 回到电源负极, 才能构成回路。
因此电路读图时, 有三种思路。
(1) 思路一:沿着电路电流的流向, 由电源正极出发, 顺藤摸瓜查到用电设备、开关、控制装置等回到电源负极。
(2) 思路二:逆着电路电流的方向, 由电源负极 (搭铁) 开始, 经过用电设备、开关、控制装置等回到电源正极。
(3) 思路三:由用电设备开始, 以此查找其控制开关、连线控制单元, 到达电源正极和搭铁 (或电源负极) 。
实际应用时, 可视具体电路选择不同思路, 但有一点值得注意:随着电子控制技术在汽车上的广泛应用, 大多数电气设备电路同时具有主回路和控制回路, 读图时要兼顾两回路。
(6) 浏览全图, 分割各个电元系统。要读懂汽车电路图, 首先必须掌握组成电路的各个元件的基本功能和电器特性。在大概掌握全图的基本原理的基础上, 再把一个个单元系统电路分割开来, 这样就容易抓住每一部分的主要功能及特性。
(7) 熟记各局部电路之间的内在联系和相互关系。识图时, 不但要熟悉各局部电路的组成、特点、工作过程和电流流经的路经, 还要了解各局部电路之间的联系和相互影响。这是迅速找出故障部位、排除故障的必要条件。
(8) 掌握各种开关在电路中的作用。对于组合开关, 实际线路是在一起的, 而在电路图中又按其功能画在画在各自的局部电路中, 遇到这种情况必须仔细研究识读。
(9) 全面分析开关、继电器的初始状态和工作状态。
(10) 掌握电器装置在电路图中的位置。在汽车电气系统中, 有大量电气装置时机电合一的, 如各种继电器, 还有多层、多档组合开关、这些电器设备装置在电路图上表示时, 厂家为了使画法既简单 (便于画图) 又便于识读, 多根据实际情况采用集中表示法或分开法来反映电路的连接情况。
(11) 先易后难, 有些汽车电路图的某些局部电路可能比较复杂, 一时难以看懂, 可以暂时将其放一放, 待其他局部电路都看懂后, 结合看懂图中与该电路有联系的有关信息, 再来进一步识读这部分电路。
(12) 注意搜集资料和经验积累。由于新的汽车电气设备不断地出现和应用在汽车上, 汽车电路地变化很大。特别注意实际工作经验积累, 新技术、新工艺的应用和创新。
摘要：随着汽车电子技术的发展, 汽车电路图变得越来越复杂、越来越重要, 因此如何快速而准确地识读汽车电路图是许多汽车维修人员常常感到头疼的事情。本文主要研究了汽车电路的接线规律、读图的基本方法和基本要领等。
关键词：汽车电路图,分析
参考文献
[1] 徐向阳.汽车电器与电子控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[2] 李涵武.车身电气[M].北京:化学工业出版社, 2005.
物理电路图范文第2篇
［摘要］本文从机顶盒的硬软件结构出发，就其硬件选择、菜单结构的规划、遥控器的选择及功能测试、性能测试和功能创新话题谈了自己的看法和观点。
［关键词］增强型机顶盒 菜单结构 学习型遥控器
“十一五”期间，全国数字电视推广工作正全面展开，作为有线数字电视系统用户终端接收设备的机顶盒，在整转战略中的关键性作用勿庸置疑。整转采用的多为按照广电总局《有线电视机顶盒和遥控器功能实施指导意见》定义的第一类机顶盒(另增加数据广播和准视频点播功能)，本文称为增强型机顶盒(以下简称STB)。如何选择STB，是摆在每个运营商面前的大事。由于STB结构复杂，功能强大，故其选型流程较为复杂。本文从STB的基本结构出发，就其选型要点及创新功能与业界同仁展开探讨。
STB的基本结构
STB是电视技术与计算机技术的融合性产品，其由硬件和软件组成。
1．STB的硬件结构
STB一般由高频头，调谐器、主芯片、内存、CA(条件接收)接口及视音频输出等几大部分。
主芯片集成了CPU和图形管理器，可以运行各种软件完成诸多任务，如解复用、解扰、解码、网页浏览等功能。
STB的内存主要FLASHROM(简称FLASH)、SDRAM和EEPROM。FLASH用来存储STB的系统软件、驱动软件、应用程序及一些用户信息，在系统断电时其内容仍可保留。SDRAM存储器分为两部分，一部分作为CPU的内存，用于STB软件的运行，称为系统SDRAM；另一部分用于解码器存储中间数据，称为解码SDRAM。EEPROM存储器用于读取一些数据量小但需经常读写的数据，如当前节目信息及节目的音量信息等。
2．STB的软件结构
STB的软件主要分为可三层：应用层、中间解释层及驱动层，每一层均包含了诸多的程序或接口。
(1)驱动层：包括机顶盒硬件的驱动程序及API(应用编程接口)，主要用于完成对硬件设备的操作。
(2)中间解释层：将STB的应用程序指令翻译成CPU能识别的指令，从而通过驱动层去调动硬件设备完成相应的操作。该层包括嵌入式操作系统、CA驻留软件等。
(3)应用层：包括驻留应用程序及可下载应用程序。不同的STB软件设计理念使这两部分包含的应用程序也不尽相同。
STB选型的前期规划
1．确定硬件配置
STB是一种高度集成化的科技产品，其主要硬件的选择包括高频头、主芯片、内存等，目标是要达到最高性价比及最佳业务扩容。增强型机顶盒要支持数据广播功能，故配置不能太低。
(1)高频头的选择
高频头与STB的网络适应能力密切相关，目前机顶盒使用的高频头主要有PHILIPS、LG、TOMSON、国芯等几家，某些高频头抗干扰性能较差，不太适应我国国情。笔者建议采用抗干扰性能较强的产品。
(2)主芯片的选择
主芯片的核心为CPU，故主芯片的性能取决于CPU的性能，而CPU的主频决定了CPU的性能，主频越高CPU的性能越高，主芯片的性能越高。
CPU的速度与运行其上的业务系统有着必然联系，如果需要在一个STB中运行HTML浏览器，对CPU的最低要求为每秒种发送100万条指令。笔者建议采用ST QAMi5516的主芯片，因该芯片的主频大于150MHz，可满足浏览数据广播的一般要求。
(3)内存的选择
STB的功能越强大，其内存容量要求越大。
FLASH的选择：一般情况下，STB的视音频解码系统驱动程序约占1.5—2MB FLASH空间，STB菜单约占几十K—几MB空间，数据广播约占4MB空间，CA、Loader约占1MB空间。故笔者建议选选择8MBFLASH。
SDRAM的选择：通常情况下，信号解调占1MB SDRAM空间，视音频解码及系统驱动程序约占6—8MB空间，机顶盒菜单占用的空间为几百K—几MB，数据广播一般占用的空间为6—8MB以上。故笔者建议选择24MBSDRAM。
EEPROM的选择：事实上，STB仅有菜单占用8—32KB空间，故笔者建议EEPROM应不小于16KB。
2．菜单结构的规划
为实现STB的诸多功能，需建立人机交互的显示结构，这种显示结构被称为菜单。由于STB功能强大，有基于业务的，有基于设置的，有基于查询的，因此运营商应对其菜单结构进行合理设计，以达到文字前后一致，易懂、易记、逻辑清晰、易操作的结果。一般说来，菜单以不超过三级为宜。
(1)确定STB的业务及接收、设置与查询功能
增强型STB的一般业务与(接收、设置与查询)功能如下：
A.业务(假定用户开展了以下业务)
a.接收数字视频广播节目。
b.接收NVOD节目。
c.接收数据广播节目(政务信息、股票信息和生活资讯)
d.接收电子邮件、电视彩信。
B.功能
a.支持EPG(电子节目指南)的接收与显示。
b.机内自带游戏。
c.支持父母锁设置、开关机设置、菜单显示设置。
d.能实现对节目顺序进行重排、节目删除、节目加锁和喜好节目设置等编辑功能。
e.支持根据NIT表的快速自动搜索、手工搜索和全频道搜索三种方式。
f.能正确显示节目信息(如当前节目的相关频点、视音频及PCR的PID、Severs ID，当前节目的实时信号电平(dBuV)、载噪比(dB)、误码率xxExx等。
g.能正确显示STB和有关加解密信息，如显示机顶盒软硬件版本号、序列号，CA厂家标识号和版本号，智能卡发行商、卡有效期等、授权信息、机卡绑定、字母卡绑定等。
h.能设置EPG、NVOD、股票、数据广播对应的频点。
i.能进行制式、声道、画面比例等视音频设置。
j.能通过设置将STB恢复为出厂设置。
(2)绘制菜单树
绘菜单树时，首先要确定主菜单的项目，原则是通过归类合并，使主菜单各模块包括所有功能。主菜单以不超过6个模块为宜(兼顾美观)，按电视类、数据类、信箱／广播类顺序囊括所有业务，将游戏与信箱合并为一类，将剩余功能合并到“导视与设置维护”项，使“导视与设置维护”成为主菜单的最后一个模块。
其中，“导视与设置维护”项包括4个二级菜单项：节目指南、用户设置、节目搜索、维护信息。将需用户操作的项目(如父母锁设置、开关机设置、菜单显示设置、节目列表设置)归并到“用户设置”项，将主要由维护人员操作的信息项或设置项置归并到“维护信息”项。节目搜索除维护人员使用外，用户
也会用到，因此其与用户设置和维护信息并列为二级菜单项。笔者建议的三级菜单结构树。
(3)菜单项的显示
笔者以为，开机即进入主菜单(一级菜单)的整屏模块界面方式应为首选。
整屏主菜单由6个模块组成，用户按遥控器的6个数字键即可分别进入各模块选项。二、三级菜单的显示不作具体要求。
(4)遥控器的选择
STB的功能是靠遥控器的指令来实现的。笔者建议采用学习型遥控器。学习型遥控器是将电视机遥控器上与STB使用相关的常用功能键(如声音+／-、频道+／-、TV／AV、电源)的编码复制(学习)到学习型遥控器相应键上，使得学习型遥控器在STB的基础上又同时控制电视机的常用功能键(如声音+／-、频道+／-、TV／AV、电源)。
在遥控器的各按键功能方面，笔者建议：
A.应设置进入主菜单各功能项的快捷键。
B.遥控器上应标明运营商标识。
C.按键要方便使用，不能过小，部分常用按键可以用荧光材料，方便夜间使用。
STB的后期测试
1．功能测试
对STB的测试内容很大一部分是功能的直观测试，即运营商根据前期规划要求对STB功能进行逐一测试。主要测试菜单显示和遥控器与STB的交互情况。
2．性能测试
一般情况下，用户将STB看作是一件高档的家用电器，十分爱惜。如果STB性能不稳定，经常出问题，会使用户对数字电视产生抵触情绪。所以在STB的选择上一定要对其图声质量、整机稳定性、网络适应能力等诸多因素进行细致的考证和严格的测试。
(1)图像质量
本文讨论的STB为标准清晰度的机顶盒，其图像质量应达到DVD效果。但根据国家广电总局近5年对STB视频输出口检测的结果表明，视频输出幅度、视频幅频特性、色亮时延差、色亮增益差、K系数和视频信噪比等指标为常见的不合格项。这些指标不合格可对图像清晰度造成一定的影响，如高频头中的器件质量问题或视频电路中的设计问题。上述的视频输出不合格项目，有些在节目主观评价中即可明显察觉出来，有些则必须借助测试仪器。目前主流的测试仪器，如VM-700视频综合测试仪等能进行自动测试。由于相当一部分STB机壳带电(电源设计原因)，致使视频输出混有大幅度低频交流成分，所以需对被测STB电源作1：1隔离后测试。笔者所在单位荆州视信网络公司采用成都新泰克公司的SZC8202视频综合测试仪，对创维5800型STB作视频指标测试，就是采用此方法，效果良好。
(2)声音质量
国家广电总局检测的STB性能指标表明，节目音量忽高忽低为声音质量的最大问题，其主要是音频电路设计的器件有问题所致。此问题也属整机性能稳定性问题。
(3)整机稳定性
在数字电视推广过程中，由于STB的销售(或赠送)数量巨大，所以其整机稳定性的高低将直接影响运营商的工作进度和数字电视转换工作，加之STB功能强大，故整机性能较难稳定。故笔者建议对STB的稳定性要单独立项测试。测试内容有：
a.硬件的稳定性：如使待测STB长时间(如24小时)工作在恶劣环境中(如35—40度高温)，以考察硬件的热稳定性；其次需考察硬件操作的稳定性，如反复开关机，快速插拔智能卡，反复插拔输入插头即视音频输出插头等。
b.软件的稳定性如模拟用户使用时可能出现的各种误操作，以考察软件的稳定性。
(4)遥控器的品质
遥控器是用户与STB进行人机交互的输入工具，是用户获得对STB基本操作功能的最重要工具。笔者认为首先要考察遥控器的有效操作距离，要求至少10米，有效操作角度为接收器垂直中心线正负30度，否则视为不合格产品；其次是考察其抗震性，即将其扔出几米远，再测量其遥控性能。
(5)网络的适应能力
STB的网络适应能力，是指其在环境较差或质量较差的有线电视网络中，图像和声音的还原能力。这是现阶段运营商考察STB性能的重要要求。目前尚无技术标准，主要是通过对比、测试加以衡量。笔者主要通过在实验室模拟环境中相同电平下的门限MER值作为衡量网络适应能力的标准。
在实测中，调整衰减器1，使用放大器分别在过载和欠载时，用MER测试仪器分别测出STB1、STB2、STB3的门限MER。测量过程中，每个STB的电平均相等(如为50dBuV)。本实验应注意分配器至各STB的接头接触良好、线长相等，空分配器接口用75欧姆电阻终接。
(6)STB的响应时间
STB的响应时间是STB的重要指标，它直接体现了软件优化的好坏。根据用户的忍受力，不同频道节目切换时间应小于2.5秒(切换时不出现黑频、画面不抖动、无马赛克)，频道内节目切换时间应小于2秒，STB从加电到进入服务的时间应小于20秒。另外，应比较不同STB的节目搜索时间、授权信息响应时间、智能卡解扰时间、OSD屏显响应时间、邮件响应时间、进人数据广播主页时间、数据广播翻页时间、进入NVOD主菜单时间及进入NVOD节目的时间。
(7)内部工艺
内部工艺反映了STB厂商的研发和生产能力。近两年，由于有线数字电视市场巨大，瞄准这块蛋糕的供应商蜂拥而至，STB供应商的成分十分复杂，有的供应商为了抢占市场，采取了各种商业措施。有的贴牌，有的买方案，有的外包加工，造成恶性竞争。因此对内部工艺加以要求并严格控制显得较为重要。如要求机器内所有的印制电路板均应防腐蚀、不允许有飞线，插拔应灵活可靠，并装有锁定装置，同一品种的电路板应具有完全的互换性。另外，STB应留有足够的空间散热。
STB选型的创新功能设想
STB是深入千家万户的家用电器，同时随着整体转换工作的不断深入，向用户推广第二、第三台STB成为重要话题。如何推?是摆在广大有线电视工作者面前的大事。笔者以为，除了加强内容服务外，还应该在功能上加一些创新，以适应不同需求的用户，如给STB增设“单独听”功能，就是一种切实可行的创新设想。以下是理由和实现方法。
“单独听”，即只听声音，不看图像，比如，对于某个电视节目(如音乐会)，用户可能认为只听伴音即可，没有必要看图像。这样带单独听功能的电视机就产生了，即设计线路关断图像显示通道，使电视机只发声，以节省能耗。目前创维的21T68A纯平彩电和采用3P30、3P40、3P50机芯的电视机设置了此功能。受此启发，某些音响发烧友也为自己的VCD加装了功放电路(含喇叭)，以实现无专用放大器情况下的“单独听”。
众所周知，STB音频输出接近CD音质。如果能给其加装功放电路(含喇叭)，使其具有“单独听”功能，则必然增加卖点，促进STB(尤其使家中第二、第三台STB)的推广。
“单独听”开关、1W立体声功放电路、喇叭、立体声耳机插座均为新增器件。“单独听”听开关闭合时，音频信号从左右声道输出插座输出。开关断开时，喇叭单独发声；如果此时用立体声耳机输入，则立体声耳机单独发声，用户只需关闭电视机电源即可实现“单独听”。笔者建议“单独听”开关和立体声耳机插座应置于STB面板前方；将1W功放电路与电源板做在一起，喇叭位于STB侧面。由于功放功率较小，故功放电源直接通过通过原机电源取电，而原机电源不需加大功率。
结论
STB选型是贯穿于数字电视平移的重要工作。作为有线电视运营商，要真正站到用户的角度来考虑问题，充分考虑用户的使用习惯和用户的需求，做到对用户“体贴入微”，那数字电视的发展就少一些责难和怀疑，并真正赢得用户。
物理电路图范文第3篇
1 传统的电源转换电路
传统的电压转换电路通常用MC34063芯片作为控制部分, 外加少量元器件, 从而实现定压输出、升压降压、电压反转等功能。此种方案虽然成本较低, 应用广泛, 但仍然存在效率低、输出波纹大等缺点, 不能用于精度较高的核能谱信号处理电路中。
2 本文设计的电源转换电路
2.1 基本结构
本文设计的电源转换电路包含两路输出:+5V和-5V。输入电压范围是+7V~+20V直流。其中+5V输出是由LT1763CS8-5L DO芯片产生;-5 V输出是由M A X 7 6 4 E S A芯片将+5V电压反转产生-6V输出, 再由L T1964ES5-5芯片输出稳定的-5V电源。
2.2 具体电路组成
2.2.1+5V电压转换电路 (如图1)
L T 1 7 6 3 C S 8-5芯片是微功耗、低噪声、低压差稳压器, 能够提供500mA的输出电流和一个300mV的压差电压, 重要特点是具有低输出噪声。在增设一个外部0.01μF旁路电容器的情况下, 输出噪声将降至20μVRMS (在一个10Hz~100kHz的带宽之内) 。
2.2.2-5V电压转换电路 (如图2、3)
由于直接由+5 V转-5 V的D C/D C电压转换电路效果并不理想, 输出的-5V电压有明显的波纹, 并且存在着较大的误差。
若通过M A X 7 6 4 E S A芯片先将+5 V转成-6V, 再通过LT1964ES5-5芯片由-6V转-5V, 则输出的-5V电压较稳定, 且更加精准。
3 两种电路效率和功率的比较
在理想状态下, 电源加到负载上的功率为VOrms2/RL, 加到系统上的功率与电源输出的平均电流VOave/RL和电源电压Vs的乘积成正比, 效率就是这两个功率的简单比值。
DC/DC转换电路的效率就是各芯片效率的乘积。通过查找资料得知MC34063的效率为70%, MAX764的效率为82%, LT1763的效率为90%, LT1964的效率为90%。
所以可以计算得出:
由上式可以很清楚的比较出来, 改进后的效率明显比传统方法要高出许多来。
4 结语
本设计改进了在核能谱信号处理中DC/DC电源转换电路的性能, 在输出电压的稳定程度和精准度上也有了更好的保证, 并且, 提高了电源的转换效率, 有效地改善了传统电路中存在的一些问题。调整电路中的各项参数, 可将此电路应用于其他类似的DC/DC器件设计的电源, 具有普遍的应用性。
摘要：本文设计了一种DC-DC转换电路, 该电路采用LT1763CS8-5、MAX764ESA、LT1964ES5-5作为电源转换芯片, 在7V～20V直流输入条件下, 实现了指定+5V和-5V电压的稳定输出, 每路输出电流不小于500mA, 并且电路整体转换效率达到66%, 纹波峰峰值均小于32mV。
关键词：核能谱测量,DC/DC转换,纹波,转换效率
参考文献
[1] 王水平, 于建国, 宣宗强, 等.DC/DC变换器集成电路及应用:升压式DC/DC变换器[M].西安电子科技大学出版社.
物理电路图范文第4篇
从能力目标角度来说,这部分内容应教会学生连接简单电路,这也是初中学生应具备的基本能力;从知识目标层面来看,这又是学生理论联系实际的一个重要实验, 有利于学生巩固、吸收电学理论知识。为了让学生更好地掌握本实验,除了做到课本要求的内容之外,笔者认为还应注意以下几个问题。
1让学生认识到本实验的重要性 ,强化做好实验的意识
初中学生对电学知识大都有初步了解,在进行“组成串联电路和并联电路”分组实验时,他们既兴奋,又紧张,因为这毕竟是他们第一次做与电有关的分组实验。实验前,教师应告诉学生串、并联是最重要的也是最基本的电路连接方法,通过实验不仅可以掌握串联、并联电路的特点和区别,还可以通过实验,亲自动手,学会接线方法,更好地运用于生活实践当中。实验时, 物理教师还可以通过实例告诉学生线路出错导致的危害,使学生进一步认识到电路连接方法的重要性,提高他们做好实验的意识。
2教师要充分准备实验
“组成串联电路和并联电路”的实验和其它所有实验一样 ,具有可操作性,但实验过程又具有复杂性,实验结果具有不可预见性。为了有的放矢,更好地达成教学目标,在实验前,物理教师应从以下几方面做好准备工作: 一是要求学生阅读教材,初步了解什么是串联电路,什么是并联电路,做好知识上的准备;二是教师在课前可亲自动手做几遍,在做的过程中进一步思考难点在哪里,重点在哪里,哪个环节容易出现问题,有预见性,同时还要记录好实验时间,以便在教学中合理分配教学时间。三是了解学生,研究学生,根据学生性格爱好、知识基础、学习习惯进行合理分组。如果考虑不到实验中可能出现的问题或者考虑不全面, 对实验中出现的一些意外问题不能及时解决,就会耽搁实验时间,打乱整个实验计划,不能完成预期的实验任务。
3实验教学中的三种组织形式
为了让实验教学在课堂上得以有效实施,除了增强实验意识、改进实验方法外,还要考虑采取何种形式来完成实验过程。一般来说,实验课教学的组织形式可分三种模式,即指令操作模式、主动操作模式、指令主动相结合操作模式。
指令操作模式以教师为主导,在实验过程中,学生根据实验步骤,在教师指导下分步进行。这种模式可以节省教学时间,也有利于教学管理,减少实验出错率。缺点是学生的主体地位不能得到彰显,他们学习的主体性、自主性得不到充分发挥。由于在实验中学生始终听从教师的指令,亦步亦趋,也不利于他们的创造性思维能力。此外,由于教师指令具有统一性,而学生是有差异的,会导致有的学生跟不上,有的学生等的很焦急,不利于贯彻因材施教原则。
主动操作模式是教师课前引导学生做好实验准备工作,如讨论实验步骤、构思实验过程等,然后按各小组讨论情况自由操作。实验时,物理教师检查指导,解答学生咨询的问题,指出学生试验中的不当之处。这种模式突出了学生的主体地位,有利于培养学生自主学习能力,学生参与的积极性和主动性更强。但缺点是由于时间的限制教师的指导、检查不一定能一一到位,另外,由于学生自主性强了,教学秩序也难以维持。
指令主动相结合操作模式融合了上述两种模式的优点,摈弃力其缺点。组成串联电路和并联电路”的实验宜采用这种模式。原因是:学生有一定的理论基础,独立操作具有知识支撑;另外, 由于电学知识有一定风险, 还离不开教师的巡回检查和指导。更主要的采用这种模式即可以发挥教师的主导作用,还可发挥学生的主体作用,使这个实验理论和实际联系起来。
4该实验电路连接时应注意的几个问题
(1)由于实验中要用到220伏的交流电 ,实验过程中导线不能乱扔,以免线头掉入交流电源插孔内而发生触电事故。
(2)连接电路前要分析好各用电器的串、并联关系 , 以及每个开关的控制作用,导线尽量要少用。
(3)断开所有开关 ,从电源的一个极开始 , 按电流流经的路径逐个连接电路元件。在并联电路中逐条支路进行连接,切不可多条支路同时连接。
(4)把接线柱上的导线连接牢固。接线柱处的线头不要太长,避免两接线柱导线接触,形成短路。导线应顺时针绕在接线柱上,切不可绕反了。
(5)导线摆放尽量不要交叉 ,分布合理 ,以便于检查电路。
(6)连接电路完成后一定要先检查 , 然后试触 , 最后进行正确操作,切不可连接完成后立即实验。
5正确分析实验现象,及时得出实验结论
对实验中出现的现象一定要及时分析,得出结论,这样才能达到预期的实验目的。例如,在研究并联电路实验中,有这样几个步骤:
第一步:电路检查无误后,干路、支路开关都闭合。
现象:两灯都发光。
结论:干路和支路开关都闭合时,电灯才都发光。
第二步:断开干路开关,闭合支路开关。
现象:两灯都不亮。
结论:干路开关能够控制所有用电器工作。
第三步:干路开关闭合,随意断开其中任一条支路开关。
现象:断开哪一条支路上的开关哪一盏灯不亮。
结论:支路开关只控制支路用电器工作。
这样,实验做完之后,实验目的也就自然达到了。有些同学只重视实验现象,而忽略了实验结论的及时归纳和总结,教师在实验时要注重引导,才能使学生达到从实践到理论的这一境界。
摘要：加强“串联电路和并联电路”实验教学应从教师和学生两方面抓起,首先要让学生认识到实验的重要意义,了解实验中应注意的问题,其次,教师要做好充分准备,准确把握实验的组织形式,引导学生科学分析实验现象,及时得出实验结论。
物理电路图范文第5篇
【关键词】数字电路;过渡干扰;抑制方法
0.引言
对于过渡干扰的产生，特别是在数字逻辑电路中，这种现象是无法避免的，如果想要达到避免这种干扰对于信号传输的影响和导致的严重的后果，我们就要考虑一些抑制的方法。首先是要想方设法来抑制这种干扰的产生，其次是要选择最恰当的电路来避免过渡干扰对数据读取的影响和数据正确的传输。关键的是不能只是考虑抑制过渡干扰进而忽略了电路中出现的其他干扰的预防。我们同时也要考虑时钟脉冲在比较远的传输距离下在电路中产生的延迟、以及时钟脉冲在传输的时候受电磁感应干扰或者静电干扰、以及时钟脉冲中混杂噪声脉冲等等带来的其他问题或者电路的误动作，也就是说，我们应该充分的考虑电路的各种常规的抗干扰办法。进而找到可以很好地对数字电路中产生的干扰进行抑制作用，达到电路的最佳状态。
1.数字电路为什么会产生过渡干扰产生
过渡干扰就是指逻辑电路进行动态工作的时侯出现的内部干扰。当我们对自动测量系统进行动态调试的时候，出现的这种过渡干扰会较大程度的影响控制电路，进而出现错乱的逻辑关系，控制失灵，导致电路无法进行正常的工作。而实验对于自动控制系统的可靠性要求会不断增加，首先要解决的就是抗干扰能力的问题。当数字电路中的信号进行传输时，由于时间变化等因素使电路在传输过程中 出现一些逻辑混乱的尖峰脉冲，这样就会使电路中信号传输的质量下降。出现的这类问题即所谓的过渡干扰现象。
经过大量的调查研究发现，数字电路传输过程中的过渡干扰一般可分为两类，一类是因为信号传输延迟造成的，另一类是因为信号输入时间前后不同而造成的。
1.1信号传输延迟而造成的过渡干扰
每一个器件都有各自的响应时间。同一组信号经由不同的通道进行传输时会因为传输时间的不相同而造成过渡干扰的产生，在数字电路中这是比较常见的一种现象。引发这种现象的原因一般有两方面：一方面是由于元器件时间的参数具有一定离散性引起的，同一组信号分两路进行传输，所通过的器件的个数以及电路型式是一样的，但是因为这两种电路的传输特性存在一定差异，便会造成信号从一级电路进入下一级的时候因为相对延迟的存在而引发干扰脉冲;另外一各方面是因为电路结构的原因引发的传输延迟进而造成了过渡干扰，对于同一组信号，如果一路通过比较多的电路，而另外一路则是通过较少的电路，那么便会引发两个信号出现相对延迟的现象。
然而，过渡脉冲的脉宽一般都比较窄，若是下一级电路中存在移位寄存器或者触发器等，那么很有可能会引发电路误工作的现象。
1.2信号输入时间前后不同造成的过渡干扰
对于同一级电路，若是存在好几个输入信号，那么这些信号输入时间前后不同的话同样会造成过渡干扰;同时，如果时序逻辑电路中存在异步计数器，那么输入信号以及时钟信号同时发生改变，但却是经由不同的传输路径到达相同的触发器，同样可能会引发过渡干扰，进而造成误动作。这种类型的干扰一般会在计数译码电路或者与或非电路中出现。此类因为信号输入时间的前后不同而引发的触发器翻转时间不相同所产生的过渡干扰，经常对整个控制系统都有着比较严重的不良影响，值得我们注意。
2.如何抑制数字电路中的过渡干扰
2.1如何抑制由于信号传输延迟造成的过渡干扰
由于信号传输延迟而造成的过渡干扰，通常能够采用这两种方法对其进行抑制：一种就是想办法阻止此类干扰的产生， 另外一种就是一旦发现电路中有了这种干扰便马上对其进行抑制，不能够将其传输到下一级电路。
可以使用以下一些方法来阻止干扰的产生：
在最初的电路设计中，不要混合使用那些传输时间差比较明显的器件，就算是对于同一种型号的器件，如果不是同一家厂商生产的，那么就要注意它们之间的性能差别是否很大。
同时，也可以通过人为地在数字电路中加设一些延迟元件，从而让两路之间的延迟时间比较小而能够实现平衡，也就能够降低过渡干扰。
如果数字电路中已经出现了过渡干扰，那么我们可以采用在输出端对地接旁路电容的方法，便可以达到比较好的抑制脉冲较窄的干扰脉冲的效果。不能选择容量过大的旁路电容，不然会对正常信号造成影响。有些时候电路只需要通过缓冲器或者反相器就便能够消除干扰，特别对于CMOS电路，它的缓冲器或者反相器的输入门电容一般在5～10PF之间，能够很好的吸收电路中的干扰脉冲。
2.2如何抑制因为信号输入时间前后不同造成的过渡干扰
我们一般可以采用增设选通脉冲以及改变电路中计数器的计数方式等方法来抑制因为信号输入时间前后不同而造成的过渡干扰。尤其在数字电路中加入了选通脉冲之后，便能够在电路比较稳定的状态下，经由选通脉冲来开通译码器的输入信号，便可以较好的抑制输入时间前后不同造成的过渡干扰。对于计数器方式的改进，比较常用的方法如下：
(1)可以选择环形计数器。对于环形计数器，一般就只会有一个触发器在翻转，这样就能够较好的避免过渡干扰的产生。
(2)在电路中使用同步计数器。对于同步计数器，它在输入计数脉冲的时候能够让所有的应该进行翻转的触发器同时进行翻转，进而译码器的输入也能够做到同时到达，于是便可以达到我们想要的效果。
图1 寄存器电路的时钟连接
然而，即便对于同步逻辑电路，同样应该重视时钟延迟的现象。因为同一个时钟源无法同时去驱动多个触发器，需要通过加缓冲器来分别进行驱动，但是对于缓冲器，特别是对于多级缓冲器会逐步把时钟脉冲延迟，这样以来时钟脉冲之间的连接顺序就应该确保信号传输的正确性。如图1显示的电路，时钟脉冲需要把寄存器1里面的数据传输到寄存器2里面，寄存器2里面的数据再被传输到送入寄存器3里面。因為同一个时钟源无法同时驱动这么多的触发器，因此就需要加缓冲器以分别进行驱动。因为三级缓冲器级联会造成脉冲有所延迟，也就达到了寄存器2的时钟比1会早一点到达，寄存器3的时钟又会比寄存器2的提前一些到达的效果，也就确保了整个数据传输的正确。如果没有按照这样对时钟电路进行连接，那么便会引起数据传输的紊乱。同步时序电路不但能够降低由于电路延迟而造成的干扰，同时其自身还具有比较好的抗干扰能力。
3.结束语
数字电路在传输信号的过程中一般都会有一些过渡干扰的产生，如果要降低这些干扰对信号传输的不良影响，首先需要我们想办法去抑制这些过渡干扰的出现，其次就是需要我们选择一个合理的数字电路来抑制过渡干扰对信号传输的影响。还需值得注意的是，我们不能忽视数字电路中其它干扰因素的影响，仅仅是因为考虑了过渡干扰，也就是还需考虑到电路中的其它一些常规抗干扰因素的影响，并采取相应的抑制措施，从而确保整个电路能够良好的进行数据传输。
【参考文献】
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