電路與系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：電路與系統(tǒng)范文

【關鍵詞】電子電路；系統(tǒng)設計；實現(xiàn)研究

1.引言

當前，高級語言描述、系統(tǒng)仿真和綜合優(yōu)化是EAD的技術的特征。關于EAD技術，其一直被廣泛運用于教學與科研當中，并且其在科研機構與電子行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)與設計中有著不可替代的位置，是一項具有十分意義的輔助工具。為此，以下就針對這個內(nèi)容展開論述。

2.相關軟件介紹

關于電子電路與系統(tǒng)分析設計的軟件有很多種，比如PSpice、Protel、OrCAD、VISIO、PADS、EWB、EAD2002等。關于PSpice的最新版本為PSpice9.1，這款軟件可以進行各種激勵建立，溫度與噪音分析、波形輸出和數(shù)據(jù)輸出等等，并將仿真結(jié)果顯示在同一個窗口內(nèi)。到目前Protel的最新升級版本為Tango，在早期，Protel的主要作用是為印刷版自動布線，最后發(fā)展成為Protel99se，在并購之后更名為Altium 公司。當前Protel推出的最新版本ProtelDXP包含很多內(nèi)容，如電原理圖繪制、數(shù)字電路混合信號仿真、可編程邏輯器件設計、圖表和電子表格生成等功能。關于OrCAD，它是由OrCAD 公司推出的EDA軟件。這款軟件界面友好直觀，其主要擁有以下功能：電原理圖繪制、模擬與數(shù)字電路混合仿真、可編程邏輯器件設計等。它的原件庫有8500個，是EDA 軟件最多的一個。VISIO是VISIO 公司推出的軟件，這款軟甲主要用在作圖上，它可以繪制出單片機、電路、工藝、組織結(jié)構圖、商業(yè)行銷圖等的流程圖。PADS是美國Mentor Graphics 公司推出的軟件，它是一套完整的電子設計自動化系統(tǒng)，主要有五個部分組成，這五個部分分別為PowerLogic、PowerBGA、CAM350、HyperLynx、PowerPCB。這款軟件可以完成128頁復雜的電子系統(tǒng)原理設計，其主要采用平面分層和層次化設計與混合應用方式。EWB主要由加拿大的互交圖像技術有限公司推出，它具有兩個優(yōu)勢功能，即仿真功能和虛擬儀器功能。并且可以在桌面上提供以下工具：萬用表、信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號發(fā)生器等。這個軟件的容量很小，所以，可以直接拷貝，其在電子行業(yè)被廣泛應用。關于EAD2002，其是由廈門超倫軟件公司推出的，主要功能是繪圖、輸出、建庫、優(yōu)化設計等。這些功能主要被用于電子線路圖的設計、電氣工程圖的設計的呢過方面。其所用的符號是中國采用的國家標準符號，這種符號比其它的EDA 更方便快捷。

3.層次化設計方法

電子電路與系統(tǒng)的設計主要面向三個不同的層次，也就是系統(tǒng)級、電路級和物理實現(xiàn)級。在以往，電子系統(tǒng)的設計的方法主要是由抵向上的設計方法。在此過程中，其工作主要由專家人工完成，每一次修改就是一次設計過程的重復。目前的EDA所采用的設計方法主要是自頂向下的設計方法，這種方法可以使系統(tǒng)性能、系統(tǒng)成本與設計所花的時間達到平衡。ESDA在設計過程中，其系統(tǒng)級主要有以下幾個步驟：首先是根據(jù)性能指標和限制條件建立系統(tǒng)方塊圖，其次后運用VHDL描述系統(tǒng)，并對系統(tǒng)級模擬進行驗證。最后，將模塊進行劃分，將其分為多個子模塊。這些子模塊主要有數(shù)字電路、模擬電路等。其電路級的設計內(nèi)容有：對子系統(tǒng)進行電路原理結(jié)構進行設計，用相關優(yōu)化工具生成門邏輯電路EDIF網(wǎng)表。最后是根據(jù)子系統(tǒng)電路類型的不同選擇不同的軟件進行設計和仿真、優(yōu)化。其優(yōu)化的內(nèi)容有建立工具構造、進行仿真優(yōu)化等。關于ESDA中的物理實現(xiàn)級設計主要內(nèi)容是：由系統(tǒng)設計目標決定物理實現(xiàn)方法。在此過程中會涉及到性能、價值和時間等問題。比如說IC系統(tǒng)的 PCB 實現(xiàn)、掩膜ASIC 的實現(xiàn)等。

4.設計與實現(xiàn)過程

在PCB 的設計與實現(xiàn)過程，產(chǎn)生 Gerber是設計過程中的最后一步，在設計過程中，Gerber是必須文件，它是生產(chǎn) PCB板所需的文件，其主要從PCB 原文件中衍生出來的光碼文件和坐標文件。在這個過程中，生成PCB 的菲林膠

片主要由Gerber文件利用光繪機進行，最后再利用菲林膠片生產(chǎn)出PCB 板。在實際過程當中，一個PCB 設計中含了很多的Gerber 文件，而一個Gerber 文件又包含了光繪信息。想要將PCB 板完全體現(xiàn)出來，只需要將1個PCB 設計的所有文件即可。在Gerber文件中，其主要有七種板數(shù)據(jù)，這七種板城數(shù)據(jù)有走線層、電源地平層、SMD 貼片層、絲印層、NC 鉆孔層、鉆孔參考圖層和主焊層等。在實際情況中，關于CAD設計軟件有文件的輸出功能提供。關于PowerPCB，其主要有以下幾個輸出功能：打印功能、繪圖功能、文件輸出功能等。從當前的情況上看，關于電子設計最受人咀嚼的話題的EDA 概念，而曾經(jīng)的CAD設計模式早已脫離現(xiàn)代軌跡，其所要面臨的挑戰(zhàn)是高速 PCB 設計。相關人員在挑戰(zhàn)高速PCB設計時，需要考慮兩個問題：一個是必須計算互連路徑的傳播時間，保證信號的完整無缺才能滿足時序這個要求。另一個是考慮阻抗不匹配的不利影響。

電子系統(tǒng)的實現(xiàn)經(jīng)歷由分立元件到UVLSI的過程。為了使系統(tǒng)的可靠性和通用性得到提高，可用通用全硬件 LSI 電路代替微處理器和專用集成電路。ASIC 體擁有重量輕、功耗能、體積小和成本低等優(yōu)點，在制作過程中可利用現(xiàn)場可編程邏輯器件進行制作。

5.結(jié)論

在科技的不斷發(fā)展之下，電子系統(tǒng)的設計方法和設計環(huán)境有了很大的變化，關于EDA 技術，其應用了編程技術制作 ASIC、宏模型庫、系統(tǒng)級仿真軟件，以及IP 核的 SOC的設計與制造技術等，從而進入了ESDA 階段。在當前的電子電路與系統(tǒng)的分析設計與實現(xiàn)過程中，只有采用EDA 工具，才能達到提高效率的目的。

參考文獻：

[1]常鴻森，張近葦.電路與系統(tǒng)理論的回顧與展望[J].華南師范大學學報（自然科學版）.1996（03）：61-66.

第2篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞：課程整合;電路原理;信號與系統(tǒng)

1“電路原理”與“信號與系統(tǒng)”課程介紹

“電路原理”課程是高等學校本科電子與電氣信息類專業(yè)重要的基礎課，該課程以分析電路中的電路原理，研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內(nèi)容，為之后的專業(yè)基礎課和專業(yè)課提供電路理論基礎知識及電路分析方法支撐的重任。對電氣工程及其自動化專業(yè)，電路課程尤為重要。學習本課程要求學生具備相關的數(shù)學和物理知識基礎。電路課程理論嚴密、邏輯性強，有廣闊的工程背景。電路理論是當前電子科學技術的重要理論基礎之一。學生通過對本課程的學習，有助于樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，對科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力的培養(yǎng)也具有重要的作用。學生通過“電路原理”課程的學習，應該掌握電路的基本理論知識、電路的基本分析方法和初步的實驗技能，為進一步學習電路理論打下初步的基礎，為學習后續(xù)專業(yè)課程準備必要的電路知識。

“信號與系統(tǒng)”課程已經(jīng)從電子信息工程類專業(yè)的專業(yè)基礎課程擴展成電子信息、自動控制、電子技術、電氣工程、計算機技術、生物醫(yī)學工程等眾多電類專業(yè)的專業(yè)基礎課程，甚至在很多非電專業(yè)中也設置了這門課程，而其內(nèi)容也從單一的電系統(tǒng)分析擴展到許多非電系統(tǒng)分析。雖然各個專業(yè)開設這門課程時的側(cè)重點會有所不同，應用背景也有差異，但是，本課程依然保留了以分析系統(tǒng)對信號的響應為主線的教學體系，以適應當代信息科學與技術發(fā)展的需要。《信號與系統(tǒng)》的教學內(nèi)容分為兩大部分：連續(xù)信號與系統(tǒng)分析和離散時間系統(tǒng)分析。涉及了信號與系統(tǒng)的概念、信號分析、連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的時域和頻域分析、系統(tǒng)的狀態(tài)變量描述、傅里葉變換、拉普拉斯變換、z變換等等。該課程對于理論和實踐兩個體系都有很高的要求。

2兩門課程內(nèi)容優(yōu)化整合

兩門課程內(nèi)容的優(yōu)化整合是教學改革的重點和核心，兩門課程不是簡單的整合在一起就成，而且兩門課程之間相關聯(lián)的內(nèi)容有大量重復，“電路原理”課程中包含了“信號與系統(tǒng)”課程中連續(xù)信號與系統(tǒng)分析的相關內(nèi)容，如電路與系統(tǒng)的復頻域分析、系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)頻率特性、系統(tǒng)零輸入響應和零狀態(tài)響應、自由響應和強迫響應、傅里葉級數(shù)和傅里葉變換、頻譜、系統(tǒng)復頻域分析、狀態(tài)變量法等。因此，如何優(yōu)化教學內(nèi)容，避免重復教學是課程內(nèi)容優(yōu)化的一個核心。在總體優(yōu)化上應突出兩門課程的重點，既要保證各門課程的相對獨立性，又要避免教學內(nèi)容的簡單重復，力求構造相對完整的課程體系，不再單獨強調(diào)各個學科課程之間的內(nèi)容體系，使兩者相互交融、相輔相成。在內(nèi)容的選擇上，將電路與系統(tǒng)的復頻域分析，系統(tǒng)的網(wǎng)絡函數(shù)等內(nèi)容放在電路中講述，在“信號與系統(tǒng)”中重點講述傅里葉變換，并以傅里葉變換為核心研究線性系統(tǒng)和信號處理和通信理論的相關問題，著重信號分析和信號通過線性系統(tǒng)的響應大力壓縮拉普拉斯變換相關內(nèi)容，加強離散分析和Z變換等相關知識。使既要保證各門課程的相對獨立性，又要避免教學內(nèi)容的簡單、重復、力求構造相對完整的課程體系。

3新課程特點

將“電路原理”、“信號與系統(tǒng)”課程內(nèi)容進行整合優(yōu)化為“電路、信號與系統(tǒng)”，兩門門課程的整合不是簡單地拼湊成一門課程，而是按照專業(yè)培養(yǎng)目標融合成有機聯(lián)系的課程體系。

3.1內(nèi)容更加精練、學時減少

對“電路原理”課中某些經(jīng)典內(nèi)容，如網(wǎng)孔法、電壓法、電流法等電路分析方法，只介紹基本概念和方法，不再追求復雜電路的計算，復雜電路分析可以借助于電路分析軟件實現(xiàn)。對“信號與系統(tǒng)”中微分方程和差分方程的各種經(jīng)典解法，只了解基本概念、物理意義，不需要掌握復雜的求解過程，主要掌握如何用信號與系統(tǒng)的基本理論，分析和解決工程中的實際問題。這使得學生對兩課程學習效率提到，也提高了教學質(zhì)量。

3.2為避免內(nèi)容膨脹、課時增加，在“電路原理”課程中壓縮某些經(jīng)典內(nèi)容

3.3在“電路原理”課程中，始終如一地建立信號與系統(tǒng)的概念

把電路看成為一個系統(tǒng)，特別強調(diào)系統(tǒng)的自由響應和強迫響應、零輸入響應和零狀態(tài)響應的物理概念。

3.4可以強調(diào)三大變換（傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換）的數(shù)學概念、物理概念和工程概念，傅里葉變換、拉普拉斯變換在“電路原理”課中介紹，在“信號與系統(tǒng)”中在拉普拉斯變換的基礎上引入Z變換，并且實際運用。

3.5特別強調(diào)信號頻譜的概念

“電路原理”非正弦電路分析一章中，加強了頻率特性和頻域分析的概念，為學習離散時間信號分析奠定堅實的基礎。

4教學方式改革

在對課程內(nèi)容整合和優(yōu)化的同時，需要對教學方法和教學手段進行改革，總體上調(diào)動學生學習的主動性和積極性，要改變傳統(tǒng)的滿堂灌、填鴨式的傳統(tǒng)教學方法，實行啟發(fā)式、討論式、發(fā)現(xiàn)式教學，傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學相結(jié)合，使學生不會感覺學習疲憊。

4.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學思想

改變傳統(tǒng)教學方式，不該想以前一樣重分數(shù)而不重能力，得注重學生的動手能力與所學知識的綜合應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在具體教學過程中，重視基本內(nèi)容的深刻理解和基本概念的建立，熟練掌握公式的使用和解題技巧，強化所學知識的綜合應用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng);使學生有更多的發(fā)現(xiàn)問題、思考問題的空間。例如，在求解電路時，常常涉及到電容上電壓的突變和電感上電流突變的問題，即O+和O-不一樣的情況，在介紹這些內(nèi)容時引入δ（t）函數(shù)，利用函數(shù)可以解決此類問題，而且比較容易地將函數(shù)的物理意義介紹清楚。又如離散信號與系統(tǒng)分析中，數(shù)字濾波器的濾波過程和濾波性能是一個難點，在講授中反復比較模擬濾波器和數(shù)字濾波器的特點及共同點，使學生對數(shù)字濾波器有一個清晰的概念。例如，在求解電路時，常常涉及到電容上電壓的突變和電感上電流突變的問題，即O+和O-不一樣的情況，在介紹這些內(nèi)容時引入δ（t）函數(shù)，利用函數(shù)可以解決此類問題，而且比較容易地將函數(shù)的物理意義介紹清楚。

4.2加強計算機輔助教學

我們在電路課程中，可以增加機輔教學內(nèi)容效果很好。在掌握基本內(nèi)容、基本概念的前提下，在電路原理課程中引入計算機輔助手段，不僅可以形象展示電路性能、減少復雜電路計算量，同時可以激發(fā)學生學習興趣，并初步掌握電路分析設計的實用方法，為學生進入專業(yè)學習后接觸實際應用打下良好基礎。

目前，在電路教學中使用的計算機輔助分析軟件主要是MATALB，課堂教學中，在多媒體教學軟件中加入利用軟件計算進行演示的內(nèi)容。同時安排專門的教學環(huán)節(jié)進行使用功能的介紹，并有專門的上機練習和考試時間。

在本教學體系中，電路原理方面的機輔教學可分成兩個方面;先對電路原理見血內(nèi)容進行演示，之后在開設MATLAB課程。在“信號與系統(tǒng)”課程中，由于課程內(nèi)容以離散信號分析與處理為主，故進行計算機分析與處理實際上已屬于實驗教學的范圍，是“信號與系統(tǒng)”課程一個必不可少的教學環(huán)節(jié)。考慮到學生已學過計算機語言，且多數(shù)學生自備電腦，故在本課程教學過程中，我們編制了MATALB程序，結(jié)合教學進度布置作業(yè)由學生自行上機實驗。通過上機實驗使學生更好地理解信號分析與處理的基本原理，更好地鞏固所學知識。

隨著用人單位對本科生知識結(jié)構和水平要求的不斷提高、本科專業(yè)結(jié)構調(diào)整以及新興學科的不斷增加和知識總量的不斷增長，基礎教育的地位和作用更需要加強，因此，對電子類等專業(yè)的“電路原理”“信號與系統(tǒng)”兩門專業(yè)基礎課程進行了整合和優(yōu)化，在教學方法和教學手段等方面提出了相應的改革方案，使其更加系統(tǒng)化、規(guī)范化，教學效果會明顯提高，隨著科學技術的發(fā)展和電子類專業(yè)人才培養(yǎng)目標的改變，需要對課程體系進行不斷調(diào)整和優(yōu)化，以適應社會對人才的需求。

參考文獻：

[1]李培芳，李育玲，童梅.“電路原理”與“信號與系統(tǒng)”課程的整合與優(yōu)化[M].電氣電子教學學報，2003-11-25.

[2]李萍，劉國忠.“電路原理”、“信號與系統(tǒng)”和“自動控制原理”課程的整合與優(yōu)化[M].光學技術，2007-11-15.

[3]許波，陳曉平，姬偉，毛彥欣.“信號與系統(tǒng)”課程教學改革思考與實踐[M].電氣電子教學學報，2008-02-15.

第3篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞：通信電子線路；課程體系；高頻；實踐教學

作者簡介：徐勤（1981-），女，重慶人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，講師；楊奕（1962-），男，重慶人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，副教授。（重慶400054）

基金項目：本文系重慶市高等教育教學改革研究重點項目資助（項目編號：112003）、重慶理工大學高等教育研究項目（項目編號：2011025）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）16-0052-02

近年來，通信技術得以飛速發(fā)展，新的通信技術、通信方案和集成電路層出不窮。如今，通信產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟的發(fā)展最迅速，進步最快的一個行業(yè)。[1]“通信電子線路”正是重慶理工大學（以下簡稱“我校”）電子信息與自動化學院為適應社會需求，針對電子信息類專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課。作為電子信息工程專業(yè)電路與系統(tǒng)課程體系中極為重要的一個環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括現(xiàn)代通信系統(tǒng)組成原理、系統(tǒng)設備電路工作原理及其分析方法。該課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，其教學目的是培養(yǎng)學生能在無線電通信及相關領域從事產(chǎn)品設計開發(fā)、科學研究等方面的能力。[2]本文分析了目前我校“通信電子線路”的教學現(xiàn)狀與存在問題，并提出了該課程教學體系改革的思路與相關建議。

一、“通信電子線路”的教學現(xiàn)狀與存在的問題

通信電子線路是在科學技術和生產(chǎn)實踐中發(fā)展起來的，本身工程實踐性就很強，許多理論知識都可以通過實踐得到深入的理解。目前，這門課在我校電子信息工程以及電子信息與科學（光電學院）兩個專業(yè)的大三開設，課程體系的設置為理論學時數(shù)40，2.5學分，并無教學實踐環(huán)節(jié)。

在對其他高等院校的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大部分其他院校針對信息類專業(yè)在這門課程的教學大綱中都安排了相關的實踐環(huán)節(jié)。表1中詳細列舉了部分院校的“通信電子線路”的課程體系。（注：各院校課程名稱略有差異）

從表1中可以看出，雖然各高校在這門課程上分配的理論學時數(shù)有差異，但都分配了相應的實踐教學。實踐教學主要分為實驗教學和課程設計兩類。清華大學作為全國最優(yōu)秀的高等學府，尤為突出了實踐教學的重要性，在學時數(shù)的分配上甚至超出了理論教學，充分體現(xiàn)了清華大學堅持“以實踐教學”的教學理念。華中科技大學和重慶大學作為全國一流的重點大學，實踐和理論并重，分配了等同的學時數(shù)。西華師范大學和我校一樣，屬于省部級重點建設高校，在該課程體系上分配的理論和實踐學時數(shù)分配大致為2：1。而我校的實踐教學環(huán)節(jié)目前仍為空白。

筆者在多年講授“通信電子線路”這門課程的過程中，感受該課程缺乏實踐環(huán)節(jié)帶來的一系列問題：

該門課程本身內(nèi)容多，概念多，電路復雜，采用非線性分析方法，比較抽象。[3]加上缺乏實踐環(huán)節(jié)的輔助，學生不易理解電路功能，常常感到學習困難，學習興趣低下，教學效果較差。

由于缺少實踐環(huán)節(jié)，學生對這門課程的理解只能停留在理論知識上。即使是對課程掌握比較好的同學，也只是了解單元電路的理論工作原理，很難理解單元電路實際中是如何作用于整個通信系統(tǒng)中的。不少同學反映說，學完這門課程后感覺只是死記硬背了一些電路和公式，對各種電子器件和單元電路仍沒有深刻的理解，更不要說理解電路的應用和自主創(chuàng)新地設計電路了。

在近年來的全國電子設計大賽中，通信電子線路相關課題呈現(xiàn)出越來越重要的趨勢。[4]但是由于我校通信電子線路實踐環(huán)節(jié)的空白，學生在電子設計競賽中跟其他兄弟院校相比處于劣勢。

我校正處在一個變革和高速發(fā)展的階段，在推進素質(zhì)教育，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量上取得了一系列的碩果。但是，現(xiàn)階段“通信電子線路”這門課程體系結(jié)構不夠合理，單純的理論學習并不能滿足當今社會對信息類人才的需求。缺乏相應的實踐環(huán)節(jié)，是該課程教學改革亟待解決的問題。

二、“通信電子線路”的改革方案

“通信電子線路”課程改革的主要思路是圍繞創(chuàng)建通信電子線路實踐教學環(huán)節(jié)展開。通過實踐教學，一方面可以激發(fā)學生學習通信電路的興趣，加強學生對已學電路知識的理解和掌握；另一方面，可以培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力，提高學生綜合應用能力。同時，實踐教學可以進一步推動理論教學方法、教學內(nèi)容和考核手段的改進，從而完善課程建設，提高教學質(zhì)量。

1.創(chuàng)建“通信電子線路”實踐教學體系

由于我校學生的層次參差不齊，一方面，從有利于培養(yǎng)學生能自覺應用理論知識指導實踐，強化基本技能訓練，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才打下良好的基礎角度考慮，結(jié)合目前人才培養(yǎng)方案和專業(yè)素質(zhì)教育要求，根據(jù)學生的實際情況，建議進行以下課程的改革方案，將整個通信電子線路實踐分為基本實驗和拓展實踐“兩階段三層次”。[5]

第一階段：基本實驗

（1）基礎常規(guī)：增設“通信電子線路實驗”必修課，有獨立的實驗教學內(nèi)容和教學大綱，為驗證性實驗，用單元電路實驗板、綜合實驗板和實驗箱進行。通過實驗，學生加深和鞏固對通信電子線路基本單元電路的理解，初步掌握通信電路的測試方法。但理論課與實驗課分工而不分家，理論課老師仍然參加實驗教學并負責實驗輔導。

（2）系統(tǒng)綜合應用實驗：類似電子線路課程設計，通過對一個典型的完整的通信系統(tǒng)，例如無線收發(fā)信機的搭接、調(diào)試、指標性能測量，培養(yǎng)學生對知識靈活應用和系統(tǒng)級思維的能力，建立系統(tǒng)概念，為學生獨立設計與制作電路打下良好的基礎。

第二階段：拓展實踐

（3）創(chuàng)新型實踐：開課時間為晚上，周末或寒暑假這些空閑的時間，為部分對電子設計有濃厚興趣并有探索精神的學生提供進一步提升的平臺。實踐過程以學生課外自學為主，教師輔導為輔，學生可根據(jù)興趣自行選題，或由教師給出相關參考方向，設計并制作一個具有某種功能的通信電子系統(tǒng)，提高學生綜合運用知識能力、系統(tǒng)設計與工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神。同時，鼓勵學生積極申請項目，參與學科競賽。目前，學校為學生自主創(chuàng)新已提供了良好平臺，包括“開拓杯”電子設計競賽和大學生創(chuàng)新基金項目等，還有重慶市“盛群杯”設計大賽以及全國的電子設計大賽。

通過這個層面的實踐訓練，部分學生會具備一定的通信電路分析問題和解決問題能力，對通信方向產(chǎn)生強烈的興趣。這部分學生可通過畢業(yè)設計進行進一步研究甚至進行深造。

這三個層次的實踐訓練是循序漸進、層層推進的，目的是使學生系統(tǒng)地掌握通信系統(tǒng)各種功能單元電路的工作原理和分析設計方法，建立起現(xiàn)代通信的系統(tǒng)概念，為今后從事通信電路及相關電子系統(tǒng)的工作打下堅實的基礎。

2.以實踐教學為依托，改革通信電子線路理論教學

在引入實踐教學后，理論教學過程也應做了相應的調(diào)整，突出應用和工程實踐的特點，把理論知識的傳授和實踐能力的培養(yǎng)結(jié)合起來。在實踐中，電路設計工作基本上是以應用為主，不需要更多了解模塊或者芯片內(nèi)部結(jié)構，而需要了解電路的基本功能和使用方法即可。[6]而目前的通信電路教學依然以基本的分離元件電路為主，包括混頻、調(diào)制和解調(diào)等電路，均是采用傳統(tǒng)的二極管或者三極管構建的電路。但這些功能在實踐教學中基本上都已經(jīng)集成化。這就要求在理論教學過程中，適當?shù)胀ㄈ龢O管電路設計和分析內(nèi)容，加強功能分析，進一步強化模塊和集成電路的應用。例如：學習調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、鎖相電路時，可介紹一些芯片，包括一些知名的半導體公司；在講解某種單元電路工作原理過程中，增加這種電路應用于哪些電子設備中的情況，在系統(tǒng)中的地位及其性能對系統(tǒng)指標的影響。[7]

3.改革評價考核機制，激發(fā)學生自主學習積極性

目前的教學評價僅考查學生對理論知識點的掌握，考試內(nèi)容局限于課堂筆記和書本內(nèi)容，這與通信電子線路的實踐性不相符。[7]一個完善的課程考核應當體現(xiàn)在全面性、多樣化和立體化上，體現(xiàn)對通信電子線路理論知識方面的考查，對實踐能力、實驗技能方面的考查，對分析問題、解決問題能力方面的考查。可參考由作業(yè)評分、期末考試、實驗實踐環(huán)節(jié)的能力考核和平時課堂表現(xiàn)4個部分組成?？己酥攸c是對學生的學習態(tài)度與學習效果、理論知識與實踐知識、知識與能力幾個方面進行全面的動態(tài)地分析。理論考核中，加強基礎、側(cè)重應用、淡化計算，并融入實驗筆試部分。在實驗考核中，學生的實驗成績由教師考查學生在實驗過程中及實驗報告中反映出的對實驗的理解、動手能力、科學作風、分析問題能力和探索創(chuàng)新精神進行綜合評定。建立多項指標綜合評分機制，突出能力方面的考核，激發(fā)學習自主學習的積極性和熱情。

三、結(jié)束語

筆者通過多年的教學經(jīng)驗對“通信電子線路”課程體系改革進行了探索和研究，提出了構建一套通信電子線路實踐教學體系，以填補我校沒有通信電子線路實踐教學的空白，并希望以此推動理論教學方法。教學內(nèi)容的改革，逐步完善通信電子線路課程建設。

參考文獻：

[1]顧寶良.談談開設通信電子線路課程的必要性[J].電氣電子教學學報,

2000,(3):20-22.

[2]廖惜春.基于工程應用的“高頻電子線路”課程教學研究[J].電氣電子教學學報,2007,(4):12-14.

[3]陳建良,熊慶國.“通信電子電路”教學改革與實踐[J].中國冶金教育,

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[4]郭云林.重視電子競賽推進教學改革——談參加全國大學生電子設計競賽的體會[J].電氣電子教學學報,2003,(1):63-66.

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第4篇：電路與系統(tǒng)范文

[關鍵詞]電力載波 MI200E 單片機 節(jié)能控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）11-0372-01

引言

電力載波通信是一個可靠性強，易于實現(xiàn)，在路燈控制系統(tǒng)中起著重大的作用。低壓電力線通信有以下幾個特點：（1）時變性。對于載波信號而言，低壓電力線是一根非均勻分布的傳輸線，各種不同性質(zhì)的電力負載在低壓配電網(wǎng)的任意位置隨機投入或斷開，使信道表現(xiàn)出很強的時變性，因此不能利用簡單的電壓檢測方法來確定線路信號。（2）頻率選擇性。由于低壓配電網(wǎng)直接面向用戶，符合情況非常復雜，各節(jié)點阻抗不匹配，故信號容易產(chǎn)生反射，駐波，諧振等現(xiàn)象，使得信號的衰減變得極其復雜，造成電力線載波通信，造成信道具有很強的頻率選擇性。（3）噪聲干擾強而信號衰減大。電力線中的噪聲干擾主要包括由傳輸電流發(fā)生的電磁場引起的背景噪聲干擾，以及由于某些電磁波產(chǎn)生的脈沖噪聲干擾兩部分。

一、MI200E芯片的介紹及在通信中的應用

MI200E是一款專門針對低壓電力線進行優(yōu)化設計的高集成度、高性能的電力線載波通訊芯片。MI200E 是一個可工作于碼分多址（CDMA）方式的半雙工調(diào)制解調(diào)芯片。并且提供載波偵聽和有效幀指示信號，可方便地實現(xiàn)基于共享信道的網(wǎng)絡接入?yún)f(xié)議。 此芯片是檢測過零發(fā)送機制，避開電力線重載區(qū)，可變擴頻增益控制，可適用于不同環(huán)境的自適應傳輸速率，三種可選的載波頻率，八個可選的擴頻碼，內(nèi)置CRC-16硬件校驗電路，內(nèi)置開關電容帶通濾波器內(nèi)置數(shù)字功率放大器。內(nèi)部集成了諸多階開關電容濾波器，高效數(shù)字放大器。CRC-16硬件校驗等多種電路。由于MI200E是一款數(shù)模混合芯片，因此在進行軟硬件設計時都必須遵循一定的準則。

在進行電路設計時，在電源電路，耦合電路與信號濾波電路的參數(shù)設定與器件選擇，PCB設計上都必須仔細考慮。而在進行軟件開發(fā)時，如何正確設置MI200E的寄存器，才能讓通信可靠，也是需加以注意的。

MI200E與主控端的數(shù)據(jù)交換通過SPI實現(xiàn)。在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，簡單而高效，最高速率可達幾Mbps，并且能夠與主流MCU實現(xiàn)簡單良好的聯(lián)接。以下是應用原理圖

經(jīng)過產(chǎn)品測試發(fā)現(xiàn)，在一定的距離內(nèi)此模塊通信的可靠性是可以實現(xiàn)的。

二、路燈節(jié)能控制模式

在電力系統(tǒng)中路燈節(jié)能可以選擇多種方式，其中有時控，光控，旁路控制等模式。

時控模式：路燈控制器能根據(jù)時間來控制開關燈并調(diào)整路燈的供電電壓。各地區(qū)由于所在緯度不同，每天日出日落的時間都是不同的。根據(jù)天文年歷可以查出一個地區(qū)一年內(nèi)日落日出的時間。在誤差允許范圍內(nèi)，又可以將一年大致分為三個季節(jié)段來對路燈進行控制， 每個季節(jié)段有著不同開關燈時間。從開燈到關燈， 根據(jù)當?shù)亟煌ㄇ闆r， 又可大致分為三個階段來對路燈進行控制， 比如：交通高峰期（晚上17：00～20：00），交通正常期（晚上20：00～01：00）和交通低谷（凌晨01：00～天亮）。所以路燈工作在額定電壓的93%，既可保證照度，又可使路燈壽命大大延長， 是路燈的最優(yōu)工作狀態(tài)。

光控模式：一般情況下， 路燈的分時控制可以取得不錯的節(jié)電效果。但由于各地區(qū)的電力供應略有不同， 有些地區(qū)的電網(wǎng)電壓偏高， 有些地區(qū)的電網(wǎng)電壓偏低，并且電網(wǎng)電壓還會隨著負載的變化而產(chǎn)生波動。這時單純的分時控制就顯得力不從心了。路燈節(jié)能控制器能對電網(wǎng)電壓進行實時監(jiān)控， 與分時控制配合起來， 取得了良好的效果， 具體做法如下： 在交通高峰階段， 路燈應保證足夠的亮度。正常情況下，路燈應投入第一檔運行。但如果此時電網(wǎng)電壓偏低（比如低于208V），則路燈應全壓運行；如果電網(wǎng)電壓偏高（比如高于236V） ，則路燈可以跳過第一檔，直接投入第二檔運行。（注：為了防止檔位的頻繁切換，當監(jiān)測到電網(wǎng)電壓208V或高于236V時， 應延長一段時間重新判斷后再做決定）。在交通正常階段，要兼照度和節(jié)電效果。正常情況下，路燈應該投入第二檔運行。但如果電網(wǎng)電壓低于208V，則路燈可以返回第一檔運行；如果電網(wǎng)電壓高于242V，則路燈直接投入第三檔運行。這里同樣要考慮延時問題。在交通低谷階段，重點考慮節(jié)電效果。正常情況下，路燈應該投入第三檔運行。只有當電網(wǎng)電壓過低時（比如低于195V），路燈才返回第二檔運行。

旁路控制：該路燈控制系統(tǒng)可以工作在旁路模式和省電模式。當系統(tǒng)檢測到接觸器線路故障時， 自動切換到旁路模式供電。旁路模式下，交流電不經(jīng)過控制器和自耦變壓器而直接對路燈進行供電。

三、MI200E在路燈控制系統(tǒng)下的應用

路燈系統(tǒng)控制主要分為兩部分：路燈單燈系統(tǒng)和路燈集中控制系統(tǒng)。路燈單燈系統(tǒng)主要是在每一個路燈或者幾個路燈看做一個系統(tǒng)做為一個控制，集中控制系統(tǒng)是以每個區(qū)或者自定義的一個范圍進行集中控制。如圖2為路燈系統(tǒng)框圖，其中每個單燈系統(tǒng)都應該有一個電力系統(tǒng)載波通信模塊，集中控制器可以將控制指令傳輸?shù)矫總€單燈系統(tǒng)，每個單燈系統(tǒng)又可以將各自的狀態(tài)通過電力載波通信傳遞給集中控制器。

結(jié)束語

利用電力載波通信方式傳輸數(shù)據(jù)智能路燈控制器是根據(jù)不同季節(jié)， 不同時段的廣場或路面的照明的需要， 合理配置了燈具的亮滅方案， 可實現(xiàn)路燈的定時自動開關， 亮度的定時自動調(diào)整， 從而達到既節(jié)約電能又延長了燈泡的壽命的目的。

參考文獻

[1] 李朝生，林鶴云.基于單片機控制路燈節(jié)電系統(tǒng)的研究[J].節(jié)能， 2007，16（5）：24～25.

第5篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞: 鐵路供電; 單芯電纜; 電容電流; 智能箱變

Abstract: To improve reliability,the high-speed railway power supply system uses a variety of new technologies and

equipment.This paper will focus on analyzing the technical problems with their solutions in design of entire single-core cable

power line along the railway and the contribution of intelligent box-type substation, power telecontrol system to improve the

reliability of the power supply.

Key word:Railways power supply; single-core; cable capacitive current; intelligent box-type substatione

中圖分類號:U223文獻標識碼:A

引言

世界已進入建設高速電氣化鐵路的新時期。特別是歐洲已經(jīng)突破了國界，向路網(wǎng)化、國際化發(fā)展。高速電氣化鐵路已經(jīng)成為國家社會經(jīng)濟發(fā)展水平和鐵路現(xiàn)代化的主要標志之一。按照鐵道部的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，從2005年到2020年，鐵道部將投入兩萬億元資金進行鐵路建設，近期每年投資在2000億元以上。到2020年，全國鐵路營業(yè)里程達到10萬公里，電化率均達到50%以上。

鐵路電力供電系統(tǒng)為除列車牽引供電以外的所有鐵路設施供電. 鐵路供配電系統(tǒng)是從地方變電站接引兩路10kV（35kV）電源，通過鐵路變配電所向鐵路車站、區(qū)間負荷供電. 鐵路變配電所的間距40～60km, 個別區(qū)段長達80～90km. 高速鐵路區(qū)間每隔3km左右有一處負荷點, 負荷類型為通信、信號、防災設備等一級負荷及區(qū)間攝像機等二級負荷. 從變配電所饋出2條10kV電力線路, 沿鐵路敷設向其供電, 該電力線路被稱為貫通線, 一條稱一級負荷貫通線, 另一條稱綜合負荷貫通線. 貫通線兩端的鐵路變配電所通過貫通饋線高壓開關柜內(nèi)電壓互感器與斷路器聯(lián)鎖均能為其供電[1]. 為了保證長距離、輕負荷的區(qū)間貫通線供電質(zhì)量, 鐵路變配電所設有專用10/10kV的調(diào)壓器, 經(jīng)過調(diào)壓器向貫通線供電[2]. 高速鐵路10kV配電所主接線圖見圖1.

二、單芯全電纜貫通線設計要點

我國常速鐵路貫通線以架空方式為主，地形困難地區(qū)輔以電纜敷設。架空線路抗擊自然災害能力較弱，例如, 2007年底的冰凍災害導致架空線路損毀, 沿海地區(qū)臺風、內(nèi)陸地區(qū)洪水等都可能引起架空貫通線供電中斷, 導致鐵路停運. 調(diào)研國外發(fā)達國家高速鐵路供電系統(tǒng), 德國等西歐國家采用單芯全電纜方式供電[3].

德國鐵路密集, 采用網(wǎng)狀供電系統(tǒng); 我國幅員遼闊, 采用沿鐵路的線型供電系統(tǒng).其中以論述我國高速鐵路單芯電纜貫通線設計要點

（一）、抑制長電纜貫通線電壓抬升

由于單芯電纜工作電容遠大于架空線路工作電容，鐵路貫通線負荷小，每一區(qū)間供電點的變壓器容量為2～30KkVA.其負載電流與充電電流相比不能忽略. 電纜充電電流在長電纜線路中將會產(chǎn)生末端電壓升高［1］.

舉例：某鐵路（用X鐵路代名）一級負荷貫通線采用50mm2的單芯全電纜線路, 綜合負荷貫通線采用70mm2

的架空和三芯電纜結(jié)合的混合線路, 混合線路中電纜比例高達70％. 通過采用MATLAB/simulink仿真軟件, 利用分布參數(shù)模型計算得知, 當貫通線空載線路不設置并聯(lián)電抗器時, 貫通線末端電壓抬升最大, 較首端升高10％; 貫通線帶負載, 不設置固定電抗器, 末端電壓亦升高, 較首端升高7％. 數(shù)據(jù)差異的原因為負載電流沿貫通線產(chǎn)生電壓降; 負載

呈感性, 抵消部分電纜容性充電電流.

為了保證貫通線試運行空載和滿負載的電壓質(zhì)量, 在貫通線首末端（兩端）設置并聯(lián)電抗器, 抑制長電纜線路電壓抬升. 此時, 貫通線空載末端電壓較首端升高5％, 負載末端電壓較首端升高2.5％.

在鐵路變配電所內(nèi)貫通饋線后設置固定電抗器目的便于運營維護, 其效果較在區(qū)間電纜線路上分散設置電抗器略差, 但能滿足規(guī)范要求. 并聯(lián)電抗器的投切納入電力遠動系統(tǒng), 實現(xiàn)遠程監(jiān)控, 以保證空載和滿負載時電壓質(zhì)量和設備正常運行.

（二） 中性點接地方式的確定

我國電力系統(tǒng)的常用接地方式有四種: 中性點直接接地、中性點諧振接地; 中性點阻抗接地; 中性點不接地。其中，中性點阻抗接地，按接地電流大小又氛圍高阻接地和低阻接地。

常速鐵路電力設計中，貫通線以架空線路為主，電容電流比較小，采用中性不接地系統(tǒng)。根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T620-1997）3.1.2條規(guī)定：10kv全電纜線路單相接地故障電容電流超過30A，10kv架空電纜呼和線路單相接地故障電容電流超過20A 時，接地系統(tǒng)應此阿勇諧振接地系統(tǒng)或小電阻（也就是俗稱的低阻）接地系統(tǒng)。

隨著電力電子科技的發(fā)展，自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置具備準確測量系統(tǒng)電容電流大小、正確識別系統(tǒng)單項接地狀態(tài)、自動跟蹤和補償系統(tǒng)單相接地時的電容電流。同時消弧線圈成套裝置設有阻尼電阻，能有效抑制電纜線路的諧振過電壓。

2.消弧線圈成套裝置接于10kV系統(tǒng)的中性點, 鐵路變配電所有2種方法可以接引中性點.

方法1: 10/10kV調(diào)壓器采用Dyn接線方式, 在調(diào)壓器副邊可以引出中心點.

方法2: 在貫通母線段通過接地變壓器引出中性點.

根據(jù)規(guī)范《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T 620—1997）3.1.6的規(guī)定: 接于

YN, d接線的雙繞組或YN, yn,d接線的三繞組變壓器中性點上的消弧線圈容量, 不應超過變壓器三相總?cè)萘康?0%, 并不得大于三繞組變壓器的任一繞組的容量.

（三） 容性無功倒送的補償

鐵路變配電所從地方變電站接引外電源, 規(guī)范要求高壓側(cè)功率因數(shù)補償至0.9～1. 鐵路用電設備為照明、電機和電子類, 均呈感性. 常速鐵路設計中, 鐵路變配電所設置高壓電容器補償功率因數(shù).

高速鐵路一級負荷貫通線為全電纜線路，全電纜線路由于充電電流影響，出現(xiàn)容性無功倒送。

貫通線上的固定電抗器能補償部分容性無功, 但固定電抗器容量不可調(diào)整, 無法滿足功率因數(shù)的補償精度要求; 同時考慮一組固定電抗器損壞時應保證鐵路正常供電.基于上述分析, 在全電纜的一級負荷貫通線調(diào)壓器原邊母線上設置可調(diào)電抗器; 綜合負荷貫通線調(diào)壓器的原邊母線上取消電容器補償。

、單芯電纜金屬層接地方式選擇

電纜線路薄弱點為電纜頭，有些鐵路上為了減少電纜中間頭，采用單芯電纜取代三芯電纜，50mm2的單芯電纜盤廠達到3km。單芯電纜的金屬外層采用金屬非磁鎧裝，避免金屬外凱層產(chǎn)生渦流。

10kV的三芯電纜帶平衡負荷時, 三相電流向量和為零, 金屬屏蔽層上的感應電勢疊加為零, 三芯電纜金屬層采用兩端直接接地的方式. 10kV單芯電纜芯線通過電流時, 在交變電場作用下, 金屬屏蔽層必然感應一定的電動勢. 單芯電纜金屬屏蔽層感應電壓的大小與電纜長度和線芯負荷電流成正比, 并與電纜排列的中心距離、金屬屏蔽層的平均直徑有關.

根據(jù)《城市電力電纜線路設計技術規(guī)定》(DL/T5221-2005)10條規(guī)定: 單芯電纜金屬護套和金屬屏蔽層應采取以下四種之一的方式接地

a．電纜一端直接接地, 另一端通過護層保護器接地

b. 電纜線路中間一點接地, 兩端通過護層保護器接地

c. 交叉互聯(lián)接地

d. 電纜兩端直接接地

方法a、b的性質(zhì)相同; 方法c施工復雜, 運營維護困難

方法d施工方便, 但有以下缺點: 在電磁感應電壓的作用下, 單芯電纜屏蔽層中產(chǎn)生環(huán)流, 環(huán)流引起電纜護層發(fā)熱; 高速鐵路沿鐵路線設置綜合接地系統(tǒng), 所有需接地的強弱電系統(tǒng)均與其相聯(lián), 電力機車的部分牽引工作電流通過綜合接地系統(tǒng)流回到牽引變電所, 采用方法d將使貫通線金屬屏蔽層和金屬護層通過接觸網(wǎng)回流, 影響單芯電纜運行安全.

智能箱式變電站和電力遠動系統(tǒng)

(一)、 鐵路區(qū)間的通信、信號負荷是關系到高速鐵路行車安全的一級負荷, 例：某鐵路設計采用10/0.4kV智能箱式變電站, 由一級負荷貫通線和綜合負荷貫通線供電, 智能箱變主用電源主接線見圖2, 備用電源主接線同此. 箱變高壓側(cè)采用“π”接的接線方式, 設置三組高壓負荷開關和電流互感器、電壓互感器。

圖2 智能箱變主用電源主接線圖

高壓負荷開關納入遠動的作用：當貫通線出現(xiàn)故障時，電力調(diào)度中心通過自動或者遠方手動切除故障區(qū)段，即分斷貫通線故障區(qū)段兩側(cè)只能箱變的高壓負荷開關，通過兩側(cè)鐵路變配電所向貫通線供電。這樣保證貫通線出現(xiàn)一處線路故障時，不影響一級負荷的供電。

低壓開關納入遠動的作用：監(jiān)視一級負荷用電點低壓供電，防止長距離供電影響電能質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)和處理負荷引起的低壓回路跳閘。

通過采用智能箱變, 所有高低壓開關和電流互感器、電壓互感器納入電力遠動, 每一開關的RTU控制裝置具備電流電壓故障錄波功能, 便于事故原因分析和查找, 縮短貫通線故障的查找時間. 為了方便智能箱變維修和遠動調(diào)試, 利用遠動通道設置與調(diào)度中心聯(lián)系的IP電話. 鐵路沿線無人看守, 箱變設置門磁并將信息上傳, 監(jiān)視箱變非正常開門. 箱變內(nèi)設煙感探測器并上傳信息. 為保證通信處理機等弱電設備正常工作, 箱變設置溫控自啟動通風系統(tǒng). 通過上述技術措施, 提高智能箱變及供電系統(tǒng)的可靠性和可維護性

（二） 電力SCADA系統(tǒng)

X鐵路將重要電力設施納入電力遠動. 電力遠動對象為: 鐵路變配電所、和通信智能箱變, 無鐵路變配電所車站接引的地方10kV電源, 貫通線固定電抗器. X鐵路166km, 共有

33個供電點納入電力遠動.電力遠動通道采用鐵通提供的信息多業(yè)務平臺, 即專用廣域網(wǎng)

。通信光纜沿鐵路敷設, 冗余配置, 每一需納入電力遠動的供電點提供一路2M

帶寬的RJ45以太網(wǎng)接口, 設于上海鐵路局調(diào)度中心的電力遠動主站通過TCP/IP與每一被控端聯(lián)系. 實現(xiàn)各重要被控端的無人值班, 實時監(jiān)控.

四、結(jié)束語

高速鐵路在單芯電纜線路上設置固定電抗器抑制末端電壓抬升, 貫通線采用諧振接地系統(tǒng), 鐵路變配電所使用可調(diào)電抗取代電容器補償容性無功功率, 單芯電纜采用一端直接接地、另一端通過護層保護器接地, 上述技術措施實現(xiàn)中國高速鐵路第一條單芯全電纜線路安全送電.同時要采用只能箱變、多點更大規(guī)模電力遠動系統(tǒng)提高高速鐵路供電可靠性。

參考文獻:

[1] HEINHOLD L, STUBBE R. 電力電纜及電線[M]. 門漢文, 崔國璋, 王海譯. 北京: 中國電力出版社, 2001: 402.

第6篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞：高速公路　機電系統(tǒng)　結(jié)構　功能

1. 引言

高速公路機電系統(tǒng)是發(fā)揮道路設施交通功能的主要輔助管理系統(tǒng)，是對高速公路實施現(xiàn)代化管理的主要工具。高速公路機電系統(tǒng)主要由高速公路監(jiān)控、收費、通信、照明、供配電和隧道安全運行保障等子系統(tǒng)構成。各子系統(tǒng)之間與系統(tǒng)內(nèi)部由通信網(wǎng)聯(lián)系。

2. 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，是采用現(xiàn)代化的手段對全線交通流量、交通狀況、環(huán)境氣象、設施運行狀態(tài)進行檢測，按照一系列智能控制規(guī)則和策略產(chǎn)生控制方案及控制手段，調(diào)整道路交通流的狀態(tài)，進而實現(xiàn)控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少交通事故，達到安全、舒適、快捷的運輸目的。

為實現(xiàn)這一目的，監(jiān)控系統(tǒng)必須具備最基本的三個功能：（1）采集交通流數(shù)據(jù)，判斷交通狀態(tài)：（2）根據(jù)交通狀態(tài)，實施控制策略，決定控制參數(shù)；（3）執(zhí)行控制策略，將控制參數(shù)作用于交通流。

2.2 根據(jù)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和設備特點，監(jiān)控系統(tǒng)可分為如下功能子系統(tǒng)：

2.2.1 信息采集子系統(tǒng)：該系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù)，通過視頻車輛檢測器、超聲波檢測器、紅外檢測器、檢測線圈、通信設備等形成的交通量采集子系統(tǒng)，獲得各段道路的交通量數(shù)據(jù)。

2.2.2 交通控制子系統(tǒng)。

交通控制子系統(tǒng)包括：交通控制目標、交通控制方法、交通控制參數(shù)。控制參數(shù)以一定的控制形式作用于交通流。根據(jù)控制形式的不同，控制方法可以分為匝道控制和主線控制兩大類，而匝道控制又可以分為：入口匝道定時調(diào)節(jié)控制、入口匝道整體定時控制、入口匝道交通感應控制、入口匝道匯合控制。

2.2.3 交通誘導信息顯示子系統(tǒng)。

交通誘導子系統(tǒng)包括可變限速誘導系統(tǒng)，依靠埋設在道路兩側(cè)或中間的可變限速標志，進行整條道路的車速優(yōu)化處理，使車輛以均勻的密度分布在高速公路上；可變情報板系統(tǒng)則提供更為具體的誘導信息，向車輛提供準確的交通狀態(tài)和警告、指揮信息。顯示子系統(tǒng)包括控制中心通過電視墻或者大屏幕投影再現(xiàn)重要地段的攝像機和視頻傳輸設備獲取的視頻實時數(shù)據(jù)，和能見度、溫度、濕度、風向、風速、雨雪等視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要可對視頻數(shù)據(jù)進行抓拍記錄；通過設在路邊的緊急電話獲取緊急救援信號。

2.2.4 中央控制設施子系統(tǒng)。

中央控制設施子系統(tǒng)的主要組成設備有：計算機及其外部設備、大屏幕圖形顯示板、控制臺、電話總機臺、不停電電源ups設備等。

2.2.5 計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)。

計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)將其他子系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡連接為一個整體，使之真正成為一個功能強大的有機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)包括：計算機設備、網(wǎng)絡連接設備、計算機操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡管理、監(jiān)控系統(tǒng)應用程序。

3. 高速公路通信系統(tǒng)

高速公路通信系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：主干線傳輸、業(yè)務電話、指令電話、緊急電話、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、廣播、通信電源和通信管道。

高速公路通信系統(tǒng)作為高速公路機電系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，在整個高速公路管理中處于非常重要的位置，它主要承擔以下三方面的任務：

3.1 承擔監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、語音、圖像等各類信息的傳輸任務，使監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)真正成為系統(tǒng)而正常運轉(zhuǎn)。

3.2 承擔高速公路內(nèi)部各業(yè)務部門和管理部門的業(yè)務聯(lián)系，如事故增援、道路設備設施的維修等。

3.3 承擔高速公路內(nèi)部的監(jiān)控中心、收費中心、業(yè)務部門和管理部門與外界的聯(lián)系。

4. 高速公路收費系統(tǒng)

收費系統(tǒng)的主要功能包括：收費通量統(tǒng)計和車輛分型，按標準收取通行費并發(fā)放收據(jù)，匯總、整理與收費有關的數(shù)據(jù)和交通量數(shù)據(jù)，傳送到收費廣場、收費管理中心、監(jiān)控中心等各級管理部門的上一級計算機進行處理，編制各類管理報表和進行數(shù)據(jù)分析，保存重要數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)控中心的命令，對出入高速公路的車輛進行控制和調(diào)節(jié)。

5. 高速公路配電照明系統(tǒng)

高速公路照明系統(tǒng)一般包括主車道照明、廣場照明和隧道照明三部分。在運輸繁忙、事故多發(fā)、重要路段以及隧道中設置主線照明，可以改善夜間與隧道中的行車環(huán)境，降低交通事故的發(fā)生率；在收費廣場采用高桿照明，可以保證收費車輛的安全交匯和排隊；并且照明系統(tǒng)的設置可以使道路監(jiān)控攝像機充分發(fā)揮夜間監(jiān)視的作用。

6. 結(jié)語

高速公路機電系統(tǒng)是以電子、

電氣、控制、通信、機械和交通工程等技術為基礎的綜合性大系統(tǒng)，它主要由監(jiān)控、通信、收費、配電照明等系統(tǒng)組成。本文重點研究了監(jiān)控系統(tǒng)的原理、監(jiān)控過程、各子系統(tǒng)功能與系統(tǒng)間的關系等，并分析了通信、收費、配電照明等系統(tǒng)的結(jié)構與功能要求。

參考文獻

［1］ 吳偉國，張平樂，王帆.淺談機電系統(tǒng)建設與高速公路智能化［j］.湖南交通科技，2007，33(4):142～144.

［2］ 鄒文端.高速公路智能化若干問題的研究［d］.衡陽：南華大學，2006:226～252.

第7篇：電路與系統(tǒng)范文

 

關鍵詞：高速公路　機電系統(tǒng)　結(jié)構　功能

1. 引言

高速公路機電系統(tǒng)是發(fā)揮道路設施交通功能的主要輔助管理系統(tǒng)，是對高速公路實施現(xiàn)代化管理的主要工具。高速公路機電系統(tǒng)主要由高速公路監(jiān)控、收費、通信、照明、供配電和隧道安全運行保障等子系統(tǒng)構成。各子系統(tǒng)之間與系統(tǒng)內(nèi)部由通信網(wǎng)聯(lián)系。

2. 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，是采用現(xiàn)代化的手段對全線交通流量、交通狀況、環(huán)境氣象、設施運行狀態(tài)進行檢測，按照一系列智能控制規(guī)則和策略產(chǎn)生控制方案及控制手段，調(diào)整道路交通流的狀態(tài)，進而實現(xiàn)控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少交通事故，達到安全、舒適、快捷的運輸目的。

為實現(xiàn)這一目的，監(jiān)控系統(tǒng)必須具備最基本的三個功能：（1）采集交通流數(shù)據(jù)，判斷交通狀態(tài)：（2）根據(jù)交通狀態(tài)，實施控制策略，決定控制參數(shù)；（3）執(zhí)行控制策略，將控制參數(shù)作用于交通流。

2.2 根據(jù)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和設備特點，監(jiān)控系統(tǒng)可分為如下功能子系統(tǒng)：

2.2.1 信息采集子系統(tǒng)：該系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù)，通過視頻車輛檢測器、超聲波檢測器、紅外檢測器、檢測線圈、通信設備等形成的交通量采集子系統(tǒng)，獲得各段道路的交通量數(shù)據(jù)。

2.2.2 交通控制子系統(tǒng)。

交通控制子系統(tǒng)包括：交通控制目標、交通控制方法、交通控制參數(shù)?？刂茀?shù)以一定的控制形式作用于交通流。根據(jù)控制形式的不同，控制方法可以分為匝道控制和主線控制兩大類，而匝道控制又可以分為：入口匝道定時調(diào)節(jié)控制、入口匝道整體定時控制、入口匝道交通感應控制、入口匝道匯合控制。

2.2.3 交通誘導信息顯示子系統(tǒng)。

交通誘導子系統(tǒng)包括可變限速誘導系統(tǒng)，依靠埋設在道路兩側(cè)或中間的可變限速標志，進行整條道路的車速優(yōu)化處理，使車輛以均勻的密度分布在高速公路上；可變情報板系統(tǒng)則提供更為具體的誘導信息，向車輛提供準確的交通狀態(tài)和警告、指揮信息。顯示子系統(tǒng)包括控制中心通過電視墻或者大屏幕投影再現(xiàn)重要地段的攝像機和視頻傳輸設備獲取的視頻實時數(shù)據(jù)，和能見度、溫度、濕度、風向、風速、雨雪等視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要可對視頻數(shù)據(jù)進行抓拍記錄；通過設在路邊的緊急電話獲取緊急救援信號。

2.2.4 中央控制設施子系統(tǒng)。

中央控制設施子系統(tǒng)的主要組成設備有：計算機及其外部設備、大屏幕圖形顯示板、控制臺、電話總機臺、不停電電源ups設備等。

2.2.5 計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)。

計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)將其他子系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡連接為一個整體，使之真正成為一個功能強大的有機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)包括：計算機設備、網(wǎng)絡連接設備、計算機操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡管理、監(jiān)控系統(tǒng)應用程序。

3. 高速公路通信系統(tǒng)

高速公路通信系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：主干線傳輸、業(yè)務電話、指令電話、緊急電話、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、廣播、通信電源和通信管道。

高速公路通信系統(tǒng)作為高速公路機電系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，在整個高速公路管理中處于非常重要的位置，它主要承擔以下三方面的任務：

3.1 承擔監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、語音、圖像等各類信息的傳輸任務，使監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)真正成為系統(tǒng)而正常運轉(zhuǎn)。

3.2 承擔高速公路內(nèi)部各業(yè)務部門和管理部門的業(yè)務聯(lián)系，如事故增援、道路設備設施的維修等。

3.3 承擔高速公路內(nèi)部的監(jiān)控中心、收費中心、業(yè)務部門和管理部門與外界的聯(lián)系。

4. 高速公路收費系統(tǒng)

收費系統(tǒng)的主要功能包括：收費通量統(tǒng)計和車輛分型，按標準收取通行費并發(fā)放收據(jù)，匯總、整理與收費有關的數(shù)據(jù)和交通量數(shù)據(jù)，傳送到收費廣場、收費管理中心、監(jiān)控中心等各級管理部門的上一級計算機進行處理，編制各類管理報表和進行數(shù)據(jù)分析，保存重要數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)控中心的命令，對出入高速公路的車輛進行控制和調(diào)節(jié)。

5. 高速公路配電照明系統(tǒng)

高速公路照明系統(tǒng)一般包括主車道照明、廣場照明和隧道照明三部分。在運輸繁忙、事故多發(fā)、重要路段以及隧道中設置主線照明，可以改善夜間與隧道中的行車環(huán)境，降低交通事故的發(fā)生率；在收費廣場采用高桿照明，可以保證收費車輛的安全交匯和排隊；并且照明系統(tǒng)的設置可以使道路監(jiān)控攝像機充分發(fā)揮夜間監(jiān)視的作用。

6. 結(jié)語

高速公路機電系統(tǒng)是以電子、電氣、控制、通信、機械和交通工程等技術為基礎的綜合性大系統(tǒng)，它主要由監(jiān)控、通信、收費、配電照明等系統(tǒng)組成。本文重點研究了監(jiān)控系統(tǒng)的原理、監(jiān)控過程、各子系統(tǒng)功能與系統(tǒng)間的關系等，并分析了通信、收費、配電照明等系統(tǒng)的結(jié)構與功能要求。

參考文獻

第8篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞： 電弧爐； 負荷建模； 諧波抑制； 仿真模型

中圖分類號： TN710?34； TM743 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）05?0159?04

Abstract： The electric arc furnace （EAF） has the characteristics of three?phase unbalance， nonlinearity and time?variable load， which seriously effects on the electric energy quality. On the basis of the ace length random characteristic and actual ope?rating environment of the arc furnace electrical system， the simplified arc current and voltage characteristics are used to obtain the equivalent resistance mathematical model of the AC arc. The correctness of the model was validated with Matlab/Simulink. The simulation model of the three?phase arc furnace electric system with nonlinear time?varying characteristic was established to analyze the its harmonic. The passive filter is adopted to suppress the harmonic. The simulation results show that the system can reduce the total harmonic distortion rate and improve the power quality effectively.

Keywords： electric arc furnace； load modeling； harmonic suppression； simulation model

0 引 言

隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，很多具有非線性負荷的電力電子裝置被廣泛地應用到工業(yè)生產(chǎn)中，加之我國鋼鐵產(chǎn)量的飛速增加，像電弧爐這種非線性負荷在供電系統(tǒng)中所占的比例也越來越大，從而導致供電系統(tǒng)中電壓波動與閃變，諧波增多和三相不平衡現(xiàn)象越來越嚴重，這些問題則會嚴重的影響電網(wǎng)供電的質(zhì)量[1]。

對電弧爐電氣系統(tǒng)進行諧波電流研究的基礎是建立合適的電弧爐系統(tǒng)數(shù)學模型，而電弧爐模型又是研究的關鍵。目前有很多研究者針對電弧爐提出了很多種建模方法[2?5]。本文根據(jù)電弧弧長隨機特性，得到了交流電弧的等效電阻數(shù)學模型，利用Matlab/Simulink仿真軟件建立該模型。然后再建立三相非線性時變電弧爐電氣系統(tǒng)的仿真模型，利用該模型可以對電弧爐電氣系統(tǒng)進行諧波分析，并找出改善電能質(zhì)量的方法。

1 電弧爐電氣系統(tǒng)模型

圖1是一個典型的電弧爐供電系統(tǒng)，其中[XS]是PCC點的短路電抗，ST是配電變壓器，[Rp]和[Xp]分別是配電變壓器至電弧爐變壓器之間傳輸線的電阻和電抗。FT為電弧爐變壓器，[RC]和[XC]是電弧爐變壓器至電弧爐間的短網(wǎng)電阻和電抗。

本文是在Matlab 2012b/Simulink仿真環(huán)境下進行電弧爐系統(tǒng)的仿真研究。Matlab提供了動態(tài)系統(tǒng)建模、分析仿真的交互環(huán)境，無需大量的程序輸入，只要通過簡單直觀的鼠標操作就能夠建立起復雜的模型。Simulink模塊庫中專門提供了一些專用原件和模塊，比如SimPower Systems電力系統(tǒng)模塊庫中提供變壓器、電源和測量模塊等，可以直接利用這些模塊進行模型搭建。因此最關鍵的是搭建交流電弧爐的仿真模型。

2 電弧爐電氣系統(tǒng)

2.1 交流電弧爐的電弧等效數(shù)學模型

電弧爐是通過電弧產(chǎn)生的高溫來熔煉爐料的一種設備。分析交流電弧的物理特性時，找一個與電弧爐交流電弧的電氣特性相同或者極其接近的等效電路元件，使它表現(xiàn)出電弧爐對電網(wǎng)的影響，稱這個等效元件為交流電弧電阻模型，用它來反映交流電弧爐的電氣效果。并且這個交流電弧電阻模型應該最大限度地表現(xiàn)出交流電弧的主要物理特征。

由文獻[6]可知電弧電阻的計算公式為：

式中：[L]為電弧弧長，而在實際煉鋼過程中，弧長是不斷變化的；[θ]為電弧電流過零點時滯后于外加激勵的相角；[A]反映了弧柱溫度最低值對電弧電阻數(shù)值的影響大??；[B]反映了電弧溫度對電弧電阻變化的影響；[C]為比例系數(shù)，是常數(shù)；[D]反映了弧柱氣體的熱慣性對電弧電阻的影響。

2.2 電弧爐電弧時變電阻模型參數(shù)估算

2.2.1 [A]和[B]的估算

2.2.3 [D]和[θ]的估算

[D]表示由于熱慣性的影響，弧柱溫度變化滯后于電弧電流的角度。在小電流的條件下，[D]取[-8°～][-12°]之間的值比較適宜[7]。

[θ]為電弧電流過零點時滯后于外加激勵的相角，在研究實際電弧爐對電網(wǎng)的影響時，應該考慮外加激勵初相[θ]的影響。先用一個線性時不變電阻來等效替代電弧電阻，并且使替代后的電路的功率因數(shù)等于電弧爐平均功率因數(shù)。然后用正弦穩(wěn)態(tài)電路的方法計算電弧電流的初相角，以此作為[θ]的估算值。

2.2.4 Matlab/Simulink仿真模型

在Matlab/Simulink環(huán)境下建立的電弧爐電氣系統(tǒng)的仿真模型如圖2所示。圖中3個子系統(tǒng)模塊EAF1，EAF2，EAF3在實際系統(tǒng)中分別代表三相電弧爐，三相電源的電壓為35 kV，頻率為50 Hz。配電變壓器額定功率為100 MVA，35 kV/10 kV，電爐變壓器額定功率為3 200 kVA，10 kV/240 V。當電爐變壓器容量為1 800～4 000 kVA時，[RC]的范圍為17[×]10-4～21[×]10-4 Ω，[XC]的取值范圍為40[×]10-4～60[×]10-4 Ω[7]，在此取[RC=]0.002 1 Ω，[XC=0.004 ]Ω。

根據(jù)式（1）建立的電弧爐子系統(tǒng)（EAF）如圖3所示，兩個端子Connection Port1與Connection Port2分別為輸入端和輸出端。

2.3 仿真結(jié)果

根據(jù)之前設定的系統(tǒng)電路參數(shù)來確定仿真電路中各元器件的參數(shù)。圖4，圖5分別是交流電弧爐電氣系統(tǒng)模型三相電弧電壓、電流的仿真結(jié)果。將本文所建仿真模型的電流、電壓波形與實際碳電極和銅電極交流電弧電壓、電流波形[8]相比較，發(fā)現(xiàn)兩者基本相同。可以看出，交流電弧爐在穩(wěn)定運行時，電弧電流、電弧電壓的畸變也是十分嚴重的，其波形不是標準的正弦波形，每相都有不同程度的波形畸變。

在電弧爐實際運行時，弧柱溫度的變化、弧柱溫度最小值、弧柱電導率和熱慣性等因素對電弧電流的影響較大，這些影響因素決定了交流電弧電阻是一個非線性的時變電阻，這就是電壓、電流波形畸變的原因。這也說明此模型的電壓、電流里含有大量的諧波。

3 電弧爐電庀低車男巢ǖ緦鞣治

煉鋼電弧爐作為電力系統(tǒng)內(nèi)部的一大諧波源，它是一個極其復雜的連續(xù)頻譜。在Matlab軟件的Simulink仿真中有一個Powergui模塊，通過這個模塊中的FFT Analysis（快速傅里葉變換）功能，可以對三相電弧爐仿真后得到的電壓、電流波形進行分析，從而了解本文建立的電弧爐電氣模型產(chǎn)生的諧波情況。

3.1 電壓波形諧波分析

圖6為電弧爐A相、B相和C相的電壓諧波分析，從圖6中可以看出此模型主要產(chǎn)生的是3次、5次的奇次（2n+1次）諧波，總諧波失真THD達到了83.12%，106.29%，73.83%。這表明波形發(fā)生了巨大的畸變。

3.2 電流波形諧波分析

圖7為電弧爐A相、B相和C相的電流諧波分析，從圖7中可以看出，此模型主要產(chǎn)生的也是3次、5次的奇次（2n+1次）諧波，總諧波失真THD為19.79%，17.85%，45.68%，從中可以明顯看出電弧爐三相不平衡。

4 諧波的抑制

對諧波的抑制就是減小或消除注入系統(tǒng)的諧波電流，裝設濾波器吸收諧波電流是當前最主要的抑制諧波的方法。無源濾波器是傳統(tǒng)的諧波補償裝置，是由濾波電容、電抗器和電阻器組合而成的，與諧波源并聯(lián)，除起到濾波作用外，還兼顧無功補償?shù)男枰?/p>

4.1 加無源濾波器的仿真模型

在圖2所示的交流電弧爐電氣系統(tǒng)模型中，在諧波源附近并聯(lián)無源濾波裝置，如圖8所示。在Matlab/Simulink中的library中，提供了一個三相無源濾波裝置（Three?Phase Harmonic Filter）。從圖7中可以看出A，B，C三相電弧爐電流最主要的諧波分量都是3次諧波和5次諧波。因此只要設置無源濾波器參數(shù)來消除3次諧波和5次諧波就能較好地進行諧波抑制。

4.2 濾波后的效果

圖9為加裝濾波器后的PCC點三相電流波形。與圖5做比較，畸變的電流波形被矯正，已經(jīng)基本形成正常的三相正弦交流電電流波形。

再分別用FFT Analysis對其A，B，C三相進行諧波分析，三相的3次諧波分量和5次諧波分量都被有效的降低，A，B，C三相電流總諧波失真THD分別為0.61%，0.64%，0.87%，都被有效地降低至1%以下。

5 結(jié) 論

本文提出的三相非線性時變電弧爐電氣系統(tǒng)的仿真模型，是根據(jù)電弧弧長隨機特性和電弧爐電氣系統(tǒng)實際運行環(huán)境下得到的電弧等效數(shù)學模型的基礎上建立起來的。該模型易于實現(xiàn)、靈活方便、仿真速度快，并且可以使用FFT分析模塊進行在線諧波分析。為了抑制諧波、改善電能質(zhì)量，本文采用無源濾波器進行濾波，取得了明顯的效果。

參考文獻

[1] 曾江，于文俊，余濤.東莞配電網(wǎng)諧波測量及其統(tǒng)計分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2009，37（24）：167?171.

[2] 王育飛，李東東，賈宏新.閃變仿真法在電弧爐供電系統(tǒng)中的應用[J].高壓電技術，2009，35（9）：2317?2321.

[3] 劉小河，揚秀媛.電弧爐電氣系統(tǒng)諧波分析的頻域方法研究[J].中國電機工程學報，2006，26（2）：30?35.

[4] 王育飛，姜建國.用于電能質(zhì)量研究的新型交流電弧爐混沌模型[J].中國電機工程學報，2008，28（10）：106?110.

[5] ZHENG T X， MAKRAM E B. An adaptive arc furnace model [J]. IEEE transactions on power delivery， 2000， 15（3）： 931?939.

[6] 王晶，林敏，陳學允.用于動態(tài)電能質(zhì)量分析的交流電弧爐的建模與仿真[J].電工技術學報，2003，8（3）：53?58.

第9篇：電路與系統(tǒng)范文

關鍵詞：復頻域法；S域等效電路；全響應；零狀態(tài)響應

中圖分類號：TP331 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）25-5746-03

信號與系統(tǒng)是電子信息工程、通信技術等專業(yè)重要的基礎課，筆者近年來在輔導學生參加自學考試時發(fā)現(xiàn)復頻域法分析求解電路題在自考時多次出現(xiàn)，但是學生得分率不高，反映這種題型難，綜合性強，有時看到題目就想放棄?，F(xiàn)將復頻域法分析求解電路題舉例說明，梳理解題思路、分析解題時的注意事項，并將其應用于教學中，提高學生的通過率。

1 復頻域法分析求解電路原理

1.1 拉普拉斯變換

拉普拉斯變換法是信號與系統(tǒng)中的三大變換之一，是信號系統(tǒng)分析理論的基石之一[1]。復頻域法分析求解電路即借助拉普拉斯變換方法先求出電路響應的象函數(shù)，然后利用拉普拉斯逆變換求出其對應的原函數(shù)，即電路某處的電流或電壓的時域表達式。

1.2 復頻域法分析求解電路問題的一般過程[2]

由時域模型電路畫出S域模型電路，應用電路中所學各種方法解得響應象函數(shù)，然后取拉普拉斯逆變換得響應時域函數(shù)。

1.3 電阻R、電容C、電感L的復頻域（s域）模型

1.4 基爾霍夫定律的S域形式

基爾霍夫電流定律的S域形式：[I（s）=0]，表明對任意結(jié)點，流出（或流入）該結(jié)點的象電流的代數(shù)和恒等于零。

基爾霍夫電壓定律的S域形式：[U（s）=0]，表明對任意回路，沿該回路閉合巡行一周，各段電路象電壓的代數(shù)和恒等于零。

即：當將電路的時域模型變換到S域后，在畫出的S域模型電路中，原來所學電路課程中的基爾霍夫定律、節(jié)點電壓法、網(wǎng)孔電流法、戴維南定理、諾頓定理等仍適用。

2 復頻域法分析求解電路例題

3 結(jié)論

通過列舉兩個含有動態(tài)元件L、C的電路例題，分析了用復頻域法求解電路全響應和零狀態(tài)響應的解題步驟、注意事項等，有助于學生掌握復頻域法求解電路的思路。

參考文獻：