電路設計與開發(fā)精選(九篇)
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第1篇：電路設計與開發(fā)范文
關鍵詞：高速公路；機電設備；管理系統(tǒng)；分析；開發(fā)
中圖分類號： TU85 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
機電設備管理系統(tǒng)在高速公路中具有極其重要的意義，是保證公路交通安全、快捷、通順的一種重要的方式。因此，有必要對高速公路機電設備管理系統(tǒng)以及其開發(fā)進行分析，從而促進機電設備管理系統(tǒng)在高速公路中的應用。
1、高速公路機電設備信息管理系統(tǒng)開發(fā)背景的內容
1.1 交通監(jiān)控方面
交通監(jiān)控方面最主要的任務就是利用最先進的技術對來往的車輛進行檢測、控制，進而疏導交通流量、維護交通秩序，隨時保證公路的通暢以及安全性，對違規(guī)違章的車輛要嚴格進行改正錯誤并且還要進行相對應的懲罰。實施有效的交通疏導一般都來源于正確的交通信息、有針對性的方案以及決策，方案及決策的有效性都依賴于各類交通信息的準確及時，于此同時還得依靠強有力的執(zhí)行手段，因此，信息、決策以及執(zhí)行手段是構成交通監(jiān)控系統(tǒng)的三大組成要素。
1.2 收費管理方面
收費管理的主要性的任務就是按照國家的價格標準以及相關的收費政策對過往的通行車輛收取通行費，要做到對過往車輛偷逃通行費的車輛嚴懲不貸。目前，一般高速公路收費站都安裝了收費稽查系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了電腦打票以及實施圖像監(jiān)控的效用，由于部分的逃費車輛緊緊跟隨著大型的車輛，而車道的監(jiān)控系統(tǒng)又無法拍攝到車輛的車牌號等現(xiàn)象，從而給收費的工作帶來困難。為了解決上訴的問題，一般采用的是車牌自動識別的技術，結合后車牌視頻流采集，回放以及數據查詢校核處理等等的軟件功能，從而實現(xiàn)了對逃繳通行費、冒用IC通行卡等來進行車牌自動識別稽查管理，收費車道中還伴有著語音及圖文提示，室外的顯示屏顯示著車牌以及欠繳金額，還結合著“一車一桿”，對欠費和違規(guī)的車主進行宣傳教育，及時的補繳欠費金額。對個別拒不繳費的車主運用該稽查系統(tǒng)所提供的圖像文字為證據，為征管部門啟動必要的司法程序服務，從而可以有效的來保障正常的收費秩序。
1.3 通信系統(tǒng)
為了保證高速公路各個系統(tǒng)可以安全、可靠、高效的來進行運行，并且有效的來進行傳輸運營、維護、管理相關的語音、數據、圖像等各種的信息，就必須建立相關可靠的、易擴充的、獨立的通信網絡，是保證高效運行的一種不可缺少的智能自動化綜合業(yè)務數字通信網。
2、機電設備管理系統(tǒng)功能分析
在整個高速公路上，其機電設備無論是種類還是數量都是一個巨大的數據，另外高速公路的路段相對較長，信息之間的溝通無法及時反饋，利用傳統(tǒng)的電子文檔進行統(tǒng)計必然會造成機電設備成本狀況反映不及時、管理困難、庫存數量無法準確描述及設備消耗管理不明等問題。根據當前高速公路對機電設備的應用現(xiàn)狀和管理條件上進行分析，高速公路機電設備管理系統(tǒng)主要包括5個模塊，分別是：基本檔案管理、維修管理、庫存管理、統(tǒng)計分析和系統(tǒng)管理。
2.1 檔案管理模塊
對于檔案管理模塊，主要對所管理的機電設備進行登記、分類、調撥、折舊、變更和報廢等管理。通過給機電設備分類，可以提升設備的動態(tài)管理水平，使整個系統(tǒng)的管理更加靈活。對于高速公路機電設備，主要有監(jiān)控、通信、收費和供電這4大類，對于每個大類，里面還有若干小類，對其分的越詳細，其管理越便利，系統(tǒng)就可以通過程序迅速找到具體機電設備的現(xiàn)狀，以便于管理人員將機電設備的利用最優(yōu)化，同時也可以指明每個機電設備的流向，有效地避免了資產的流失。
2.2 庫存管理模塊
庫存管理模塊針對設備和倉庫進行分類，確保購買的每一個機電設備都能夠正常的入庫和出庫，確定設備的當前數量和需求量。
2.3 維修管理模塊
維修管理模塊首先將設備進行等級劃分，將根據設備的重要性和故障報警時間為重要參考依據，由此來確定機電設備能夠及時的處理，使整個工程的費用得到最優(yōu)化處理，保障工程的進度和安全。
2.4 統(tǒng)計管理模塊
統(tǒng)計管理模塊是對所有機電設備進行全方位的統(tǒng)計工作，主要有維修報表統(tǒng)計、庫存統(tǒng)計等，以便于管理人員能夠及時地調整工作的重點。
2.5 系統(tǒng)管理模塊
系統(tǒng)管理模塊主要用于用戶登錄、權限設置、數據字典和信息交互等工作，保證了系統(tǒng)的安全性，即要保證各個路段信息的共享，同時又要保證數據的安全性。
3、機電設備管理系統(tǒng)架構
3.1 總體設計
由于高速公路的路線較長，不同的路段相距較長，為了保證系統(tǒng)能夠隨時隨地進行操作和管理，采用B/S模式的設計結構，隨著無線網絡的普及，可以讓在各種環(huán)境下的管理人員隨時應用系統(tǒng)，節(jié)約了企業(yè)成本。整個系統(tǒng)主要由三層體系結構組成，分別為表示層、業(yè)務邏輯層和數據訪問層。層與層之間相互獨立， 但又彼此支持，每一層發(fā)生變化時，并不會對其他層造成任何影響，便于系統(tǒng)的擴展和完善。數據層是整個系統(tǒng)的支撐，系統(tǒng)中進行的所有數據變化（添加、修改、刪除及查詢等操作）都在數據層中得到具體的實現(xiàn)，數據訪問層和數據庫直接相連，數據層中每一次動作都在數據庫中得到具體的反映；中間業(yè)務層是對邏輯功能的具體實現(xiàn)，處于表示層和數據層的中間，起到承上啟下的作用；表示層是界面風格的展現(xiàn)，如何通過簡潔明了、便于操作的形式展示給操作者，讓操作者更易操作和管理。
3.2 應用設計
在本系統(tǒng)的設計中，在數據層和業(yè)務層主要通過Java 來實現(xiàn)，表示層通過ASP來進行實現(xiàn)，系統(tǒng)應用通過利用MVC模型來實現(xiàn)，該控制模型是將程序運行中的輸入、分析處理及輸出操作有效地分隔開來，它主要有3個主要部件，分別是：Model（模型）、View（視圖）及Controller（控制器），每個部件都獨立運行完成自己的任務。
對于MVC模型來說，視圖主要負責業(yè)務數據，由于本系統(tǒng)的視圖由ASP進行構建，在設計的過程中，其業(yè)務邏輯表現(xiàn)的較少，只是通過常用的LIST及FORM來進行實現(xiàn)。
控制器是關注用戶，即使用者的影響，在操作過程中，操作員的任何一個操作動作，都要在處理器中得到及時的反映，當它接收到來自視圖的表單或超鏈接操作時，對于控制器來說，它本身并不輸出任何的內容，只是對接收的信息進行處理，通過調用模型和視圖的方式讓結果展現(xiàn)在操作者的面前。
模型不僅可以用來封裝數據對象和數據庫，同時還具有較多的處理任務，對一個模型來說，它可以給若干個視圖提供相關的數據。另外對于模型的代碼只需要寫一次，就可以多次重復利用。
4、設備系統(tǒng)運行應用
4.1 信息采集
機電設備信息采集按性質可以分為數據、圖像。從信息的反應情況來看，反應的功能應該是屬于環(huán)境監(jiān)控、設備運行狀態(tài)、顯示故障部位三類信息。信息的采集方法一般都由所采集信息的特性來決定，數據信息需要通過各種傳感器械將外部信息轉換成各種電量信息碼，經過系統(tǒng)處理后以人可以直接識別的信息再次輸出。
4.2 信息處理
信息的處理要取得良好的管理效果，還得必須對機電設備方面進行全方位的了解。但是機電設備的某些方面的狀態(tài)是無法檢測出來，從而就要依靠以前監(jiān)測出來的各種變量數據、參數、結果根據工作人員的相關經驗，以及采取一定的數學科學方式來進行研究分析判斷此方面是否有異常產生，以及事件的相關性質等等。
4.3 控制策略
通過控制策略調整相應的控制需求，爭取保持良好的狀態(tài)，保持良好的狀態(tài)一直都是機電設備管理的主要思路。要及時調整設備的相關設置參數，以便使得設備保持相對良好的運行操作，使得設備的運行狀態(tài)達到預期設定的目標。而且調整控制需求的方式有很多種，我們要根據相關的實際情況從而去選擇一種實用的方法從而稱之為控制策略。
結束語
總之，機電設備管理系統(tǒng)在高速公路中具有很大的應用價值，是保證高速公路運行安全快捷的有利保證，對其進行研究分析具有極其重要的意義。
參考文獻
第2篇：電路設計與開發(fā)范文
老撾位于中南半島北部的內陸國家，北鄰中國，南接柬埔寨，東界越南，西北達緬甸，西南毗連泰國。湄公河流經西部1900公里。屬熱帶、亞熱帶季風氣候。5―10月為雨季，11月至次年4月為旱季。年平均氣溫約26℃，年降水量1250―3750毫米。
老撾水能資源是老撾的最大資源，全境有20余條流程200公里以上的河流，其中最長的湄公河在老撾境內全長1846.8公里，約占湄公河全長的44.4%，落差484米，湄公河60%以上的水力資源蘊藏在老撾，全國有60多個水源較好的地方可以興建水電站。原蘇聯(lián)和越南的專家測算老撾水能理論儲量為2500-3500萬千瓦，可開發(fā)裝機容量為2000-3000萬千瓦。
老撾目前國內電力消費水平不是很高，2000年總電力消耗僅648.6GWH，只有36%的人用上了電，但1995年到2000年平均電力消耗增長15.1%，增長速度較快。按老撾國家電力發(fā)展規(guī)劃的預測，未來十年年均電力消耗增長為11.75%，到2010年，老撾國內電力新增需求為1314GWH，幾乎是2000年度國內總電力消耗數的兩倍。
老撾和鄰近的東南亞各國的電力均很緊缺，據了解，老撾電力出口的主要市場是泰國，其水電進口量約占其用電量的60%，而進口水電的很大一部分是從老撾進口的(老撾電力的70%出口到泰國)。今后隨著這一地區(qū)大規(guī)模建設的開展和經濟的進一步好轉，電力市場潛力很大，因此，老撾的水能開發(fā)，無論現(xiàn)在還是將來，無論在國內還是在鄰國的經濟發(fā)展中都占有極其重要的地位。
此次簽訂的南俄5水電站位于距老撾首都萬象北部150公里的南汀，裝機2×50MW，水庫庫容318MCM，工程主要包括：兩座大壩，其中主壩為混凝土拱壩，最大壩高97米；450米長內徑6.2米的導流隧洞；設計泄流量為1250立方米/秒的無閘雙曲式溢洪道；引水隧洞（內徑5.1米，長6200米）和壓力水管（內徑2.9米，長860米）；地面廠房；2×50MW的水輪發(fā)電機組以及77公里長的115kv輸變電線路和變電站；另外還有32公里長的進場公路。項目直接總投資在1億美元（不含融資和保險費用）以上，屬于經濟社會效益較好的水電項目之一。
第3篇：電路設計與開發(fā)范文
1、集成電路產業(yè)是信息產業(yè)的核心，是國家基礎戰(zhàn)略性產業(yè)。
集成電路（IC）是集多種高技術于一體的高科技產品，是所有整機設備的心臟。隨著技術的發(fā)展，集成電路正在發(fā)展成為集成系統(tǒng)（SOC），而集成系統(tǒng)本身就是一部高技術的整機，它幾乎存在于所有工業(yè)部門，是衡量一個國家裝備水平和競爭實力的重要標志。
2、集成電路產業(yè)是技術資金密集、技術進步快和投資風險高的產業(yè)。
80年代建一條6英寸的生產線投資約2億美元，90年代一條8英寸的生產線投資需10億美元，現(xiàn)在建一條12英寸的生產線要20億－30億美元，有人估計到2010年建一條18英寸的生產線，需要上百億美元的投資。
集成電路產業(yè)的技術進步日新月異，從70年代以來，它一直遵循著摩爾定律:芯片集成元件數每18個月增加一倍。即每18個月芯片集成度大體增長一倍。這種把技術指標及其到達時限準確地擺在競爭者面前的規(guī)律，為企業(yè)提出了一個“永難喘息”，否則就“永遠停息”的競爭法則。
據世界半導體貿易統(tǒng)計組織(WSTS)**年春季公布的最新數據，**年世界半導體市場銷售額為1664億美元，比上年增長18.3%。其中，集成電路的銷售額為1400億美元，比上年增長16.1%。
3、集成電路產業(yè)專業(yè)化分工的形成。
90年代，隨著因特網的興起，IC產業(yè)跨入以競爭為導向的高級階段，國際競爭由原來的資源競爭、價格競爭轉向人才知識競爭、密集資本競爭。人們認識到，越來越龐大的集成電路產業(yè)體系并不有利于整個IC產業(yè)發(fā)展，分才能精，整合才成優(yōu)勢。
由于生產效率低，成本高，現(xiàn)在世界上的全能型的集成電路企業(yè)已經越來越少。“垂直分工”的方式產品開發(fā)能力強、客戶服務效率高、生產設備利用率高，整體生產成本低，因此是集成電路產業(yè)發(fā)展的方向。
目前，全世界70%的集成電路是由數萬家集成電路設計企業(yè)開發(fā)和設計的，由近十家芯片集團企業(yè)生產芯片，又由數十家的封裝測試企業(yè)對電路進行封裝和測試。即使是英特爾、超微半導體等全能型大企業(yè)，他們自己開發(fā)和設計的電路也有超過50%是由芯片企業(yè)和封裝測試企業(yè)進行加工生產的。
IC產業(yè)結構向高度專業(yè)化轉化已成為一種趨勢，開始形成了設計業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測試業(yè)獨立成行的局面。
二、蘇州工業(yè)園區(qū)的集成電路產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
根據國家和江蘇省的集成電路產業(yè)布局規(guī)劃，蘇州市明確將蘇州工業(yè)園區(qū)作為發(fā)展集成電路產業(yè)的重點基地，通過積極引進、培育一批在國際上具有一定品牌和市場占有率的集成電路企業(yè)，使園區(qū)盡快成為全省、乃至全國的集成電路產業(yè)最重要基地之一。
工業(yè)園區(qū)管委會著眼于整個高端IC產業(yè)鏈的引進，形成了以“孵化服務設計研發(fā)晶圓制造封裝測試”為核心，IC設備、原料及服務產業(yè)為支撐，由數十家世界知名企業(yè)組成的完整的IC產業(yè)“垂直分工”鏈。
目前整個蘇州工業(yè)園區(qū)范圍內已經積聚了大批集成電路企業(yè)。有集成電路設計企業(yè)21戶；集成電路芯片制造企業(yè)1家，投資總額約10億美元；封裝測試企業(yè)11家，投資總額約30億美元。制造與封裝測試企業(yè)中，投資總額超過80億元的企業(yè)3家。上述33家集成電路企業(yè)中，已開業(yè)或投產（包括部分開業(yè)或投產）21家。**年，經過中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路分會的審查，第一批有8戶企業(yè)通過集成電路生產企業(yè)的認定，14項產品通過集成電路生產產品的認定。**年，第二批有1戶企業(yè)通過集成電路生產企業(yè)的認定，102項產品通過集成電路生產產品的認定。21戶設計企業(yè)中，有3戶企業(yè)通過中國集成電路行業(yè)協(xié)會的集成電路設計企業(yè)認定(備案)。
1、集成電路設計服務企業(yè)。
如中科集成電路。作為政府設立的非營利性集成電路服務機構，為集成電路設計企業(yè)提供全方位的信息服務，包括融資溝通、人才培養(yǎng)、行業(yè)咨詢、先進的設計制造技術、軟件平臺、流片測試等。力爭扮演好園區(qū)的集成電路設計“孵化器”的角色。
2、集成電路設計企業(yè)。
如世宏科技、瑞晟微電子、憶晶科技、揚智電子、詠傳科技、金科集成電路、凌暉科技、代維康科技、三星半導體（中國）研究開發(fā)中心等。
3、集成電路芯片制造企業(yè)。
和艦科技。已于**年5月正式投產8英寸晶圓，至**年3月第一條生產線月產能已達1.6萬片。第二條8英寸生產線已與**年底開始動工，**年第三季度開始裝機，預計將于2005年初開始投片。到今年年底，和艦科技總月產能預計提升到3.2萬片。和艦目前已成功導入0.25-0.18微米工藝技術。近期和艦將進一步引進0.15-0.13微米及納米技術，研發(fā)更先進高階晶圓工藝制造技術。
4、集成電路封裝測試企業(yè)。
如三星半導體、飛索半導體、瑞薩半導體，矽品科技(純代工)、京隆科技(純代工)、快捷半導體、美商國家半導體、英飛凌科技等等。
該類企業(yè)目前是園區(qū)集成電路產業(yè)的主體。通過多年的努力，園區(qū)以其優(yōu)越的基礎設施和逐步形成的良好的產業(yè)環(huán)境，吸引了10多家集成電路封裝測試企業(yè)。以投資規(guī)模、技術水平和銷售收入來說，園區(qū)的封裝測測試業(yè)均在國內處于龍頭地位，**年整體銷售收入占國內相同產業(yè)銷售收入的近16%，行業(yè)地位突出。
園區(qū)封裝測試企業(yè)的主要特點：
①普遍采用國際主流的封裝測試工藝，技術層次處于國內領先地位。
②投資額普遍較大：英飛凌科技、飛利浦半導體投資總額均在10億美元以上。快捷半導體、飛索半導體、瑞薩半導體均在原先投資額的基礎進行了大幅增資。
③均成為所屬集團后道制程重要的生產基地。英飛凌科技計劃產能要達到每年8億塊記憶體(DRAM等)以上，是英飛凌存儲事業(yè)部最主要的封裝測試基地；飛索半導體是AMD和富士通將閃存業(yè)務強強結合成立的全球最大的閃存公司在園區(qū)設立的全資子公司，園區(qū)工廠是其最主要的閃存生產基地之一。
5、配套支持企業(yè)
①集成電路生產設備方面。有東和半導體設備、愛得萬測試、庫力索法、愛發(fā)科真空設備等企業(yè)。
②材料/特殊氣體方面。有英國氧氣公司、比歐西聯(lián)華、德國梅塞爾、南大光電等氣體公司。有住友電木等封裝材料生產企業(yè)。克萊恩等光刻膠生產企業(yè)。
③潔凈房和凈化設備生產和維護方面。有久大、亞翔、天華超凈、MICROFORM、專業(yè)電鍍（TECHNIC）、超凈化工作服清洗（雅潔）等等。
**年上半年，園區(qū)集成電路企業(yè)(全部)的經營情況如下(由園區(qū)經發(fā)局提供略)：
根據市場研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半導體廠家資料，目前，其中已有七家在園區(qū)設廠。分別為三星電子、瑞薩科技、英飛凌科技、飛利浦半導體、松下電器、AMD、富士通。
三、集成電路產業(yè)涉及的主要稅收政策
1、財稅字［2002］70號《關于進一步鼓勵軟件產業(yè)的集成電路產業(yè)發(fā)展稅收政策的通知》明確，自2002年1月1日起至2010年底，對增值稅一般納稅人銷售其自產的集成電路產品（含單晶硅片），按17%的稅率征收增值稅后，對其增值稅實際稅負超過3%的部分實行即征即退政策。
2、財稅字［**］25號《關于鼓勵軟件產業(yè)的集成電路產業(yè)發(fā)展有關稅收政策問題的通知》明確，“對我國境內新辦軟件生產企業(yè)經認定后，自開始獲利年度起，第一年和第二年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年減半征收企業(yè)所得稅”；“集成電路設計企業(yè)視同軟件企業(yè)，享受軟件企業(yè)的有關稅收政策”。
3、蘇國稅發(fā)［**］241號《關于明確軟件和集成電路產品有關增值稅問題的通知》明確，“凡申請享受集成電路產品稅收優(yōu)惠政策的，在國家沒有出臺相應認定管理辦法之前，暫由省轄市國稅局商同級信息產業(yè)主管部門認定，認定時可以委托相關專業(yè)機構進行技術評審和鑒定”。
4、信部聯(lián)產［**］86號《集成電路設計企業(yè)及產品認定管理辦法》明確，“集成電路設計企業(yè)和產品的認定，由企業(yè)向其所在地主管稅務機關提出申請，主管稅務機關審核后，逐級上報國家稅務總局。由國家稅務總局和信息產業(yè)部共同委托認定機構進行認定”。
5、蘇國稅發(fā)［**］241號《關于明確軟件和集成電路產品有關增值稅問題的通知》明確，“對納稅人受托加工、封裝集成電路產品，應視為提供增值稅應稅勞務，不享受增值稅即征即退政策”。
6、財稅［1994］51號《關于外商投資企業(yè)和外國企業(yè)所得稅法實施細則第七十二條有關項目解釋的通知》規(guī)定，“細則第七十二條第九項規(guī)定的直接為生產服務的科枝開發(fā)、地質普查、產業(yè)信息咨詢業(yè)務是指：開發(fā)的科技成果能夠直接構成產品的制造技術或直接構成產品生產流程的管理技術，……，以及為這些技術或開發(fā)利用資源提供的信息咨詢、計算機軟件開發(fā)，不包括……屬于上述限定的技術或開發(fā)利用資源以外的計算機軟件開發(fā)。”
四、當前稅收政策執(zhí)行中存在的問題
1、集成電路設計產品的認定工作，還沒有實質性地開展起來。
集成電路設計企業(yè)負責產品的開發(fā)和電路設計，直接面對集成電路用戶；集成電路芯片制造企業(yè)為集成電路設計企業(yè)將其開發(fā)和設計出來的電路加工成芯片；集成電路封裝企業(yè)對電路芯片進行封裝加工；集成電路測試企業(yè)為集成電路進行功能測試和檢驗，將合格的產品交給集成電路設計企業(yè)，由設計企業(yè)向集成電路用戶提供。在這個過程中，集成電路產品的知識產權和品牌的所有者是集成電路設計企業(yè)。
因為各種電路產品的功能不同，生產工藝和技術指標的控制也不同，因此無論在芯片生產或封裝測試過程中，集成電路設計企業(yè)的工程技術人員要提出技術方案和主要工藝線路，并始終參與到各個生產環(huán)節(jié)中。因此，集成電路設計企業(yè)在集成電路生產的“垂直分工”體系中起到了主導的作用。處于整個生產環(huán)節(jié)的最上游，是龍頭。
雖說IC設計企業(yè)遠不如制造封裝企業(yè)那么投資巨大，但用于軟硬件、人才培養(yǎng)的投入也是動則上千萬。如世宏科技目前已積聚了超過百位的來自高校的畢業(yè)生和工作經驗在豐富的技術管理人才。同時還從美國硅谷網羅了將近20位累計有200年以上IC產品設計經驗、擁有先進技術的海歸派人士。在人力資源上的投入達450萬元∕季度，軟硬件上的投入達**多萬元。中科集成電路的EDA設計平臺一次性就投入2500萬元。
園區(qū)目前共有三戶企業(yè)被國家認定為集成電路設計企業(yè)。但至關重要的集成電路設計產品的認定一家也未獲得。由于集成電路設計企業(yè)的主要成本是人力成本、技術成本(技術轉讓費)，基本都無法抵扣。同時，研發(fā)投入大、成品風險高、產出后的計稅增值部分也高，因此如果相關的增值稅優(yōu)惠政策不能享受，將不利于企業(yè)的發(fā)展。
所以目前，該類企業(yè)的研發(fā)主體大都還在國外或臺灣，園區(qū)的子公司大多數還未進入獨立產品的研發(fā)階段。同時，一些真正想獨立產品研發(fā)的企業(yè)都處于觀望狀態(tài)或轉而從事提供設計服務，如承接國外總公司的設計分包業(yè)務等。并且由于享受優(yōu)惠政策前景不明，這些境外IC設計公司往往把設在園區(qū)的公司設計成集團內部成本中心，即把一部分環(huán)節(jié)研發(fā)轉移至園區(qū)，而最終產品包括晶圓代工、封裝測試和銷售仍在境外完成。一些設計公司目前純粹屬于國外總公司在國內的售后服務機構，設立公司主要是為了對國外總公司的產品進行分析，檢測、安裝等，以利于節(jié)省費用或為將來的進入作準備。與原想象的集成電路設計企業(yè)的龍頭地位不符。因此，有關支持政策的不能落實將嚴重影響蘇州工業(yè)園區(qū)成為我國集成電路設計產業(yè)的重要基地的目標。
2、集成電路設計企業(yè)能否作為生產性外商投資企業(yè)享受所得稅優(yōu)惠未予明確。
目前，園區(qū)共有集成電路設計企業(yè)23家，但均為外商投資企業(yè)，與境外母公司聯(lián)系緊密。基本屬于集團內部成本中心，離產品研發(fā)的本地化上還有一段距離。但個別公司已在本地化方面實現(xiàn)突破，愿承擔高額的增值稅稅負并取得了一定的利潤。能否據此確認為生產性外商投資企業(yè)享受“二免三減半”等所得稅優(yōu)惠政策，目前稅務部門還未給出一個肯定的答復。
關鍵是所得稅法第七十二條“生產性外商投資企業(yè)是指…直接為生產服務的科技開發(fā)、地質普查、產業(yè)信息咨詢和生產設備、精密儀器維修服務業(yè)”的表述較為含糊。同時，財稅［1994］51號對此的解釋也使稅務機關難以把握。
由于集成電路設計業(yè)是集成電路產業(yè)鏈中風險最大，同時也是利潤最大的一塊。如果該部分的所得稅問題未解決，很難想象外國公司會支持國內設計子公司的獨立產品研發(fā)，會支持國內子公司的本土化進程。因此，生產性企業(yè)的認定問題在一定程度上阻礙了集成電路設計企業(yè)的發(fā)展壯大。
3、目前的增值稅政策不能適應集成電路的垂直分工的要求。
在垂直分工的模式下，集成電路從設計芯片制造封裝測試是由不同的公司完成的，每個公司只承擔其中的一個環(huán)節(jié)。按照國際通行的半導體產業(yè)鏈流程，設計公司是整條半導體生產線的龍頭，受客戶委托，設計有自主品牌的芯片產品，然后下單給制造封裝廠，并幫助解決生產中遇到的問題。國際一般做法是：設計公司接受客戶的貨款，并向制造封裝測試廠支付加工費。各個制造公司相互之間的生產關系是加工關系而非貿易關系。在財務上只負責本環(huán)節(jié)所需的材料采購和生產，并不包括上環(huán)節(jié)的價值。在稅收上，省局明確該類收入目前不認可為自產集成電路產品的銷售收入，因此企業(yè)無法享受國家稅收的優(yōu)惠政策。
而在我國現(xiàn)行的稅收體制下，如果整個生產環(huán)節(jié)都在境內完成，則每一個加工環(huán)節(jié)都要征收17%的增值稅，只有在最后一個環(huán)節(jié)完成后，發(fā)起方銷售時才會退還其超過3%的部分，具體體現(xiàn)在增值稅優(yōu)惠方面，只有該環(huán)節(jié)能享受優(yōu)惠。因此，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)因為享受稅收政策的不同而被迫各自依具體情況采取不同的經營方式，因而導致相互合作困難，切斷了形式上的完整產業(yè)鏈。
國家有關文件的增值稅政策的實質是側重于全能型集成電路企業(yè)，而沒有充分考慮到目前集成電路產業(yè)的垂直分工的格局。或雖然考慮到該問題但出于擔心稅收征管的困難而采取了一刀切的方式。
4、出口退稅率的調整對集成電路產業(yè)的影響巨大。
今年開始，集成電路芯片的出口退稅稅率由原來的17%降低到了13%，這對于國內的集成電路企業(yè)，尤其是出口企業(yè)造成了成本上升，嚴重影響了國內集成電路生產企業(yè)的出口競爭力。如和艦科技，**年1-7月，外銷收入78322萬元，由于出口退稅率的調低而進項轉出2870萬元。三星電子為了降低成本，貿易方式從一般貿易、進料加工改為更低級別的來料加工。
集成電路產業(yè)作為國家支持和鼓勵發(fā)展的基礎性戰(zhàn)略產業(yè)，在本次出口退稅機制調整中承受了巨大的壓力。而科技含量與集成電路相比是劃時代差異的印刷線路板的退稅率卻保持17%不變，這不符合國家促進科技進步的產業(yè)導向。
五、關于促進集成電路產業(yè)進一步發(fā)展的稅收建議
1、在流轉稅方面。
(1)集成電路產業(yè)鏈的各個生產環(huán)節(jié)都能享受增值稅稅收優(yōu)惠。
社會在發(fā)展，專業(yè)化分工成為必然。從鼓勵整個集成電路行業(yè)發(fā)展的前提出發(fā)，有必要對集成電路產業(yè)鏈內的以加工方式經營的企業(yè)也給予同樣的稅收優(yōu)惠。
(2)集成電路行業(yè)試行消費型增值稅。
由于我國的集成電路行業(yè)起步低，目前基本上全部的集成電路專用設備都需進口，同時，根據已有的海關優(yōu)惠政策，基本屬于免稅進口。調查得知，園區(qū)集成電路企業(yè)**年度購入固定資產39億，其中免稅購入的固定資產為36億。因此，對集成電路行業(yè)試行消費型增值稅，財政壓力不大。同時，既體現(xiàn)了國家對集成電路行業(yè)的鼓勵，又可進一步促進集成電路行業(yè)在擴大再生產的過程中更多的采購國產設備，拉動集成電路設備生產業(yè)的發(fā)展。
2、在所得稅方面。
(1)對集成電路設計企業(yè)認定為生產性企業(yè)。
根據總局文件的定義，“集成電路設計是將系統(tǒng)、邏輯與性能的設計要求轉化為具體的物理版圖的過程”。同時，集成電路設計的產品均為不同類型的芯片產品或控制電路。都屬中間產品，最終的用途都是工業(yè)制成品。因此，建議對集成電路設計企業(yè),包括未經認定但實際從事集成電路設計的企業(yè)，均可適用外資所得稅法實施細則第七十二條之直接為生產服務的科技開發(fā)、地質普查、產業(yè)信息咨詢和生產設備、精密儀器維修服務業(yè)屬生產性外商投資企業(yè)的規(guī)定。
(2)加大間接優(yōu)惠力度，允許提取風險準備金。
計提風險準備金是間接優(yōu)惠的一種主要手段，它雖然在一定時期內減少了稅收收入，但政府保留了今后對企業(yè)所得的征收權力。對企業(yè)來說它延遲了應納稅款的時間，保證了研發(fā)資金的投入，增強了企業(yè)抵御市場風險的能力。
集成電路行業(yè)是周期性波動非常明顯的行業(yè)，充滿市場風險。雖然目前的政策體現(xiàn)了加速折舊等部分間接優(yōu)惠內容，但可能考慮到征管風險而未在最符合實際、支持力度最直接的提取風險準備金方面有所突破。
3、提高集成電路產品的出口退稅率。
鑒于發(fā)展集成電路行業(yè)的重要性，建議爭取集成電路芯片的出口退稅率恢復到17%，以優(yōu)化國內集成電路企業(yè)的投資和成長環(huán)境。
4、關于認定工作。
(1)盡快進行集成電路設計產品認定。
目前的集成電路優(yōu)惠實際上側重于對結果的優(yōu)惠，而對設計創(chuàng)新等過程(實際上)并不給予優(yōu)惠。科技進步在很大程度上取決于對創(chuàng)新研究的投入，而集成電路設計企業(yè)技術創(chuàng)新研究前期投入大、風險高，此過程最需要稅收上的扶持。
鑒于集成電路設計企業(yè)將有越來越多產品推出，有權稅務機關和相關部門應協(xié)調配合，盡快開展對具有自主知識產權的集成電路設計產品的認定工作。
(2)認定工作應由專業(yè)機構來完成，稅務機關不予介入。
第4篇：電路設計與開發(fā)范文
關鍵詞：集成電路專業(yè)；實踐技能；人才培養(yǎng)
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02
集成電路產業(yè)是關系到國家經濟建設、社會發(fā)展和國家安全的新戰(zhàn)略性產業(yè)，是國家核心競爭力的重要體現(xiàn)。《國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術產業(yè)的重點發(fā)展方向之一。
信息技術產業(yè)的特點決定了集成電路專業(yè)的畢業(yè)生應該具有很高的工程素質和實踐能力。然而，目前很多應屆畢業(yè)生實踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設計的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業(yè)實踐教學的重視程度不夠，技能培養(yǎng)目標和內容不明確，導致培養(yǎng)學生實踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強集成電路專業(yè)對學生實踐技能的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的目標
集成電路專業(yè)是一門多學科交叉、高技術密集的學科，工程性和實踐性非常強。其人才培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)熟悉模擬電路、數字電路、信號處理和計算機等相關基礎知識，以及集成電路制造的整個工藝流程，掌握集成電路設計基本理論和基本設計方法，掌握常用集成電路設計軟件工具，具有集成電路設計、驗證、測試及電子系統(tǒng)開發(fā)能力，能夠從事相關領域前沿技術工作的應用型高級技術人才。
根據集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，我們明確了集成電路專業(yè)的核心專業(yè)能力為：模擬集成電路設計、數字集成電路設計、射頻集成電路設計以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)四個方面。圍繞這四個方面的核心能力，集成電路專業(yè)人才實踐技能培養(yǎng)的主要目標應確定為：掌握常用集成電路設計軟件工具，具備模擬集成電路設計能力、數字集成電路設計能力、射頻集成電路設計能力、集成電路版圖設計能力以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力。
二、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的內容
1.電子線路應用模塊。主要培養(yǎng)學生具有模擬電路、數字電路和信號處理等方面的應用能力。其課程主要包含模擬電路、數字電路、電路分析、模擬電路實驗、數字電路實驗以及電路分析實驗等。
2.嵌入式系統(tǒng)設計模塊。主要培養(yǎng)學生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應用領域的前沿知識，具備能夠從事面向應用的嵌入式系統(tǒng)設計能力。其課程主要有C語言程序設計、單片機原理、單片機實訓、傳感器原理、傳感器接口電路設計、FPGA原理與應用及SOPC系統(tǒng)設計等。
3.集成電路制造工藝模塊。主要培養(yǎng)學生熟悉半導體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設計能力。其課程主要包含半導體物理、半導體材料、集成電路專業(yè)實驗、集成電路工藝實驗和集成電路版圖設計等。
4.模擬集成電路設計模塊。主要培養(yǎng)學生掌握CMOS模擬集成電路設計原理與設計方法，熟悉模擬集成電路設計流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設計的能力。其課程主要包含模擬電路、半導體物理、CMOS模擬集成電路設計、集成電路CAD設計、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設計方法和混合集成電路設計等。此外，還包括Synopsis認證培訓相關課程。
5.數字集成電路設計模塊。主要培養(yǎng)學生掌握數字集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事數字集成電路設計的能力。其課程主要包含數字電路、數字集成電路設計、硬件描述語言、VLSI測試技術、ASIC設計綜合和時序分析等。
6.射頻集成電路設計模塊。主要培養(yǎng)學生掌握射頻集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設計的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設計、電磁場技術、電磁場與
天線和通訊原理等。
在實踐教學內容的設置、安排上要符合認識規(guī)律，由易到難，由淺入深，充分考慮學生的理論知識基礎與基本技能的訓練，既要有利于啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維與意識，有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新進取的科學精神，有利于激發(fā)學生的學習興趣，又要保證基礎，注重發(fā)揮學生主觀能動性，強化綜合和創(chuàng)新。因此，在集成電路專業(yè)的實驗教學安排上，應減少緊隨理論課開設的驗證性實驗內容比例，增加綜合設計型和研究創(chuàng)新型實驗的內容，使學有余力的學生能發(fā)揮潛能，有利于因材施教。
三、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的策略
1.改善實驗教學條件，提高實驗教學效果。學校應抓住教育部本科教學水平評估的機會，加大對實驗室建設的經費投入，加大實驗室軟、硬件建設力度。同時加強實驗室制度建設，制訂修改實驗教學文件，修訂完善實驗教學大綱，加強對實驗教學的管理和指導。
2.改進實驗教學方法，豐富實驗教學手段。應以學生為主體，以教師為主導，積極改進實驗教學方法，科學安排課程實驗，合理設計實驗內容，給學生充分的自由空間，引導學生獨立思考應該怎樣做，使實驗成為可以激發(fā)學生理論聯(lián)系實際的結合點，為學生創(chuàng)新提供條件。應注重利用多媒體技術來豐富和優(yōu)化實驗教學手段，如借助實驗輔助教學平臺，利用仿真技術，加強新技術在實驗中的應用，使學生增加對實驗的興趣。
3.加強師資隊伍建設，確保實驗教學質量。高水平的實驗師資隊伍，是確保實驗教學質量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關鍵。應制定完善的有利于實驗師資隊伍建設的制度，對實驗師資隊伍的人員數量編制、年齡結構、學歷結構和職稱結構進行規(guī)劃，從職稱、待遇等方面對實驗師資隊伍予以傾斜，保證實驗師資隊伍的穩(wěn)定和發(fā)展。
4.保障實習基地建設，增加就業(yè)競爭能力。開展校內外實習是提高學生實踐技能的重要手段。
實習基地是學生獲取科學知識、提高實踐技能的重要場所，對集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要作用。學校應積極聯(lián)系那些具有一定實力并且在行業(yè)中有一定知名度的企業(yè)，給能夠提供實習場所并愿意支持學校完成實習任務的單位掛實習基地牌匾。另外，可以把企業(yè)請進來，聯(lián)合構建集成電路專業(yè)校內實踐基地，把企業(yè)和高校的資源最大限度地整合起來，實現(xiàn)在校教育與產業(yè)需求的無縫聯(lián)接。
5.重視畢業(yè)設計，全面提升學生的綜合應用能力。畢業(yè)設計是集成電路專業(yè)教學中最重要的一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)設計工作一般都被安排在最后一個學期，此時學生面臨找工作和準備考研復試的問題，畢業(yè)設計的時間和質量有時很難保證。為了進一步加強實踐環(huán)節(jié)的教學，應讓學生從大學四年級上半學期就開始畢業(yè)設計，因為那時學生已經完成基礎課程和專業(yè)基礎課程的學習，部分完成專業(yè)課程的學習，而專業(yè)課教師往往就是學生畢業(yè)設計的指導教師，在此時進行畢業(yè)設計，一方面可以和專業(yè)課學習緊密結合起來，另一方面便于指導教師加強對學生的教育和督促。
選題是畢業(yè)設計中非常關鍵的環(huán)節(jié)，通過選題來確定畢業(yè)設計的方向和主要內容，是做好畢業(yè)設計的基礎，決定著畢業(yè)設計的效果。因此教師對畢業(yè)設計的指導應從幫助學生選好設計題目開始。集成電路專業(yè)畢業(yè)設計的選題要符合本學科研究和發(fā)展的方向，在選題過程中要注重培養(yǎng)學生綜合分析和解決問題的能力。在畢業(yè)設計的過程中，可以讓學生們適當地參與教師的科研活動，以激發(fā)其專業(yè)課學習的熱情，在科研實踐中發(fā)揮和鞏固專業(yè)知識，提高實踐能力。
6.全面考核評價，科學檢驗技能培養(yǎng)的效果。實踐技能考核是檢驗實踐培訓效果的重要手段。相比理論教學的考核，實踐教學的考核標準不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實踐教學的考核，影響了實踐技能培養(yǎng)的效果。集成電路專業(yè)學生的實踐技能培養(yǎng)貫穿于大學四年，每個培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應進行科學的考核，既要加強實驗教學的考核，也要加強畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)的考核。
對實驗教學考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實驗教學進行過程中進行的質量監(jiān)控，教師要對學生在實驗過程中的操作表現(xiàn)、學術態(tài)度以及參與程度等進行評價；事后考核是指實驗結束后要對學生提交的實驗報告進行評價。這兩部分構成實驗課考核成績，并于期末計入課程總成績。這樣做使得學生對實驗課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實驗課效果。此外，還可將學生結合教師的科研開展實驗的情況計入實驗考核。
7.借助學科競賽，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新能力。集成電路專業(yè)的學科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實際問題的能力設計的、以學生為參賽主體的比賽。學科競賽能夠在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方式培養(yǎng)學生的綜合能力，引導學生通過完成競賽任務來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并增強學生的學習興趣及研究的主動性，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神。
在參加競賽的整個過程中，學生不僅需要對學習過的若干門專業(yè)課程進行回顧，靈活運用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設計思想和解決問題的辦法，既檢驗了學生的專業(yè)知識，又促使學生主動地學習，最終使學生的動手能力、自學能力、科學思維能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學生在參賽過程中運用所學知識的能力，認真總結參賽經驗，分析由此暴露出的相關教學環(huán)節(jié)的問題和不足，能夠相應地改進教學方法與內容，有利于提高技能教學的有效性。
此外，還應鼓勵學生積極申報校內的創(chuàng)新實驗室項目和實驗室開放基金項目，通過這些項目的研究可以極大地提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻：
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第5篇：電路設計與開發(fā)范文
一、“電子設計自動化”課程教學的特點
電子設計自動化是一個較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設計、電路測試與驗證、版圖設計、PCB板開發(fā)等各個不同的應用范圍。而當前“電子設計自動化”課程設置多數側重電路設計部分，即采用硬件描述語言設計數字電路。因此，該課程的教學具非常突出的特點。
1.既要有廣度，又要有深度
有廣度即在教學過程中需要把電子設計自動化所包含的各個不同的應用環(huán)節(jié)都要讓學生了解，從而使學生從整個產業(yè)鏈的角度出發(fā)，把握電子設計自動化的真正含義，以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學過程中緊抓電路設計這個重點，著重講解如何使用硬件描述語言設計硬件電路，使學生具備電路設計的具體技能，并能夠應用于實踐和工作當中。
2.突出硬件電路設計的概念
在眾多高校開設的“電子設計自動化”課程中，多數是以硬件描述語言VHDL作為學習重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言，與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此，在教學過程中首先要讓學生明白這門語言與前期所學的其他語言的區(qū)別，并通過實例，如CPU的設計及制造過程，讓學生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途，并將硬件電路設計的概念貫穿整個教學過程。
3.理論與實踐并重
“電子設計自動化”是一門理論性與實踐性都很強的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學效果。在理論學習中要突顯語法要點和電路設計思想，[2]并通過實踐將這些語法與設計思想得以加強和鞏固，同時在實踐中鍛煉學生的創(chuàng)新能力。
二、“電子設計自動化”課程教學方法總結
良好的教學方法能起到事半功倍的效果。因此，針對“電子設計自動化”課程的教學特點，筆者根據近幾年的教學經驗總結了一些行之有效的教學方法。
1.以生動的形式帶領學生進入電子設計自動化的世界
電子設計自動化對學生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進入到這個世界中，并了解這個世界的大概，從而對這個領域產生興趣，是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術，讓學生更直觀地了解電子設計自動化。由于電子設計自動化是一個很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內容來讓學生了解這個領域。從學生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設計到制造過程”的視頻，讓學生了解集成電路設計與制造的流程與方法，并引出集成電路這個概念。通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對比，引出EDA的概念，并詳細講解EDA對于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻。在教學過程中，通過向學生介紹一些使用EDA技術實現(xiàn)的當前比較主流的產品及其應用，提高學生對EDA的具體認識。這些方法不僅使學生對EDA相關的產業(yè)有了相應的了解，更激發(fā)了學生的學習興趣，使學生能夠踴躍地投入到“電子設計自動化”的學習中。
2.以實例展開理論教學
“電子設計自動化”的學習內容包含三大部分：[3]硬件描述語言（以VHDL語言為學習對象）、開發(fā)軟件（以QUARTUSII為學習對象）和實驗用開發(fā)板（以FPGA開發(fā)板為學習對象）。硬件描述語言的學習屬于理論學習部分，是重中之重。對于一門編程語言的學習來說，語法和編程思想是學習要點。在傳統(tǒng)的編程語言學習的過程中，通常都是將語法作為主線，結合語法實例逐漸形成編程思想。這種學習方法會使學生陷入到學編程語言就是學習語法的誤區(qū)中，不僅不能學到精髓，還會因為枯燥乏味而產生厭倦感。如何能使學生既能掌握電路設計的方法，又輕松掌握語法規(guī)則是一個教學難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念，將編程思想的學習作為教學主線，在理論學習過程中，以具體電路實例為基礎，引導學生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉換為相應的程序語句的過程，并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個過程中學生的思考重點都放在電路功能的實現(xiàn)上，而語法的學習就顯得不那么突兀，也不會產生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學過的語法現(xiàn)象，以避免學生遺忘，以此讓學生明白，學習編程語言的真正目的是為了應用于電路設計。通過一些實踐，學生體會到語言學習的成就感，進一步提高了學習興趣，此方法收到了良好的教學效果。
3.將硬件電路設計的概念貫穿始終
硬件描述語言與軟件語言有本質區(qū)別。很多學生由于不了解硬件描述語言的特點，在學習過程中很容易將之前所學的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應用于VHDL語言的學習過程中，這對于掌握硬件電路設計的實質有非常大的阻礙。因此，在教學過程中，從最初引入到最后設計電路，都要始終將硬件電路設計的概念和思維方式貫穿其中。在講述應用實例時，需要向學生分析該例中的語句和硬件電路的關系，并強調這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例，在VHDL語言中，if語句的不同應用可以產生不同的電路結構。完整的if語句產生純組合電路，不完整的if語句將產生時序電路，如果應用不當，會在電路中引入不必要的存儲單元，增加電路模塊，耗費資源。[4]而對于軟件語言，并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學生更深刻地理解不同的if語句對應的硬件電路結構特性，可以通過一個小實例綜合之后的電路結構圖來說明。如以下兩個程序：
（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsifa<btheny<='0'；endif；endprocess；end；
（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsey<='0'；endif；endprocess；end；
（1）（2）兩個程序唯一的不同點在于：程序（1）中使用的是elsif語句，是一個不完整的if語句描述，而程序（2）使用的是else語句，是一個完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個程序的電路結構有很大的不同。（1）綜合的結果是一個時序電路，電路結構復雜，如圖1所示。而（2）綜合的結果是一個純組合電路，電路結構非常簡單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。強化硬件電路設計的思想，可以促使學生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設計風格，培養(yǎng)一個優(yōu)秀的硬件電路設計工程師。
4.通過實踐拓展強化學生動手能力
“電子設計自動化”是一門實用性很強的課程，學生在學完該課程后必須具備一定的硬件電路設計和調試的能力，因此在教學中需要不斷地用實踐訓練來強化學生在課堂所學習的理論知識，并使他們達到能夠獨立設計較復雜硬件電路的能力。筆者在教學過程中鼓勵學生將課程實踐和畢業(yè)設計內容相結合的方法，讓學生強化實踐能力，收到了良好的效果。學習“電子設計自動化”課程的學生基本上都是即將進入大四，此時他們的畢業(yè)設計已經開始進入選題，開始了初步設計的過程。筆者先在實驗課堂向學生布置一些常用硬件電路設計的題目，比如交通燈、自動售貨機、電梯控制器等，讓學生體會電子設計自動化課程的實用性，激發(fā)他們的思考和學習興趣。在此基礎上分組組建實踐小團隊，讓每組學生共同完成一個較復雜的電路系統(tǒng)，比如遙控小車、溫度測控系統(tǒng)等，鼓勵他們將所做的內容與畢業(yè)設計對接。其中大部分同學通過這些訓練都可以掌握硬件電路設計的基本方法和流程，有一部分同學還能設計出比較出色的作品。此過程不僅讓學生體會到了學習知識的快樂，也培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作精神，為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。
第6篇：電路設計與開發(fā)范文
【關鍵詞】集成電路；EDA；項目化
0 前言
21世紀是信息時代，信息社會的快速發(fā)展對集成電路設計人才的需求激增。我國高校開設集成電路設計課程的相關專業(yè)，每年畢業(yè)的人數遠遠滿足不了市場的需求，因此加大相關專業(yè)人才的培養(yǎng)力度是各大高校的當務之急。針對這種市場需求，我校電子信息工程專業(yè)電子方向致力于培養(yǎng)基礎知識扎實，工程實踐動手能力強的集成電路設計人才[1]。
針對集成電路設計課程體系，進行課程教學改革。教學改革的核心是教學課程體系的改革，包括理論教學內容改革和實踐教學環(huán)節(jié)改革，旨在改進教學方法，提高教學質量，現(xiàn)已做了大量的實際工作，取得了一定的教學成效。改革以集成電路設計流程為主線，通過對主流集成電路開發(fā)工具Tanner Pro EDA設計工具的學習和使用，讓學生掌握現(xiàn)代設計思想和方法，理論與實踐并重，熟悉從系統(tǒng)建模到芯片版圖設計的全過程，培養(yǎng)學生具備從簡單的電路設計到復雜電子系統(tǒng)設計的能力，具備進行集成電路設計的基本專業(yè)知識和技能。
1 理論教學內容的改革
集成電路設計課程的主要內容包括半導體材料、半導體制造工藝、半導體器件原理、模擬電路設計、數字電路設計、版圖設計及Tanner EDA工具等內容，涉及到集成電路從選材到制造的不同階段。傳統(tǒng)的理論課程教學方式，以教師講解為主，板書教學，但由于課程所具有的獨特性，在介紹半導體材料和半導體工藝時，主要靠教師的描述，不直觀形象，因此引進計算機輔助教學。計算機輔助教學是對傳統(tǒng)教學的補充和完善，以多媒體教學為主，結合板書教學，以圖片形式展現(xiàn)各種形態(tài)的半導體材料，以動畫的形式播放集成電路的制造工藝流程，每一種基本電路結構都給出其典型的版圖照片，使學生對集成電路建立直觀的感性認識，充分激發(fā)教師和學生在教學活動中的主動性和互動性，提高教學效率和教學質量。
2 實踐教學內容的改革
實踐教學的目的是依托主流的集成電路設計實驗平臺，讓學生初步掌握集成電路設計流程和基本的集成電路設計能力，為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。傳統(tǒng)的教學方式是老師提前編好實驗指導書，學生按照實驗指導書的要求，一步步來完成實驗。傳統(tǒng)的實驗方式不能很好調動學生的積極性，再加上考核方式比較單一，學生對集成電路設計的概念和流程比較模糊，為了打破這種局面，實踐環(huán)節(jié)采用與企業(yè)密切相關的工程項目來完成。項目化實踐環(huán)節(jié)可以充分發(fā)揮學生的主動性，使學生能夠積極參與到教學當中，從而更好的完成教學目標，同時也能夠增強學生的工程意識和合作意識。
實踐環(huán)節(jié)選取CMOS帶隙基準電壓源作為本次實踐教學的項目。該項目來源于企業(yè)，是數模轉換器和模數轉換器的一個重要的組成模塊。本項目從電路設計、電路仿真、版圖設計、版圖驗證等流程對學生做全面的訓練，使學生對集成電路設計流程有深刻的認識。學生要理解CMOS帶隙基準電壓源的原理，參與到整個設計過程中，對整個電路進行仿真測試，驗證其功能的正確性，然后進行各個元件的設計及布局布線，最后對版圖進行了規(guī)則檢查和一致性檢查，完成整個電路的版圖設計和版圖原理圖比對，生成GDS II文件用于后續(xù)流片[2]。
CMOS帶隙基準電壓源設計項目可分為四個部分啟動電路、提供偏置電路、運算放大器和帶隙基準的核心電路部分。電路設計可由以下步驟來完成：
1）子功能塊電路設計及仿真；
2）整體電路參數調整及優(yōu)化；
3）基本元器件NMOS/PMOS的版圖；
4）基本單元與電路的版圖；
5）子功能塊版圖設計和整體版圖設計；
6）電路設計與版圖設計比對。
在整個項目化教學過程，參照企業(yè)項目合作模式將學生分為4個項目小組，每個小組完成一部分電路設計及版圖設計，每個小組推選一名專業(yè)能力較強且具有一定組織能力的同學擔任組長對小組進行管理。這樣做可以在培養(yǎng)學生設計能力的同時，加強學生的團隊合作意識。在整個項目設計過程中，以學生探索和討論為主，教師起引導作用，給學生合理的建議，引導學生找出解決問題的方法。項目完成后，根據項目實施情況對學生進行考核，實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的目標。
3 教學改革效果與創(chuàng)新
理論教學改革采用計算機輔助教學，以多媒體教學為主，結合板書教學，對集成電路材料和工藝有直觀感性的認識，學生的課堂效率明顯提高，課堂氣氛活躍，師生互動融洽。實踐環(huán)節(jié)改革通過項目化教學方式，學生對該課程的學習興趣明顯提高，設計目標明確，在設計過程中學會了查找文獻資料，學會與人交流，溝通的能力也得到提高。同時項目化教學方式使學生對集成電路的設計特點及設計流程有了整體的認識和把握，對元件的版圖設計流程有了一定的認識。學生已經初步掌握了集成電路的設計方法，但要達到較高的設計水平，設計出性能良好的器件，還需要在以后的工作中不斷總結經驗[3]。
4 存在問題及今后改進方向
集成電路設計課程改革雖然取得了一定的成果，但仍存在一些問題：由于微電子技術發(fā)展速度很快，最新的行業(yè)技術在課堂教學中體現(xiàn)較少；學生實踐能力不高，動手能力不強。
針對上述問題，我們提出如下解決方法：
1）在課堂教學中及時引進行業(yè)最新發(fā)展趨勢和（下轉第220頁）（上接第235頁）技術，使學生能夠及時接觸到行業(yè)前沿知識，增加與企業(yè)的合作；
2）加大實驗室開放力度，建立一個開放的實驗室供學生在課余時間自由使用，為學生提供實踐機會，并且鼓勵能力較強的學生參與到教師研項目當中。
【參考文獻】
[1]段吉海.“半導體集成電路”課程建設與教學實踐[J].電氣電子教學學報，2007，05（29）.
第7篇：電路設計與開發(fā)范文
【關鍵詞】可編程模擬器件；整流電路；模擬
Abstract：A Design method of rectifier circuit with high precision implemented on in-system programmable analog circuit is introduced in the paper.All the parts are integrated in a single chip to improve the integration and reliability of the circuit.The goal chip can be programmed to realize new contents，which reduces the development cycle and cost.
Keywords：ispPAC；Rectifier Circuit；Analog
1.引言
在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC（in-system Programmable Analog Circuit）是美國Lattice半導體公司推出的可編程產品，到目前為止已有5種芯片：ispPAC10，ispPAC20，
ispPAC30，ispPAC80和ispPAC81[1]。與數字在系統(tǒng)可編程大規(guī)模集成電路一樣，ispPAC同樣具有在系統(tǒng)可編程技術的優(yōu)勢和特點，電路設計人員可通過開發(fā)軟件在計算機上快速、便捷地進行模擬電路設計與修改，對電路的特性可進行仿真分析，然后用編程電纜將設計方案下載到芯片當中。同時還可以對已經裝配在印刷線路板上的ispPAC芯片進行校驗、修改或者重新設計。
把高集成度的精密模擬電路設計集成于單塊ispPAC芯片上，取代了由若干分立元件或傳統(tǒng)ASIC芯片所能實現(xiàn)的功能，具有開發(fā)速度快，成本低，可靠性高與保密型強的特點[2]。其開發(fā)軟件是基于Windows平臺的PAC Designer，目前版本為6.0，提供完整的設計和驗證解決方案，支持ispPAC、ispClock和ispPower系列芯片開發(fā)。
本文以PAC Designer為設計軟，以ispPAC20為目標芯片，介紹了一種精密整流電路的設計方法。將電路設計方案以單芯片實現(xiàn)，提高了電路的集成度和可靠性；對目標芯片可重新編程以升級電路結構，縮短了研制周期，降低了設計成本。
2.ispPAC20芯片的結構
ispPAC20芯片由兩個基本單元電路PAC塊、兩個比較器、一個8位的D/A轉換器、配置存儲器、參考電壓、自校正單元、模擬布線池和ISP接口所組成。其內部結構框圖如圖1所示。
ispPAC20中有兩個PAC塊，PACblock1由兩個儀用放大器和一個輸出放大器組成、配以電阻和電容構成一個真正的差分輸入、差分輸出的基本單元電路，如2圖所示。其中，儀用放大器IA1的輸入端連接二選一輸入選擇器，通過芯片的外部引腳MSEL來控制。當MSEL為0時，端口a連接至IA1；當MSEL為1時，端口b連接至IA1。IA1和IA2的增益調范圍在-10～+10之間，電路輸入阻抗為109，共模抑制比為69dB。輸出放大器OA1中的電容CF有128種值可供選擇，反饋電阻RF可以編程為連同或斷開狀態(tài)。芯片中各基本單元通過模擬布線池（Analog Routing Pool）實現(xiàn)互聯(lián)，以組成各種復雜電路。
PACblock2與PACblock1的結構基本相同，但IA4的增益范圍為-10至-1，并為IA4增加了外部極性控制端PC。當PC=1時，增益調整范圍為-10至-1，當PC=0時，增益調整范圍為+10至+1。
DAC單元是一個8位電壓輸出的數字模擬轉換器。接口方式可自由選擇為8位的并行方式、串行JTAG尋址方式、串行SPI尋址方式。在串行方式中，數據的總長度為8為，D0為數據的首位，D7處于數據的末位。DAC的輸出是完全差分形式，可以與芯片內部的比較器或儀用放大器相連，也可以直接輸出。無論采用串行還是并行的方式，用戶都可以通過查詢芯片說明的編碼數據進行編程[3]。
在ispPAC20中有兩個可編程的雙差分比較器，當同相輸入電壓相對反向輸入電壓為正時，比較器的輸出為高電平，否則為低電平。比較器CP1的輸出可編程為直接輸出或以PC為時鐘的寄存器輸出兩種模式，且CP1和CP2的輸出端可作異或運算或觸發(fā)器操作后在WINDOW端輸出信號。
另外，配置存儲器用于存放編程數據，參考電壓和自校正模塊完成電壓的分配和校正功能。
3.基于ispPAC20的精密整流電路設計
基于ispPAC20的精密整流電路內部編程結構如圖2所示，電路工作時，需將輸入信號ui同時連接至IN2和IN3端，將比較器輸出CP1OUT由外部連接至極性控制端PC。
端口IN2編程為連接輸入儀用放大器IA4，IN3編程為連接比較器CP1，OUT2作為整流電路的輸出端。編程DAC編碼為80h，輸出模擬電壓0V，并編程連接至比較器CP1的反相輸入端作為閾值電壓，設置CP1為直接輸出模式（Direct）。編程IA4的增益為-1，OA2相關參數如圖2所示。
當ui＞0時，比較器CP1的輸出CP1OUT為高電平，通過極性控制端PC的控制，則PAC block2輸出OUT2=-ui；當ui＜0時，CP1OUT為低電平，則OUT2=+ui。即，OUT2=-|ui|，從而電路實現(xiàn)整流功能。
若將IA4的增益設置為K（調整范圍為-10至-1），按圖2的方式進行編程，則整流輸出端信號為OUT2=K|ui|
在PAC-Designer設計軟件中，選擇菜單Tools/Download，即可將所設計的電路方案編程下載到目標芯片ispPAC20中，并可進行電路仿真和測試。
4.結束語
本文介紹了一種基于在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC的精密整流電路設計方法，在ispPAC20芯片上實現(xiàn)，將整個電路集成于一塊芯片中，提高了電路的集成度和可靠性。借助于開發(fā)工具PAC-Designer，可隨時對芯片進行重新編程以升級電路結構，提高了電路設計的效率，降低了設計成本。
參考文獻
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[3]Lattice Semiconductor Co.ispPAC hand-
第8篇：電路設計與開發(fā)范文
論文關鍵詞：EDA，實驗系統(tǒng)，模塊
1 引言
隨著電子技術的發(fā)展及電子系統(tǒng)設計周期縮短的要求，EDA技術得到迅猛發(fā)展。
EDA是ElectronicDesign Automation(電子設計自動化)的縮寫。EDA技術，就是以大規(guī)模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規(guī)模可編程邏輯器件的開發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設計開發(fā)工具，通過使用有關的開發(fā)軟件，自動完成電子系統(tǒng)設計的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或專用集成芯片的一門新技術[1]。
目前，幾乎所有高校的電類專業(yè)都開設了EDA課程，為加強教學效果，通常都使用專門的EDA實驗箱來輔助教學，但是實驗箱采用了一體化結構，所有的電路和器件都在一塊電路板上，在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生的創(chuàng)新設計，復雜系統(tǒng)難以實現(xiàn)；實驗箱體積較大，不便攜帶；EDA 實驗箱、單片機實驗箱、DSP實驗箱、ARM實驗箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的，但不同實驗箱上相同模塊不能共享，存在資源浪費。由于實驗箱的上述缺點，很多高校都紛紛開始設計開發(fā)自己的實驗系統(tǒng)模塊，提高實驗箱的利用率，提高學生的工程創(chuàng)新能力[2][3]。
2 EDA實驗系統(tǒng)開發(fā)的特點
EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)具有以下特點：
（1）實驗內容由單一性向綜合性發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)主要是學生用來學習EDA課程、下載程序、進行仿真的工具；使用實驗系統(tǒng)是老師用來培養(yǎng)學生設計數字電路的能力、幫助學生學習和掌握開發(fā)語言的手段。因此EDA實驗系統(tǒng)僅在電子類專業(yè)的EDA課程中使用，系統(tǒng)所提供的實驗內容僅限于簡單的數字電路設計，包括計數器、編碼譯碼器的設計、數碼管的顯示等。隨著EDA技術的發(fā)展，電信、通信等專業(yè)紛紛引入EDA實驗系統(tǒng)，在“通信原理”等課程的實驗教學中被廣泛應用于實踐[4]，實驗內容也從單一的基本數字電路的設計發(fā)展到集EDA技術實驗、單片機實驗、DSP實驗等為一體的綜合性的實驗平臺[5]。因此，EDA實驗平臺逐漸面向電子信息類相關專業(yè)的學生進行課程的學習，課外競技活動，電子類設計比賽，并逐漸用于教師進行科研。
（2）系統(tǒng)結構從一體化向模塊化發(fā)展
早起開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)在結構上采用一體化的實驗箱設計，所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣，系統(tǒng)的使用雖然可以幫助學生掌握軟件的應用，但也使學生對硬件電路不了解；另外，系統(tǒng)在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生進行創(chuàng)新設計，復雜的系統(tǒng)則難以實現(xiàn)。因此在后來的EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)上，大都都采用了模塊化的結構[7][8]，即FPGA、單片機等做在一塊核心板上，其IO口以插針形式引出，以方便和外圍電路的連接；外圍電路則以模塊的形式單獨做在不同的電路板上，比如數碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等；根據不同的實驗摘要的模塊搭建自己設計的電路，從而提高學習興趣，增強實驗教學的效果；此外，模塊化的設計還方便老師對學生設計的重復實現(xiàn)，有利于教學水平的提高雜志鋪。
（3）核心芯片由單一化向豐富化發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)由于僅用于EDA課程的學習，其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件，開發(fā)語言環(huán)境主要為界面友好、操作簡便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術向不同學科不同專業(yè)的滲透，核心芯片逐漸發(fā)展為FPGA、單片機和DSP器件的綜合使用，開發(fā)語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣，實驗系統(tǒng)能提供的實驗內容和規(guī)模均有所增加，除了基本的數字電路設計實驗模塊以外，還可以增設調制解調模塊、幀同步模塊、信號波形產生模塊等，擴大了實驗系統(tǒng)的使用率，使實驗設備向大型化、先進化發(fā)展。
（4）使學生的學習由被動向主動發(fā)展
電子技術的發(fā)展日新月異，早期的實驗平臺由于其電路設計的封閉性，實驗內容只停留在驗證實驗上，很難加入自己設計的外圍電路。而模塊化數字電路開放實驗平臺由于其接口電路的開放性，有能力的學生可以自行設計外圍電路達到提高的目的，對于成功的設計還可以加到以后的實驗教學中，成為具有自主知識產權的模塊。
另外，由于整合了單片機、DSP等芯片的功能模塊，實驗內容得到很大擴展，學生在實驗過程中可以拓寬知識面，主動去學習了解實驗所需要的知識，學習的主動性得到很大的提高，并且，由于實驗由簡單的驗證實驗向綜合的大型設計過渡，學生在實驗過程中更容易理解數字電路設計中硬件的概念以及工程的概念。
學生在設計實驗時，可能會用到一些實驗系統(tǒng)沒有開發(fā)出的模塊，這時，學生需要自己設計該電路模塊的電路圖以及制作PCB板，直至實際制作出該功能模塊。這樣，學生除了掌握編程、還需要去學習怎樣設計并制作電路板、學習該模塊與核心板的接口電路設計等相關知識，因此，在實驗過程中，學生的積極性和主動性得到提高。同時，由于實驗的規(guī)模逐漸增加，同學之間需要團結合作才能共同完成一個實驗，因此也鍛煉了同學之間的團結合作精神。
3 結論
一個好的EDA實驗平臺，能培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新精神和團結協(xié)作精神、很強的實踐操作能力、工程設計能力、綜合應用能力、科學研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。我國高校現(xiàn)階段所研制開發(fā)的EDA綜合實驗平臺，能有效整合和優(yōu)化多個電子類實驗課程的功能，為單片機和 EDA技術等課程提供了綜合實驗平臺，為高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供良好的實驗條件和氛圍。隨著電子技術的發(fā)展以及EDA技術的不斷深入發(fā)展，EDA實驗平臺的開發(fā)也將會日益完善：大規(guī)模可編程器件將被使用；實驗系統(tǒng)將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。
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第9篇：電路設計與開發(fā)范文
>> 基于HCPL-316J的IGBT驅動電路的設計 基于ACPL-38JT的IGBT驅動電路設計 基于SKHI22AH4R的IGBT驅動電路設計 基于IR22141的IGBT驅動及保護電路設計 一種基于PWM技術的微機械陀螺閉環(huán)驅動電路設計 基于EMCCD的驅動電路設計 一種新型LED驅動電路設計 一種基于數字灰度的微顯OLEDos的片上電路設計 一種基于FX589的位同步提取電路設計 一種基于包絡檢測的ASK調制解調電路設計 一種基于單片機控制的逆變電源電路設計 一種基于單片機的PSD數據采集電路設計 一種基于單片機的節(jié)能斷電保護電路設計 一種基于TM1638的智能儀表鍵盤顯示電路設計 一種232轉紅外的電路設計 基于CPLD的面陣CCD驅動電路設計 基于HSI模型的全彩LED驅動電路設計 基于集成芯片的ABS驅動電路設計 基于CPLD的直流無刷電機驅動電路設計 一種車載IGBT驅動電源設計 常見問題解答 當前所在位置：
關鍵詞：HCPL-316J；IGBT驅動電路；故障保護
引言
光耦驅動芯片HCPL-316J是Agilent公司[編者注：2014年8月更名為keysight（是德）公司]生產的柵極驅動電路產品之一，可用于驅動150A/1200V的IGBT，開關速度為0.5μs，有過流檢測和欠電壓封鎖輸出，當過電流發(fā)生時，能輸出故障信號（供保護用），并使IGBT軟關斷。近年來，HCPL-316J的應用研究得到了重視，從目前公開發(fā)表的文獻來看，研究主要側重于輸出電路部分，重點是過流軟關斷的原理、工作過程和實用電路設計，對故障信號反饋端和控制信號輸入端的應用研究不多。在文獻中均提到將故障信號反饋給主控芯片，但沒有深入的研究如何充分利用該信號端提高驅動電路的整體性能。
光耦HCPL一316J的過流保護具有自鎖功能，并可設定保護盲區(qū)，能有效防止IGBT在工作中瞬時過流而使保護誤動作。當過流是由故障引起的，驅動電路將故障信號反饋給主控DSP，主控芯片接收到故障信號后，封鎖系統(tǒng)中所有驅動芯片的控制信號，實現(xiàn)故障保護。但在實際應用過程中，某些系統(tǒng)的主控程序復雜，運行時間長，造成故障信號發(fā)出后，系統(tǒng)不能及時封鎖所有IGBT的驅動電路，部分IGBT模塊仍然強行工作，引發(fā)嚴重的后果。
本文針對上述問題設計了一種IGBT驅動電路，不僅具備可靠的過流軟關斷功能，而且故障保護響應及時，不受主控程序運行時間延滯的影響。
1 應用電路設計
1.1設計思路
HCPL-316J有Vin+、Vin-兩個控制信號輸入端。常見的應用思路是將PWM信號從其中一個輸入端引入，另一個輸入端的電平始終保持不變，如圖1所示。這樣，只要主控芯片有PWM信號輸出，HCPL-316J就能驅動IGBT工作。這種應用方式實際上是在兩個輸入端中選擇一個使用，另一個端子的功能沒有得到充分的利用。
本文設計的IGBT驅動電路，PWM信號從Vin-輸入，Vin+輸入端與HCPL-316J的故障報警反饋端相連，如圖2所示。HCPL-316J的故障報警是低電平有效，正常工作時，故障報警輸出端是高電平，Vin+端也是高電平，PWM信號能從Vin-輸入到HCPL-316J內音B。當HCPL-316J檢測到故障時，故障報警反饋端輸出低電平，Vin+端電平被拉抵，PWM信號不能從Vin-輸入到HCPL-316J內部。
1.2應用電路實現(xiàn)
圖3為IGBT驅動電路原理圖，圖中兩個光耦芯片各自驅動一個IGBT模塊，當有更多個光耦芯片時，參照此圖進行連接。以其中的HCPL-316J（1）芯片為例，其輸出電路主要分為以下三個部分：R3、R4、R5、Ql、Q2組成的柵極推挽驅動電路；R2、D2組成的過流檢測電路：D3、C2、C3、C4組成的保護電路。輸出電路主要用于實現(xiàn)對IGBT的推挽驅動和過流檢測，相關原理和應用在文獻中已有詳細介紹，這里不再贅述。
原理圖中的PWM控制信號由主控芯片DSP生成，從光耦的Vin一端輸入，同時，所有光耦使用同一個復位信號RESET。每個光耦的故障信號輸出反饋端接一個鉗位二極管（如圖3中的Dl、D4），鉗位二極管陰極接光耦輸出端，所有鉗位二極管的陽極連接成一點，作為驅動模塊總故障信號FAULT。FAULT信號線又連接到所有光耦的Vin+端，同時經限流電路Rl接+5V電源。系統(tǒng)正常工作時，光耦的Vin+端和FAULT信號線均呈現(xiàn)高電平，鉗位二極管處于截止狀態(tài)，PWM控制信號從Vin-端輸入到光耦內部，光耦在DSP的控制下驅動IGBT工作。
當某一個光耦芯片檢測到故障時，其故障輸出反饋端呈現(xiàn)低電平，端子上的鉗位二極管導通，總故障信號FAULT變低，向主控芯片發(fā)出故障報警信號，同時所有光耦芯片的Vin+端被鉗定在低電平，Vin -端子上的PWM信號無法輸入到光耦內部，在第一時間封鎖所有光耦的輸入，IGBT失去驅動信號而停止工作，實現(xiàn)了對IGBT模塊的故障快速保護功能。顯然，在主控芯片封鎖PWM控制信號之前，驅動電路已經阻止PWM信號的輸入，這樣就解決了主控程序運行時長對故障保護時效性的影響。
2 實驗
實驗電路中主控DSP選用的是TMS320F2812， IGBT選用FS100R12KT3模塊，推挽電路中的NPN管選用MJD44H11G，PNP管選用MJD45H11G.其它元件參數配置如下：R1=R2=R6=lOk Q，R3=R4=R5=R7=R8=R9=10 Q.C1=C5=330pF ，C2=C3=C6=C7=0.1μF，C4=C8=lOOpF。
為驗證過流保護的時效應，在HCPL-316J（1）芯片DESAT端突加一個電壓信號，模擬系統(tǒng)過流故障狀態(tài)，在4通道示波器D SOX2004A上觀察到的實驗波形如圖4所示。當VDESAT1>7V時，HCPL-316J（1）芯片進入過流軟關斷的工作過程，將自身驅動的IGBT（1）軟關斷，同時發(fā)出故障報警信號，VFAULT信號由高變低。一旦VFAULT變?yōu)榈碗娖剑琀CPL-316J（2）芯片的輸出VGE2電壓信號立即下降為零，第一時間關斷IGBT（2），實現(xiàn)故障快速保護，而主控DSP在經過2μs后才封鎖控制信號PWM2。
3 結論
