大规模集成电路精选(九篇)

第1篇：大规模集成电路范文

关键词：动态功耗 时钟树 clock gating技术

中图分类号：TP752 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

随着半导体工业的发展和工艺的深入，VLSI（超大规模集成电路）设计正迅速地向着规模越来越大，工作频率越来越高方向发展。显而易见，规模的增大和频率的提高势必将产生更大芯片的功耗，这对芯片封装，冷却以及可靠性都将提出更高要求和挑战，增加更多的成本来维护这些由功耗所引起的问题。而在便携式设备领域，如智能手机、手提电脑等现在智能生活的必需品对芯片功耗的要求更为严格和迫切。

由于时钟树工作在高频状态，随着芯片规模增大，时钟树规模也迅速增大，通过集成clock gating电路降低时钟树功耗是目前时序数字电路系统设计时节省功耗最有效的处理方法。

Clock gating的集成可以在RTL设计阶段实现，也可以在综合阶段用工具进行自动插入。由于利用综合工具在RTL转换成门级网表时自动插入clock gating的方法简单高效，对RTL无需进行改动，是目前广为采用的clock gating 集成方法。

本文将详细介绍clock gating的基本原理以及适用的各种clock gating策略，在实际设计中，应根据设计的特点来选择合适的clock gating，从而实现面积和功耗的优化。

综合工具在对design自动插入clock gating是需要满足一定条件的：寄存器组（register bank）使用相同的clock信号以及相同的同步使能信号，这里所说的同步使能信号包括同步set/reset或者同步load enable等。图1即为没有应用clock gating技术的一组register bank门级电路，这组register bank有相同的CLK作为clock信号，EN作为同步使能信号，当EN为0时，register的输出通过选择器反馈给其输入端保持数据有效，只有当EN为1时，register才会输入新的DATA IN。可以看出，即使在EN为0时，register bank的数据处于保持状态，但由于clk一直存在，clk tree上的buffer以及register一直在耗电，同时选择电路也会产生功耗。

综合工具如果使用clock gating 技术，那么对应的RTL综合所得的门级网表电路将如图2所示。图中增加了由LATCH和AND所组成的clock gating cell，LATCH的LD输入端为register bank的使能信号，LG端（即为LATCH的时钟电平端）为CLK的反，LATCH的输出ENL和CLK信号相与（ENCLK）作为register bank的时钟信号。如果使能信号EN为高电平，当CLK为低时，LATCH将输出EN的高电平，并在CLK为高时，锁定高电平输出，得到ENCLK，显然ENCLK的toggle rate要低于CLK，register bank只在ENCLK的上升沿进行新的数据输出，在其他时候保持原先的DATA OUT。

从电路结构进行对比，对于一组register bank（n个register cell）而言只需增加一个clock gating cell，可以减少n个二路选择器，节省了面积和功耗。从时序分析而言，插入clock gating cell之后的register bank ENCLK的toggle rate明显减少，同时LATCH cell的引入抑制了EN信号对register bank的干扰，防止误触发。所以从面积/功耗/噪声干扰方面而言，clock gating技术都具有明显优势。

对于日益复杂的时序集成电路，可以根据design的结构特点，以前面所述的基本clock gating 技术为基础实现多种复杂有效的clock gating 技术，包括模块级别（module level）clock gating，增强型（enhanced）clock gating以及多级型和层次型clock gating技术。模块级别的clock gating技术是在design中搜寻具备clock gating条件的各个模块，当模块有同步控制使能信号和共同CLK时，将这些模块分别进行clock gating，而模块内部的register bank仍可以再进行独立的clock gating，也就是说模块级别clock gating技术是可以和基本的register bank clock gating同时使用。如果register bank只有2bit的register，常规基本的clock gating技术是不适用的，增强型和多级型clock gating都是通过提取各组register bank的共同使能信号，而每组register bank有各自的使能信号来实现降低toggle rate。而层次型clock gating技术是在不同模块间搜寻具备可以clock gating的register ，也即提取不同模块之间的共同使能信号和相关的CLK。

图1没有clock gating的register bank实现电路 图2 基于latch的clock gating 电路

综上所述，clock gating技术在超大规模集成电路的运用可以明显改善寄存器时钟的toggle rate 和减少芯片面积，从而实现芯片功耗和成本的降低。实际设计过程中，需要根据芯片电路的结构特点来选择，针对不同的电路结果选择合适的clock gating技术会实现不同效果。

参考文献

[1]L.Benini. P.Siegel， G.De Micheli “Automated synthesis of gated clocks for power reduction in Sequential circuits”， IEEE design and Test， winter 1994 pp.32-41.

[2]Power Compiler User Guide： Synopsys， Inc.， Y-2006.06， June 2006.

第2篇：大规模集成电路范文

【关键词】故障 集成电路 检修

随着我国电视工业发展，CRT电视机和液晶电视机并存的今天，CRT电视机以逐渐没落的身份出现，其维修也成为一个很大的问题。通过实际维修及对彩电电路图的分析，总结出彩电图纸识读规律及维修关键点对故障部位诊断的部分经验，现就关于彩电识图和维修关键点应用进行论述，以抛砖引玉。

一、行电路集成电路引脚规律

行扫描电路通常情况下根据集成电路的规模大小所设引脚不同，其不同电路设置引脚不同。（一）行鉴相器一般设置一个引脚，且多为鉴相器滤波电路外接端，外接滤波电容或积分滤波电路；（二）行振荡电路一般设一个引脚，多为振荡定时网略外接端，多接晶体或定时电路；（三）行预激励级一般设一个输出端，经简单滤波后直接加到行激励管基极。（四）一般为了防止电路异常会设置保护电路引脚一到两个，接入外来出发脉冲，切断行脉冲迫使行停止工作或直接加到MPU迫使机器待机。

二、场电路集成块引脚规律

场扫描电路通常在大规模集成电路上一般设置三个至四个引脚：（一）一般大规模集成电路场振荡由二倍行频分频而来，个别电路会设置场同步分离滤波电路，外接滤波电容；（二）多数情况下会设置一个反馈端子，外接场交直流负反馈网络，进行线性校正；（三）场脉冲输出一般设置一至两个端子，主要看是与那一种场输出电路，单端还是双端，多与场输出块输入脚相连；（四）个别电路还会设置电子开关电路（锯齿波电压形成电路）的外接端子，外接RC定时元件，用以形成锯齿波电压，甚至同时作为反馈引脚，从而减少了集成电路的引脚。

三、场输出集成电路引脚规律

场输出集成块一般是单列直插式功率集成电路，多有七到十二个引脚，但有几个引脚是有规律可循的，现就目前较多的OTL场功放集成电路规律谈一下我的看法：（一）场脉冲输入引脚多直接或经过电阻与小信号处理集成电路输出引脚相连，实测电压较低；（二）输出引脚可通过偏转线圈寻找，多在其回路上有个容量较大的S校正电容，直流电位多为电源一半；（三）自举引脚多经过电容与输出相连，且为独立引脚，其电压近似甚或会高过电源电压；（四）通常场功放集成电路一般设两个电源引脚，离输入引脚近的为低压前置供电，另一个为功放供电，多数为24―27V左右。

四、行场扫描电路的维修

行扫描电路故障机率虽然较大，但多数为输出电路故障，一般通过测电阻、测电压就能解决。测电阻时其维修关键点为行管集电极对地电阻大小，太大有开路之嫌，太小有短路之嫌；且该点阻值可一箭三雕，同时测量了行输出管、行逆程电容、行偏转回路及阻尼二极管。测电压判断故障时，关键注意行管基极的负压，该电压正常与否是行输出和行前级故障的分路点，其电压与行输出供电共同决定行输出电路是否正常工作，才能进一步去判断故障。其次是行输出各供电输出电源电压的正常与否，某些电源在故障之前出现短路，使行电路过载而烧毁，也是正常；在行扫描集成电路引脚上，一般注意行供电及APC滤波电路，振荡电路损坏机率非常小。

场电路故障规律类似行电路，主要是场功率放大器易损坏，多数情况下更换场块就可修复；场功放集成电路的维修关键点是场块功率输出端，该电压不对，检查供电电路正常，一般场块损坏。在场电路同时有一个较易出现的故障，即场线性不良，该故障是由元件性能不良引起，主要应检查场电路相关电解电容及场块，多数情况下，自举电容，滤波电容，锯齿波形成电容，反馈电容等性能不良居多。

五、伴音电路的检修

伴音电路的原理相对较简单，但其故障几率较大，且多发生在电压高电流大的功放级电路；另一个就是鉴频器电路，为了改善音质，多数厂家喜欢使用高Q值的鉴频器线圈，其内附电容银电极暴露在空气中成为伴音电路的易损件。弄清信号流程，抓住规律，相信我们能够轻易解决问题。

（一）伴音小信号处理电路

伴音小信号处理电路一般设置5―10个引脚，因集成电路的规模不同而有所变化：（一）伴音中频限幅放大电路在小规模集成电路中，一般输入引脚设两个，为6.5MHz（多制式机常见6.0MHz）平衡输入端子，外接6.5MHz陶瓷滤波器，以进行伴音第二中频的选频工作，为稳定集成内部直流工作点，通常再设两个伴音中频交流旁路电容外接端，避免交流增益下降；大规模集成电路一般各只有一个；（二）鉴频器电路外设引脚一般为2―3个，中小规模一般设两个陶瓷鉴频器或LC移相网络；大规模集成通常设一个；（三）直流音量控制电路一般设一个端子，外接音量控制网络，多数机型在此之外，还会设置一个去加重端子，外接2000pf―0.01μf去加重大电容；（四）音频输出电路一般设引脚1―2个，一个音频输出，经0.22μf―4.7μf电容接功放输入端子；有些机型有音调调节电路，但通常不做专用端子，由去加重端子兼顾。

（二）伴音功放引脚规律

伴音功率放大器集成电路多采用常见的普通音频功放集成电路，其规律比较好找：（一）通过喇叭很易找到功放输出，OTL经过个较大的电解电容，OTL功放及BTL功放则电路直接接喇叭；（二）自举电路通常有专用引脚，接一个47μf ―220μf 电解电容由正及负接功放输出端子；（三）反馈电路一般对地接一电阻与电容串接的滤波移相网络；（四）高频旁路滤波外接小容量高频滤波电容。等等等等，只要我们认真读图，抓住规律，仔细看一下电路，会发现有很多的相近相似的地方，久而久之，读图能力会大大提高。

（三）伴音电路检修点

第3篇：大规模集成电路范文

80年代无锡曾作为国家南方微电子工业基地的中心,承担了我国第一次对微电子产业制定国家规划并进行大量投资的“908”工程,组建了微电子科研中心,并建设了国内第一条6英寸CMOS生产线。“908”工程的实施,为国家培养锻炼了大批集成电路专业人才,探索了我国微电子工业发展的道路,同时也为无锡集成电路产业的发展积累了雄厚的产业基础。

进入21世纪以来,无锡抓住国际半导体产业转移的历史机遇,通过积极实施开放战略,在无锡高新区集聚了以海力士、英飞凌、东芝半导体等为代表的一大批具有国际当代水平的集成电路晶圆制造、封测企业。通过积极支持原有企业发展,使华润微电子、江苏长电等企业成长为民族半导体工业的代表。通过鼓励企业创新创业,诞生了美新半导体、力芯微电子、芯朋微电子等一大批新兴微电子企业。无锡依托原有的雄厚基础,通过10年的发展与探索,已成为产业链完整、企业集聚度高、自主创新与市场竞争能力强、充满发展活力的国家重要的微电子产业基地城市,集成电路产业已经成为无锡最具代表性和最具区域竞争优势的新兴产业。

目前无锡有各类集成电路企业160多家,涉及集成电路设计、晶圆制造、封装、测试、系统应用、配套材料与装备制造以及分立器件研发生产等领域,从业人员5万余人,形成了较为完整的产业链。2009年,无锡集成电路产业实现营业收入301亿元。根据中国半导体行业协会公布的2009年国内10大企业排名,无锡海力士半导体公司、华润微电子(控股)、江苏新潮科技集团公司、无锡华润矽科微电子公司、英飞凌科技分别进入全国10大集成电路制造、封装和设计企业行列。其中海力士半导体公司列10大集成电路制造企业第1名;华润微电子(控股)列10大集成电路制造企业第3名;江苏新潮科技集团公司列国内10大集成电路封装企业第3名,也是目前国内规模最大、水平最高的内资封装企业;无锡华润矽科微电子公司列国内十大集成电路设计企业第6名;英飞凌科技名列国内10大集成电路封测企业第10位。

1.1 集成电路设计产业

无锡目前有集成电路设计企业100余家,2009年销售收入37亿元。无锡集成电路设计企业以民营资本自主创业为主,产品开发以消费类电子产品芯片为主,采用短平快的发展模式,在市场化经营中迅速发展,并形成了无锡设计业的特色。近年来,以智能存储芯片、卫星导航、MEMS传感芯片、RF芯片、多媒体SoC芯片等为代表的一批高端产品相继研发成功,海外留学归国人员创办的设计公司已达到40余家,有力的带动了无锡集成电路设计领域的研发创新能力。目前无锡的集成电路设计企业中,主要代表企业有无锡华润矽科、中科芯、美新半导体、海威半导体、硅动力微电子、力芯微电子、中微爱芯等。其中美新半导体公司实现了在美国NASDAQ上市,融资1亿美元,是无锡第二家实现上市的集成电路企业。

1.2 集成电路晶圆制造业

目前,无锡市有各类晶圆生产线21条,其中12英寸线2条、8英寸线2条、6英寸线5条、4-5英寸线11条、3英寸线生产1条,合计月产能合计达到47.5万片,工艺类型包括CMOMS、BICMOS和双极,技术水平CMOS工艺达到了66-90nm、BiCMOS 工艺0.6μm和双极电路工艺0.8μm,2009年晶圆制造业销售收入180亿元。无锡是国内最大的12英寸存储器芯片制造和6英寸晶圆代工基地。代表性企业有:海力士半导体、华润上华、华润晶芯、开益禧、中微晶圆等。分立器件制造企业包括东光微电子、新潮科技、华润华晶、固电半导体、红光微电子、海天微电子公司等。

1.3 集成电路封装测试配套及支撑业

2009年无锡市集成电路封装测试产业营业收入90亿元。代表性企业包括长电科技、华润安盛、海力士、英飞凌科技、东芝半导体、矽格微电子、中微腾芯、泰思特等。其中江苏长电科技公司是我国最大的内资封测企业,拥有自主知识产权的FBP、QFN等中高级芯片封装技术,具有较强的竞争优势。海力士投资3.5亿美金、月封装7500万只集成电路芯片的封装项目也已投产。英飞凌、海力士、东芝半导体、强茂科技等外资封测企业落户无锡增强了封测环节的整体实力。近年来封测企业通过强化技术创新,在芯片级封装、层叠封装和微型化封装等方面取得了突破,缩短了与国际先进水平的差距。

无锡集成电路支撑配套产业主要集中在小尺寸单晶硅棒、引线框架、塑封材料、工夹具、特种气体、电子化学品和测试、晶圆减薄、清洗设备等,主要的代表企业有华友微电子、润玛电子材料、启华电子、高新气体、高顶科技、华晶利达、乐东微电子等。

2集成电路产业公共环境

2.1 专业化园区建设

经过多年的发展,无锡集成电路产业形成“一基地二分区”为主的空间布局。在新区、滨湖、江阴等集成电路企业集聚区建立了多个的集成电路专业园,通过园区的骨干企业作龙头,带动和盘活区域产业,增强园区产业链上下游企业间的互动配合,不断补充、丰富、完善和加强产业链建设,形成具有竞争实力的产业集群。

新区超大规模集成电路产业园总体规划3平方公里,总投资60亿元。通过建设集IC制造业区、设计孵化区、设计产业总部经济区、设计产业化配套区组成的主体功能区以及以生活、商务服务区为辅助于一体的高标准、国际化的集成电路专业科技园区,作为承接以IC设计业为主体、制造、封测、系统方案及支撑业为配套的企业创新创业的主要载体。支持跨国企业全球研发中心、技术支持中心、产品系统方案及应用、上下游企业交流互动、规模企业独立研发配套设施、物流、仓储、产品营销网点、国际企业代表处等的建设,组建“类IDM”式解决方案平台,提供完善一站式服务。

中电科技集成电路设计园位于太湖湖畔,面积为300亩,总投资20亿元,该项目的建设将分为研发办公区、公共服务区、景观绿化带和商业休闲带,并充分考虑研发工作条件及人员生活要求等因素,为高端人才提供优质的工作、生活环境。

2.2 专业人才支撑体系

无锡历来是中国集成电路产业发展重镇,为国家微电子产业的发展输送了大量的专业人才,有华晶为背景的集成电路人才遍布海内外。中国工程院院士、“核高基”重大专项专家、教授、博导、海归博士、本土企业家等高级专业技术人才正在为无锡的集成电路产业发展作出积极贡献。目前,无锡集成电路产业从业人员5万余人,其中中国工程院院士1人、集成电路工程师8000余人、集成电路设计工程师2000余人、留学归国博士硕士200余人。建有东南大学无锡分校、北京大学无锡软件与微电子学院、江南大学、江苏省职业技术学院、无锡电子信息技术学院等与集成电路专业人才培养相关的院校,形成了多层次、全方位的专业人才支撑体系。

随着无锡市“530”人才引进计划和无锡市“”的实施,已经吸引200余位海外高端IC人才到无锡创业和就业,而且未来还将有更多的海内外高端人才在无锡入户创业。随着产业环境的不断优化、产业规模的扩大、技术水平的提升,无锡集成电路人才资源也更加集聚,人才输出型的状态正在向以输入型为主的人才流通体系转变。

2.3 政策环境体系

无锡市委、市政府高度重视集成电路产业的发展,把建设“太湖硅谷”列为全市打造“三谷三基地”的首位。根据规划,“十二五”末无锡市集成电路产业产值力争达到1000亿,成为支撑全市实现可持续发展的关键性产业。无锡将继续以重大项目实施和提升创新能力为着力点,加强规划引导、优化资源配置、实施鼓励政策,努力形成超常规发展态势。通过制定“530”人才引进计划、无锡市“123”计划和后“530”计划、无锡市软件与集成电路专项、无锡新区关于推动科技创新创业发展的实施意见等鼓励无锡集成电路产业加快发展的各项政策措施,切实推进重大项目建设,支持骨干企业做大作强,不断增强行业创新与持续发展能力,形成区域竞争优势。特别是加强芯片设计领域的创新能力建设,力求在芯片架构、开发模式等方面实现创新,取得一批代表性研究和应用成果,培育形成高端芯片的开发能力。以国家集成电路设计产业化基地为重点,发挥载体建设的作用,不断推进无锡集成电路产业的发展。

2.4 投融资环境

建设国际化的IC投融资体系,进一步引进和集聚专业的IC投资基金及管理公司,成立新区创投集团IC投资专业子公司,主要投资和支持共性及基础平台建设、重点产学研项目的引进和核心产品研究开发,支持目前的以消费类为主的产品向中高端产品、SoC产品方向发展。鼓励企业有效利用国内外资本市场的融资工具,使企业从依赖国家优惠政策和银行贷款的间接融资为主转向主要依靠国内外金融市场的间接融资为主,推动产业持续发展。以无锡优质企业资源,通过全球产业资本引进世界一流的研发团队,提升设计水准,推动本地企业兼并重组、强强联合进入资本市场做大做强,培育一批规模企业群。重点推进设计企业和民营制造类企业上市融资。优化科技经费投入方向,区科技发展基金向提供开放服务的科技基础设施条件与共性技术研发平台、重大科技成果转化及产业化和非赢利性骨干科技中介服务机构等重点倾斜;提高高新技术风险投资公司和担保公司的资金使用效率,择优支持技术含量高、市场前景广的孵化项目的创业投资;积极扶持风险投资机构的设立,积极引进国际资本在我区设立分支机构,开展风险投资业务和融资担保业务。目前,关注无锡集成电路产业的创投基金包括高德创投、亚太基金、专业IC股权投资基金、中宇创投、友利投资、MIRAE ASSET、韩华证券、乾龙创投等。

2.5 公共服务平台建设和科技支撑机构

无锡在建设国家集成电路设计产业基地的过程中,形成了一系列的公共服务平台和科研支撑机构。国家集成电路设计无锡产业化基地公共平台,包括EDA设计、公共IC测试、快速封装、可靠性试验、IP资源中心和FPGA创新验证中心等系列化专业平台,形成了对集成电路研发设计各主要环节的有效支撑。无锡集成电路产业拥有众多研究所、工程中心和研发中心,包括部级专用集成电路研究机构―中国电子科技集团第58研究所、国家集成电路(无锡)设计中心(依托中科芯集成电路)、江苏省专用集成电路(ASIC)工程技术研发中心、江苏省集成电路测试公共技术平台(省级)、无锡新区集成电路设计企业孵化器(省级)等公共技术支持机构和江苏长电集成电路封装研发中心、射频芯片工程研发设计中心(无锡硅动力微电子公司与东南大学合作建立)、MEMS研发中心(美新半导体公司与北京大学合作创办)和芯通短距离高速红外线数据传输研究中心(无锡硅动力微电子股份有限公司和日本日深株式会社联合成立)、江苏省模拟集成电路IP核工程技术研究中心(无锡晶源微)、江苏省数字功率放大集成电路工程技术研究中心(无锡力芯微电子)、江苏省数字音视频芯片开发工程技术研究中心(无锡硅动力股份)。

3发展方向与趋势

3.1 无序竞争向有组织规模化发展

无锡作为国家重要的微电子产业基地,尽管起步早、产业体系较为完整,但处于核心和主导地位的设计业产业相对薄弱,对产业的牵引作用不明显。无锡集成电路设计企业大都从华晶集团发展而来,借鉴了华晶产品类型和市场营销渠道,通常通过个人投资,企业规模小,产品跨度小,市场渠道较为单一,形成多家企业产品互相雷同、价格无序。随着技术、产品、市场的发展以及时间的历练,企业家的经营意识开始发生变化,由一家骨干企业牵头,若干家企业联合起来,采用共同开发、渠道共享的模式,实现产品开发的系列化,既有效避免内部竞争,又能形成具有竞争力的品牌产品,促进企业的规模化发展。如力芯微电子采用投资若干家中小规模企业,开发电源管理系列产品,既借用了国内外开发团队的技术力量,增强了企业产品开发能力,又扩充了产品系列,使企业产品打进国际知名企业,探索了一条高效的企业发展模式。目前,无锡超亿元的集成电路设计企业已经达到8家,设计企业正走向规模化发展之路。

3.2 产品低端雷同向自主创新发展

之前,无锡集成电路设计企业的大都采用反向设计方法,开发面向消费类电子IC产品,产品工艺集中在CMOS电路(0.35μm)以上,双极电路(0.8μm)以上,产品技术水平低,知识产权保护困难,遏制了企业的快速发展。随着国际集成电路产品市场变化、知识产权保护力度的加大以及海内外高端集成电路人才在无锡的集聚,给无锡企业带来了新产品、新技术,企业开始开发具有自主知识产权的产品,提升技术档次,形成企业核心竞争力。无锡集成电路企业的产品技术水平开始明显升级,0.18um成为主流工艺,先进工艺达到65nm。产品类型涵盖CPU、DSP、汽车电子、卫星电子、MEMS传感芯片、射频芯片等高端产品,进入了产品技术水平快速提升阶段。

第4篇：大规模集成电路范文

产业实现跨越式发展

一直以来，我国政府都在鼓励和支持集成电路产业的发展。2000年国务院出台了18号文件，10年来，集成电路产业规模不断扩大，根据中国半导体行业协会的统计，2010年国内集成电路产量达到653亿块，销售额超过1440亿元，分别是2001年的10倍和8倍。2001年〜2010年10年间，我国集成电路产量的年均增长率超过25%，集成电路销售额的年均增长率则达到23%。

工信部副部长杨学山在讲话中指出，集成电路产业是电子信息产业的核心和基础，为集中力量推动集成电路产业做大做强，要做好五项工作：一是集中力量、集中资源，形成合力；二是充分发挥大国大市场优势，以整机应用带动产业发展；三是加强技术创新引领，推动产业结构升级；四是推进国内外资源优化整合，做大做强骨干企业；五是优化产业生态环境，实现产业发展模式创新。

抓住新兴产业机会

研究机构预计，到2015年，我国集成电路产业规模在2010年的基础上将再翻一番以上，销售收入将超过3000亿元，在世界集成电路市场的份额将提高到14%以上，满足国内30%的市场需求。

第5篇：大规模集成电路范文

关键词：智能电网；集成装置；隔离断路器；保护测控合一装置

0. 引言

智能电网建设是我国电力工业发展的现实选择。智能变电站是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键，是智能电网中实现能源转换和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分。集成装置是智能变电站实现装置配置简化、接线优化的重要载体。

智能变电站设备对常规变电站设备实现的功能进行整合和重新划分，把进线侧的断路器和隔离开关进行集成或者取消，部分原保护和测控装置实现的功能下放到就地安装的智能终端实现，电流和电压信号有合并单元采集后通过光缆发送至信号量需求装置。设备的集成、功能的整合和重新划分直接导致变电站主接线的简化和新装置的出现。

本文重点介绍隔离断路器（隔离开关和断路器集成装置）、保护测控合一装置（集成保护、测控、非关口计量功能）、合智一体装置（集成合并单元、智能终端功能）、多合一装置（集成保护、测控、合并单元、智能终端、非关口计量功能）的配置。

1. 工程概况

本文所依托的智能变电站本期及终期规模如下：

本站为110kV新建新一代智能变电站，终期2回110kV进线，1回来自220kV某变电站110kV间隔，1回T接至某变电站―某变电站110kV线路。

主变压器规模：本期2×50MVA，终期3×50MVA；

110 kV侧接线方式：本、终期进线2回，本期采用内桥接线，终期采用扩大内桥接线；

35kV侧接线方式：本期6回出线，单母分段接线；终期9回出线，单母三分段接线；每段母线配电压互感器1组；

10 kV侧接线方式：本期8回出线，单母分段接线；终期12回出线，单母三分段接线；每段母线配电压互感器1组，电容器2组；2台站用变兼接地变分别接至10kVⅠ母线和Ⅱ母线上。

2. 集成装置配置

2.1 隔离断路器的应用

常规智能站仍采用与以往综合自动化变电站相同的隔离开关和断路器分开配置模式，导致110kV进线间隔设备配置多，纵向距离长，给安装施工、运行维护、检修等带来不便。常规智能站下，110kV侧接线方式见图2。

在新一代变电站设计中，采用隔离开关和常规断路器集成的隔离断路器，可以将接地开关、电流互感器集成至隔离断路器，减少站内一次设备的数量，能够简化主接线，缩短110kV进线间隔的纵向长度，减少征地面积，降低工程成本，符合国家土地保护政策。另外由于设备的集成，原来隔离开关和断路器之间通过电缆传输的连闭锁信号及接线均由厂家在隔离断路器内部完成，减少设计工作量。厂家在隔离断路器的设计中，使其具有完备的机械闭锁系统和电气闭锁系统。隔离断路器与其集成的接地开关之间设置有机械闭锁装置，即在隔离断路器合闸状态下不允许接地开关合闸，并将其闭锁在分闸位置，大大提高设备动作的可靠性。

在依托的变电站设计中，对2个110kV进线间隔和2个110kV内桥间隔的一次设备进行集成。采用常规智能站设计时，需要13组隔离开关、4组（每组3支）电路互感器和4台断路器，而采用新一代智能变电站进行设计，对设备进行集成优化后，仅需要7组隔离开关和4台隔离断路器。

2.2 保护测控集成装置配置

在新建常规智能变电站设计中，由于在建站初期多为终端负荷站，在主接线为扩大内桥接线模式下，110kV进线间隔和2个内桥一般只配置单独的测控装置，不配置保护测控集成装置。

在新一代智能变电站设计中，要求保护测控集成装置集成费关口计量功能，非用户专线不允许配置独立的电能计量表。在图1所示的110kV变电站中，2回进线及2个内桥均配置保护测控集成装置。与与常规智能站只配置测控装置相比，装置数量没有增加，功能增强。对于作为终端负荷站，进线保护功能不是必须的。但随着电网的发展，本站一旦变成联络站，则需要保护功能。采用保护测控合一装置配置，能够减少后期改造工程量。

另外由于110kV进线所配置的保护测控集成装置集成考核计量，与常规智能站相比，新一代智能站优化减少电能表屏1面。本站配置4套保护测控集成装置，组一面屏，与常规配置110kV线路测控屏和桥测控及备自投屏相比，也优化减少屏柜1面。

2.3 合智一体装置配置

常规智能站通过在就地的智能控制柜内安装合并单元实现对电流和电压量的数字化，通过智能终端收发信号和控制命令实现对断路器的监测和控制。新一代智能变电站采用合智一体装置。合智一体装置是合并单元与智能终端的集成，一方面具有对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合功能，另一方面具有与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变压器等）的测量、控制等功能。

对于图1所示变电站，在常规智能站建设模式下，2个110kV进线间隔和2个内桥分别配置1套智能终端和2套合并单元，主变35kV及10kV进线间隔分别配置1套智能终端和2套合并单元。110kV I母线PT和III母PT分别配置1套智能终端和1套合并单元，每台主变本体配置1套智能终端和1套合并单元。35kV和10kV除主变进线间隔外，均不配置合并单元和智能终端。而在新一代智能站建设模式下，2个110kV进线间隔和2个内桥分别配置2套合智一体装置，主变35kV及10kV进线间隔分别配置2套合智一体装置。110kV I母线PT和III母PT分别配置1套合智一体装置，每台主变本体和35kV及10kV每段母线配置1套合智一体装置。

通过以上分析可以看出，合智一体装置的配置的采用有利于减少柜内设备数量，简化二次接线，方便维护，提高可靠性，降低成本。

2.4 多合一装置配置

在常规智能变电站设计中，35kV及10kV电压等级除主变进线间隔外，其余间隔按常规综合自动化变电站模式设计，根据间隔需要配置保护测量装置、计量装置、并列装置等。在新一代智能变电站设计中，主变35kV及10kV进线间隔和35kV及10kVPT柜间隔配置合智一体装置，其余间隔按断路器对应均配置1套多合一装置。由于多合一装置集成保护、测量、计量、合并单元和智能终端的功能，通过多合一装置的配置，能够极大的减少开关柜内装置数量，压缩开关柜柜体尺寸，降低投资成本，提高运维效率。

3. 结论

通过集成装置的配置，能够优化二次设备室内屏柜数量，减少开关柜内设备的数量，简化接线，提高设备运行的可靠性。本文结合某新建新一代110kV智能变电站设计，对在新一代智能站建设模式下的二次集成装置配置进行论述，以供同仁参考。

参考文献

[1]宋璇坤，李敬如，肖智宏，林弘宇，李震宇，邹国辉，黄宝莹，李勇. 新一代智能变电站整体设计方案[J]. 电力建设. 2012（11）

第6篇：大规模集成电路范文

【关键词】 中小规模 集成电路 自动测试系统 设计

一、中小规模集成电路自动测试系统的组成

一般来讲，中小规模集成电路自动测试系统由自动测试设备（ATE）软件平台、测试程序集（TPS）、自动测试设备（ATE）这三部分组成。

1.1 自动测试设备（ATE）软件平台

测试程序集在自动测试设备上的运行及开发平台，称为自动测试设备软件平台，即ATE软件平台。在ATE软件平台上可以实现数据管理、测试任务、测试程序开发、故障诊断、DUT测试以及硬件资源管理等功能。根据功能的不同进行划分，可将ATE软件平台分为数据传递环境、测试程序集运行平台以及测试程序集开发平台这三部分。

1.2 测试程序集（TPS）

被测试对象、相关测试要求与测试程序集（TPS）之间的关系是非常密切的。一般而言，需用标准语言来编写测试软件，如C++、国际通用测试语言ATLAS等。测试程序集中的计算机执行测试软件，可以对ATE中的开关组件、电源、测量单元以及电压电流源等进行控制，并且能够在芯片引脚上加入与之相匹配的激励信号，同时在合适的时间对其响应信号进行测量，最后能够对测量结果进行分析处理，并对那些可能引起故障的事件进行确定。

1.3自动测试设备（ATE）

ATE操作系统软件控制硬件设备的运行，使之能够提供被测试对象部件或电路要求的激励，在此基础上对不同连接点、端口或者引脚处的响应进行测量，最后根据测量结果判定被测对象的性能或功能是否满足规范中的要求。

二、中小规模集成电路自动测试系统的设计

2.1自动测试系统软件的设计

作为中小规模集成电路自动测试系统的关键和核心，自动测试系统软件平台能够当作软桥梁将被测试对象与测试资源紧密的联系起来，而且自动测试系统的整体性能也会受到该软件体系结构的直接影响。一般而言，标准化、组件化、层次化是软件体系结构良好的表现特征，此外，该软件的设计还需满足仪器的互换性及测试程序的可移植性要求，而且必须具有一定的开放性，具体而言，即系统是可以重构的、功能模块是可以重复使用的、软件结构是可以裁减和扩充的。

一般来讲，自动测试系统最底层驱动的设计形式表现为类：TTDrv，而且每个功能板的源文件都是相互独立的，只需负责管理自己板块的控制方法和数据，在接收到底层驱动函数通过接口板输送过来的控制字之后，各个功能板利用 FPGA译码进行相应的控制和数据通讯。

2.2自动测试系统测试程序的设计

一般来讲，系统中每个芯片的测试过程和测试电路都存在不同程度的差异，因此，在编写测试程序时，一定要以每个芯片的特性为参照。由于用户不可以随意对底层驱动程序进行修改，因此在底层驱动程序之上再配置一个程序，即测试程序，就能够满足用户所需，方便用户的直接调用。测试程序的设计，避免了用户因直接使用底层驱动而给系统带来的致命危害。任一测试程序都有相应的工程与之对应，工程组可以允许工程的载入，因此，针对不同芯片的测试要求，用户只需在工程组中找到测试所需的工程即可。一般而言，芯片参数的表现形式往往都设计为函数，因此，在测试过程中，用户只需对测试参数进行选择，然后点击测试按钮，就能立即显示出测试结果。在集成电路中，每个芯片都对应着许多测试参数，而每个参数的测试条件和测试电路都存在一定的差别，因此，要改变测试电路，就必须根据需求对继电器的切合状态进行相应的改变，与此同时，按照测试条件，对芯片上激励源输出的方向和大小进行适当的改变。总之，自动测试系统测试程序的设计，为用户避免了很多不必要的操作，该系统能够自动完成良品率计算、数据记录、分箱结果传送、MAP图绘制等一系列操作，有效的节省了测试时间、人力等资源。

2.3测试程序界面与人机交换过程

科学有序的界面能够方便用户对系统功能与信息的操作和了解，因此，根据不同的功能进行模块划分，可将自动测试系统分为可数据显示界面、测试主窗口、数据图表分析、数据统计界面、程序装载及参数设置界面等。通常情况下，进入软件系统首先看到的是开、关机界面，这个界面的设计目的主要是用来控制测试系统的上电与断电，根据Pwc顺序开启电源后，系统图标及指示灯被点亮，表明系统开启功能正常，可以继续进行测试相关操作。测试系统待机时，橘色指示灯变亮；关机时，绿色指示灯关闭；程序运行时遇到非正常中断的情况时，系统电源会自动关闭。

三、总结

总而言之，中小规模集成电路自动测试系统具有很多优势，如测试覆盖面广、测试速度快、测试精度高、成本低等。加强对中小规模集成电路自动测试系统的研究与设计，能够进一步推进我国IC的研制，促进生产企业的快速发展，带来巨大的经济效益和社会效益。

第7篇：大规模集成电路范文

关键词：课程改革；工作任务；课程项目；技术情境；教学导航

作者简介：陈丽茹（1962-），女，辽宁开原人，哈尔滨电力职业技术学院信息工程系，副教授；刘莲秋（1964-），女，辽宁盖州人，哈尔滨电力职业技术学院信息工程系，副教授。（黑龙江哈尔滨150030）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0093-02

随着我国科技和经济的迅猛发展，社会对人才的需求正在发生着深刻的变化，教育行业受到各方面的重视。在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下，高等职业技术学院以服务为宗旨，以就业为导向，以培养高级应用型、技艺型人才为目标。这类人才主要是在不同行业、企业的工作和生产过程中负责管理、监督、检测、分析、技术服务等几项工作。因此，高等职业技术学院正进行较大规模的专业建设和课程改革，要求高职专业的学生除了具备必要的基础理论、专业技术知识外，还必须具有解决工作生产中实际问题的能力，以适应今后的工作。

“电子技术”分为模拟电子和数字电子两大部分，在教学中从职业岗位工作任务分析着手以掌握知识和技能为根本、以工作方向为培养目标、以工作过程为导向，强调把完整的工作过程及其操作要求作为课程内容。当工作过程导向课程运用项目载体设计学习情境时，这一工作过程实际上就成了完成具体项目的自始至终的步骤。通过课程分析和知识、能力、素质分析，打破传统的教学模式，构建了“以工作任务为中心、以课程项目为主体的教学方法”。在教学中掌握课程技术原理及应用方面知识体系的完整性是非常重要的，使学生在完整的工作过程中培养应对复杂技术情境的能力。在教学中以典型电子电路制作的工作任务为中心，以多模块应用为切入点，引入对学生创新能力的培养，让学生在具体应用电路的制作过程中开发创新思维，完成相应工作任务，并构建相关的理论知识，发展职业能力。

一、模拟电子技术教学导航

模拟电子技术是研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。

理论知识：基本半导体知识、放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源。

技能训练：常用元件的识别与测量、放大电路性能分析、集成运算放大电路基本应用。

1.模块1：半导体器件

（1）知识重点：半导体基础知识；半导体二极管外部特性；晶体三极管外部特性。（2）知识难点：半导体PN结。（3）教学方式：从半导体PN结入手，简单介绍半导体的基本结构与工作原理。结合实践教学，重点掌握半导体的外部特性。（4）技能要求：二极管与三极管的简易测试。

2.模块2：放大电路

（1）知识重点：放大电路的基本组成；放大电路的分析；多级放大电路的极间耦合；负反馈对放大电路的性能的影响。（2）知识难点：放大电路的分析；放大电路的负反馈。（3）教学方式：从基本放大电路入手，介绍放大电路的静态与动态分析、多级放大、电路反馈；结合实践教学，重点掌握放大器的外部特性。（4）技能要求：放大电路静态工作点的调整与动态参数测试。

3.模块3：集成运算放大器

（1）知识重点：集成运放的结构和特点；基本运算电路；集成运放的线性应用电路。（2）知识难点：集成运放的线性应用电路。（3）教学方式：从理论集成运放条件入手，掌握各基本运算电路和电压比较器的功能；结合实践教学，重点掌握集成运放的外部特性。（4）技能要求：电路的调整与测试。

4.模块4：直流稳压电源

（1）知识重点：整流与滤波电路；稳压电路；开关电源。（2）知识难点：开关电源。（3）教学方式：从二极管整流特性、电容器充放电入手，讲解整流、滤波电路；稳压电源重点讲授集成稳压电路和开关电源。（4）技能要求：电路的调整与测试。

二、数字电子技术教学导航

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。

理论知识：集成门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与整形电路、中规模集成电路应用。

技能训练：组合逻辑电路应用、时序逻辑电路应用、逻辑电路限定符号识图。

1.模块1：数字电路基础

（1）知识重点：数字脉冲信号；二进制与8421BCD码；基本函数与逻辑运算；逻辑函数的化简和变换。（2）知识难点：逻辑函数的化简和变换。（3）教学方式：从二进制与逻辑函数基本规则入手，学习逻辑运算规则、逻辑函数化简与变换。（4）技能要求：逻辑函数的化简和变换。

2.模块2：组合逻辑电路

（1）知识重点：基本逻辑符号及意义；门电路的逻辑功能和基本特性；组合逻辑电路的分析常用组合逻辑电路的逻辑功能。（2）知识难点：基本逻辑符号及意义；组合逻辑电路。（3）教学方式：从基本原理与逻辑符号读解入手，重点介绍电路的逻辑功能与外部特性。（4）技能要求：基本逻辑符号读图；门电路和组合逻辑电路。

3.模块3：触发器

（1）知识重点：各类触发器的逻辑功能；触发器限定符号及其意义。（2）知识难点：触发器之间的转换关系。（3）教学方式：借助限定符号意义读解，帮助理解各种触发器的逻辑功能与控制方式；结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：触发器的逻辑功能测试。

4.模块4：时序逻辑电路

（1）知识重点：时序逻辑电路的特点；时序逻辑电路的限定符号及其意义；寄存器；集成计数器应用。（2）知识难点：集成计数器应用；限定符号及其意义。（3）教学方式：从触发器入手，由D触发器构成寄存器；由T和T触发器分别构成同步和异步二进制计数器。借助限定符号的意义来理解时序逻辑电路的逻辑功能。结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：常用的相关集成电路的应用。

5.模块5：波形产生与整形电路

（1）知识重点：555定时器；多谐振荡器与单稳态电路；施密特触发器；石英晶体振荡器。（2）知识难点：555定时器；多谐振荡器。（3）教学方式：以555定时器为重点，介绍多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的功能。重点掌握电路的外特性。石英晶体振荡器从阻抗频率特性入手。（4）技能要求：常用的相关电路的应用入手。

三、电路组装、测量与调试教学导航

电子电路组装、测量与调试在电子工程技术中占有重要的地位，任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的，焊接是保证电子产品质量和可靠性最基本环节，调试是保证电子产品正常工作的最关键环节。

理论知识：常用电子仪表、电路的装配、调试与测量知识。

技能训练：常用电子测量仪表的使用、常用电路元件与数字集成电路测量、电路的装配与调试。

1.模块1：常用电子仪器知识重点

（1）知识重点：双踪示波器；半导体管特性图示仪；毫伏表；信号发生器；集成电路测试仪。（2）知识难点：双踪示波器；半导体管特性图示仪。（3）教学方式：重点讲授电子仪器的操作和使用方法。（4）技能要求：仪器的基本操作方法；半导体特性测量。

2.模块2：电子元器件的识别与简易测量

（1）知识重点：电子无源元器件；电子有源元器件；表面安装元器件。（2）知识难点：表面安装元器件。（3）教学方式：重点讲授各种电子元器件的识别与选用方法。（4）技能要求：元器件的识别与选用方法、常用数字集成电路测试。

3.模块3：电路的装配、调试与测量

（1）知识重点：装配、焊接工艺；电路测试与测量。（2）知识难点：电路测试。（3）教学方式：介绍电路装配工艺，分析电路测试与测量基本方法，结合实训进行教学。（4）技能要求：电路装配、测试与测量。

四、电子电路仿真教学导航

电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能，在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验，从而得到准确的结果，然后再付诸生产，极大地减少了实验周期和试制成本，提高了生产效率和经济效益，受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在，电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术，因此为了确保电路设计的成功，消除代价昂贵并且存在潜在危险的设计缺陷，就必须在设计流程的每个阶段进行周密地计划与评价。电路仿真给出了一个成本低、效率高的方法，能够在进入更为昂贵费时的原型开发阶段之前，找出问题所在。

理论知识：EWB与Multisim平台基本知识，Multisim在电子仿真实验中的应用。

技能训练：模拟电路电子仿真和数字电路电子仿真。

模块：电子电路仿真。

（1）知识重点：Multisim平台的使用；Multisim在电子仿真实验中的应用。（2）知识难点：Multisim软件的使用。（3）教学方式：从电子实验实例入手，学习Multisim软件的使用，在学会使用的基础上，结合电子知识，完成电子实验的仿真。（4）技能要求：用Multisim进行电子仿真的方法。

五、综合实训项目――有源多媒体音箱的设计与制作

1.知识要求

掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用思路；掌握电子产品综合设计的基本思路。

2.技能要求

能进行电子电路的综合制作调试；能有条理地撰写设计说明书；能对设计项目进行总结展示。

3.教学任务

通过有源多媒体音箱的设计、制作及测试，掌握电子产品的设计流程及注意事项，学会元器件的特性测试和电路组装、测试，熟悉电子产品组装的工艺要求及生产过程。

4.教学活动设计

（1）通过让学生利用图书馆、上网等手段查阅相关资料，在教师指导下对有源多媒体音箱进行设计，掌握电子产品的设计流程及注意事项。

（2）在校内生产线的工作岗位上，根据所设计电路选择元器件，进行元器件的性能、参数测试。规划电路板，进行元器件的布局和印制电路板的制作。完成各部分电路的焊接、组装，对已经组装的电子产品进行参数测试及调试，使其达到设计要求。

（3）要求学生撰写实践报告及产品说明书。

5.相关知识

（1）理论知识。元器件的识别、测试方法；印制电路板的制作，元器件的布局；焊接工艺、电路调试方法；产品说明书的撰写。

（2）实践知识。元器件的选择、测试；印制电路板的规划和制作；元器件的焊接、组装；电路的调试及参数测试；实践测试报告的编写。

“电子技术”课程的教学改革就是以职业为导向，以提高学生就业竞争能力为目的，以市场需求为运作平台。因此应将该课程实训的内容和电子元器件及电路的研发实验、生产流程与企业结合到一起，通过校企合作，学生以一个普通职业人的身份，真正达到工学结合的课程改革。

参考文献：

[1]教育部关于加强高职教育人才培养工作的意见[Z].教高[2000]2号.

[2]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见[Z].教高[2004]1号.

第8篇：大规模集成电路范文

关键词：集成设计 选型 校验 系统模型

pivotal words: Integrated Design，Select and verify equipment type 、Constitute Power System model

一、引言：

在工程电气设计领域中，电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求，必须将所有设备：如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验，要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行，短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多，造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件，以代替部分工作，把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。

二、详述：

电气设计的目标

我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作，为了详细说明一个变配电所的所有电气内容，通常需要出的图纸有：

1．1 电气主接线图或高压系统图

1．2 低压系统图

1．3 平面布置图、剖面图

1．4 配电柜立面图

1．5 电缆清册

1．6 设备材料表

1．7 电气计算书

1．8 二次控制原理图

1．9 二次外部线路图

以上图纸中最复杂的图纸，工作量最大的莫过于高低压系统图，因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件，但大都是零散的，不系统的，比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等，用户对整个系统的认识，一直停留在修改旧图，反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中，造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识，往往上一级开关调整以后，没有改下一级开关，或上一级开关整定变了，没有跟着调整配线，造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性，所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多，反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令，容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短，怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。

绘图计算软件的现状

目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案，许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制，然后填写定货图表格。计算则是分开的。

也有个别软件对高低压系统提供了部分计算，但大都是零碎的，不是对系统整体的计算，或是对其中一个回路、某一种负荷类型（如电动机）进行计算，其他回路或负荷类型无法计算，也无法作到上下级配合选型，也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数，没有用电需求表，和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中，大部分工作仍集中在修改旧图，重新计算，选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。

电气设计的过程分析

选型统一规定

很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案，比如高压配电柜选用KYN28，低压柜采用抽屉式MNS，主断路器采用CM1，电缆采用 VV 系列，等等，这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。

用电需求定义

水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求，主要内容是用电设备的编号，设备名称，安装位置，额定电压，负荷等级，场所属性，负荷性质等对电气设计的要求。

现在随着计算机普及，很多设计院已经使用EXCEL互提资料。

负荷分配

确定配电设备（配电箱、盘、柜）的位置，把每一个负荷分配到配电设备上。

负荷计算

对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。

分配电中心计算选

分配电中心（如某层的配电间、竖井、或机房的配电间）的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。

变配电中心计算选

变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。

短路计算

选型完成以后，查表得出各组件和线缆的阻抗，并设定短路点，计算每个短路点的三相和单相短路电流。

校验计算

对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值，要重新进行选型。直到校验通过。

绘制系统图

根据系统模型，绘制系统图。

排列柜子。

根据平面情况，布置柜子。并绘制立面图、剖面图。

根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置

回路库和设备库符号库

高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案，必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性（技术参数）则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。

为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品，我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列，新增回路方案等等。

符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号，特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。

回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率，这样完全按照样本提供的内容录入，对选型提供了“电子样本”。

统一规定设定

在做某一工程前，由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类，用户只须对以上设备进行初步选型，确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。

用电需求定义表

用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号，设备容量，负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提来的资料导入该表中，也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构，非常直观方便。

系统模型的建立

本软件设计宗旨和最终目标就是要实现电气设计的目标。即绘制出符合要求的图纸。而绘制图纸前就必须建立供配电系统。此前的设计软件都没有提出过集成设计的概念。

4.1所谓集成设计，就是面向供配电系统整体的电气设计，他包括了统一规定初步选型，用电需求表定义，用电负荷的分配，负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型，并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作（运行）属性、短路属性、电气属性。

任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性，工作属性、短路属性、电气属性。

工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。

集成设计的流程是：用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算，并自动选择配电柜内元件型号规格，选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过，重新进行选型计算。

4.2系统模型的建立：要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计，必须建立整个工程的配电系统模型，才能够实现对所有设备的选校。

一个好的系统模型首先比较直观，操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性，我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型，实现简单的配电系统。

电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出，树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路：低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜 ……..

从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。

这样搭建成的系统模型，具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。

4.3系统模型的功能

立系统模型是从工程中的配电中心（配电间、配电室）建立。 统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型 统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置 4、系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷

5、系统模型可以对电源进行全厂负荷统计，和无功补偿计算

6、系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充。

7、模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算

8、系统模型选型计算后对参数进行校验计算，包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验。

统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流，短路点短路电流以及设备技术参数情况。 10. 可以自动输出高低压系统图，主接线图，设备材料表，电缆清册，计算书，和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。

软件实现流程图

软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程，模拟设计思路进行电气辅助设计。

常用设备选型校验方案（部分） 压器选型:负荷分配->负荷计算->选型 低压母线选型

负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型

效验内容如下：

电机启动压降计算 电压损失计算 3、过载保护效验

4、热稳定效验

电缆导线选型

负荷计算->按正常工作电流选型

1、效验电压损失：

2、效验经济电流密度：

3、效验热稳定

4、效验过载保护

低压开关选型

负荷计算->按照正常工作选型：1、选择壳架等级电流 2、选择脱扣器额定电流 3、根据回路保护设置要求，进行短延时，瞬时，长延时三个脱扣器额定电流的选型。

1、效验极限分断能力

2、效验开断电流

3、效验灵敏度

4、上下级配合效验

5、过载保护效验

高压开关选型

负荷计算->按正常工作电流选型 1、选择额定电流

效验开断电流或开断容量。 效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。 10、集成设计软件的优点

1．实现了真正意义上的供配电系统模型，是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块，这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置，作用，运行状态和短路状态以及所有电气属性等。

i.进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体，更加清晰明了选型结果。

2．成设计便于负荷调整，回路替换，设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统，保证前后上下级联关系正确，确保电气回路的参数的正确性。

集成设计便于输出管理电缆表，设备表。

集成设计提供了可扩充的回路库和设备库，完全仿照设备样本，全部开放。用户可增添新设备。

集成设计提供给用户最方便直接的查询功能，点击任何一个系统模型上设备元件，都可以看到该设备的电压，流过的电流，功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗，短路电流情况，甚至可以查询其他点短路，在该点的短路电流情况。

集成设计的界面采用资源管理器式界面，只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器，极其容易上手。

集成设计提供了很多常用供配电设备的选型，校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验，也可以都采用，根据需要进行校验。非常灵活。

集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件，不象以前那样需要一点点绘制图块，复制粘贴，电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容，其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元，一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。

集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。

三、结论

变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。我们应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统，是电气设计行业一次最初步的尝试，具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图，而轻辅助设计的趋向，向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。

参考书目：

《工业与民用配电设计手册》第二版，中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社

《建筑电气设计实例图册》，北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社

《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社

《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社

《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社

《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社

第9篇：大规模集成电路范文

根据协议，未来五年内，国家集成电路产业投资基金（以下简称大基金）拟以股权投资方式给予紫光集团总金额不超过100亿元支持，用于紫光集团发展集成电路业务、扩大集成电路业务规模，提升集成电路业务核心竞争力;国家开发银行与紫光集团在各类金融产品上的意向合作融资200亿元等值人民币。

这也是大基金自去年9月设立以来首次向集成电路设计企业进行战略投资。

紫光目标：跻身全球前十

目前，紫光集团是我国最大的集成电路设计企业之一，2014年集成电路业务销售收入超过90亿元。通过收购展讯和锐迪科，紫光集团进一步增强了自身在移动通信芯片领域的实力。

“展讯和锐迪科在移动通信芯片领域分别位列全国设计企业排名第一位和第二位。通过收购，紫光一跃成为全球第三大手机芯片设计企业。”紫光集团董事长兼总裁赵伟国在战略合作协议签署仪式上表示。

赵伟国说，未来五年，紫光集团计划投资300亿元用于集成电路的设计研发;同时扩大员工规模，从现有的4000余人扩大到15000名到20000名员工。

通过获得大基金的支持，紫光集团也明确了未来的发展目标。“紫光集团计划2020年之前实现销售收入达到100亿美元（约合人民币625亿元）的目标，跻身全球前十大集成电路设计企业。”赵伟国表示。

做强国内集成电路产业

经过近十年的快速发展，我国集成电路产业规模持续扩大，技术实力不断增强。目前，我国已经成为全球规模最大、增长最快的集成电路市场。

然而一个不争的事实是，国内企业设计的产品不足市场需求的10%，集成电路产品大量依靠进口。

根据我国海关最新的统计数据显示，2014年中国进口集成电路2856.6亿块，同比增长7.3%;进口金额达2184亿美元，同比下降6.9%。出口集成电路1535.2亿块，同比增长7.6%;出口金额610.9亿美元，同比下降31.4%。

工信部部长苗圩表示，我国集成电路多年来与石油一起位列最大的两宗进口商品。加快发展集成电路产业，提升企业的能力和水平成为当务之急。

为了加快推进我国集成电路产业发展，去年6月，国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》（以下简称《纲要》），加快推进我国集成电路产业发展。《纲要》保障措施前三条指示就为：成立国家集成电路产业发展小组、设立国家产业投资基金、加大金融支持力度。

资金扶持

随后的9月，国家集成电路产业投资基金正式设立。基金公司董事长王占甫在签约仪式上表示：“基金将采取市场化运作和专业化管理，通过股权投资等形式，集中投资集成电路产业链各环节的优势企业，着力打造一批具有国际竞争力的龙头骨干企业，助力集成电路产业加速发展。同时，优化投资策略，提高投资效率，降低投资风险，为基金股东创造良好回报。”

为了管理大基金，国家专门成立了华芯投资公司，作为基金的唯一管理人，专注集成电路产业投资。

华芯投资公司总裁路军表示：“此次与紫光集团的合作，是基金成立以来第一次在集成电路设计领域签署战略合作协议。希望紫光集团借助资本的力量，进一步巩固和提升在移动通信芯片等领域的领先地位，尽早跻身全球芯片设计领域第一梯队。同时，要充分发挥骨干企业的带头引领作用，促进产业链上下游互动发展，不断增强产业整体竞争能力和盈利水平。”

《纲要》提出，到2015年，建立与集成电路产业规律相适应的管理决策体系、融资平台和政策环境，全行业销售收入超过3500亿元。到2020年，与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%。到2030年，产业链主要环节达到国际先进水平，实现跨越发展。

“如果五年时间、十年时间，我们还没有实现这个目标，可以再给产业多些时间。终有一天，我们会实现三分天下有其一的目标。”赵伟国说。

链接

紫光的集成电路梦

紫光集团响应国家“十二五战略性新兴产业发展规划”和“自主创新，安全可控”的集成电路发展战略，立志打造中国集成电路产业航母。

目标：

计划用五年的时间，把以展讯和锐迪科为代表的紫光芯片产业建设发展成为中国最大、世界前列的通信芯片集团，员工人数达到2万人，收入突破100亿美元。

行动：

2013年12月，紫光集团收购国内排名第一、世界排名第三位的通信基带芯片设计企业展讯通信公司。

2014年7月，紫光集团完成国内排名第二的通信芯片设计企业锐迪科微电子公司。