時間：2023-12-19 10:31:35
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇集成電路的作用范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
(1)擴展和接口問題交通機電工程的外接設備非常多，需要很多的接口，當當前的系統需要拓展新的功能需求時(多個usb接口，網絡接口，串口和打印機接口)，很顯然，設備本身的接口滿足不了外接設備的需求，這時就必須要占用有限的設備插口，需要增加新的接口進行擴展，這樣就會增加設備成本，而且還會增加設備的耗電量。
(2)能耗及體積問題眾所周知，工業控制計算機設備耗電量比較大，對于電源的功率和穩定性都要求非常的高。在全社會都在提倡環保節能的情況下，這種耗能大的設備顯然是不合適的。特別是當供電系統發生故障，電力供應中斷時，這時工業控制計算機設備耗能特別大的缺點就暴露無遺了。很難找到相應的高質量大功率的穩定電源來供電，所以會導致公路交通機電系統的暫時癱瘓，這樣就影響到了整個高速公路的交通控制與管理，對整個高速公路上的交通秩序造成了很大的影響。再一個就是收費站崗亭的空間有限，當放上這么一個體積龐大的機器之后，里面的空間就更加的狹小，占用了放置其他重要物資的空間。
(3)使用壽命和環境問題工業控制計算機的受用壽命比較長，壽命長并不意味著機器能夠一直穩定的工作。在工業控制計算機使用后期，機器的穩定性和可靠性會大幅度降低，時常會出一些故障。工控機設備能夠適應各種各樣的環境，但是噪音比較嚴重，對環境會造成很大的噪聲污染，在環保越來越重要的今天，這是一個必須要考慮到的問題。
(4)建設及運營問題工業控制計算機是公路交通機電系統的核心，需要耗費大量的人力和時間進行安裝，勞動強度非常大，需要的投資比較大，而且建成后運營花費也比較高。
(5)后期維護問題經過對機器使用過程中使用規律的統計，隨著機器使用時間的延長，其維護費用也逐年的升高，而且維護費用增長速度越來越快，到了后期，維護費用就是一筆很大的支出。而且等到設備報廢之后需要巨大的投資來進行設備的更換。從以上幾點的分析可以看出，以工程控制計算機為核心的公路交通機電系統存在一些的問題，有一些明顯的缺點。上面所敘述的情況在一定程度上成為了交通控制與管理發展的瓶頸。在交通公路機電逐步走向信息化的今天，這些問題必須要進行解決。在設備更新換代時必須考慮到以上問題。迫切需要一些新的交通機電技術應用到公路交通控制與管理之中。以確保公路交通機電的發展與公路交通的發展相適應，提高道路的服務水平。
二.工控機在高速公路機電工程中的展望
因為以工程控制計算機為核心的道路機電系統存在的缺點，所以想要提高道路的服務水平，必須要應用新的技術進行道路機電工程的革新。嵌入式技術走進了公路交通工程技術人員的視線。嵌入式系統以應用為中心，技術基礎是現代計算機技術。與普通的工程控制計算機系統相比，嵌入式系統具有以下特點：
(1)嵌入式系統的功耗比較低，體積要比工控機系統小很多，而且集成度很高，將原來的卡板功能集中在芯片之中，所以嵌入式系統體系非常小。而且功耗都比較低，而且便于移動，能夠聯網。
(2)嵌入式系統是將半導體技術、先進的計算機技術和電子技術與其他行業相結合制造出來的系統，是具有技術密集性、分散度比較高的集成系統。
(3)嵌入式系統深度結合了具體的應用，具有較強的應用性與市場競爭力，使用周期也比較長。
(4)嵌入式系統的軟件都是儲存在芯片之中的，不需要再從硬盤之中周轉，這樣就大大提高了系統的運行速度和系統的可靠性。
(5)嵌入式系統對于實時任務具有很強的支持能力，能完成多任務并且有較短的中斷響應時間，從而使內部代碼和實時內核的執行時間減少到最低限度。
(6)嵌入式微處理器的低功耗特點，尤其是用于便攜式的無線及移動通信設備中，在電池供電的嵌入式系統中，更顯示出它無與倫比的特色。綜上所述，嵌入式系統正以其穩定、安全、可靠、體積小的特點，勢將在道路交通機電設備中得到廣泛應用。
三.總結
關鍵詞：整流電路；故障模式；電力電子技術
電力電子技術是自動化專業、電氣工程及其自動化專業的重要專業基礎課程，在專業教學過程中起著承上啟下的重要作用。它既是以高等數學、電子學、電路以及電機學等專業基礎知識為基礎，并體現其發展和綜合應用的一門專業技術。同時，它又是電力拖動控制系統、電力系統等相關后續專業課程的基礎。電力電子技術課程具有理論性強、與工程實際緊密聯系等特點。電力電子技術在直流輸電、風電領域、新能源轉換技術等方面都起到非常重要的作用。
一、整流電路故障模式研究
電力電子電路的故障可分為參數性故障和結構性故障。參數性故障是指電路中器件參數（如：電阻阻值、開關參數等）偏離正常值而導致的故障；結構性故障是指由于電路中電力電子器件出現短路、斷路或由于驅動電路故障而導致電路拓撲結構發生的故障。通常，將保護電路發生動作（諸如：保險絲熔斷、斷路器跳閘等）導致的電路拓撲變化也歸入結構性故障。本文對整流電路故障模式的研究就是針對整流電路的結構性故障進行分析。
1.整流電路的故障分析。整流電路故障模式的建立主要是根據整流電路的電路結構，通過對電路的故障工作特性進行分析，并歸納和總結其分析的結果，最終構成整流電路的故障模式。現以三相橋式全控整流電路為例進行故障分析。
三相橋式全控整流電路如圖1-1所示，主電路中a、b、c三相電源分別聯接有共陰極組（VT1、VT3、VT5）和共陽極組（VT4、VT6、VT2）共六個晶閘管。整流電路工作時，共陰極組與共陽極組分別有一個晶閘管導通，從而構成通電回路。電路中六個晶閘管依VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的次序、相隔60？觸發導通，并以此循環控制。在控制角α相同的情況下，可在整流電路的輸出端獲得形狀相同、大小相等的六相電壓。
一旦整流電路出現故障（如：晶閘管損壞），則將造成輸出電壓波形發生畸變。并且，不同的晶閘管損壞時，整流電路輸出電壓波形發生畸變的情況不同。對于不同結構的整流電路，其故障模式不盡相同。
2.三相橋式全控整流電路的故障模式分類。三相橋式全控整流電路的故障模式從工程應用的角度出發，一般只考慮一個或兩個晶閘管發生故障的情況，因為對整流電路而言，三個以上晶閘管同時發生故障的幾率很小。因此，三相橋式全控整流電路可獲得4大類、共計21種故障模式。三相橋式全控整流電路的21種故障模式，在電路帶不同性質負載、以及不同控制角α的情況下，整流電路輸出的畸變電壓波形的形狀、波頭數或幅值大小不盡相同。因此，可以從整流電路實際輸出電壓的畸變波形預判電路的故障類型。
二、整流電路故障模式的應用
電力電子電路中，電力電子器件一旦損壞將造成電路輸出的各種參數發生變化，同時可能引起電力電子裝置或系統的損壞。整流電路故障模式的研究就是針對電力電子器件一旦發生故障，有可能引起的參數變化進行的，為盡快地發現并解決問題創造有利條件。
1.整流電路的工作原理。電力電子技術是以電力變換電路中電力電子器件（如：晶閘管）為核心，通過對電力電子器件的通、斷進行控制，從而實現對電能進行轉換和控制的目的。電力變換電路有整流電路、逆變電路等四大基本變換電路，以及建立在四大基本變換基礎上的組合變流電路的多種拓撲形式。整流電路有多種基本電路結構，如單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路等。圖1-1所示為三相橋式全控整流電路帶電容濾波負載時的原理結構圖，該電路共有6個晶閘管VT1～VT6，工作時依次觸發導通。輸出電壓波形每周期6個波頭，波頭形狀完全相同。整流電路在不同的電路結構、不同性質的負載、不同的控制角α的情況下，其輸出電壓具有特定的波形形狀。
2.整流電路故障模式的應用。對整流電路故障模式的研究，基本是對故障電路電壓波形的分析和研究。當整流電路發生故障（如電力電子器件損壞等）時，必將造成輸出電壓波形的畸變。電路中橋臂上的開關發生故障時，都會產生與之相對應的畸變波形。如圖1-1所示三相橋式整流電路，只有一只晶閘管發生故障，即：VT1～VT6。
因此，對整理電路故障模式的應用與研究，即為對整流電路進行分析和研究，將其在各種故障情況下的畸變波形進行匯總，制定各種故障模式，并以此作為分析和判斷整流電路發生故障起因的參考，從而能夠快速找出故障原因的方法和手段。
三、整流電路故障模式研究對電力電子技術教學的輔助作用
電力電子技術是一門綜合性學科，三相橋式全控整流電路單管故障是輸出電壓波形，其內容涉及多個學科和領域。課程內容理論知識點多、難點多，而且實踐性強。在電力電子技術課程的學習過程中，要求學生具有較強的專業理論基礎知識，具有對電路進行理論分析、波形分析和參數計算的能力。整流電路故障模式的研究對于提高學生的綜合能力具有積極的輔助作用。
1.有利于提高學生對電力電子技術課程知識的理解能力。電力電子技術是一門理論性和實踐性較強的專業基礎課程，課程內容圍繞著電力變換技術進行闡述，其電力變換技術又以整流和逆變為基礎和核心。電力電子技術的基本電路及其拓撲結構具有多樣性和復雜性。伴隨著電力電子技術在實際應用中的不斷普及和發展，各種理論知識的不斷完善，電力電子技術所涉及的知識越來越豐富，同時，對學生各方面的要求越來越高。學生對課程知識的了解和認識基本來源于老師在課堂上對知識的闡述和引導，基本圍繞電路正常工作狀態，對電路的工作原理和性能進行分析。這樣教學的結果往往固化了學生的思維方式，影響和限制了學生深入領會、認識和理解事物發展變化的本質特征的能力，減弱了學生的應變能力。對電路故障模式的研究能夠引導學生從不同的角度觀察和分析電路的變化，活躍了學生的思維，引導學生學會思考，從而進一步提高學生對電力電子技術課程知識的理解。
2.有利于增強學生對電力電子電路的分析能力。在電力電子技術的教學過程中，對電路的分析主要體現在原理分析和波形分析兩個方面。電路中各點參數（電壓和電流）的波形分析往往被作為對電路工作原理分析和研究的重要方法和手段。不同的電路結構，在不同的控制角α的作用下，電路各點電壓、電流波形都具有不同的形狀。在電力電子技術實驗中，電路中各點電壓波形所起的作用更加明顯和重要。通過示波器中的波形形狀，可以直接觀察、分析和判斷出電路和各種設備的運行狀態。整流電路故障模式研究就是探討整流電路在電力電子器件發生故障時，其電路輸出電壓波形發生畸變的問題。針對各種不同的故障情況，研究出了相對應的輸出電壓波形。通過對相對電壓波形的對比和分析，可以幫助學生更加深刻地理解電路的工作原理和運行狀態，對整個電力電子技術課程的學習具有非常重要的作用。
3.有利于培養學生的實踐動手能力。實踐是檢驗真理的唯一標準。通過電力電子技術實驗可以增強學生的實際動手能力，強化了學生的實驗技能，培養了學生分析問題和解決問題的能力，有利于加深學生對于電力電子技術理論知識的理解和認識。在電力電子技術的實驗過程中，經常發生由于學生操作不當，造成電力電子電路出現各種故障，其結果往往造成電力電子器件被損壞等情況發生。由于電路結構具有多樣性和復雜性，一旦主電路發生故障（如：主電路中某個電力電子器件損壞），將造成電路輸出電壓波形發生畸變。只是通過示波器中的波形很難直接判斷出故障發生的原因。同時，在電路中直接檢測電力電子器件，其結果不夠準確，這也就無形中增加了實驗的難度，使實驗過程復雜化。學生在教學過程中幾乎沒有接觸到這類知識和認識，也就不能直接清楚地認識到故障產生的原因。
整流電路故障模式的研究恰好解決了這一問題，它可以為學生提供一個迅速查找故障原因并盡快恢復正常實驗的方法和手段。實驗中一旦主電路發生故障，將造成波形畸變，可通過故障模式識別，進行波形對比，直接限定主電路發生故障的局部區域和范圍，簡化了檢測過程，理順了實驗思路，從而為提高效率、加快實驗進程創造有利條件。同時，可以培養學生在實踐中形成較為成熟的思維和判斷能力。
四、結束語
由于電力電子電路在實際工程應用中具有多樣性和復雜性，因此，對電力電子技術的故障模式研究還不夠完善，在實際應用中還有一定的局限性。但對于電力電子技術課程的教學而言，由于實驗裝置中組建的實驗電路基本屬于各種原理電路結構，電路結構和附加設備明確，實驗中電力電子器件損壞較常見。因此，整流電路故障模式研究針對電力電子技術課程的教學而言，具有較強的輔助作用，是針對教學改革的一種積極地探索。
參考文獻：
[1]王兆安.電力電子技術[M].北京：機械工業出版社，2011.
[2]莫正康.電力電子應用技術[M].北京：機械工業出版社，2003.
[3]王云亮.電力電子技術[M].北京：電子工業出版社，2008.
【關鍵字】高速公路，機電工程，電力監控系統，作用
中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：
一．前言
高速公路綜合電力監控系統是近年來隨著高速公路的發展而不斷興起的系統，是為了適應現代化高速公路管理的需要。綜合電力監控系統能夠實現高速公路的自動化管理，同時還能促使高速公路的管理更加的科學化。本文筆者結合自己多年來在高速公路綜合電力監控系統方面的研究，現簡要談談機電工程電力監控系統在高速公路中的作用，希望能夠使電力監控系統廣泛的應用于高速公路，同時為電力監控系統的不斷發展作應有的貢獻。
二．高速公路綜合電力監控需求分析
在以往高速公路沿線的收費站、互通樞紐、服務區、隧道或隧道群變電站或隧道監控室全部靠人工進行日常表計抄錄、操作控制、日常維護、故障巡查等，因此．每個變電站或隧道監控都要配備24小時值班人員，人工成本高，效率十分低。高速公路綜合電力監控系統需求如下：
（一）監視高速公路全線關鍵設備的工作狀態和故障報警，如市電停電或高壓柜故障、發電機故障、收費站UPS故障、隧道埋地變故障、隧道風機故障等，確保高速公路安全暢通：
（二）對站的高低壓配電室、發電機室及隧道進行視頻遙視：變電站偷盜報警及外場電力或照明電纜偷盜報警：
（三）對站高低壓配電室和發電機室進行溫度遙測，并根據測量溫度控制室內通風風機：對隧道一氧化碳進行遙測，并根據一氧化碳濃度對隧道風機進行啟停控制：
（四）站點實現無人值守，故障自動定位：
（五）數據、視頻及報警信息滿足高速公路分布式實時遠程傳輸要求：
（六）滿足高速公路所處環境和管理運行所要求的可靠性與安全性要求：
（七）與高速公路運行管理模式相適應，全線綜合電力監控數據無紙記錄，自動統計，自動顯示與打印。
三．簡談機電工程電力監控系統作用
1．有著遙信、遙測及遙控的作用
通過現場的控制的網絡，整個電力設備的運行的情況以及電量等等各種信息，將會通過光纖輸送到控制樞紐并自動的存放到數據庫中。只需要觀察工作站內監控系統的熒光屏幕，工作人員能夠直觀的知道設備運行的具體的情況、電量、設備開關等情況，顯示甚至自動地打印所有的電量上下波動的的曲線、潮流越線報警和設備出現故障時的報警，并經過監控中心來遠程控制電力開關和設備。通過自身攜帶有通信接口的微機繼電保護設備，檢測線路的三相電壓、電流，功率、電量、頻率、設備溫度、斷路器狀態等數據，實現速斷保護、過流保護以及重合閘等保護功能。
2．數據處理
數據處理的功能非常的強大，具體包括：遙測數據綜合的處理、系統的統計、報表的生成、數據的整合、事件順序記錄的處理；非尋常的情況、趨勢弧線的生成以及操作的記錄等提示的告警和打印；歷史文檔的采集、分析、整理和保存。
歷史數據庫管理系統根據實時數據的存儲的具體的情況，定時將數據從實時數據庫轉存到歷史數據庫中，以實現數據的交換和傳輸。
3．人機界面
機電工程電力監控系統能夠模擬接線圖的一些功能，比如報警的功能、實時顯示的功能、數據查詢的功能、圖形自動編輯的功能等。此外，機電工程電力監控系統還具有系統的自動的對時、容錯、安全管理、通道監視和站端系統維護等功能。
三．監控系統組成
高速公路供配電系統的主要負荷有：收費、通信、監控設施的用電；服務設施、管養設施、收費站等場區用電；特殊區段的動力及照明用電等。受當地電網條件和地理條件的限制，路段變配電所通常都為分散獨立設置，同時配備柴油發電機組或者采用雙電源和UPS作為備用電源以提高一、二級負荷供電可靠性。機電工程電力監控系統采用分布式設計，利用網絡通信技術和網絡控制技術將高、低壓設備進行組網，實現供配電的綜合自動化和網絡管理化。土千網絡采用單模光纖，組成光纖環網。對于設備相對集中的區域，用通信網關構成現場子網。現場設備采用RS一485／422或RS一232等通信接口和現場總線接入到通信集中器，集中接入主干網絡。整個機電工程電力監控系統由監控中心、配電 站和通信系統(數據傳輸網絡)組成。
1.監控中心
監控中心是機電工程電力監控系統的核心，采用多機單網模式，包括監控工作站、數據服務器、通信服務器、網絡交換機、 激光打印機等。監控中心軟件系統由服務器操作系統、工作站操作系統、支持軟件、數據庫管理系統和電力監控系統軟件組成。監控中心負責數據的集中通信、分析計算，可實時顯示系統一
次主接線圖、二次設備配置圖、系統運行的曲線圖、電量報表、保護定值等各種數據信息，并且可隨時打印各種數據報表、故障信息、歷史記錄等，通過人機接口，實現對整個配電網(照明、動力等)的監控管理。
2．通信系統
通信系統在機電工程電力監控系統中處于關鍵的地位，它能夠把控制中心的控制命令準確無誤的傳送到數量眾多的遠方終端，反映并搜集遠方設備的運行情況的數據信息，并提交到監控中心。可以這么說，通訊系統就像快遞員，負責著把信息從監控終端傳遞到各個端口。
四．監控系統建設必要性
一般來說，監控系統的主要功能是對全線路面的交通、天氣等狀況的搜集與分析整理，但是在實際工作中，人們往往忽視機電工程電力監控系統的作用。而在實際運營的機電系統的維護過程中，機電T程電力監控系統在監控系統中是不可或缺的一部分。建立完善的機電工程電力監控系統，關系到收費系統是否能夠正常、便捷的工作。
想要采用高速公路聯網收費的方式，就必須有可靠的高速公路收費系統，同時要求該系統能夠便利、穩定的工作。要保證收費系統順利的工作，就必須保證供電系統能為整個系統提供正常的運作環境。一旦發生停電的現象，雖然收費站收費系統所配備的專用UPS可以保證至少30min的供電，若是超過這個規定的上限的時間，市電仍然無法正常的供應，而備用柴油發電機又沒有自動切換啟動，則收費站將在UPS電量耗盡后癱瘓，這將影響整個聯網收費片區的收費工作。故而，我們必須在機電工程電力監測系統上做文章，加大投入，建立高效的機電工程電力監控系統。這樣，就能夠迅速的發現問題，及時的排除問題，由監控中心統一集中監控，很顯然這樣就能夠大大的提高設備運行的可靠性和安全性，以實現供電系統的高效性、科學性、自動性的目標。
另外，現階段小偷盜竊高速公路沿線的電纜的情況非常的普遍，如果建立了機電工程電力監控系統，就可以對全線的外場設備的供電情況進行有效的監控，當小偷切斷電纜的時候，外場設備供電系統就會中斷，監控中心的工作人員就會快速的收到供電異常報警信息，并根據外場設備的具體的里程樁號通知路政隊的工作人員上路巡查，這在一定的程度上，為當場抓獲盜竊者提供了可能性，能夠極大的震懾電纜盜竊者，保衛高速公路沿線的電纜的安全。因此，機電工程電力監控系統是高速公路監控系統中不可缺少的重要的組成部分，一個相對完整的監控系統毫無疑問應該包含一個科學、高效、全方位的機電工程電力監控系統。
四．結束語
高速公路綜合電力監控系統的設計對于高速公路的現代化自動管理具有重要意義，應該注重加強這方面的研究和應用。
參考文獻：
[1]丁書文 胡起宙 趙勇 變電站自動化系統設計中的幾點建議(被引用 6 次)[期刊論文] 《電力自動化設備》ISTICEIPKU-2000年4期
[2]陸曙東 輕軌明珠線工程中的電力調度及設備監控綜合控制系統[期刊論文] 《上海電器技術》-2003年3期
[3]鄭杰 余臻 基于CDT規約的變電站電力監控系統設計[會議論文]，2004 - 中國自動化學會華東地區第十七屆學術年會
[4]李中偉 佟為明 劉勇 PCI DeviceNet板卡和短窗Morlet復小波在繼電保護監控系統中的應用[會議論文]，2005 - 第五屆輸配電技術國際會議
【關鍵詞】PBL;紀錄片創作;課程教學;應用
“基于項目的學習”即Project-based Learning,簡稱PBL。PBL最早是在西方盛行的一種探究性學習模式。它的理論基礎可以追溯到建構主義學習理論、布魯納的發現學習理論和杜威的實用主義教育理論。PBL強調學習是探究,而不是填鴨式的說教。與傳統的接受性學習相比,PBL更注重培養學生的問題意識、批判性思維的習慣、獨立學習的能力以及團隊合作的品質。[1]近些年來,隨著我國基礎教育新課程改革的不斷深入,PBL在基礎教育中的應用越來越廣泛,但在當前的高等教育特別是研究生課程教學中,PBL的模式應用還較少,探索也比較少。本文作者將PBL學習模式嘗試性地應用到了我院研究生課程――“電視紀錄片創作”的課程教學中,最終取得了令人比較滿意的教學效果。
一 PBL引入研究生課程教學的意義
將PBL引入研究生的課程教學的意義,可以歸納為以下三個方面:
1有利于培養研究生“研究”的興趣。現階段全社會都關注人才培養,教育部相關文件將“創新型”和“個性化發展”作為高校人才培養的重要取向。研究生學習不僅僅涉及已有的和整理過的知識,更需要獨立地去從事“研究”。教學工作的目標則在于誘發學生“研究”的興趣。與傳統的接受性學習相比,PBL更注重培養學生的問題意識、批判性思維的習慣、獨立學習的能力以及團隊合作的品質,有利于培養研究生“研究”的興趣,培養研究生的創新意識、創新思維、創新能力和創新精神。
2有利于改革當前研究生課程教學。目前研究生課程,尤其是一些必修課程,基本上有兩類授課形式:一是仍然沿用傳統的教師為主的傳授教學,二是專題式研討。填鴨式教學的弊端不容分說,而在專題式研討的課堂上也很難見到嚴格意義上的研討,有時甚至看不到課程指導教師,唯一顯著的變化是由教師講變為學生講,但研討的效果令人質疑。PBL強調學習是探究,而不是填鴨式的說教。作為一種新的教學模式,可為研究生課程的教學改革提供良好的操作指導。
3 有利于培養研究生的多種素質和能力。把PBL運用于教學可以鍛煉學生的多種能力,如:①培養學生的創新意識。做項目的過程就是在廣泛搜集前人經驗的基礎上構建自己的知識體系,而這一構建過程必定會帶有個人獨特的經驗體驗。②培養學生應用知識的能力。在項目實施過程中,學生會發現自己理解與運用知識之間的差距。這種感受將會刺激他們重溫概念資料,從而加強對知識的領會。③發展促進合作的能力。當今社會要處理的事務越來越復雜,與人合作的能力是我們必不可少的能力之一。④培養情感的能力。在多人參加的一個項目中,為使項目順利完成,并充分發揮每個人的作用,情感起著非常重要的作用。⑤發展自我學習的能力。由于知識的不斷更新,種種問題的不斷變化,我們需要不斷學習一系列技能以不被時代所淘汰。[2]
二 PBL在《電視紀錄片創作》課程教學中的實施步驟
基于項目的學習是一種新型教學模式,是一種革新傳統教學的新理念,這種模式強調的是以學生為中心,強調小組合作學習,要求學生對現實生活中的真實性問題進行探究。通常其流程或曰實施步驟分為選定項目、制定計劃、活動實施、成果交流和活動評價5個基本步驟(見圖1)。
圖1 PBL的實施步驟[3]
1 選定項目
項目的選擇很重要。這里的項目主要是指針對課程教學內容而設計的能由學生獨立完成,同時可收到良好教學效果的任務。研究生課程的項目應具有研究性、綜合性、實踐性等特征。因此,在確立項目時需要充分考慮以下兩個方面:一是項目選題本身應具有一定的研究意義及價值,能夠培養學生的研究能力;二是項目內容及成果應具有綜合性、實踐性等特征,能夠把教學內容的理論知識與實踐技能結合在一起。
表1 學習項目
“電視紀錄片創作”課程的核心任務是紀錄片作品創作,但決不能盲目地進行創作,在創作之前務必要在前人那里獲得足夠多的智慧、經驗甚至是靈感,而研讀經典理論、解讀經典作品是獲得這些智慧、經驗和靈感的最佳途徑。在“電視紀錄片創作”課程教學過程中,首先根據課程目標將課程內容劃分為經典紀錄片理論研讀、經典紀錄片作品解讀以及紀錄片作品創作三個模塊,每個模塊里均有若干個具體項目(見上表)供學生選擇。
2 制定計劃
計劃包括指導教師根據具體項目提出的指導性計劃和學生按照教師指導性計劃制定的個人或小組計劃。計劃的內容有學習、設計與制作時間的詳細安排以及項目活動形式及成果形式。我們在制定該課程上述項目的計劃時,將2007級影視藝術學方向的研究生同學分成了4個學習小組,前兩個項目模塊要求每個小組只選取一個具體項目且各小組不能重復選擇,第三個項目模塊的三個具體項目要求每個小組都要選。學生選定項目之后,教師根據課程學習的基本進度制定出指導性計劃(見表2)。
小組計劃都是在組長的組織下,按照教師指導性計劃,在小組成員共同分析項目需求的基礎上,討論協商確定的。計劃的內容主要包括由誰、在何時、做何工作等內容。
3 活動實施
活動實施階段是基于項目學習的主體,學生大部分知識內容的獲得和技能、技巧的掌握都是在此過程中完成。[4]我們在經典紀錄片理論研讀和經典紀錄片作品解讀兩個模塊中安排的系列學習活動,一方面要求各小組的同學利用書刊、網絡查找相關資料,獨立開展研究性學習,培養同學們的學術研究能力;另一方面教師要利用課堂教學環節,講解一些基本的理論知識點,并與同學們一起觀摩和解讀一些片子。在課堂之外,同組同學之間、組與組之間需要廣泛地進行交流,開展協作學習,培養同學們的協作精神和協作能力,并對學習的結果按計劃進度在課堂上向老師進行匯報。通過前面兩個項目模塊的學習,學生可以形成有關電視紀錄片創作的基本理論和基本經驗,從而為第三個項目模塊順利開展奠定堅實的理論基礎。第三個項目模塊是整個課程的核心模塊,是學生在學習前兩個模塊的基礎上開展的創造性實踐活動。在紀錄片作品創作這一項目模塊的實施過程中,從選題到拍攝到剪輯,各小組幾乎都是在獨立開展活動,但在每一個具體的任務行將結束的時候,我們都會組織一次大型的學習和交流活動。比如在選題階段,各學習小組確立選題和創作方案之后,我們特別邀請了影視藝術學方向的研究生導師以及日照市廣播電視局科教頻道的幾位知名的紀錄片編導與學生一起,就選題的意義及價值、是否具有可拍性等問題開展了深入地交流和討論,最后確立了《老人•九連環》、《歸途》、《舞動的天使》、《騎行者》四個紀錄片選題。在拍攝階段,要求每組同學提交一份拍攝計劃表和人員分工安排表,由學院為他們統一提供拍攝用的器材和設備。在剪輯階段,學生利用非線性網絡編輯系統完成了四部紀錄片素材的采集、剪輯及音畫合成與作品輸出。
4 成果交流
項目完成以后,我們對不同的項目成果采取了不同的交流方式。對于項目模塊1和項目模塊2的學習成果,只通過教室進行課堂交流。對于項目模塊3的學習成果,將交流的空間從課堂內延伸到了課堂外。一方面,我們組織了曲阜師范大學首屆紀錄片展播活動,邀請日照市廣播電視局的專業人士及學院影視藝術學方向的導師及部分相關專業的大學生出席展播活動,并參與交流和討論;另一方面,將四部紀錄片作品郵寄給了“科訊杯”全國師范院校學生高清暨DV作品大賽組委會,通過網絡展播平臺以期取得更大范圍的學習和交流。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
5 活動評價
基于項目的學習與傳統教學模式的一個重要區別還在于學習評價。在這種教學模式中,評價要求由專家、老師、同伴以及學習者自己共同來完成。它不但要求對結果的評價,同時也強調對學習過程的評價,真正做到了定量評價和定性評價、形成性評價和終結性評價、對個人的評價和對小組的評價、自我評價和他人評價之間的良好結合。[5]通過評價,學生可以認識到自己的進步和不足,從而明確今后努力的方向。
令我們感到高興和欣慰的是,我們的四部紀錄片作品獲得了校內外收到廣泛認可和高度評價(見表3),尤其得到了“科訊杯”全國師范院校學生高清暨DV作品大賽組委會的青睞,四部作品全部獲獎,其中《老人•九連環》獲得一等獎,《歸途》和《舞動的天使》同獲二等獎,《騎行者》獲三等獎,紀錄片作品的獲獎率達到百分之百,這在歷屆參加“科訊杯”全國師范院校學生高清暨DV作品大賽的所有高校中是絕無僅有的。同樣,作品也得到了日照市廣播電視局科教頻道的認可和青睞,四部作品破例在科教頻道日照紀事欄目循環播出,在校內外的反響異常強烈。
三PBL在《電視紀錄片創作》課程教學中的實施效果
PBL模式應用在《電視紀錄片創作》課程教學中的效果得到了研究生同學的普遍認可,具體可歸納為以下四個方面:
1 PBL模式切實激發了研究生學習的興趣,提升了學習的質量。利用PBL模式開展教學,課堂氣氛明顯比傳統填鴨式的教學模式活躍,通常一堂課在不知不覺中度過,學生的學習興趣濃厚,自主學習積極性明顯提高,并且深化和延伸了課堂教學,大大提升了研究生學習的質量。
2 PBL模式符合研究生學習的特點和需求。研究生學習不同與本科階段的學習,研究生學習有其鮮明的特點,比如:學生的自由度較高,學術研討的氛圍較濃,強調學生的綜合能力和創新能力等。前文提到,PBL模式具有研究性、綜合性、實踐性等特征,因此非常符合研究生學習的特點和需求。實踐證明,將PBL模式應用在《電視紀錄片創作》課程教學中之后,極大地培養了研究生同學的自學能力、科研能力、分析問題和解決問題的能力以及與他人合作的能力。
3 PBL模式提高了研究生同學的綜合素質。將PBL模式應用于《電視紀錄片創作》課程教學中之后,培養了研究生自主學習的能力,思索、發現、創新的能力,他們真正學會了思考,有創新意識,能更好地解決工作中所遇到的問題,更重要的是,能更積極主動地學習新知識,跟上信息社會快速發展的步伐,真正做到終身學習。
4 PBL模式密切了師生關系以及生生關系。前文提到,基于項目的學習與傳統教學模式的一個重要區別還在于學習評價。在這種教學模式中,評價要求由專家、學者、老師、同伴以及學習者自己共同來完成。評價的過程實際上也是師生之間、生生之間交流的過程,學生可以在交流中得到新知或得到某些啟示,同時也密切了師生和生生間的關系。
四結語
綜上,基于項目的學習模式首次在影視藝術學方向的研究生課程――“電視紀錄片創作”教學中進行了應用并取得了可喜的成果。通過基于項目的學習,一方面學生獲得了大量學習資料和學習成果,另一方面培養了學生的研究能力、合作意識與能力以及獨立地、創造性地解決實際問題的能力。雖然項目學習耗時較長,特別是在作品拍攝和剪輯階段,指導教師和學生犧牲了很多課余時間,但這種學習過程本身對學生長遠發展的促進作用無疑是巨大而深遠的。
參考文獻
[1][2][3]郭莉,李興德,邵國平.基于項目的學習模式在研究生課堂教學中的應用研究[J].教育技術導刊,2007,(2):9-11.
[4][5]劉景福鐘志賢.基于項目的學習(PBL)模式研究[J].外國教育研究,2002,29(11):18-22.
The PBL Model’s Application in Course Teaching of TV Documentary Creation
ZHANG Wei-gang
(College of Information Technology and Communication, Qufu Normal University, Rizhao 276826, China)
Abstract: The PBL model’s application is paid more attention and becomes popular gradually in elementary education and vocational and technical education. It has been applied first in graduate student’s course teaching of TV documentary’s creation. Students must suggest scheme and realize it by themselves. They must grasp knowledge and technical ability in personal experience by reading classic document, understanding and explaining classic TV documentary films and creating TV documentary films.
【關鍵詞】集成電路 可測試性 測試 設計
1 前言
隨著經濟社會的不斷發展，集成電路的應用越來越廣泛，在經濟生活中的地位也越來越重要。集成電路從出現至今，也才不過幾十年的歷史，但是已經深入到國民經濟的方方面面，也與我們的生活密不可分。一般而言，集成電路主要包括設計、生產、封裝和測試四個方面，其中集成電路測試貫穿在集成電路應用的全過程，是實現集成電路產品高質量的重要保證。因此，測試在集成電路生產過程中占有十分重要的位置。集成電路的測試不同于常規的電路檢測，測試過程要復雜得多，而且對測試效率的要求也更高，尤其是可測試性，更是一個嶄新的問題。因此，需要深入研究集成電路的可測試性。
2 集成電路測試的作用和特點
由于集成電路的特殊性，其測試具有的作用是不言而喻的，因此，任何集成電路生產出來后都要進行測試。
2.1 集成電路測試的作用主要包括以下方面
2.1.1 驗證設計的正確性
由于集成電路的規模日益龐大，設計也越來越復雜，因此只有經過相應的測試才能檢驗集成電路設計的正確與否，這也是測試的首要作用。
2.1.2 檢驗產品的可靠性
由于集成電路的復雜性，其每一個環節都可能出現錯誤，并由此導致產品的不合格。因此，集成電路產品只有經過嚴格的測試后才能出廠。
2.1.3 降低運行維護的成本
由于集成電路在運行過程中不可避免的會出現故障，為了盡快查找故障，也需要進行相應的測試。這樣的測試可以定期或者不定期的進行，結合測試的結果進行相應的維護，這樣就可以降低運行維護的成本。
2.2 由于集成電路不同于普通的電路，因此集成電路的測試也具有其自身的特點，主要包括這樣兩個方面
2.2.1 集成電路測試的可控性
對一個完整的集成電路而言，只要給定一個完備的輸入信號，一般都會有一個完備的輸出信號相對應。也就是說，集成電路的輸入和輸出信號之間存在著某種映射關系，因此，可以根據信號的對應關系得到相應的邏輯。也就是說，這樣的測試是可控的。
2.2.2 集成電路測試的可測試性
集成電路的設計，是要實現一定的邏輯行為功能。如果一個集成電路在設計上屬于優秀，從理論上可以實現對應的邏輯行為功能，但卻無法用實驗結果加以證明，那么這個設計是失敗的。因此，可測試性對于集成電路來說是十分重要的。可測試性就是指集成電路的邏輯行為能否被觀察到，也就是說，測試結果必須與集成電路的邏輯結構相對應。
3 集成電路可測試性的設計方法
可測試性設計是一項十分重要的工作，它是指集成電路在設計出來之后要便于測試，這樣可以降低測試的難度和成本。由于集成電路在封裝完成后，內部的節點不能被外部接觸，因此節點上的故障不容易檢測，所以要提高集成電路的可測試性。在這個過程中，主要通過結構設計來完成集成電路的功能設計，以此來提高集成電路內部節點的可觀測性和可控制性，從而實現可測試性設計。一般來講，有三種方法，即功能點測試、掃描測試和內建自測試。
3.1 功能點測試
功能點測試是針對已經生產出來的集成電路而提出來的，他主要用于某些單元的測試。功能點測試也有很多種方法，可以采用條塊化分割、功能塊分布以及網狀結構等，每種方法都有各自的優缺點。條塊化分割雖然簡單方便，但是不利于系統的集成，費用也會增加。功能塊分布雖然可以增加測試點，但是會增加輸入輸出端口，而且還要設計各種模塊，一般只能提高集成電路的可控制性。網狀結構基本上綜合了上述兩種方法的優點，可以比較方便的進行測試，但是它的缺點在于布局過于復雜，效率不高。
3.2 掃描測試
掃描測試是指通過建立一個寄存器鏈來測試集成電路的方法。在建立寄存器鏈的過程中，需要將集成電路中的寄存器全部串聯起來，并將時序元件和組合元件分隔開來，這樣在測試的時候，就可以將外部輸入端通過移位寄存鏈掃描進集成電路內部，增加了集成電路的可控制性。另一方面，所產生的響應也可以通過移位寄存鏈掃描輸出，增加了集成電路的可觀測性。根據掃描的方式，掃描測試大致可分為三種，即全掃描測試、部分掃描測試和邊界掃描測試，每種方式都各有優缺點。全掃描測試的優點是可以全面地測試集成電路，缺點是效率不高。部分掃描測試的優點是可以降低測試的費用，缺點是有可能會漏掉部分故障。邊界掃描測試基本上綜合了前面的優點，在全面測試集成電路的基礎上也提高了效率，缺點是設計比較復雜。
3.3 內建自測試
相對于前面兩種測試方法，內建自測試的主要工作是想辦法在集成電路內部進行測試，即整個測試工作在集成電路內部完成。在建立內建自測試的過程中，需要將集成電路劃分成很多個小塊，測試工作針對每個小塊進行。這樣做的最大優點就是不需要從集成電路外部進行測試，并且隨時可以進行在線測試，還可以通過一定的軟件進行控制，十分方便。
4 集成電路可測試性的實現過程
從集成電路可測試性的設計方法可以看出，要實現集成電路的測試，可以有多種途徑，但是每種方法都有其適用性，因此需要根據具體情況來進行相應的設計和選擇。另外，隨著科技的不斷發展，也有不少公司開始推出多種實用的測試工具，比如Mentor公司的Fast scan可以用于全掃描測試；Flex test則可以用于部分掃描測試；BSD Architect可以用來進行邊界掃描測試。只要綜合運用好這些相應的工具，就可以實現集成電路的可測試性。
5 結束語
集成電路可測試性是一項十分重要而又復雜的工作，需要進行精心的設計，也需要通過一定的工具來實現。另外，隨著集成電路規模與功能復雜性的不斷提高，使得可測試性設計面臨更大的挑戰，這就需要我們進行更加深入的研究。
參考文獻
[1]沈緒榜.RISC及后編譯技術[M].北京：清華大學出版社，1994.
[2]康華光.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，1999.
[3]牛風舉，劉元成，朱明程.基于IP復用的數字IC設計技術[M].北京：電子工業出版社，2003.
[4]Alfred L.Crouch.數字集成電路與嵌入式內核系統可測試性設計[M].北京：中國電力出版社，2004.
【鍵詞】集成電路 檢測技術 維護方法
引言：
集成電路（IC）作為微型的電子部件，在運行中不僅具有較高的可靠性，而且能夠使電氣設備的性能更好地發揮出來。由于集成電路所消耗的成本低，而且便于安裝和調試，因此在電氣設備中廣泛使用。目前的集成電路在設計上，對電路連接的各種元器件的集成度更高，使得引出腳的數量也越來越多。如果集成電路在運行中發生故障，就會面臨著檢修問題，其中集成電路的檢測技術是需要重視的。
一、集成電路的測試技術
集成電路是電子電路，從其組成來看，是由包括電阻、電感、晶體管以及電容等等的微型元器件所構成。這些元器件在加工和制作都具有一定的工藝水準，使用電路連接的同時，將這些元器件的組合制作為半導體晶片封裝在專門的管殼中。當集成電路處于運行狀態的時候，要注重分析集成電路的參數，即電參數和極限參數。電參數是在集成電路運行中，處于電壓定值的情況下，集成電路的電流運行狀況以及所輸出的最大功率值；極限參數是指各項參數的極限值，包括電壓的極限值、功能消耗的極限值、環境溫度的極限值等等。同時，還要對集成電路的引腳進行分析。集成電路的引腳根據電流所發揮的功能不同而發揮著不同的作用，也因此而對引腳外的電路設計就會有所不同。
二、集成電路的故障測試技術以及維護技術
集成電路的微型結構能夠促使其所要發揮的各種功能得到滿足。集成電路將各種元件組合為一個整體后，就構成了一個具有綜合性能的電路，元器件的兼容性使得集成電路的各種性能得以充分發揮。特別是集成電路的微型化設計、智能化發展，使其運行中獲得了一定的保障。但是，當集成電路在應用領域中發揮作用的同時，也會由于各種原因而導致故障發生，嚴重影響了集成電路的功能性有效發揮。這就需要對
1、確認信號輸入和輸出的引腳。集成電路運行中，要能夠明確信號輸入的引腳，之后才可以對集成電路的輸入信號進行處理。輸出信號是通過引腳而進入到外電路當中，在進行維護的時候，要對信號的輸出質量進行檢查。
2、對電源引腳狀況進行檢查。當電源的引腳都沒有出現直流電壓的時候，就要對電源的引腳進行檢查，同時對電路中所存在的引腳直流電壓使用內阻測量工具及西寧見擦，以避免由于引腳電壓問題而引發測量不準確。
3、集成電路的損壞元件可以用元件替代。如果集成電路出現了故障，且是由電路元件所造成的，如果沒有元件的情況下，可以采用加接的方法進行處理。在元器件的選擇上，以功率小的元件為主，其要注意電路連接的時候可以出現寄生耦合的現象。
4、對集成電路運行中的散熱問題要高度注意。在對功率比較大的電路進行檢查的時候，如果改各個電源電路是等同的，就要檢查集成電路運行中的散熱問題。當集成電路處于大功率運行狀態的時候，要注意必須要安裝散熱器，也可以是風扇。如果集成電路的功率很大，還可以采用熱輻射的方式進行散熱，也可以通過液冷的方式進行散熱處理。
5、集成電路檢測中要注意靜電沖擊的影響。在對集成電路進行檢測的時候，如果存在電路損壞的現象，就要注意采取技術措施以避免靜電沖擊而對電路造成不良印象。通常而言，集成電路所使用的電路為CMOS電路或者是TTL電路，電路所連接的是功率消耗非常少的元器件。但是，當集成電路處于運行狀態的時候，在人體靜電的沖擊下甚至會超過1000伏。這個數字已經遠遠地超出了電路所承受的極限范圍，因此而導致電路損壞。
【關鍵詞】集成電路 現狀 發展趨勢
目前，隨著信息技術水平的逐漸提高，集成電路產業得到了迅猛的發展，集成電路是信息產業發展的基本保證，在市場經濟愈加激烈的環境中，集成電路對國家、社會、企業都有著巨大的影響。文中將分析集成電路的現狀及其發展趨勢，旨在促進集成電路的進一步發展。
1 集成電路的現狀
集成電路發展起步較早，發展時間較長，通過不斷的研發、引進與創新，其發展速度不僅逐步加快，其生產規模也在不斷擴大。通過對集成電路的持續研究，實現了對其的全面了解與掌握，隨著信息技術的提高，集成電路各種工藝技術在整機中得到了廣泛的運用，而這主要得益于其具備批量大、成本低、可靠性強等特點。集成電路保證著信息產業的發展，其中對電子信息產業發展起到的積極影響最為突出。同時，集成電路受到市場與技術的影響，其產業結構在逐漸調整，但是其調整需要根據整機和系統應用的現狀及發展需求來進行，只有這樣，才能獲得廣闊的市場，進而實現其價值。
集成電路中單片系統集成芯片的特征尺寸在不斷縮小、芯片的集成度在逐漸提升，工作電壓在逐漸降低，集成電路的優勢更加顯著，主要表現在高集成度、低耗、高頻等方面；同時，集成電路的工藝技術也在發展，其中超微細圖形曝光技術得到了廣泛的應用，促使IC制造設備及其加工系統實現了自動化與智能化。集成電路在設計過程中，最為重視的便是其系統設計、軟硬件協同設計、先進的設計語言、設計流程，設計的低耗、可靠性等。為了促使集成電路形成完整的系統，實現了對各種技術的兼容，包括對數字電路與存儲器的兼容、高低壓的兼容以及高低頻的兼容等。
集成電路的發展有著深遠的影響，能夠促進經濟的持續發展。而電子產品的快速發展，使人們對電子產品的需求得到了滿足；并且集成電路促進了通信的發展，進而給人們的生活帶來了巨大的改變，人們的工作與學習都因此發生了較為明顯的變化，具體表現在工作效率得以提高、學習方式得以豐富上；在信息技術的帶動下，集成電路得以發展，滿足了企業的需求，促進了企業綜合競爭力的提高，使企業能夠在激烈的市場競爭環境中有所發展，并在全球化、一體化的世界經濟環境中，不斷進步。集成電路的發展與應用影響著全球的經濟，促進了區域經濟的發展，推動了中國經濟的快速增長。
2 集成電路的發展趨勢
在信息技術高速發展的時代，集成電路也在不斷發展，不僅其各種技術逐漸發展成熟，其各個領域的應用也在不斷擴展，集成電路發展的目標是為了實現高頻、高速、高集成和多功能、低消耗，其發展趨勢呈現出愈加小型化、兼容化的特征。下文將闡述集成電路的發展趨勢，主要表現在以下幾方面：
2.1 器件的特征尺寸繼續縮小
集成電路的特征尺寸一直按照摩爾定律在發展，集成電路的更新時間普遍為兩年左右，隨著集成電路的發展，依照此定律，集成電路的器件將逐漸進入納米時代。相信，隨著科學技術水平的逐漸提高，集成電路在新技術的帶動下，其芯片的集成度將逐漸提升，其特征尺寸也將持續縮小。
在激烈的市場競爭環境中，要不斷提高集成電路產品的性價比，才能獲得綜合的競爭優勢，集成電路的高度集成與縮小的特征尺寸，提高了其性價比，促進了集成電路的持續發展。集成電路的特征尺寸已經接近其物理極限，但隨著加工技術不斷提升，市場競爭壓力不斷增加，集成電路的技術將有所發展，在其微細化方向有著巨大的發展潛力。同時，隨著IC技術及其設計水平的提升，集成電路的發展規模也在不斷擴大，并且集成技術愈加復雜，而這則使得集成電路的存儲量不斷增加，并且其反應與傳輸速率都在提升。
2.2 結合其他學科，促進新技術、新產業的形成
集成電路積極與其它學科進行結合，進而形成新的技術、產業、專業，改變著傳統的格局，使其逐漸融合，促使集成電路的片上系統愈加復雜。片上系統在不斷發展，并得到了廣泛的關注，對其研究也在逐漸深入，從而促進了其快速的發展與運用。片上系統技術的應用，對移動通信、電視及網絡有著深遠的影響，其發展前景十分廣闊。
2.3 集成電路的材料、結構與器件等快速更新
集成電路在發展過程中，其材料、結構與器件等在不斷更新，其中新材料絕緣體上硅具有眾多的優點，如：高度、低耗以及抗輻射等，在不同的領域均可以應用，發展空間十分廣闊；其中Si異質結構器件也具有高速的優點，同時由于其具有較高的性價比，其應用較為廣泛。集成電路的其他新材料、新結構與新器件等都普遍具有高速、低耗、抗輻射、耐溫等特點，我們可以預見，集成電路的應用前景將越來越好。
2.4 集成電路的系統集成芯片
集成電路的技術在不斷發展，其可以通過將電子系統集成在一個微小芯片上，進而實現對信息的加工和處理。片上系統屬于系統集成電路，而將集成電路的數字電路、存儲器等集成在一個芯片上，將形成更加完整的系統。
3 總結
綜上所述，隨著信息技術的持續發展，集成電路因其自身的優勢得到了廣泛的研究與運用，其發展速度是驚人的，目前，集成電路受到諸多因素的影響，其發展受到制約，但隨著其整體尺寸的逐漸縮小及其材料、結構與器件等的快速更新，集成電路將得到進一步的發展，并進一步促進各個領域的自動化與智能化。
參考文獻
[1]閔昊.中國集成電路的現狀和發展趨勢初析[J].電子技術，2011，12（01）：5-6.
[2]王永剛.集成電路的發展趨勢和關鍵技術[J].電子元器件應用，2009，1（01）：70-72.
[3]張巍，徐武明.國內集成電路產業特點、問題、趨勢及建議[N].江承德民族師專學報，2011，5（02）：9-10.
作者簡介
鐘文瀚（1986-），男，湖南省冷水江市人。2012年畢業于廣西大學控制理論與控制工程專業，碩士學位。現為國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心實習研究員。研究方向為自動控制。
一、充分認識加快發展集成電路產業的重要性
集成電路產業對于現代經濟和社會發展具有高倍增性和關聯度。集成電路技術及其產業的發展，可以推動消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及相關產業的發展，集成電路芯片作為傳統產業智能化改造的核心，對于提升整體工業水平和推動國民經濟與社會信息化發展意義重大。此外，微電子技術及其相關的微細加工技術與機械學、光學、生物學相結合，還能衍生出新的技術和產業。集成電路技術及其產業的發展已成為一個國家和地區調整產業結構、促進產業升級、轉變增長方式、改善資源環境、增強競爭優勢，帶動相關產業和領域跨越式發展的戰略性產業。
*省資源環境良好，集成電路設計和原材料生產具有比較優勢，具有一批專業從事集成電路設計和原材料生產的企業及水平較高的專業人才隊伍。*省消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及利用信息技術改造傳統產業和國民經濟與社會信息化的發展為集成電路產業的發展提供了現實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產業的發展，有基礎有條件的地區要充分發揮地域優勢、資源優勢，加強規劃，因勢利導，積極組織和推動集成電路產業發展，加快招商引資步伐。省政府有關部門要切實落實國家和省扶持集成電路產業發展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產業的發展。
二、發展思路和原則
（一）發展思路。根據*省集成電路產業發展的基礎，當前以發展集成電路設計和原材料生產為重點，建成國內重要的集成電路設計和原材料生產基地。以內引外，促進外部資金、技術、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產基地。
1.大力發展集成電路設計。充分發揮*省高校、科研單位、企業集成電路設計的基礎優勢，加快集成電路設計企業法人資格建立和集成電路設計企業資格認證的步伐，與信息產業和其他工業領域及國民經濟與社會信息化發展相結合，促進科研、生產、應用聯動，建立科研、生產、應用、服務聯合體，形成有利于集成電路設計企業成長和為企業生產發展服務的體制和機制，促進一批已具備一定基礎的集成電路設計企業盡快成長起來。進一步建立和完善有利于集成電路產業發展的政策環境，構筑有利于集成電路產業發展的支撐體系和服務體系，加強與海內外的合作與交流，加快人才培養和引進，加大對集成電路設計中心、公共技術平臺、服務平臺、人才交流培訓平臺建設的投入，重點培植3—5家集成電路設計中心，使之成為國內乃至國際有影響力的企業。加強人才、技術、資金、企業的引進，形成一大批集成電路設計企業和人才隊伍。密切跟蹤國際集成電路發展的新趨勢，大力發展和應用SOC技術、IP核技術，不斷提高自主創新能力，在消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子和其他應用電子產品領域形成發展優勢。
2.加快發展集成電路材料等支撐產業。以當前*省集成電路材料生產企業為基礎，通過基礎設施建設、技術改造、引進技術消化吸收再創新、合資合作和引導傳統產業向集成電路材料生產轉移，進一步壯大產業規模，擴大產品系列，增添新的產品品種，提高產品檔次。通過加快企業技術中心建設，不斷提高自主創新能力；通過拉長和完善產業鏈，積極發展高純水氣制備、封裝材料等上下游產品，提高配套能力；鼓勵半導體和集成電路專用設備儀器產業的發展。培養多個在國內市場占有率第一的自主品牌，擴大出口能力，把*省建設成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發和生產為主的集成電路支撐產業基地。
3.鼓勵發展集成電路加工產業。大力招商引資，通過集成電路設計和原材料生產的發展，促進省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業向*省的轉移，推動*省集成電路芯片制造、封裝和測試產業的發展。
（二）發展原則。
1.政府推動原則。充分發揮各級政府在統籌規劃、宏觀調控、資源組織、政策扶持、市場環境建設等方面的作用，充分發揮社會各方面的力量，推動集成電路產業發展。
2.科研、生產、應用、服務聯動原則。建立科研、生產、應用、服務一體化體系，促進集成電路設計和最終產品相結合，集成電路設計和設計服務相結合，公共平臺建設和企業發展相結合，設計公司之間相結合，人才培訓和設計企業需求相結合。重點支持共性技術平臺、服務平臺、人才培訓平臺建設和科研、生產、應用一體化項目研發。
3.企業主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設計中心認證，推動集成電路設計公司（中心）建設，建立符合國家扶持集成電路發展政策和要求的以企業為主體、自主經營、自負盈虧、自主創新、自*發展完善的集成電路產業發展體制和機制。
4.引進消化吸收與自主創新相結合原則。加強與海內外集成電路行業企業、人才的交流合作，創造適合集成電路產業發展的政策環境，大力引進資金、技術、人才，加快消化吸收，形成產業的自主創新能力，盡快縮短與發達國家和先進省市的差距。
5.有所為，有所不為原則。發揮*省優勢，重點發展集成電路設計、電路板設計制造和原材料生產，與生產應用相結合，聚集有限力量，聚焦可行領域，發揮基礎特長，形成專業優勢。
三、發展重點和目標
（一）發展重點。整合資源，集中政府和社會力量，建立公共和開放的集成電路設計技術服務平臺、行業協作服務平臺和人才交流培訓平臺。重點扶持建設以海爾、海信、浪潮、*大學、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設計領域具有基礎和優勢的集成電路設計中心，建設青島、濟南集成電路設計基地，加快有關促進集成電路產業發展的配套政策、措施的制定，重點在以下領域實現突破。
1.集成電路設計業。以消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子、信息安全和其他應用電子產品領域為重點，以整機和系統應用帶動*省集成電路、電路板設計業的發展，培育一批具有自主創新能力的集成電路設計企業，開發一批具有自主知識產權的高水平的集成電路產品。
（1）重點開展SOC設計方法學理論和設計技術的研究，發揮其先進的整機設計和產業化能力，大力發展稅控收款機等嵌入式終端產品的SOC芯片，努力達到SOC芯片規模化生產能力。開發采用先進技術的SOC芯片，應用于各類行業終端產品。
（2）強化IP核開發標準、評測等技術的研究，積極發揮IP核復用技術的優勢，以市場為導向，重點研發MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲器（SRAM）類等市場急需的IP核技術，加速技術向產品的轉化。
（3）順應數字音視頻系統的變革，以數字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎，突破一批音視頻處理技術，提高*國電視整機等消費類電子企業的技術水平和核心競爭力。
（4）集中力量開展大規模通信、網絡、信息安全等專用集成電路的研究與設計，力爭取得突破性成果。
（5）重點發展廣泛應用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領域的芯片設計，在應用電子產品芯片設計領域形成優勢。
（6）發揮*省在工業控制領域的綜合技術、人才力量及芯片研發軟硬件資源等方面的優勢，重點發展部分工業控制領域的RISC、CISC兩種架構的芯片設計，并根據市場需求及時研發多種控制類芯片產品，形成一定優勢。
2.集成電路材料等支撐產業。充分利用*省現有集成電路材料生產企業的基礎條件，加快發展集成電路材料產業。重點發展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產品，同時注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產品的發展，形成國內重要的集成電路材料研發和生產加工出口基地。支持發展集成電路相關支撐產業，形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。
（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴大大規模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產規模，力爭到2010年占國內市場份額80%以上。
（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現在的年產600萬片發展到1000萬片；單晶棒由目前的年產100噸發展到200噸。支持發展高品質集成電路用多晶硅材料，填補省內空白，至2010年發展到年產3000噸。
（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產能力由目前的年產20億只提高到年產100億只。
（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達到陶瓷覆銅板年產160萬塊、陶瓷基片年產30萬平米的能力。
（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產570萬張發展到800萬張，銅箔由目前的年產8500噸發展到10000噸。
（6）相關支撐產業。通過引進技術和產學研結合等多種形式，積極發展集成電路專用設備、環氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關產業。
3.加快大規模、大尺寸集成電路芯片加工和有關集成電路封裝、測試企業的引進。
（二）發展目標。經過“*”期間的發展，基本建立和完善有利于*省集成電路產業發展的政策環境、支撐體系和服務體系，建成20-30家集成電路設計中心、2個集成電路設計基地，形成一大批集成電路設計企業、配套企業、咨詢服務企業，爭取引進3—5家集成電路芯片制造企業。政府支持集成電路產業發展的能力進一步增強，社會融資能力進一步提高，對外吸引和接納人才、技術、資金的能力進一步提高，集成電路設計、制造對促進*省信息產業發展、傳統產業改造和提升國民經濟與社會信息化水平發揮更大作用，并成為*省信息產業發展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進*省集成電路材料產業做大做強，使其成為國內重要的產業基地。
四、主要措施和政策
（一）加強政府的組織和引導。制定*省集成電路產業發展中長期發展規劃，實施集成電路產業發展年度計劃，《*省支持和鼓勵集成電路產業發展產品指導目錄》，引導產品研發和資金投向。各地要加強本地集成電路產業發展環境建設，結合本地實際制定有利于集成電路產業發展和人才、資金、技術進入的政策措施。各有關部門要加強配合，制定相關配套措施，形成促進集成電路產業發展的合力。參照財政部、信息產業部、國家發改委《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》，結合*省信息產業發展專項資金的使用，對集成電路產業發展予以支持。具體辦法由省信息產業廳會同省財政廳等有關部門制定。
（二）加強集成電路設計公司（中心）認證工作。推動體制改革和產權改革，鼓勵科技人員在企業兼職和創辦企業，通過政策導向促進集成電路設計公司（中心）獨立法人資格的建立。按照國家《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》的有關規定，加強對*省集成電路產品及集成電路企業認定工作。
（三）加強人才引進與培養。加強對集成電路人才的培養和引進工作，鼓勵留學回國人員和外地優秀人才到*投資發展和從事技術創新工作，重點引進在國內外集成電路大企業有工作經歷、既掌握整機系統設計又懂集成電路設計技術的高層次專業人才。對具有普通高校大學本科以上學歷的外省籍集成電路專業畢業生來*省就業的，可實行先落戶后就業政策，對具有中級以上職稱的集成電路專業人才來*省工作的，有關部門要優先為其辦理相關人事和落戶手續。要加強集成電路產業人才培養，建立多層次的人才培養渠道，加強對企業現有工程技術人員的再培訓。在政策和待遇上加大對專業人才的傾斜，鼓勵國內外集成電路專業人才到*發展，建立起培養并留住人才的新機制。
（四）落實各項優惠政策。各級、各部門要切實落實《關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》及各項優惠政策，將集成電路設計、生產制造和原材料生產納入各自的科研、新產品開發、重點技術攻關計劃及技術中心、重點實驗室建設計劃，并給予優先支持和安排。集成電路設計企業適用軟件企業的有關政策，集成電路設計產品適用軟件產品的有關優惠政策，其知識產權受法律保護。對于批準建設的集成電路項目在建設期間所發生的貸款，省政府給予貸款利息補貼。按照建設期間實際發生的貸款利率補貼1.5個百分點，貼息時間不超過3年；在政府引導區域內建設的，貸款利息補貼可提高至2個百分點。
關鍵詞：集成電路；電子元件；測量；故障；維修
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
集成電路是將基本的邏輯門以及它們的組合可以完成某種邏輯操作的電路集成在一塊基元的芯片或者電子電路。在電路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的縮寫。在實際使用中，我們需要關心的是它的主要參數和引腳分析。參數是指電參數和使用時的極限參數，其中電參數包括典型工作電壓下的靜態工作電流、增益、最大輸出功率。極限參數包括電源電壓、功耗、工作環境溫度和儲存溫度的極限值。
一、集成電路的檢測
我們在檢測前要了解集成電路及其相關電路的工作原理，熟悉所用集成電路的功能、內部電路、主要電氣參數、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與元件組成電路的工作原理。具體如下：
（一）、確定檢修參數
檢修集成電路前，除要了解集成塊本身外部和內部結構、電氣性能參數、各引出腳的功能和正常使用電壓、波形等外，還應了解它與元器件組成電路的原理。知道信號從那個引腳輸人到集成電路內部， 對于信號在集成電路內部的處理知道結果就可以了; 而輸出是從那個引腳到外電路的， 修理時要人為的輸人一個信號以檢查輸出正確與否，如是放大還是衰減。
（二）、集成電路引腳的識別
集成電路封裝形式多種多樣，引腳識別方法也不一樣。因此，在使用集成電路前，必須認真查對識別集成電路的引腳，確認電源、地、輸入、輸出、控制等引腳號，以免因接錯而損壞器件。
引腳排列的一般規律為：圓形集成電路，識別時，面向引腳正視，從定位銷順時針方向依次為1，2，3，4，…。圓形多用于模擬集成電路。扁平和雙列直插型集成電路，識別時，將文字符號標記正放(一般集成電路上有一圓點或一缺口，將缺口或圓點置于左方)，由頂部俯視，從左下腳起，按逆時針方向數，依次為1，2，3，4，…。扁平型多用于集成電路，雙列直插型廣泛應用于模擬和數字集成電路。
（三）、集成電路不在線直流電阻測量法
不在線直流電阻測量法是指集成電路沒有裝在印制電路板上或集成電路未與元件連接時，測量集成電路的各引腳對于地腳的正、反向電阻。具體測量方法是：首先，在集成電路手冊上或技術資料中找到被測集成電路的型號，查到該集成電路各引腳對地接地腳的正、反向電阻的參考值；其次，用萬用表R*1KΩ 檔，一般不用R*1Ω 檔測試，以防測試電流太大而損壞集成電路。測量前應歐姆校零，還要熟悉引腳的功能，正、反向電阻值。用萬用表測量各腳與地之間的電阻值，并與正常值相比較，以判斷不正常的部位。當然采用這種方法也必須事先知道正常時的電阻值。
（四）、要選用內阻較大的測試儀表
例如測集成電路引腳的直流電壓時， 應用表頭內阻大于20 KΩ/V周的萬用表， 否則會產生較大的測量誤差。要使功率集成電路散熱良好，不允許在不帶散熱片的情況下，處于大功率工作狀態。引線要合理， 如要加接元器件來代替其內部已經要損壞的電路，應選用小型元器件，以免造成不必要的寄生禍合。
（五）、測試時按照規范進行
在測試的時候不要因為測試人員的不慎造成引腳間短路，電壓測量或用示波器探頭測試波形時，表筆或探頭不要由于滑動而造成集成電路引腳間短路，可以選用各個端子短接的外接板對等價引腳進行測量。因為瞬間大電流對器件的沖擊會導致集成電路的損害。
（六）、在線直流電壓測量法
這種方法是判斷集成電路好壞的常用方法。它是用萬用表的直流電壓檔，測出各引腳對地的直流電壓值，然后與標注的參考電壓進行比較，并結合其內部和電路進行比較，據此來判斷集成電路的好壞。采用這種方法，必須事先了解正常時的各腳直流電壓(在強信號和弱信號兩種狀態下的直流電壓)。實際檢查時，因為各腳電壓的變化較小，因而有時會錯過不正常的部位；或有幾個管腳的電壓同時改變，使得判斷困難。為此最好能事先了解該集成塊的內部電路圖，至少要有內部方框圖，了解各腳的電壓是由外部供給的還是內部送出的。這樣，會給判斷帶來很大的方便，比較容易判斷出故障的原因是由集成塊內部還是其元器件引起的。
二、集成電路的性能檢測
為了保證數字系統長期穩定可靠地工作，精心檢測所采用的數字集成電路器件是必不可少的步驟。這種檢測包括對邏輯功能的檢測和必要時對某些參數的檢測。不僅在使用元器件前必須確切知道它的邏輯功能是否正常，而且在測試電路的過程中如果發現某些問題或故障時，還需要檢測其邏輯功能。數字集成電路器件邏輯功能的檢測分靜態測量和動態測量兩個步驟，應當遵循的原則是。 先靜態，后動態。。
（一）、靜態測試
靜態測試的方法是：在規定的電源電壓范圍內，在輸出端不接任何負載的情況下，將各輸入端分別接入一定的電平。測量輸入、輸出端的高低電平是否符合規定值，并按真值表判斷邏輯關系是否正確。靜態測試可以用數字邏輯實驗箱、邏輯電平筆、萬用表等完成。
（二）、動態測試
動態測試的方法是：在輸入端加入合適的脈沖信號，根據輸入、輸出波形分析邏輯關系是否正確。通常用示波器進行動態測試，觀察其輸入、輸出波形與標準波形是否相同。
三、電路故障分析方法
電路故障分析對檢查故障具有決定性指導作用，沒有正確的電路故障分析過程和結果，就不會獲得檢修的成功，這里說明電路故障分析在檢查過程中運用步驟和方法：
有了相對具體的電路部分后，通過電路圖在這些電路中找出測試點，決定是檢測電壓還是檢測電流或其它參數，根據所測數據進行故障分析，確定這一電路是否正常；檢查故障分析過程中，首先遇到具體故障現象，根據故障現象先從整體上進行電路故障分析，即通過具體的故障現象定位電路出現故障的地方；有了上述分析結果，再回到電路中對所懷疑元器件進行針對性的檢測和確定，最終結合電路圖定性出現的問題；對于不正常的電路進行深層次分析，具體到元器件是否損壞、性能是否惡劣、有否開路或電路故障。
四、具體集成電路檢測和故障分析
集成電路O CL 功放電路圖如下圖所示。檢查分析如下：
檢查這種電路時，將揚聲器先與電路斷開，以防檢查過程中的操作不當損壞揚聲器。注意：當測量輸出引腳直流電壓不為0V 時，還應該檢查揚聲器是否已經損壞。首先檢查集成電路的輸出引腳直流電壓，正常時為0V ；若不為0V 再測量正、負電源引腳上的直流電壓是否相等，不等時間差電源電路或電源引腳上的濾波電容；測量兩個電源引腳上直流電壓正常之后，測量集成電路的其他引腳的直流電壓。如果測量輸出引腳直流電壓為0V ，還要測量正、負電源引腳上的直流電壓是否有活是否正常。
五、集成電路使用的注意事項
集成電路使用時，電源電壓要符合要求。TTL電路為+5V，CMOS電路為3～18V，電壓要穩，濾波要好。集成電路使用時，要考慮系統的工作速度，工作速度較高時，宜用TTL電路(工作頻率>1MHz)；工作速度較低時，應用CMOS電路。集成電路使用時，不允許超過其規定的極限參數。集成電路插裝時，要注意管腳序號，不能插錯。CMOS集成電路多余的輸入端絕對不能懸空，要根據邏輯關系進行處理。輸出端不允許與電源或地短路，輸出端不允許并聯使用。集成電路焊接時，不得使用大于45W的電烙鐵，連續焊接的時間不能超過10秒。
結束語
綜上所述，我們即可準確地檢測出集成電路的有關性能指標，正確地使用集成電路，使電路系統正常運行。
參考文獻
[1] 高澤涵.電子電路故障診斷技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000,11.
