评职称或毕业的时候，都会遇到论文的烦恼，为此精选了《电路设计论文范文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：本课题首先对DIFG的运行理论进行分析，建立了DIFG数学模型，对坐标变换及运行特性进行了理论研究，为双馈电机实际电路研究奠定了理论基础。然后设计出驱动电路，最后通过软件仿真，验证设计模型和电路的正确性。
第一篇：电路设计论文范文
《组合逻辑电路设计》教学方案的设计
摘 要： 数字电路中《组合逻辑电路设计》是一个重点，这部分内容与实际生活联系紧密，研究它具有非常重要的现实意义。本文采用逆向思维法、举例法、讨论比较法、归纳法等多种方法设计了《组合逻辑电路设计》的教学方案，目的在于提高课堂教学质量，增强学生学习兴趣。
关键词： 数字电路 《组合逻辑电路设计》 教学方案
组合逻辑电路是数字电路中的一个重要内容，分为组合逻辑电路分析和设计两大块内容。组合逻辑电路分析是根据已知电路确定其所实现的逻辑功能，而组合逻辑电路设计是根据实际问题所要求达到的逻辑功能，求出实现该功能的最简逻辑电路图，两者是相逆的过程。其中，组合逻辑电路设计在教材中起着承前启后的作用，既是对前面所学的逻辑门电路、真值表、逻辑表达式和逻辑代数等知识的综合应用，又为后续编码器、译码器等中规模组合逻辑电路的学习奠定基础，掌握这节内容是学好数字电路的重要一环，对培养学生正确的逻辑思维能力，提高分析问题和解决问题的能力都有十分重要的作用。要想上好这一部分内容，精心设计教学方案是前提条件，我通过几年的电路教学，总结出了该课题的教学方案，现与大家一起分享。
一、引入课题
通过复习组合逻辑电路的分析过程（根据电路写出各输出端的逻辑表达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值表→得到逻辑功能），我引导学生进行逆向思维，并提出问题：“当遇到实际的逻辑问题应如何解决？”让学生推导出解决该逻辑问题的步骤，发现其实它就是组合逻辑电路分析的逆过程，从而引出本节课的课题——组合逻辑电路的设计。
二、新课讲授
1.举例：利用基本门电路实现一个三位判奇电路。
解题过程：（1）分析题目：根据题目要求确定输入情况和输出情况，本题中用A、B、C作为输入变量，用F作为输出变量。当三个变量中有奇数个变量为1时，输出为1。否则，输出为0。
（2）列真值表
（（4）根据逻辑表达式画出电路图
2.通过学习上面例题的解题过程，布置一道类似的题目：设计一个四位判偶电路，请学生完成，并请2位学生上黑板解题。
3.请学生观察刚才两道题目的解题过程，发现两者的解题思路是一样的，从而归纳出组合逻辑电路设计的步骤。
（1）分析题目的逻辑关系，列出真值表。
从实际问题抽象出电路的输入输出，建立输入和输出之间的逻辑关系，并正确地列出真值表，是组合逻辑电路设计的关键，它的正确与否直接关系着设计的正确与否。一般把引起事件的原因作为输入变量，把事件的结果作为输出变量，再以二值逻辑的0、1两种状态分别代表变量的两种不同状态，并根据给定的因果关系列出真值表。在教学过程中，教师可以采用多媒体手段，通过形象的比喻、生动的画面吸引学生的注意力，帮助学生理解题目。
（2）根据真值表写出逻辑函数表达式。
具体方法为：①由真值表中找出使逻辑函数输出为1的对应输入变量取值组合；②每个输入变量取值组合状态以逻辑乘形式表示，用原变量表示变量取值1，用反变量表示变量取值0；③将所有使输出为1的输入变量取值逻辑乘进行逻辑加，即得到逻辑函数表达式。
（3）化简表达式。
为了使逻辑电路中包含的逻辑门最少且连线最少，要对逻辑表达式进行化简，求出描述实际问题的最简表达式。一般采用逻辑代数公式或卡诺图进行化简，但当逻辑表达式较复杂时，采用卡诺图化简更快更简单，且出错率低。
（4）根据题目要求画出逻辑电路图。
根据简化后的逻辑表达式，结合题目的具体要求，如果对所用逻辑门电路有一定限制，就需把表达式变换为与所选门对应的形式，最后选择合适的门电路替换表达式中的运算符号，即可画出逻辑图。
4.分析刚才的例题，电路要求由三种基本逻辑门电路组成，请同学们思考一个问题：能否用其他学过的门电路实现它们的逻辑功能呢？我让学生分组讨论，激发学习兴趣，提高分析问题、归纳总结问题的能力，同时培养创新能力，最后每组推选一名代表起来作总结。我针对三组讨论的结果进行小结。可以发现例题的表达式可以写成：F=A⊕B⊕C，从而得到如下的电路图。
从上面两个电路图可以看出，组合逻辑电路的设计不是唯一的，利用不同的元器件可以设计出完全不同的电路图。那么如何才能得到最简单最实用的电路呢？在组合逻辑电路设计时它有一个标准，利用SSI电路进行设计时，最简的标准是所有门电路的数目最少，输入端数目也最少；利用MSI电路进行设计时，最简的标准是MIS电路集成块的个数最少、品种最小、连线也最少。只有了解了这个标准，学生在设计电路时才能得到最佳电路。
三、课题总结
1.组合逻辑电路设计的步骤。
分析题目列真值表→写逻辑表达式→化简表达式→画出逻辑电路图。
2.组合逻辑电路的设计不是唯一的，学生在设计时应该根据标准得到最佳电路。
上述就是组合逻辑电路设计的整个教学方案，当然其中还有很多不足之处，还需不断改进和完善。教学方案设计的质量是提高课堂教学质量的第一关，设计出高质量的教学方案，是广大教师一生追逐的目标。
参考文献：
［1］阎石.数字电子电路.中央广播电视大学出版社.
［2］陈其纯.电子线路.高等教育出版社.
作者：丁春霞
第二篇：电机驱动电路设计
摘 要：本课题首先对DIFG的运行理论进行分析，建立了DIFG数学模型，对坐标变换及运行特性进行了理论研究，为双馈电机实际电路研究奠定了理论基础。然后设计出驱动电路，最后通过软件仿真，验证设计模型和电路的正确性。
关键词：PWM，模型，MATLAB仿真
发电机及整个电机系统是风力发电设备的核心，它决定着风力发电的效率和发电容量，发电系统的性能也决定着风力发电的成本和电能质量。根据发电机的性能和主要特征，风力发电机主要有恒速恒频和变速变频两种发电技术。受发电风扇和自然条件限制，市场上主要运用变速变频技术。
双馈电机可以简单认为是两台交流电机相连组成，。定子上有两套绕组，一套是功率绕组，接工频电源;另一套是控制绕组，接控制电源。两套绕组之间通过转子绕组间进行功率传递，没有电子耦合。
根据双馈电机原理，分析调速原理：绕组频率为f1，U1为固定的三项电源，控制绕组频率为f2，可调电源电压为U2。电机转速为n，可以算出电机同步转速：ns1=60f1/p。
转差率：
感应电流频率： ，
电机是一种将其他能量转换为电能的装置，所有电机中都有气隙磁场的存在。风力发电过程中，风能通过转子转换为机械能，在无刷双馈电机中，机械能克服气隙磁场中电磁力所做的功，通过磁生电的过程，不断的将所产生电能输出，实现机械能向电能的转换[7]。
Pe2为转子绕组传送的电功率，为转差率s和电磁功率Pm的乘积;对于投入使用的发电机来说，Pm是固定的，所以，s的正负决定着转子向变频电源输出功率或获取功率。
转子侧的PWM变换器连接主侧PWM变换器和双馈发电机。对转子侧的PWM变换器的控制，可以起到控制整个风力发电系统的目的。所以转子侧PWM变换器在整个发电系统中起着至关重要的作用。
转子侧的PWM变换器的主要作用是实现在转子侧对双馈电机的矢量控制，实现有用和无用两种功率的单独调节。为了实现PWM变换器对不同双馈发电机的有效控制，要对不同的发电系统制定不同的PWM变换器控制方案。双馈型发电系统是一种高阶、非线性系统，对其有效控制有一定的难度。如果要想达到对发电系统中有用功率和无用功率的控制，必须实现功率解耦，可以通过坐标变换简化双馈发电机的数学模型，实现转子中无功功率和有功功率的分别控制。使发电机能够捕获最大风能，运行在最大功率状态下。
对DFIG转子侧的控制主要是达到对风力发电机转速的控制，让电机转速随着风速大小实时调整，使定子侧输出恒定频率，实现变速恒频。从DFIG的矢量数学模型可以看出，三相坐标系下的DFIG特别复杂，很难实现对其控制系统的设计，而同步旋转坐标下的DFIG模型比较简单，在同步旋转坐标下电流、电压等都可以看作静止的直流量。
矢量控制技术是目前应用最多的一种电机控制技术，在保持功率不变的情况下，空间坐标矢量变换，可以将三相交流电机模型看成两相交流模型来研究，使研究过程变得简单，将原来的耦合项解耦，实现对目标的独立控制。就双馈风力发电系统来看，电机的定子、转子电流是一个强耦合系统，应利用矢量控制技术将其解耦成有功分量和无功分量，再对两个分量分别制。
对DFIG的数学模型的研究，同样需要对其进行解耦，因为三相静止条件下，DFIG的数学模型是一个高阶、非线性系统，对其分析设计有很大难度。通过坐标变换，实现使转子中的有功功率和无功功率解耦分离，实现对其分别控制。
本文的仿真软件选择MATLAB ，MATLAB在计算机辅助设计方面应用广泛，是国际上最常用的控制系统辅助设计的语言和软件工具。MATLAB具有简单的操作界面，有一定软件基础的人都可以在短期内掌握其应用技巧，在程序移植及可视化仿真方面，MATLAB更具优势。
根据电磁转矩方程式和电机运动方程式，我们可以得到无刷双馈电机在d-q坐标系上的数学模型。
我们将此模型变换成状态方程的形式，建立无刷双馈电机的动态仿真模型。
对设计的仿真结果如下：
本文还有许多不足之处。并且由于时间仓促和本人实践水平有限，基于MATLAB的双馈风电系统知识在理论支持阶段，而且只完成了部分工作并没有进行仿真与测试，电流的抗干扰性能及控制算法是否有效，还需在系统完成后才能得到检验。
参考文献
[1] 贺益康，刘其辉.变速恒频风力发电机并网控制策略研究[J].高技术通讯 2003， (12)：11-14
[2] Y.D.Song and B.Dhinakaran.Variable Speed Control of Wind Turbines[J].Proceedingof the 1999 IEEE International Conference on Control Applications， 1999： 814-819
作者：闫莹
第三篇：微电机驱动电路设计
摘 要：微电机控制系统是以AT89C52单片机作为控制核心，达林顿阵列作为驱动电路，矩阵键盘作为输入，LCD显示作为输出，运行C语言编程实现系统的各项功能。该系统具有性能稳定、成本低廉等优点。
关键词：AT89C52单片机;微电机;驱动电路
步进电机又称脉冲电机，国外一般称为Stepping motor。在非超载的情况下，仅是电脉冲信号的频率和脉冲个数决定电机的转动速度、定位，而不受其他负载变化的影响，即电机输入一个电脉冲控制信号，就转动一定的步距角。由于步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点[1]再加上述线性关系的存在，使得步进电机在计算机外围设备、自动生产线、自动化仪表、绘图机和数控系统中得到广泛应用。步进电机的控制可以采用分立元器件和专用控制器件，文章用分立器件设计一个微电机驱动控制系统。
1 系统结构设计
该控制系统主要由PC上位机、单片机、驱动电路、键盘、LCD显示等模块组成，其中采用一种集成电路芯片AT89C52单片机作为控制器[2]，通过分立器件组成的达林顿阵列作为驱动电路，PC机用于编写及烧写程序。首先，利用脉冲个数来转动角位移，进而实现准确定位的功能;其次，利用步进电机的驱动电路的数字逻辑部分即环行脉冲分配器，控制步进电机各相绕组的通电顺序，进而实现正反转的功能;最后，利用脉冲频率来控制电机运行的速度，进而实现调速的功能[3]。该控制系统能够实现如下功能：(1)电机的运行状态(启动/暂停)、转动方向、转动速度通过按键控制;(2)电机的运行状态、转动速度通过LCD显示，如图1所示。
2 硬件设计
控制系统的硬件原理图由电路仿真软件Proteus 7.5 进行设计仿真，通过仿真得出该系统能够完成按键控制电机的运行状态、转动方向、转动速度的功能，并且控制稳定可靠。电机在工作时的运行状态、速度以英文的形式直观的显示在LCD1602。其硬件原理，如图2所示。
2.1 输入、显示模块
为增强控制系统的灵活性，能够简便地对电机的系统参数快速的修改，通过按键输入转向、速度等相应指令，由单片机输出电机控制信号，用LCD显示电机工作时的状态和速度。为了减少I/O端口的使用，控制系统设置了3*2矩阵键盘实现电机的6种工作模式。行列式键盘、LCD1602显示器与单片机的接口电路如图3所示，采用行列反转扫描法读取按键的键值，LCD1602的数据口接在单片机的P0口上，同时P0口必须接上拉电阻，使能信号、数据/命令选择端、读写选择端分别接在单片机的P2.0、P2.1、P2.2口上。LCD第一行英文显示电机运行状态(STATE)，第二行显示电机运行速度(SPEED)。
2.2 电机驱动模块
在数字电路中，大多数采用TTL电平，但是TTL电平产生的脉冲不能够使步进电机转动，因此，需要设计一种通过控制脉冲进行环形分配、功率放大的驱动电路，通过控制电机绕组的通电顺序使电机运转[4]。本系统的驱动模块采用四个达林顿阵列组成的电路，分别与四相电机连接以驱动步进电机，如图4所示。
达林顿管多用在大功率输出电路中，由于功率增大，管子本身压降会造成温度上升，同时前级三极管的漏电流也会被逐级放大，从而导致达林顿管整体热稳定性差。为了改变这种状况，在大功率达林顿管内部均设有均衡电阻7.2k和3k，通过这种方式不仅可以大幅度增强管子的热稳定性，还能有效地提高末级三极管的耐压。
3 软件设计
基于硬件平台的设计，为保证各电路模块正常工作，实现系统所需求的功能，需要进行软件设计对单片机系统进行在线编程调试。使用keil C51软件对源程序进行编译，生成.hex文件，然后将.hex文件下载到AT89C52单片机中，即可运行，如图5所示。
[参考文献]
[1]董里扬.浅谈步进电机的工作原理[J].科技信息，2007(8)：74-74.
[2]何冲，王淑红，侯胜伟，等.基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究[J].电气技术，2012(4)：5-8.
[3]王雁平.步进电机定位控制系统的设计[J].现代电子技术，2010，33(18)：205-207.
[4]余炳雄，陈志玲，黎浩樑.二相步进电机驱动电路的设计[J].Huadian Technology，2009，1(3l)：17-20.
作者：李修权等