數字電路范文10篇
時間:2024-03-18 22:10:16
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數字電路教學
1加強實驗教學的目的
數字電路是理工科很多專業的一門技術基礎課,也是學生以后從事科學技術研究和開發工作的一門重要課程,其目的既要培養學生良好的基本實驗素養和基本實驗技能,也要為學生在理論與應用之間架起一座橋梁,使它成為培養應用復合型人才的一個重要教學環節。
2數字電路教學現狀
(1)數字電路目前在很多學校仍然采用傳統的教學方法,教學的重點仍然是傳統的基本教學內容。而隨著信息時代的到來,教育的重心由以往的注重傳授知識向注重培養學生綜合素質發生轉變。該課程作為一門重要的專業基礎課,其教學內容應該適應科學技術的發展以及對人才培養的要求。如今教學改革應該遵循“理論夠用,實踐為重”的原則,將培養能力的思想作為核心。力求為社會培養基礎扎實、具有創新意識和創新能力,理論聯系實際、綜合素質高的新一代建設人才。
(2)傳統的數字電路實驗是按課程的開設順序逐一設置基本實驗項目和課程設計實驗,也就是主要圍繞相關的理論課程來設計的一種實驗模式。實驗以中小規模電路為主,大規模數字電路實驗較少,也很少考慮各實驗課內容相互之間的銜接與綜合,以至學生往往缺少大型數字電路實驗的訓練機會,難以培養出綜合電路設計的能力。這樣的實驗結構已落后于當代學生科學素質、實驗技能和創新能力培養的要求。現在新型的實驗結構不僅是實驗內容的深化、強化,而且還需要體現實驗的系統性綜合性和創新性。
(3)目前開設的數字電路實驗內容,大多是對理論教學的簡單驗證和基礎實驗的技能訓練,內容老化,手段單一。傳統的驗證性實驗雖然可以加深學生對理論知識的理解,但仍屆于獲取間接知識的渠道。當學生進行傳統的驗證性實驗時知識結論已先入為主地占據了學生的頭腦,當實驗數據與理論不相符合時,學生往往不去追求事實的真相,而是違背認識以理論為本,去修正實驗數據,重蹈理論第一的覆轍的規律。而高校人才的培養則應使學生通過實驗親身體驗直接知識的獲取,并從中接受和理解間接知識,真正懂得實踐才是獲取真知的主要渠道。所以應引導學生從實驗中去發現、認識事物運用已學到的知識去進行解釋、檢驗和總結,有的客觀規律效地調動學生的學習興趣和熱情。只有進行這樣的實驗教學才可以培養學生自我獲取知識和探索未知新知識的能力,為真正成為有用的人才打下良好的基礎。
數字電路實驗課程設計分析
1引言
數字電路在電工電子技術基礎這門課程中占有非常重要的作用,它承接了電路基礎、電工、模擬電子線路等先修的基礎部分的課程,又是高頻電子線路,計算機接口等后續相關課程的基礎。而數字電路實驗,是數字電路課程學習的又一個重要組成部分,它在整個數字電路教學中占有重要的作用[1-6]。一方面可以加強學生對理論知識的理解與掌握,另一方面還可以進一步培養學生的電路設計能力和實際動手能力,具有極其重要的基礎性作用。實驗課程不同于理論教學,實驗課的主體是學生,學生的參與熱情直接影響了實驗教學效果的好壞。如何針對學生的實際情況對實驗內容,實驗實施方式,實驗課程設計進行整合和改革,是本文要重點討論的問題。
2目前設計方案的問題
目前的數字實驗教學有如下的特點:內容飽滿,課時緊張,對學生的預習工作要求很高,而且多數典型的數字電路實驗內容對于第一次接觸數字電路實驗的學生來說短時間內任務較為艱巨,且由于是基礎性的驗證實驗,趣味性不強,學生常常是還未完全理解一個電路的完整過程。又因為課時內容的限制而急忙開始了下一個內容,看似完成了不少項目,實際并未吃透原理。例如,74LS00和74LS20功能驗證,第一次搭接實驗電路,尤其是74LS20輸入端多,總體線路偏多,多數學生接好這個實驗電路已經花費了不少時間。本來重點是通過觀察記錄實驗現象和結果,從直觀的角度充分理解掌握與非門的邏輯關系,輸入與輸出之間的聯系。但多數學生重點卻不得不放在了怎么去搭接這個電路,怎么樣才算是搭接好了這個電路,怎么樣才能確定這個搭接好了的電路是良好無故障的。如果調試中再遇到一些問題,或是預習不充分的話,就無法在當堂課上完成全部的實驗任務。即使完成了,也都比較匆忙,根本談不上體會這些實驗的目的,實驗現象與理論間的關系,這樣一連幾次課下來,高強度又機械的實驗訓練關于驗證理論、分析現象。尤其是體會過程,這些實驗課開設的初衷并沒有完全體現出來。學生對于本該充分鍛煉自我動手能力的實驗課程提不起興趣甚至產生了回避的念頭,課堂教學成果并不突出,大大影響了實驗教學。
3改進型系統的設計
合理安排教學內容,在課堂上大膽創新即在保證數字電路基本理論體系的前提下,合理取舍教學內容,把握教學重點,加強分析與設計方法學習的教學,使學生具備一定的自學能力和課后查閱資料的能力以應對日新月異的新技術、新器件。增強學生實驗興趣,穿插安排趣味性實驗任務,激發學生實驗的興趣,引導學生自主完成設計性實驗,并在實驗過程中驗證自己的設計方案。具體內容實施計劃如下:3.1集成“與非門”參數測試。熟悉數字實驗箱輸入輸出區域,理解輸入端原變量、反變量的引入,完成74LS20功能驗證,并列寫真值表,理解“與非”的計算結果和實驗結果輸出間的聯系。3.2組合邏輯電路分析與設計。結合教材中的典型三人表決電路,按照邏輯電路圖,進一步讓學生熟悉掌握數字電路搭接的方法,并學會判定電路的好壞,器件的好壞,最終理解組合邏輯電路的電路特點。嘗試設計簡單的組合邏輯電路,如數字電子鎖,畫出邏輯電路圖,按照自己設計的電路圖搭接電路,驗證實驗結果是否符合設計原理,歸納設計思路,并分組討論是否有其他方案完成同一個電路功能,分析比對,得出最佳方案,并加以驗證。3.3時序邏輯電路。介紹JK觸發器74LS107的邏輯功能,并驗證三人搶答器。掌握時鐘脈沖在數字電路中的作用,并用實驗箱上提供的單次脈沖按鈕,充分理解脈沖的上升沿和下降沿對觸發器輸出結果的影響,驗證三人搶答器電路的邏輯功能,嘗試排除簡單的電路故障,例如搶答時蜂鳴器不響,或者搶答器輸出不清零等,分析故障原因,并記錄。本次內容較難,只安排這一個電路。介紹雙D觸發器74LS74的邏輯功能,根據驗證表格進行器件邏輯功能的簡單驗證。按照要求,設計完成四位輸出循環“1”的時序電路,要求手動脈沖控制或者1Hz脈沖控制輸出。了解異步清零端和置位端的作用,注意互補輸出端的影響。排除常見的故障,進一步鍛煉學生排查故障的能力,總結分析故障產生原因并記錄。3.4集成計數器。介紹74LS161和74LS162,理解同步和異步的含義,用兩種器件設計同一種計數范圍的計數器。學會計數器的級聯方法,再結合門電路,設計模12、模24等常見計數電路,顯示電路暫時先通過邏輯電平指示燈進行顯示,可根據輸出的情況,盡可能選最低數量的邏輯電平指示燈。3.5譯碼、顯示電路介紹7段字符譯碼器,比對3個使能端的位權,根據簡單的顯示電路,顯示10以內數字,輸入用邏輯開關來代替。熟悉了譯碼顯示電路后,結合上節課的內容,構成“計數—譯碼—顯示”電路,由計數器實現計數部分,譯碼器進行譯碼,顯示電路用共陽數碼管顯示。注意各部分電路之間的連接,不要有多余的連接線,脈沖部分可以選擇1Hz脈沖輸入。3.6移位寄存器電路。介紹雙向移位寄存器74LS194,掌握邏輯功能,熟悉左移和右移的電路分別如何構成,驗證清零、置數、左移、右移功能。設計4s變燈電路,掌握電路構成原理,注意輸出高低位的控制。3.7綜合設計實驗。設計一個4位顯示秒表電路,脈沖部分可以先用實驗箱的1Hz脈沖來試驗。后期產生部分,可以用555多諧振蕩電路產生,注意充放電電路中電阻和電容參數的選取,要求輸出為1000Hz方波信號;計數部分電路選用十進制同步計數器74LS162,注意級聯方法,最高位的反饋選用反饋預置法完成。顯示部分電路選用74LS47或74LS247,共陽數碼管,注意限流電阻的連接,不能短路,觀察數碼管發光二極管的顏色,時刻注意檢查顯示電路是否正常。最后,這幾部分連接在一起構成秒表電路。要求連接線路清楚,不能飛線,電源和地線要利用電源條合理安排,整個電路要注意工藝,本次課時間安排為6學時,要求學生獨立完成。
數字電路教學探索論文
摘要:為了培養適合社會發展的機電類應用型人才,介紹《數字電路》課程的教學方法。《數字電路》課程的理論性和實踐性都較強。從教學目標出發,突出能力目標的實現。提出選擇合適的教材,以教學要求分層,考核形式分類的方式評價教學。同時采取傳統和現代化教學手段結合方式,運用實例靈活教學。
關鍵詞:數字電路教學方法教學目標教學要求
“數字電子技術”是高職高專電類專業的一門專業基礎課程,是一門理論性和實踐性都較強的課程。它的任務是通過學習數字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學生在數字電路方面具有一定的理論水平和實踐技能,它是《微機原理與應用》、《單片機原理與應用》和《PLC原理與應用》等主要專業課程必不可少的基礎知識。該課程對于學好后繼專業課程以及提高學生的工程實踐能力都有著極其重要的作用。
1立足于教學目標,展開教學
1.1知識目標
熟悉布爾代數的基本定律,掌握卡諾圖與公式化簡法;掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用;掌握常用的中小規模集成電路功能。
數字電路課程實踐教學效果
摘要:常規的數字電路課程實驗教學多以驗證性實驗為主,學生的創新能力很難被激發。為培養學生解決實際問題的能力,增加課程設計實踐環節,設置以學生為主體的實踐項目。通過設計、仿真、實物制作、撰寫報告、答辯驗收等實踐環節,學生鞏固了課堂所學的理論知識,培養了探索創新能力。
關鍵詞:數字電路課程;課程設計;實踐環節;“學生中心”;能力培養
數字電路是電子信息類專業的學科基礎課,可以為單片機原理及應用和數字集成電路設計等后續課程的學習奠定基礎,在整個專業課程體系中占有重要地位[1]。該課程由理論教學和實驗教學兩部分組成。理論教學主要涉及組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖單元電路三個知識點,實驗教學是理論教學的輔助。常規的數字電路實驗教學一般使用集成電路套件或實驗箱,學生按照實驗手冊搭建電路,完成數據測量并進行結果分析。此類實驗多屬于驗證性實驗,以驗證電路功能為目的,實驗項目單一,很難激發學生的學習興趣,難以進一步提升學生的設計能力和創新能力[1]。因此,通過增加綜合設計性實踐課程,即課程設計,搭建理論知識與實際工程設計之間的橋梁,這對于完善現有課程體系、調動學生的積極性、培養學生的自主學習能力、促進學生的創新能力和綜合能力提升具有十分重要的意義[2]。
1數字電路課程設計選題
數字電路課程設計的選題應將理論知識和系統設計融為一體,把數字電路的核心知識點最大限度地綜合在一起[3]。選題應具有一定的實用性、可擴展性、實現方案多樣性等特點,如數碼管循環顯示電路、多路數顯報警器、汽車尾燈控制電路、多路搶答器設計等,可以讓學生在課程設計實踐過程中充分發揮探索創新精神。以數碼管循環顯示電路為例。該設計要求實現數碼管循環顯示數字,同時點亮相應的彩燈。系統框圖如圖1所示。圖1系統框圖中的四個模塊最大限度地將數字電路的三個主要知識點:組合邏輯電路、時序邏輯電路和脈沖單元電路融合在一起。模塊1振蕩電路(屬于脈沖單元電路)可以輸出頻率可調的脈沖波;模塊2循環計數分頻電路(屬于時序邏輯電路)用于計數分頻且分頻值可調;模塊3譯碼顯示電路(屬于組合邏輯電路)驅動數碼管顯示相應數字;模塊4彩燈循環顯示電路實現LED燈循環點亮。圖2是參考電路原理圖。在圖2所示電路中,模塊1使用555定時器構成多諧振蕩器產生脈沖波,通過調整R1、R2、C2的參數值,獲得不同頻率的輸出波;模塊2使用四位二進制計數器(如74LS161)進行計數,實現五分頻;模塊3使用譯碼顯示驅動模塊(如74LS47)譯碼驅動共陽數碼管顯示數字;模塊4使用譯碼器(如3/8線譯碼器74LS138)驅動LED燈循環點亮。在實踐過程中,每個模塊都有多種不同的實現方案,學生可自主選擇,有能力的學生還可以進行電路功能的擴展。
2實踐教學方法和手段
計算機高速數字電路設計技術分析
摘要:目前,針對于高速數字電路設計方面的研究有很多,主要是因為該項技術對電子技術行業的發展存在著一定的促進作用,采用多個電子元器件組合應用的辦法,在高速數字電路設計中實現電子技術的融入和應用,并且,也在一定程度上擴大了計算機高速數字電路技術的應用范圍。然而,在對計算機高速數字電路設計技術進行實際應用的過程中,該項技術卻存在著一定的影響因素,這些影響因素都會對計算機高速數字電路技術的正常運行起到不良作用。基于此,本文采用逐步分析法,對計算機高速數字電路設計技術展開分析和研究,以期對計算機高速數字電路設計技術的良好應用起到一定的參考幫助作用。
關鍵詞:計算機;高速數字電路;設計技術
對于高速數字電路來說,其主要指的就是高速變化的信號在傳播過程中產生的電熔、電感等具備著一定模擬特性的電路,實現計算機高速數字電路的建設,不單單需要對先進的電子技術進行應用,還需要結合現代化的計算機軟件技術進行完善,進而實現對計算機高速數字電路每一部分的參數的優化和調整,進而保證計算機高速數字電路系統能夠正常穩定的運行,達到一定的運行標準。在對計算機高速數字電路進行設計時,需要做的是在設計過程中對各部分的元器件進行合理的搭配,不然將會對電路元器件、電路信號等正常運行與傳輸產生不良的影響。
1計算機高速數字電路設計技術的影響因素
對于高速數字電路的設計來說,其是否能夠成功主要“決定權”在于信號的質量,也就是高速數字電路信號完整程度的保持,假如對高速數字電路信號完整程度無法保持,在信號的傳輸過程當中,就會發生信號缺失,進而產生信號失真的現象,一旦這種現象發生,對于數據信息、地址等方面都會產生十分不良的影響,令整體的高速數字電路系統無法保持正常運行,甚至會造成整體系統的崩潰。而影響信號質量的因素并不單一,其是由多種因素所共同影響,然而,在對信號的完整性影響因素進行分析時,可以發現,其主要能分為以下幾點:第一點,在整體的計算機高速數字電路系統中,在信號傳輸線位置的阻抗存在著差異,無法進行正常的匹配,進而能夠出現“反射噪聲”的現象,對于的信號完整性而言,能夠對其產生一定的影響作用[1]。第二點,在整體的計算機高速數字電路系統中,信號線與信號線之間的距離受到電路密集度的影響,一旦電路密集度不斷的進行增大,信號線之間的距離將會越來越狹小,這就致使信號與信號之間的電磁藕合參數呈現出上升的趨勢,如果不進行及時的處理,就會導致信號間出現“串擾現象”,進而影響到信號的質量[2]。第三點,在整體的計算機高速數字電路系統中,在芯片內存在著大量的電路,這些電路在同時輸出的過程中,會受到在電源平面間存在著的電阻以及電阻的作用,進而產生較大的“瞬態電流”,這種“瞬態電流”產生后,會對地線、電源線上的存在著的電壓造成一定程度的不良影響,因此導致信號的發生一些波動和變化。總的來說,對計算機高速數字電路進行科學合理的設計,降低或者是排除以上三方面因素對信號質量的不良影響,進而達到促進計算機高速數字電路信號完整性的提高,在現代化的計算機高速數字電路的設計過程當中,是首先需要解決的問題,只有這樣才能夠保證計算機高速數字電路設計的成功性。
2計算機高速數字電路設計技術問題的解決對策
分析高職數字電路教學方法研究
摘要:為了培養適合社會發展的機電類應用型人才,介紹《數字電路》課程的教學方法。《數字電路》課程的理論性和實踐性都較強。從教學目標出發,突出能力目標的實現。提出選擇合適的教材,以教學要求分層,考核形式分類的方式評價教學。同時采取傳統和現代化教學手段結合方式,運用實例靈活教學。
關鍵詞:數字電路教學方法教學目標教學要求
“數字電子技術”是高職高專電類專業的一門專業基礎課程,是一門理論性和實踐性都較強的課程。它的任務是通過學習數字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學生在數字電路方面具有一定的理論水平和實踐技能,它是《微機原理與應用》、《單片機原理與應用》和《PLC原理與應用》等主要專業課程必不可少的基礎知識。該課程對于學好后繼專業課程以及提高學生的工程實踐能力都有著極其重要的作用。
1立足于教學目標,展開教學
1.1知識目標
熟悉布爾代數的基本定律,掌握卡諾圖與公式化簡法;掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用;掌握常用的中小規模集成電路功能。
數字電路課堂教學論文
一、教學內容及方式的創新
(一)教學改革基本思路
將EDA技術最新的科研成果融于課堂教學中,這也是數字電路教學革新最基本的思路,呈現課堂教學方式現代化,并構建非常先進的教學平臺以及現代化課堂教學環境。以現代化教學平臺為基礎,展開課堂教學內容以及方式的革新,構建能提升學生創新精神與能力良好培養的課堂。數字電路課程理論性教學內容是講關于集成度的,該標準邏輯器件是中小規模集成電路。因為標準邏輯器件所設計的傳統數字體系是使用自下向上的設計方式,總體所需的器件較多,并且其電路連接非常復雜,對應的可靠性也不高。用戶不能對相關器件功能進行修改,這也就促使修改體系設計難度提升。
(二)教學內容及方式的創新
近年來,電子技術以及計算機技術發展飛速,隨著EDA技術的出現及不斷應用,促使數字體系設計進入新的階段。實際上基于標準邏輯器件數字電路有著諸多缺陷,不過運用其展開相關教學也仍是有好處的,其能促使學生很好的了解掌握對應基本原理及知識,教學者也能夠很好的向學生講解其組合邏輯電路與時序邏輯電路的最原始電路,并合理的講述與其對應的分析及設計方式。想要幫該專業學生打下穩固的基礎,還要掌握該學科的最新研究成果及發展趨勢,并合理的結合科研成果進行課堂調整及教學內容優化,找尋可行性較高的實施方法以及教學方式。將各類分類元件及較小規模的集成電路內容進行合理精簡,重點講述中規模的對應集成電路和運用,將EAD技術學習列為重點,并將其軟件融入課堂教學過程中,進行現場仿真直接性概念演示、分析進程及驗證、設計結果,很好的激發學生的學習興趣并提升教學效果。全方位的引進多媒體教學,并將其與傳統方式合理有效的結合,呈現優勢互補的良好效果。
二、革新課堂教學理念并確立教學新目標
數字電路教學模式改革效果分析
摘要:在疫情影響下,高等學校教育教學面臨諸多挑戰,針對“數字電路”課程教學模式,以提高學生學習效果和就業競爭力為落腳點,建議采用線上線下混合式教學,并以課程思政為背景,將思想政治教育融入線上和線下教學各環節,旨在通過行之有效的教學模式改革手段,幫助學生在順利完成課程學習的同時,實現課程培養“四有”目標,即理論知識有含量,專業學習有興趣,綜合能力有提升,人生目標有方向。
關鍵詞:數字電路;課程思政;線上線下混合式教學
2020年年初,疫情席卷全國,在嚴峻的形勢之下,各高校不得不采用線上教學模式,從授課、考勤到作業、測試等,各個環節都采用線上形式來完成,可以說這一翻天覆地的變化給高校教學帶來極大的挑戰,但是事物都有兩面性,線上教學是挑戰,又何嘗不是機遇。通過實踐不難發現,線上教學一定程度上有其局限性,例如:教學效果受師生端網絡環境的影響;教師通過相關網絡平臺授課,因此無法完全掌握學生學習動態;廣大師生早已習慣傳統的線下教學,對于這種全新的線上教學模式未能很快適應,從而影響了教學效果……顯然這些問題在線下教學中是可以避免的。當然,線上教學也具有很多優勢,例如:線上教學過程中師生互動形式更為豐富多樣;因為無需實體教室,所以在上課地點上不受約束,時間也相對靈活,在很大程度上節省了人力物力……而這些又是線下教學無法比擬的。結合高等教育發展的現實需求,課程思政建設已經成為高校教育教學不可或缺的一部分。在高校的課程體系中,不管是專業思政,還是課程思政,都發揮著重要的育人功能。實踐證明,教育的意義絕不僅僅是向學生傳授科學文化知識和技能,更重要的是培養學生具有良好的品格,這就是所謂的“時代新人”。在大學校園里,大學生參與度最高的莫過于課堂教學。如果可以充分利用課堂教學這一環節,將課程思政常態化、制度化,便可有針對性地引導大學生在學習知識的同時,樹立正確的人生觀和價值觀,使大學生擁有強烈的家國情懷和使命擔當。綜合以上分析,既然線上線下各有利弊,那么在高校教學中讓哪一個孤立存在都是不明智的,何不借此契機,將二者有機地結合起來,互補短長,只有這樣,才能收獲更加理想的教學效果;與此同時,如果能將課程思政真正融入到線上線下教學全過程,積極培養學生樹立正確的人生觀和價值觀,雙管齊下,對于提高學生學習效果,優化課程設置,甚至于提升專業良性發展空間都將有著極其深遠的影響。為了達到上述目的,需要從以下幾方面做起。
一、將課程思政理念融入
“數字電路”課堂教學,引導學生樹立正確人生觀和價值觀一提到思想政治教育,人們就會覺得它遙不可及,其實,只要我們勤于思考善于捕捉,就不難發現它與課程之間的必然聯系。以“數字電路”課程為例,課程思政的育人素材其實無處不在。當我們講數字電子技術發展歷史時會介紹前人集體智慧的結晶奠定今日數字電子技術的扎實理論基礎及廣闊的發展前景。授課教師可以以此作為融入點,采用長驅直入的方式告訴學生當世界上很多國家面臨肺炎的嚴峻形勢時,中國經濟正迅速恢復,人民生活逐漸步入正軌。這正是在中國共產黨的正確領導下,無數先輩熱血付出奠定了今日中國穩定的政治局面,縱然經歷再大的風浪也巍然屹立于世界民族之林。每個中國人都應該為自己能夠生活在這樣一個政治穩定、生活安樂的國家而感到驕傲。通過這樣的方式可以培養學生擁有強烈的愛國情懷以及有國才有家的主人翁自豪感。再比如說,當我們講到數、模和模、數轉換器的作用時會介紹數、模和模、數轉換器是連接模擬電路和數字電路的橋梁和紐帶,沒有二者,將無法實現數字電路和模擬電路之間信號的順利傳遞。授課教師可以以此作為融入點,采取隱形滲透的方式,針對當代部分大學生心理脆弱、人際關系緊張等特點,教育學生在生活中要善于運用合理的方式和方法與他人進行溝通和交流,很多誤會和矛盾往往都是因為缺少溝通而造成的。任何一個個體都不能離開集體獨自生存,因此要學會溝通,學會融入。通過這種方式可以幫助學生疏通負面情緒,引導學生學會建立良好健康的人際關系,愉快地度過大學四年的生活。課程思政一定是今后高校教育教學的主線,它的影響是深遠的,而它在課程中的滲透和融入也絕不是一朝一夕的事,因此需要建立課程思政長效機制,將其制度化規范化,這樣才能真正發揮它的重要作用。
二、充分整合線上和線下資源,將二者有機結合,取長補短
數字電路設計分析論文
摘要:三電平整流器由于其獨特的優點,受到了越來越多的重視。介紹了三電平橋式整流器的工作原理,并用數字信號處理器對其控制系統進行了實現,說明了全數字控制系統的硬件設計和軟件設計的方法。仿真和實驗結果驗證了理論研究的結果。
關鍵詞:數字信號處理器;三電平;PWM整流器;功率因數校正
引言
三電平(ThreeLevel,TL)整流器是一種可用于高壓大功率的PWM整流器,具有功率因數接近1,且開關電壓應力比兩電平減小一半的優點。文獻[1]及[2]提到一種三電平Boost電路,用于對整流橋進行功率因數校正,但由于二極管整流電路的不可逆性,無法實現功率流的雙向流動。文獻[3],[4]及[5]提到了幾種三電平PWM整流器,盡管實現了三電平,但開關管上電壓應力減少一半的優點沒有實現。三電平整流器盡管比兩電平整流器開關數量多,控制復雜,但?具有兩電平整流器所不具備的特點:
1)電平數的增加使之具有更小的直流側電壓脈動和更佳的動態性能,在開關頻率很低時,如300~500Hz就能滿足對電流諧波的要求;
2)電平數的增加也使電源側電流比兩電平中的電流更接近正弦,且隨著電平數的增加,正弦性越好,功率因數更高;