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井下儀器高溫電路設計方法分析論文
1高溫電路的幾種設計方法
1.1傳統方法
高溫電路的設計的傳統方法主要是針對電子器件本身進(jìn)行的優(yōu)化設計，即采用耐熱設計、降低電子器件的功耗、選擇耐熱原材料，進(jìn)而提高電子器件的耐熱性。這種方法短期見(jiàn)效快，但是這種方法主要是針對普通高溫環(huán)境進(jìn)行的設計，應用范圍小，同時(shí)如果電子器件長(cháng)期處于高溫條件下，其整體性能不能得到保證。
1.2混合電路方法
混合電路方法主要是通過(guò)同時(shí)運用現成的集成芯片和薄厚膜技術(shù)來(lái)設計電路的方法，這種方法下設計的電路性能居于傳統電路方法與專(zhuān)門(mén)功能設計方法之間。這項技術(shù)無(wú)論是在功耗方面還是在耐高溫方面都由于傳統電路設計方法，但是這種方法也存在一個(gè)重要的缺點(diǎn)就是設計、應用成本高。
1.3專(zhuān)用功能電路方法
所謂的專(zhuān)用功能電路方法其實(shí)就是專(zhuān)門(mén)針對集成電路設計的一種特殊的設計方法，這種方法設計的電路耐高溫性能最高，針對性、適應性較強，因此這種方法也成為了未來(lái)高溫電路設計的一個(gè)重要方向。
1.4三種高溫電路設計方法對比
在三種高溫電路設計方法中，專(zhuān)用功能方法下設計的電路具有功耗低，體積小、穩定性高、針對性強、耐熱性好的特點(diǎn)，但是這種方法的有一個(gè)重要的缺點(diǎn)，即設計研發(fā)的成本高，設計周期較長(cháng)。傳統的電路設計方法與專(zhuān)用功能方法恰恰相反，它具有研發(fā)成本低，設計周期短的特點(diǎn)。對于混合電路方法來(lái)說(shuō)，它的性能介于上述兩種方法之間。因此，我們在選擇電路設計方法時(shí)，要針對它所處的狀況進(jìn)行選擇，比如在普通的溫度下，最好采用傳統的設計方法，再比如在一些特殊的高溫環(huán)境下，我們則要采用專(zhuān)門(mén)功能方法。
2低功耗設計方法
提高電路耐高溫的性能除了采用耐高溫的元器件和優(yōu)化電路結構外，還可以通過(guò)降低功耗的方法實(shí)現。目前降低功耗的措施主要有降低供電電壓、實(shí)施降頻以及降低負載容抗等。其中最有效降低功耗的方法就是降低負載容抗。
2.1硬件設計方面
2.1.1高溫集成芯片具有耐高溫、功耗低的特點(diǎn)，所以進(jìn)行電子器件選擇時(shí)應該盡量選擇集成芯片；
2.1.2較低的工作電壓可以較大幅度地提高電源的轉化效率，進(jìn)而減少轉化過(guò)程產(chǎn)生的多余熱量，因此我們應該在確保電路性能的基礎上，盡量降低電源電壓；3.1.3優(yōu)化電路設計，精簡(jiǎn)元器件的數量；
2.1.4在允許的條件下，我們應該做到硬件軟件化，用軟件代替硬件；
2.1.5軟件設計方面
2.1.5.1加大相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，盡量用軟件取代硬件去工作，減低維護、運營(yíng)成本；
2.1.5.2可以充分利用中斷等手段減少電量的損耗；
2.1.5.3通過(guò)軟件和具體的應用相結合來(lái)達到降低能耗的目的。
2.2結語(yǔ)
綜上所述，井下儀器高溫電路的設計可以通過(guò)三個(gè)主要的措施來(lái)實(shí)現，首先是對于電路結構的優(yōu)化，其次是采用比較耐高溫的電子元器件，再次是優(yōu)化功耗設計，降低工作中的功耗，通過(guò)這三方面的措施基本上就可以保障井下儀器在高溫條件下正常工作。
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