井下儀器高温電路設計方法分析論文

1高温電路的幾種設計方法

1.1傳統方法

高温電路的設計的傳統方法主要是針對電子器件本身進行的優化設計，即採用耐熱設計、降低電子器件的功耗、選擇耐熱原材料，進而提高電子器件的耐熱性。這種方法短期見效快，但是這種方法主要是針對普通高温環境進行的設計，應用範圍小，同時如果電子器件長期處於高温條件下，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同時運用現成的集成芯片和薄厚膜技術來設計電路的方法，這種方法下設計的電路性能居於傳統電路方法與專門功能設計方法之間。這項技術無論是在功耗方面還是在耐高温方面都由於傳統電路設計方法，但是這種方法也存在一個重要的缺點就是設計、應用成本高。

1.3專用功能電路方法

所謂的專用功能電路方法其實就是專門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温性能最高，針對性、適應性較強，因此這種方法也成為了未來高温電路設計的一個重要方向。

1.4三種高温電路設計方法對比

在三種高温電路設計方法中，專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，但是這種方法的有一個重要的缺點，即設計研發的成本高，設計週期較長。傳統的電路設計方法與專用功能方法恰恰相反，它具有研發成本低，設計週期短的特點。對於混合電路方法來説，它的性能介於上述兩種方法之間。因此，我們在選擇電路設計方法時，要針對它所處的狀況進行選擇，比如在普通的温度下，最好採用傳統的設計方法，再比如在一些特殊的高温環境下，我們則要採用專門功能方法。

2低功耗設計方法

提高電路耐高温的性能除了採用耐高温的元器件和優化電路結構外，還可以通過降低功耗的'方法實現。目前降低功耗的措施主要有降低供電電壓、實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高温集成芯片具有耐高温、功耗低的特點，所以進行電子器件選擇時應該儘量選擇集成芯片；

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，進而減少轉化過程產生的多餘熱量，因此我們應該在確保電路性能的基礎上，儘量降低電源電壓；3.1.3優化電路設計，精簡元器件的數量；

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

加大相關軟件的開發進度，儘量用軟件取代硬件去工作，減低維護、運營成本；

可以充分利用中斷等手段減少電量的損耗；

通過軟件和具體的應用相結合來達到降低能耗的目的。

2.2結語

綜上所述，井下儀器高温電路的設計可以通過三個主要的措施來實現，首先是對於電路結構的優化，其次是採用比較耐高温的電子元器件，再次是優化功耗設計，降低工作中的功耗，通過這三方面的措施基本上就可以保障井下儀器在高温條件下正常工作。