航模器件-基础知识

2024-12-15

航模器件-基础知识（共6篇）

1.航模器件-基础知识篇一

一、填空题，每空1.5分，共25分

1、和平号航空模型的主要组成部分（机翼）、（尾翼）（机身）

2、飞机和模型之所以能飞起来，是困为（机翼）的升力克服了重力

3、一般称能在空气中飞行的模型为模型飞机，叫（航空模型），一般认为不能飞行的以某种飞机的实际

尺寸韧皮部一定比例的模型飞机叫（飞机模型）

4、尾翼包括（水平尾翼）和（垂直尾翼）两个部分

5、模型的各个部分联结成一个融化的主干部是（机身）

6、橡皮筋模型飞机指导以（橡皮筋）材料提供能力，由空气动力作用在保持不变的翼面上产生升力的航

空模型。

7、1903年12月17日实现了人类历史上第一次驾驶飞机进行飞行，这架飞机叫做“（飞行者—1号）”

号（美国的莱特兄弟第一次驾驶飞机试飞）

8、中国第一位进入太空的宇航员--杨利伟9、2003年10月15日我国“神舟5号”载人飞船首次载人飞行成功，成为世界上继美、俄后第3个具有载人航天技术的国家

10、大部分模型飞机的机翼要向上翘，可以提高模型飞机的稳定性。

11、1969年7月美国的“阿波罗-11”飞船登上月球，创造了人类涉足地球以外天体的记录

12、航天是指载人或不载人的飞行器在太空的航行活动，也叫做(空间飞行或宇宙航行)

13、在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航空模型。

二、选择题

1、水平、直线、匀速的飞行状态称为（A）

A、平飞B、试飞C、稳飞D直飞

2、航空活动有范围主要限于离地面（B）公里的大气层内

A、20B30C40D35

3模型飞机在正常飞行时所受到的力有(E)

A、升力B阻力C、重力D拉力E全选

4、（A）的效率高低会直接影响到模型直升飞机的飞行成绩。

A、螺旋桨B、水平机翼C垂直机翼D机身

5航空模型竞赛活动中可携带助手的是（B）

A、手掷弹射滑翔机B、橡皮筋动力滑翔机C、橡皮筋动力直升机D、都需要

三、判断题

1、航空模型活动一般包括制作、放飞和比赛三种方式（对）

2、手掷滑翔机在滑翔时没有动力的（错）

3、航空先驱们正是从研究鸟的飞行原理开始学习飞翔的（对）

4、橡皮筋动力直升机没有机头的（错）

5、手掷弹射滑翔机可在人多的地方试飞（错）

四、简述航空模型中的各种模型的设计、制作原理。

A：弹射手掷飞机模型：指以拉伸的橡筋材料提供动力，由空气动力作用在翼面上而产生升力的航空模型

B：手掷模型滑翔机：指以手掷使模型升空，由空气动力作用在保持不变的翼面上而产生升力的航空模型。

C：橡筋模型直升机：指以橡筋材料提供动力，驱动旋翼获得升力，在无动力状态下及手掷不会滑翔而上升的航空模型。

2.航模器件-基础知识篇二

随着电子产业飞速发展, 现代半导体科学知识不断更新, 半导体产业产品研发创新速度日益加快, 其对专业人才素质的要求也不断提升, 同时也刺激了社会专业人才需求的飞速增长。这也给高校专业人才培养提出了更高的要求, 不仅需要学生具备相当的理论基础, 更需要拥有实践应用与创新能力。而半导体器件物理基础作为半导体科学理论基础以及微电子科学技术的基础理论课程, 其在高校材料物理专业教学体系中占据着重要地位。其主要内容包括半导体特性、pn结原理、双极型晶体管、金属与半导体接触、异质结的结构、电学特性以及半导体光电子器件等相关内容。基于应用型本科人才培养的半导体器件物理基础课程教学也凸显其重要性。以应用型人才培养为目标展开教学, 是培养学生专业应用创新意识, 提升人才质量的重要手段。

二、半导体器件物理课程教学现状分析

《半导体器件物理基础》课程内容理论推导相对复杂, 知识点多, 同时随着半导体学科领域的不断发展, 学科研究前沿以及新的理论也不断出现, 学科交叉与渗透日趋深入, 课程系统性较强。并且与一些器件制造密切相关, 需实施三维立体设计。由于《半导体器件物理基础》的理论性较强, 部分教师在教学实践中直接将其定位为纯理论课程, 教学上以灌输式讲授为主, 一定程度上制约了学生应用创新能力的发展。[1]教学实践中不难发现, 学生普遍认为半导体器件物理基础课程内容理论性较强, 难以掌握。许多学生学习被动性学习, 对理论教学存在抵触情绪, 个性无法得到张扬, 创新思维与能力也无法得到培养。从考核检测上来看, 半导体器件物理基础课程仍大多采用传统的考试方法, 以期末笔试为主, 无法有效考察学生的创新应用能力。这些问题都一定程度上忽视了教学实践性与应用性, 对学生职业生涯发展造成不良影响。

三、半导体器件物理基础课程教学应用型本科人才培养对策

1. 提升课程内容应用性

教学实践中, 教师应结合实践性与实用性, 力求内容突出重点, 简练清晰。因而课堂中应适当将写侧重理论推导的内容简化, 利用实用性展开探讨。例如金属与半导体接触教学, 可基于应用性展开金属半导体整流接触理论以及半导体器件制造欧姆接触原理方法, 将金属半导体接触整流理论同pn结整流理论展开比较, 使学生明确两者各自应用特性。其次, 教学中应积极利用科学前沿知识, 激发学生学习兴趣, 引导其主动学习。同时也能够从侧面鼓励学生加强对整个半导体产业发展的关注, 明确学习目标, 提升自身对电子产业发展适应能力;也可就学生较为感兴趣的课题展开探讨, 安排讨论课, 组织学生展开信息探究。例如在讲解场效应管内容时, 向学生布置任务, 让学生在网络上查找其半导体器件新技术、发展瓶颈与趋势;讲解发光二极管时, 引导学生将传统LCD电视与LED背光源电视进行对比, 分析异同点, 并让学生搜集查阅资料, 展开系统讨论。[2]

2. 加强实验实践教学

要提升学生实践应用能力, 实验实践性教学必不可少。通过实验等教学, 可引导学生构建明确的实践应用体系。例如可搭建集成电路器件以及工艺设计模拟平台、新材料计算与设计平台等, 将材料计算以及器件模拟融入半导体器件物理基础教学当中, 加强实践教学, 引导学生自主动手, 真切感受半导体器件物理理论的实践性, 并在大脑中形成完整实践体系, 提升学习主动性与创新性。如可将集成电路器件同工艺开发平台引入实验模拟教学当中, 使实验教学与企业需求实现对接, 让学生掌握工艺流程, 结合制造需求自主进行对工艺参数的调整, 提升实践能力;同时也可展开对新器件的模拟设计, 给予学生自由发挥的机会, 使其在理论理解以及实践过程中充分发挥应用性与创造性思维, 培养实践应用与创新能力。其次也需积极拓展校外实践学习基地, 通过校企合作、产学研等模式, 为学生实践与实习提供丰富平台, 将课程理论教学与实践教学全面结合, 引导学生结合所学知识, 积极申请科研创新项目, 提升应用能力。

3. 完善课程考核

针对当前《半导体器件物理基础》课程考核问题, 应基于应用创新能力的考核目标, 实现对考核模式的改革。具体来讲, 应将学生考核具体分为几个节点:实验考核环节, 需结合材料物理专业人才职业能力与素质需求, 展开实验完成质量、问题分析与解决能力、团队协作能力以及知识掌握程度几个维度的评价, 得出学生平时学习表现成绩。其次, 期末考核环节应采用理论与实操结合的模式, 利用笔试考核学生理论基础;利用现场试验操作考察学生知识应用能力以及动手实践能力。学生的最终成绩为平时成绩与期末考试成绩加权所得, 使得考核既注重理论基础, 也对学生动手应用能力提出要求。

四、结束语

总而言之, 电子产业的飞速发展与现代半导体科学知识的不断更新给专业人才培养提出了更高的要求。新形势下, 应用型高校半导体器件物理基础课程教学更应基于应用型人才培养的目标, 从教学内容、教学方法以及考核体制等多方面入手, 展开教学实践创新, 全面提升学生实践应用能力, 为继续学习与工作打下坚实基础。

参考文献

[1]高清运.清半导体器件物理”课程教学研究与探索[J].电气电子教学学报, 2014 (12) :20-21.

3.航模器件-基础知识篇三

下面以2SD315A为例，对CONCEPT公司驱动器加以说明：

配套能力强，1 700 V，2 500 V，3 300 V三种电压等级；内部双DC／DC变换器，两路驱动电源隔离；单15 V供电，内部+15 V，-15 V由DC／DC变换器得到；用变压器隔离，工作频率100 kHz；-40～+85 ℃工作范围；独立工作方式或半桥工作方式；CMOS／TTL信号输入；隔离电压4 000 Vrms；UCE监控短路过流；死区时间可调；故障记忆锁定输出；欠压(<11.5 V)保护。

4.8 EUPEC公司系列驱动器

EUPEC公司驱动器主要有两种：

2ED020I12-F：1 200 V等级，±15 V／+l A／－2 A，无磁心变压器驱动；2ED300C17-S／ST：1 700 V等级，±15 V／30 A，变压器驱动

4.9 光纤隔离驱动

自世界上第一只MOSFET及IGBT问世以来，电压控制型电力电子器件特别是IGBT正经历一个飞速发展的过程。 IGBT单模块器件的电压越做越高，电流越做越大。同时，与之配套的驱动器件也得到了大力发展。随着器件应用领域越来越广，电源设备变换功率越来越大，电磁干扰也相应增大。在这种情况下，提高控制板的抗干扰能力，提高驱动耐压等级己成为一种趋势。光纤的使用也就成为了一种必然。

(1)IGBT驱动隔离的几种方式

不同功率等级的器件，对驱动的要求不尽相同，下表给出了目前常用的几种驱动方式的比较(见表20)。

(2)光纤收发器的种类

目前，大部分光纤收发器均使用Aglient公司的几种产品型号。具体见表21(表中数据均为0～70℃使用条件，特殊标注除外)。

一般情况下，HFBR-1522，HFBR-2522使用较多，在大功率电力转换设备中，控制板与大功率模块驱动板之间1MBd的信号传输率已满足要求，而且45m的距离也已足够使用，在实际使用中，光纤的长度可依要求选择(见图35、图36及图37)。

(3)光纤传输在驱动电路中的具体应用

在这里，以CONCEPT公司的专用高压IGBT驱动板(HVl)：1SD418F2-FZ2400R17KF6为例描述其具体应用。驱动板的驱动对象是2400A/1700A IGBT，这种组合具有所有IPM的功能，具体电路框图如图38所示。

4.航模器件-基础知识篇四

本文提出应基于“微电子器件基础”课程的内容特点和教学实际，根据微电子行业对人才要求改革教学目标。采用现代教学理念，将微电子器件设计仿真与理论计算紧密结合在“微电子器件基础”教学体系中，旨在培养学生的创新能力与器件设计能力。教学实践表明，教学改革调动了学生的积极性，提高了其微电子器件设计能力，教学效果良好。

“微电子器件基础”课程的主要内容是半导体器件基本方程、PN结二极管、双极结型晶体管和绝缘栅场效应晶体管的基本原理和工作特性，包括直流、功率、频率、开关、噪声等特性以及器件的SPICE模型。该课程是电子科学与技术专业及相关专业的专业基础课和核心课程。由于课程具有理论性强的特点，教学中，很多学生感到比较枯燥，理解难度大，理论与实践联系不紧密。为了解决上述问题，一些教师开展了教学改革实践。如：通过将多媒体与传统的板书在实际的教学过程中成功地结合起来，提高了教学效率，改善了教学效果;通过双语教学课程改革的构想与实践，为微电子学专业人才培养提供一条新的思路;通过课程设计强化和巩固学生对理论知识的学习;以网络教学平台为依托、以课堂小组讨论为形式创新实践了研究性教学模式，大大激发了学生的兴趣，调动了学生的主观能动性。上述方法教学改革效果明显，但在教学理念方面改革较少。

本文采用现代教学理念，将微电子器件仿真设计贯穿整个教学活动，在提高学生兴趣和掌握理论的基础上，使学生具备应用微电子器件仿真软件设计器件的能力。

一、教学目标改革

教学目标是教学效果的关键因素。“微电子器件基础”是处于理科与工科交界的课程，特点是公式推导多，理论体系很完善。教学存在主要问题是学生理解较难，理论与实践衔接不好。主要原因是该课程通常的培养目标是掌握微电子器件基本理论和基本器件参数测试技术，缺乏伴随教学的实践内容，学生的主动性和创造性不能充分发挥。因此，应该采用现代教学理念进行教学目标改革。

微电子产业是我国重点发展的行业，前景广阔，人才需求较多。由于微电子技术进步迅速，对人才知识结构和能力要求很高。这就需要教学以社会需求为中心进行教学改革，提高学生的竞争力。

当前，微电子器件行业的产品设计流程分为软件仿真设计、投片和测试三个步骤，循环往复直至到达到指标要求。用人单位对于电子科学与技术专业本科毕业生的要求是掌握微电子理论，具备良好的外语水平和微电子仿真软件应用能力。作为核心课程之一的“微电子器件基础”原有的培养目标已经不能满足当前行业的人才要求，因此，将培养微电子仿真软件设计技能作为目标之一是十分必要的.。

对于现代教学理念的实施，核心问题是如何找到一个将教学的互动性、学生的主体性和知识建构性有机结合的载体，也就是找到适合理论应用和适合教学的实践活动。“微电子器件基础”课程主要论述的是半导体器件的结构特点和性能参数，重点是器件研制而不是应用，因此，该课程合适的实践活动是研制半导体器件。研制半导体器件教学实践主要有三种方法，分别是实际制造、仿真设计和理论计算设计。实际制造需要很高的费用和较长的时间，作为一个集中实践环节比较适合。理论计算设计能够将本课程中各部分内容紧密结合，提高学生的理论水平，但该方法的缺点是没有验证性和趣味性，较难调动学生的积极性。仿真设计采用半导体器件仿真软件通过编写程序设计器件结构和结果验证，具有费用低、趣味性强和符合行业人才需求的特点，非常适合作为现代教学理念实施的载体。因此，将培养微电子仿真软件设计技能作为目标之一是切实可行的。

二、教学内容和方式改革

我们根据修改的培养目标，对“微电子器件基础”课程进行了内容的调整。在理论体系上为保留原来的半导体器件基本方程、PN结二极管、双极结型晶体管和绝缘栅场效应晶体管的基本原理和工作特性以及器件的SPICE模型。实验内容为二极管、三极管和场效应管的参数测试和Medici仿真软件程序设计。增加微电子器件仿真设计内容，并且贯穿整个教学过程。

微电子工艺仿真以及器件模拟工具软件的英文缩写是TCAD，即Technology Computer Aided Design。世界上商用的TCAD工具有Silvaco公司的Athena和Atlas，Synopsys公司的TSupprem和Medici以及ISE公司的Dios和Dessis.Synopsys公司的TCAD工具命名为Sentaurus。

本文采用的是Silvaco公司的Athena和Atlas仿真软件，主要原因是软件具有功能完善、行业应用度高和安装方便的优点。工艺模拟软件ATHENA能帮助工艺开发和优化半导体制造工艺。ATHENA能对所有的关键制造步骤(离子注入、扩散、刻蚀、淀积、光刻以及氧化等)进行快速精确的模拟。它通过模拟取代了耗费成本的硅片实验，可缩短开发周期和提高成品率。ATLAS器件仿真系统可以模拟半导体器件的电学、光学和热学行为。ATLAS提供一个基于物理的、使用简便的模块化的可扩展平台，用以分析所有二维和三维模式下半导体器件的直流、交流和时域相应。

在教学方式上，采用现代教育理念进行教学改革。建立教学互动性方法。建立课堂提问讨论内容机制，通过提问和讨论加深对理论的理解和掌握。建立课堂仿真软件编程机制，通过调整程序内容实现编程思想的建立和深化。建立培养学生学习的主体性方法。建立问题学习模式。基于问题的学习，主要教学环节包括组织小组、开始一个新问题、后续行动、行动汇报、问题后反思五个环节。在实施基于问题的学习的教学过程中，以设计某种技术参数的微电子器件为问题，学生通过查阅相关资料和运用所学的微电子器件理论进行设计仿真，组织研讨，最后以书面报告和口头报告的形式完成学习任务。建立知识的建构性。将该课程中的二极管、三极管和场效应管原理的内在联系建立起来，通过做题和仿真设计提高应用水平。指导学生的学习策略，让学生探索并掌握特定的学习过程，形成自己特有的学习方式。

在课堂教学中，以讲授理论为主。典型理论推导过程详细讲解，而类似推导留给学生课后自学。理论重点是公式结果的讨论，明确公式的使用范围。“微电子器件基础”理论体系的特点是公式适用范围的界定。比如：大注入与小注入、高电平与低电平、薄基区与厚基区、沟道与短沟道等的不同条件下，使用的计算公式不同。因此，重点讲解公式的应用范围和相关习题，通过习题练习，使学生加深对公式适用范围的理解和掌握。

在课堂教学中，为了加深学生理论理解和掌握仿真技术，讲授微电子器件仿真软件典型程序。采用Silvaco TCAD软件设计典型器件结构，并将这种结构电学参数的理论计算结果与仿真结果对比讨论，使学生掌握设计基本方法，为学生完成课外设计作业打下基础。

在课外环节中，安排课后习题作业和仿真设计作业。将学生分成若干小组完成软件仿真任务，定期在课上以小组为单位进行仿真演示，将结果好坏作为平时成绩考核指标之一。通过这种方式，培养了学生合作精神，提高了学生的创新能力和仿真软件设计能力。

为了实现仿真设计贯穿教学全过程，设计了较全面的针对各章节的仿真程序，主要为二极管、双极性晶体管和场效应管的结构设计和参数计算及仿真。计算和仿真二极管参数包括：势垒宽度、内建电势差、能带图和结电容等。计算和仿真双极型晶体管参数包括：共基极直流短路电流放大系数、共发射极直流短路电流系数、发射区注入效率、基区输运系数、共基极和共发射极雪崩击穿电压、共基极和共发射极输出特性曲线、发射结和集电结电容、能带分布图等。计算和仿真场效应管参数包括：阈值电压、栅氧化层电容、CV特性曲线、击穿电压、源漏穿通电压、输入特性曲线和输出特性曲线等。

三、实验内容改革

对于微电子器件生产企业，晶体管图示仪是最常使用的仪器，所以熟悉晶体管图示仪的使用方法十分重要。微电子器件是采用扩散、氧化和离子注入等工艺生产的。将工艺仿真软件ATHENA和器件仿真软件ATLAS结合设计器件结构和参数仿真，能够使学生具备全面的微电子器件仿真设计能力。

本课程实验将原有实验内容扩展和深化，改革后的实验内容是采用晶体管图示仪测试二极管、双极型晶体管和场效应管的特性参数，使用微电子工艺和器件仿真软件设计一个双极型晶体管和一个场效应管的结构及参数仿真。

在做微电子器件测试实验前，让学生预习，写预习报告。给定测试器件型号，让学生上网获得器件参数。在实验过程中掌握晶体管图示仪使用方法，将测试结果与厂家产品参数对比讨论。在做器件仿真设计实验室前，提供给学生器件结构，让学生做好预习，编写仿真程序。实验时，让学生将自己编写程序演示比较，教师根据程序实现的功能给分，评定实验成绩。

四、结语

5.航模器件-基础知识篇五

石广东～壤塘110 k V线路新建工程位于四川省阿坝州境内,线路地处四川盆地西北部,青藏高原东部,邛崃山脉北段,属高原峡谷区。沿线经地形中高山大岭占95%,山地占5%,线路海拔高程最低2 000 m,最高4 000 m。输电线路要跨越河流、峡谷、茂密林区,施工条件复杂。针对该工程较高的海拔、复杂的地形条件、青苗补偿费用高等因素,决定采用“航模飞机”来展放引绳。

2 航模飞机展放引绳

2.1 航模飞机组成

航模飞机主要由机身机翼、电机、无刷励磁控制器、传感器、螺旋桨、电池电源、航模遥控器组成。

2.2 航模飞机展放引绳施工

航模飞机展放引绳是由航模展放一级引绳,其后的二级引绳及其他的引绳牵放与常规牵引绳展放施工大致相同,可利用专用牵张设备进行牵放。整个工序的首要工作是利用航模进行一级引绳的牵放。

1)施工准备。航模飞机展放的一级引绳为3的韩国丝,施工前要确定好展放的作业范围,便于确定一级引绳的大概的长度,同时也便于安排各个人员到对应的塔位进行配合作业。操作人员与各配合人员都要配备对讲机,便于各人员之间实时联系,保证展放引绳工作顺利完成。

2)引绳展放。引绳展放按区段进行,一般按照三级为一区段(根据实际情况划定区段),如图1所示。航模操作手站在中间塔基的铁塔下面,将一级引绳捆绑于航模尾部,安排一人负责看护线盘中的引绳,保证航模在飞行中一级引绳能顺利展放。其他塔位的配合人员要到相应塔位的塔顶,当航模飞前准备工作完毕后,航模操作手可打开航模的电源,电动机启动,螺旋桨转动,操作手可松开航模,航模便飞向空中,操作手操作遥控器控制航模飞到相应的塔位,对应塔位的配合人员也通过对讲机实时监视航模飞行路线,发现偏离马上联系操作手。待航模离塔位距离有50 m时,要通知操作手,并每隔10 m距离向操作手汇报一次,待航模离塔位还有5 m位置时通知操作手停机,航模停机后靠惯性飞行一段距离并落于塔上,此时塔上人员将一级引绳从航模尾部取下并捆绑于塔上。引绳捆绑完毕后,塔上人员便拿起航模并通知操作手打开电源,待螺旋桨旋转后,松手放到空中,操作手控制航模飞回来。

航模回来后接着展放引绳到其他塔位,步骤同上。

3)牵引绳展放。待各个区段的一级引绳放通后,将各个区段一级引绳放入塔上的滑车内后,相互连接到一起,并将绳的一段与牵引机连接,另一端与张力机上的二级引绳连接。

牵引机在低张力、低速下通过一级引绳牵通二级引绳,然后通过二级引绳牵通三级引绳,三级引绳(如果三级引绳满足牵引一级牵引绳张力的要求)再牵通牵引绳。

2.3 航模飞机放线与传统放线及飞艇放线施工对比

2.3.1 航模飞机放线与传统放线施工对比

在地势陡峭、施工环境恶劣的条件下,传统的人工牵放引绳工作效率低,易发生安全事故,并且在施工过程中砍伐树木带来的赔偿多,协调困难。采用航模飞机牵放引绳首先减少了青苗赔偿费,保护了生态环境;其次,减少人力投入;三是安全系数高,不用再攀爬悬崖峭壁、穿越深山老林;四是缩短了工期,提高了工作效率,保证了施工顺利进行。

2.3.2 航模飞机放线与飞艇放线施工对比

在成本上,一艘飞艇的成本大概在2万元,一架航模飞机也就2 000元左右,并且航模飞机维护简单、维护成本很低。在操作上,航模飞机操作简单,一人就可以操作起来,且操作地点不受地形条件限制;而飞艇需多人配合起飞,且操作起飞地点必须是开阔无杂物、无风的场所,受地形条件限制较大。在安全上,由于本工程海拔较高,地形复杂,采用飞艇施工安全系数较低;航模飞机受海拔高度及地形的影响较小,安全系数较高。

在工作效率上,航模飞机体积较小,飞行速度快,且操作简单,相对于飞艇,航模飞机的工作效率更高。

3 结语

通过在石广东～壤塘110 k V线路新建工程中航模飞机放线技术的成功运用,可以证实在青苗赔偿困难、民情复杂地区使用飞艇放线技术是可行的,该技术具有架线速度快、效率高、安全性能好、经济及社会效益显著等优点。该技术对高原地区电力工程架线施工具有很好的借鉴作用,并为同类工程的施工积累了宝贵的施工经验。

摘要：结合石广东～壤塘110 kV线路工程中的施工经验,介绍了在高原地区采用航模飞机展放引绳架设高压输电线路的方法,实践证明,该方法在高原及高山大岭地区有很好的推广与应用价值。

关键词：航模飞机,放线技术,输电线路

参考文献

[1]翁忠瑞.遥控飞艇在输电线路架设中的应用[J].中国高新技术企业,2009(3):97-99.