盧美久

(河北省科技工程學(xué)校,河北保定，071001)

1 電子電路仿真技術(shù)概述

電子電路仿真技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)圖形化為目標(biāo)，將電子電路的工作狀態(tài)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)模擬，同時(shí)通過(guò)應(yīng)用數(shù)值分析的方式來(lái)顯示電路的特征性能。這種用模擬環(huán)境和模擬效果再現(xiàn)真實(shí)電子電路應(yīng)用過(guò)程的方式，能夠近乎真實(shí)的展現(xiàn)電子電路的運(yùn)行特點(diǎn)和功能，虛擬仿真環(huán)境為以仿真模型為依托的精準(zhǔn)分析和定量計(jì)算提供了依據(jù)。同時(shí)電子電路仿真技術(shù)的模型模擬和過(guò)程推演結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性和可信度，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，有利于生產(chǎn)企業(yè)精確把握電子產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)并且為參數(shù)和性能的調(diào)整和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，讓電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2 電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中常用的電子電路仿真軟件

在進(jìn)行電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，會(huì)借助電子電路仿真軟件進(jìn)行仿真模擬，當(dāng)前仿真軟件種類(lèi)繁多。上世紀(jì)70年代美國(guó)加州大學(xué)推出SPICE仿真軟件，隨后歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和改進(jìn)，SPICE已經(jīng)成為技術(shù)功能較為成熟的軟件，在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中被廣泛應(yīng)用，是仿真軟件開(kāi)發(fā)的典型標(biāo)準(zhǔn)。除此之外還受電子應(yīng)領(lǐng)域所青睞的是PROTEL仿真軟件，其主要功能優(yōu)勢(shì)在于電路原理圖設(shè)計(jì)和印制板設(shè)計(jì)，能夠?qū)㈦娮赢a(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)到成品的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行完整的仿真模擬，是一款在我國(guó)應(yīng)用比較普遍的微機(jī)版電子電路輔助設(shè)計(jì)軟件，

3 電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中電子電路仿真技術(shù)的作用

3.1 優(yōu)化電子產(chǎn)品的電力設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品中的電子元器件是十分重要的組成部件，電子元器件對(duì)外部環(huán)境具有較好的敏感性，對(duì)元器件周?chē)臏囟?、濕度和大氣壓力等條件因素變化會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，只有在各個(gè)因素適宜的環(huán)境條件下電子元器件才會(huì)發(fā)揮出很好的效果，否則會(huì)對(duì)元器件的性能造成很大不利影響，致使其正常穩(wěn)定運(yùn)行遭受很大阻礙，增加元器件的磨損程度，降低其使用壽命。并且如果外部環(huán)境超過(guò)元器件能夠承載的范圍，可能引發(fā)電子產(chǎn)品漏電和爆炸等問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)電子產(chǎn)品的電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要利用計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境通過(guò)仿真技術(shù)進(jìn)行仿真模擬，然后通過(guò)仿真效果顯示出的電子產(chǎn)品性能特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品各個(gè)元器件等組件進(jìn)行精確的計(jì)算和分析，研究出適合電路設(shè)計(jì)的參數(shù)，作為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的參考，保證產(chǎn)品的每個(gè)電子元器件的參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，提升電力設(shè)計(jì)的安全性和科學(xué)性。

3.2 電路的仿真模擬和特性的虛擬測(cè)試

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，電子產(chǎn)品的仿真模擬和虛擬測(cè)試擁有更加高性能的數(shù)學(xué)模擬計(jì)算平臺(tái)支撐，通過(guò)電子電路仿真技術(shù)的應(yīng)用支持，計(jì)算機(jī)軟件能夠?qū)㈦娮赢a(chǎn)品不同的工作環(huán)境真實(shí)模擬出來(lái)，能夠讓電子產(chǎn)品在不同環(huán)境條件中運(yùn)行并且獲取電子元器件相應(yīng)的閾值，以此來(lái)確定元器件的參數(shù)范圍作為電子產(chǎn)品使用規(guī)格說(shuō)明的重要參數(shù)要求，同時(shí)為電子產(chǎn)品電力設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)提供精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。與傳統(tǒng)的真實(shí)環(huán)境測(cè)試相比，仿真模擬技術(shù)的虛擬測(cè)試解決了環(huán)境復(fù)刻困難、復(fù)雜環(huán)境和極端環(huán)境等條件很難創(chuàng)造的問(wèn)題。電子電路仿真技術(shù)能夠提供電子產(chǎn)品的和元器件的極端工作環(huán)境，保障其極限工作狀態(tài)，大大提升了電子電路運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

3.3 驗(yàn)證電子電路功能的完整性和正確性

電子產(chǎn)品中的電子電路設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，電子電路的功能是否完整和正確會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生決定性影響，從而會(huì)影響客戶體驗(yàn)的滿意度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此要想提升電子產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和核心競(jìng)爭(zhēng)力就要加強(qiáng)電子電路功能的完整性和正確性。借助電子電路仿真軟件和電子電路功能評(píng)判指標(biāo)來(lái)驗(yàn)證仿真模擬的電子電路性能，對(duì)電子電路的正確性和完整性進(jìn)行定量評(píng)估，對(duì)電路中存在的問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有效減少電子產(chǎn)品的出錯(cuò)概率，對(duì)后續(xù)人工維護(hù)改錯(cuò)操作提供很大的便利，降低維修成本，有助于縮小電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，擴(kuò)大市場(chǎng)推廣范圍，搶先占領(lǐng)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。

3.4 促進(jìn)新型電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)更新?lián)Q代十分迅速的信息時(shí)代，有效利用電子電力仿真技術(shù)能夠大大提升電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，減少電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間。在模擬仿真環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品的電子電路進(jìn)行仿真模擬和推演，有利于更好的對(duì)電子電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。傳統(tǒng)模式下產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究具有環(huán)境和時(shí)間上很大局限，而仿真技術(shù)能夠打破這種限制，在仿真模擬測(cè)試過(guò)程中能夠充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性和創(chuàng)新思維能力，激發(fā)其對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈感和探索精神，在不斷探索的道路上實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新。

4 電子電路仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電子應(yīng)用的開(kāi)發(fā)技術(shù)是一種基于硬件描述的大規(guī)模集成電路器件的應(yīng)用，在很大程度上改變了電子產(chǎn)品生產(chǎn)方式。電子電路仿真技術(shù)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，同時(shí)也在時(shí)代的信息化進(jìn)程中得到不斷發(fā)展和完善。當(dāng)前電子電路仿真技術(shù)僅僅能滿足電子電路硬件系統(tǒng)的仿真，還不能對(duì)具備CPU的數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬。但隨著電子電路仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步和系統(tǒng)算法的不斷精確，設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和手段也在不斷提升，未來(lái)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)CPU程序的電子電路仿真，增強(qiáng)電子電路的穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計(jì)出性能更加完善的電子產(chǎn)品，為提升人們的生活質(zhì)量和科技水平持續(xù)做出重大貢獻(xiàn)?；谶@樣的目標(biāo)，電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中會(huì)獲得更加全面的發(fā)展，技術(shù)手段和開(kāi)發(fā)設(shè)備也日趨完善，逐漸縮短電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提升電子產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

電子電路仿真技術(shù)對(duì)電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，其將電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一道工序和細(xì)微環(huán)節(jié)都能分解，并基于計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境進(jìn)行分別建模，能夠在仿真模擬條件下對(duì)電子電路結(jié)構(gòu)和每個(gè)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)試和優(yōu)化，為設(shè)計(jì)人員的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持，幫助產(chǎn)品研發(fā)和調(diào)制的可靠性，提升電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和科學(xué)性。