郭剛花

（許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南 許昌 461000）

0 引 言

在當(dāng)前我國(guó)科技水平不斷提高的環(huán)境下，各種電子產(chǎn)品在人們的工作和生活中廣泛應(yīng)用，給人們的工作和生活帶來了方便的同時(shí)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展水平隨之提升。但由于電子產(chǎn)品的使用周期相對(duì)較短，更新速度快，因此電子技術(shù)開發(fā)人員應(yīng)結(jié)合時(shí)代發(fā)展要求和群眾需求，實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的改革創(chuàng)新，以更好地滿足人們的使用要求。在當(dāng)前的電子產(chǎn)品中，通過使用現(xiàn)代化的開發(fā)技術(shù)能夠促進(jìn)電子行業(yè)的更好發(fā)展。在電子應(yīng)用開發(fā)中，把電子電路仿真技術(shù)運(yùn)用其中可以獲得良好的效果，讓電子應(yīng)用開發(fā)周期隨之縮短，有利于電子行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 電子電路仿真技術(shù)概述

對(duì)于電子電路仿真技術(shù)來說，也就是在開展電子電路設(shè)計(jì)工作時(shí)，相關(guān)人員通過數(shù)字方式展現(xiàn)電子電路的運(yùn)行狀態(tài)，真實(shí)且準(zhǔn)確地模擬電子電路運(yùn)行狀況，便于電子設(shè)計(jì)人員更好地了解電路基本特點(diǎn)和功能。從工作原理角度來說，電子電路仿真技術(shù)也就是在數(shù)值模擬技術(shù)的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路中各個(gè)元器件和模塊的檢測(cè)，便于對(duì)電子電路設(shè)計(jì)過程的全面控制，在電子電路設(shè)計(jì)和開發(fā)方面，展現(xiàn)出良好的效果[1]。因?yàn)殡娮与娐吩O(shè)計(jì)需要使用自動(dòng)化、機(jī)電一體化等模式，要想保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和安全，需要積極引進(jìn)模擬仿真技術(shù)。

2 電子應(yīng)用開發(fā)中電子電路仿真技術(shù)的作用

2.1 利于發(fā)展集成電路

將電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用在電子開發(fā)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，可以實(shí)現(xiàn)集成電路的更好發(fā)展。近幾年，社會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的需求和關(guān)注度不斷提高，在某種程度上促使電子產(chǎn)品在集成電路要求上更加嚴(yán)格，特別是電路密度隨之提高。在實(shí)際工作中，技術(shù)人員需要結(jié)合各個(gè)電路實(shí)際要求和功能合理使用芯片，這也側(cè)面地反映出電路仿真技術(shù)在其中的價(jià)值[2]。通過使用電子電路仿真技術(shù)，可以在芯片生產(chǎn)應(yīng)用前利用仿真模型完成芯片可行性的確定，如果不能私用，則需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，便于促進(jìn)集成電路的更好發(fā)展。集成電路示意如圖1所示。

圖1 集成電路

2.2 幫助驗(yàn)證電路功能

一般來說，電子產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方案確定后，應(yīng)該對(duì)其實(shí)用性進(jìn)行檢測(cè)，從而保證電子電路開發(fā)設(shè)計(jì)滿足國(guó)家要求。運(yùn)用電子電路仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品可行性的檢測(cè)，同時(shí)直接檢測(cè)電子產(chǎn)品各個(gè)電路的功能，判斷是否可以使用。通過這種方式可以防止電路設(shè)計(jì)人員工作錯(cuò)誤。此外，在電路生產(chǎn)制造之前，也可以把電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來，不會(huì)發(fā)生功能性問題，緩解相關(guān)人員工作壓力，降低工作強(qiáng)度，有效保證電子產(chǎn)品質(zhì)量，從而縮短電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)周期，有利于電子產(chǎn)品的更好發(fā)展[3]。

2.3 優(yōu)化電路設(shè)計(jì)方案

對(duì)于每個(gè)電子產(chǎn)品器件來說，都展現(xiàn)出了溫度敏感性特點(diǎn)，如果外界溫度發(fā)生變化，則電子產(chǎn)品器件功能也會(huì)受到一定程度的影響，從而給電子產(chǎn)品穩(wěn)定性和安全性帶來影響。如果把電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用在電路設(shè)計(jì)活動(dòng)中，則能夠減少該問題的發(fā)生。在電子電路仿真技術(shù)作用下，可以直接判斷不同溫度環(huán)境下不同電路實(shí)際情況和基本特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合電子電路仿真技術(shù)提供的相關(guān)信息，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)思路，減少外界因素造成的不良影響。

除此之外，如果電子產(chǎn)品器件為相同類型，參數(shù)設(shè)置有所不同，則會(huì)給電子產(chǎn)品生產(chǎn)帶來一些影響，但是在電子電路仿真技術(shù)作用下可以處理該問題。

2.4 促進(jìn)新型電子產(chǎn)品開發(fā)

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展下，便于促進(jìn)電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展，有效提高電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平和效率，縮短了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。在模擬仿真環(huán)境過程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子產(chǎn)品線路的仿真與模擬，可以更好地調(diào)整電子電路結(jié)構(gòu)與各個(gè)參數(shù)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，電子產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)容易受到時(shí)間和環(huán)境等因素影響，而通過使用電子電路仿真技術(shù)能夠打破局限，在仿真模擬中挖掘相關(guān)人員的工作潛力和創(chuàng)造能力，進(jìn)一步分析電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，全面改革設(shè)計(jì)開發(fā)方式，有利于電子開發(fā)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)效化發(fā)展[4]。

3 常見的電子電路仿真軟件及功能

3.1 0rCAD PSpice軟件

0rCAD PSpice軟件能夠?qū)υ?jí)別的電子電路進(jìn)行仿真處理，通過使用PSpice通用語言完成編寫工作，結(jié)合具體情況對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，展現(xiàn)出一定的可移植性，在電子電路設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出良好性能。0rCAD PSpice軟件通常由電路仿真、元器件編輯、原理圖編輯等部分組成，通過電路元件模擬編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件仿真模擬。在仿真模擬過程中，需要借助電路方程進(jìn)行計(jì)算，了解電子電路細(xì)節(jié)與特點(diǎn)。對(duì)于0rCAD PSpice軟件來說，其功能在于通過調(diào)查分析復(fù)雜的電路特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)原件級(jí)別的電子電路仿真模擬，并能夠模擬數(shù)?；旌舷码娮与娐非闆r，而且在電子電路設(shè)計(jì)過程中，0rCAD PSpice軟件可以提高電路集成水平[5]。其缺點(diǎn)為不適合在各種電路電子中應(yīng)用，如大功率的電子電路。

3.2 Saber軟件

Saber軟件自身具備強(qiáng)大的應(yīng)用功能，適應(yīng)性強(qiáng)，可以運(yùn)用在電力電子、機(jī)械、光電等電路模擬活動(dòng)中，同時(shí)具備兼容性，能夠從各個(gè)角度分析電子電路的性能和特點(diǎn)，在原有電路中進(jìn)行輸入性模擬仿真，對(duì)電路中的復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行深入調(diào)查和建模。劣勢(shì)在于操作性不強(qiáng)，模擬仿真效率低。

3.3 Protel軟件

Protel軟件作為微機(jī)軟件中的一部分，其在開發(fā)設(shè)計(jì)方面具備較強(qiáng)的使用價(jià)值。一方面可以完成電路原理圖的設(shè)計(jì)，便于相關(guān)人員準(zhǔn)確開發(fā)，并且在印刷版電路中也能發(fā)揮一定價(jià)值，得到了開發(fā)人員的高度重視和使用，使用率不斷提高。另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)電路優(yōu)化，如PCB板是利用Protel軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且在電子產(chǎn)品研發(fā)過程中，Protel軟件作為重要的軟件，特別是在電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證電路功能方面發(fā)揮著重要作用。此外具有PLD設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)等功能，能夠良好運(yùn)行，給智能封裝導(dǎo)航提供專業(yè)化的服務(wù)，便于開發(fā)設(shè)計(jì)人員更好地解決電路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理問題，保證電路的專業(yè)性和規(guī)范性[6]。

3.4 EWB軟件

結(jié)合目前情況，EWB軟件作為一種常用的軟件，使用價(jià)值高，不但操作便利，而且在設(shè)計(jì)方面展現(xiàn)出一定的直觀性。因此，開發(fā)工作人員應(yīng)利用虛擬設(shè)備，和EWB軟件充分結(jié)合，完成電路仿真測(cè)試，實(shí)現(xiàn)仿真試驗(yàn)，精準(zhǔn)調(diào)試，保證電路的穩(wěn)定性。此外，EWB軟件體系小，和上述軟件比較，即便軟件功能比較單一，但是在仿真功能上比較凸顯，可以利用邏輯轉(zhuǎn)換器及信號(hào)發(fā)生器將其仿真功能全面發(fā)揮。而且EWB軟件具備一定的兼容性，開發(fā)人員可以通過使用EWB軟件實(shí)現(xiàn)電子電路的開發(fā)設(shè)計(jì)，讓電路設(shè)計(jì)變得更加規(guī)范合理，獲得良好的使用效果。

4 電子電路仿真技術(shù)在電子電路設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用

4.1 集成電路的開發(fā)與設(shè)計(jì)

在集成電路設(shè)計(jì)中，電子電路作為重點(diǎn)內(nèi)容，在電子產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展中給集成電路性能提出新的要求，只有對(duì)集成電路進(jìn)行改革創(chuàng)新，才可以改善集成電路整體性能。通過使用電子電路仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路的科學(xué)設(shè)計(jì)以及對(duì)復(fù)雜集成電路性能的調(diào)查分析，便于對(duì)集成電路壓縮處理，形成芯片級(jí)的集成電路，這樣可以促進(jìn)電子產(chǎn)品的科學(xué)開發(fā)，也能讓電子產(chǎn)品變得更加科學(xué)和安全，有效提高電子產(chǎn)品芯片的性能水平。通過使用電子電路仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)集成電路性能和各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，通過對(duì)仿真電路的虛擬化設(shè)計(jì)調(diào)整電子電路設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化電路性能[7]。在集成電路開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，需要引入芯片系統(tǒng)思維理念，在電子電路仿真技術(shù)的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路性能的調(diào)查，優(yōu)化芯片性能，分析其是否滿足電子產(chǎn)品自身需求，通過使用電子電路仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)集成電路的優(yōu)化創(chuàng)新，提高電子電路設(shè)計(jì)的規(guī)范性和專業(yè)性，促進(jìn)電子電路更好的發(fā)展。

4.2 優(yōu)化電子電路設(shè)計(jì)方案

在對(duì)電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該調(diào)查分析電子電路器件性能，如溫度敏感性。如果電子元器件的外界穩(wěn)定性產(chǎn)生一定改變，或者環(huán)境溫度發(fā)生變化，則可能會(huì)給電子元器件帶來一定影響，無法保證電路的穩(wěn)定性。通過使用電子電路仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路運(yùn)行狀況的模擬與仿真，及時(shí)找到電子電路運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，調(diào)整設(shè)計(jì)方案，從而優(yōu)化電路性能，保證電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性。把電子電路仿真技術(shù)靈活運(yùn)用在電子應(yīng)用開發(fā)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路各個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的模擬，達(dá)到優(yōu)化電子電路設(shè)計(jì)的效果。通過使用電子電路仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同溫度環(huán)境下電路情況的調(diào)查分析，便于給設(shè)計(jì)人員提供專業(yè)化的電路設(shè)計(jì)方案，改善電子電路元器件的設(shè)計(jì)思路，順利完成電子電路優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4.3 提供新的電子開發(fā)方式

在電子電路的改革過程中，給人們提供了更專業(yè)的電子服務(wù)。開發(fā)設(shè)計(jì)新電子產(chǎn)品的過程中應(yīng)該重視電子電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高電子產(chǎn)品的開發(fā)水平和質(zhì)量。在電子電路仿真技術(shù)作用下，能夠優(yōu)化電子電路各項(xiàng)功能，便于調(diào)查分析電子電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電子電路設(shè)計(jì)方案。在傳統(tǒng)電子應(yīng)用開發(fā)中，因?yàn)樵骷鄬?duì)較為復(fù)雜，電路可能會(huì)受到各種因素影響，使得電子電路設(shè)計(jì)與開發(fā)周期長(zhǎng)，技術(shù)更新效率低。通過使用電子電路仿真技術(shù)，在模擬仿真背景下實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提供全新的電子電路開發(fā)方式；實(shí)現(xiàn)電子電路環(huán)境仿真與模擬，優(yōu)化電子電路設(shè)計(jì)成果[8]。讓電子產(chǎn)品開發(fā)展現(xiàn)出多元化特點(diǎn)，給電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)提供新的方向。

4.4 驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的功能

在電子產(chǎn)品開發(fā)中，電子電路開發(fā)設(shè)計(jì)作為第一步，如何才能判斷電子電路功能是否滿足要求、保證電子電路功能與參數(shù)的專業(yè)性是電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，需要利用電子電路仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子電路功能模擬，對(duì)電路功能優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證電子電路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。在電子電路設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員可以通過使用電子電路仿真技術(shù)把模擬分析功能和電子電路設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路的綜合分析，通過模擬仿真來判斷電路中的設(shè)計(jì)誤差，了解電路運(yùn)行過程情況是否和預(yù)期不符，從而減少電路功能誤差問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能的檢測(cè)與分析，在某種程度上促進(jìn)電子產(chǎn)品功能性的提升[9]。

4.5 在電子電路的虛擬測(cè)試中應(yīng)用

在電子電路開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合各個(gè)電器元件的功能情況對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，保證電子電路設(shè)計(jì)的專業(yè)性和精密性。如果電子電路穩(wěn)定性較差、精密性不高，則必然會(huì)給電子電路運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。通過使用電子電路仿真技術(shù)，在其仿真功能的作用下能夠?qū)﹄娮与娐愤\(yùn)行情況進(jìn)行模擬，優(yōu)化設(shè)計(jì)電子電路的功能與參數(shù)，有效提高電子電路運(yùn)行的穩(wěn)定性和牢靠性。在此過程中，應(yīng)該分析和設(shè)計(jì)特殊工作環(huán)境，評(píng)估電子電路的運(yùn)行情況，檢測(cè)電子電路的運(yùn)行極限值，從而保證電子電路在高溫、高壓環(huán)境下各項(xiàng)參數(shù)的穩(wěn)定性[10]。

5 結(jié) 論

總而言之，在電子電路應(yīng)用開發(fā)過程中，把電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用其中可以實(shí)現(xiàn)電子電路性能的科學(xué)檢測(cè)與分析，便于設(shè)計(jì)人員及時(shí)找到電子電路設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，提高電子電路的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量，保證電子電路的運(yùn)行安全，促進(jìn)電子產(chǎn)品朝著集約化、現(xiàn)代化趨勢(shì)發(fā)展，讓電子產(chǎn)品應(yīng)用可以給我國(guó)社會(huì)發(fā)展提供支持。