邢峰

（上海工物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，上海，201306）

1 電子電路仿真技術(shù)的概述

模擬虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，電子電路仿真技術(shù)非常重要，當(dāng)電子電路處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，仿真模擬與建模的過(guò)程中需要使用數(shù)學(xué)建模，結(jié)合數(shù)字模擬方法，此時(shí)要發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐作用，通過(guò)塑造軟件環(huán)境和硬件環(huán)境分析電路特性數(shù)據(jù)。應(yīng)用真實(shí)電子電路的過(guò)程中，可以采用電子電路仿真技術(shù)對(duì)真實(shí)的環(huán)境進(jìn)行模擬并觀察效果，在這個(gè)過(guò)程中，推演所獲得的結(jié)果有較高的準(zhǔn)確性，模型模擬效果的可信度更高，可以將電子電路的具體功能以及運(yùn)行的特征應(yīng)用仿真模擬技術(shù)體現(xiàn)出來(lái)，效果更加真實(shí)可靠。虛擬仿真環(huán)境是用仿真模型塑造出來(lái)的，采用定量計(jì)算的方法和精準(zhǔn)分析的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)的把控都采用這兩種方法，對(duì)于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化調(diào)整指標(biāo)以保證指標(biāo)的精確度有一定的作用，使電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中都能夠?qū)δ繕?biāo)要求予以滿(mǎn)足。

應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)可以對(duì)電子電路集成化，并采用建模的方法模擬操作，對(duì)電子產(chǎn)品的所有板塊電路實(shí)施統(tǒng)籌管理，無(wú)論是電子電路特性方面，還是使用普通方法研發(fā)方面，所具備的優(yōu)勢(shì)都是無(wú)法比擬的，這是由于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的路程復(fù)雜，而且具有綜合性的特點(diǎn)，需要將自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電技術(shù)和電氣技術(shù)集中應(yīng)用，在電路器件的設(shè)計(jì)以及集成環(huán)節(jié)是重要非常的[2]。為了對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理控制以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，保證質(zhì)量的準(zhǔn)確性，就需要優(yōu)化測(cè)試，不斷地調(diào)整參數(shù)，當(dāng)完成設(shè)計(jì)之后進(jìn)行仿真模擬操作。所以，電子電路仿真技術(shù)操作可以將電路設(shè)計(jì)的效果真實(shí)體現(xiàn)。

2 電路設(shè)計(jì)中電子電路仿真技術(shù)所發(fā)揮的作用

2.1 對(duì)電路的特性虛擬測(cè)試

應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析數(shù)據(jù)，對(duì)于各種情況下的邊界參數(shù)使用仿真軟件模擬，特別是惡劣的工作環(huán)境中電路設(shè)計(jì)應(yīng)用效果，采用仿真技術(shù)更安全，效果更好，可以讓具備極限條件范圍內(nèi)的電路處于正常的工作狀態(tài)。如果工作是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，電力參數(shù)不能在高溫環(huán)境下或者高壓條件下有所保障，應(yīng)用仿真技術(shù)進(jìn)行模擬是非常好的，運(yùn)行器件良好，工作中呈現(xiàn)出極限化的狀態(tài)。對(duì)電路的特性虛擬測(cè)試，對(duì)于真實(shí)電路的研發(fā)和設(shè)計(jì)意義重大，不僅為現(xiàn)場(chǎng)工作創(chuàng)造良好的條件，而且工作能夠順利展開(kāi)。電子應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于硬件系統(tǒng)的運(yùn)行情況采用仿真模式能夠更加深入地了解，有效控制CPU數(shù)字系統(tǒng)，從而優(yōu)化了系統(tǒng)和算法，保證程序設(shè)計(jì)的合理性[3]。在對(duì)CPU程序功能進(jìn)行仿真模擬的時(shí)候，可以與應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)合，還要進(jìn)行測(cè)試，分析測(cè)試效果，明確系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，從而提高軟件的研究開(kāi)發(fā)水平。

比如，放大電路直流電壓檢測(cè)的時(shí)候，一般的放大電路大多是屬于甲類(lèi)工作狀態(tài)的，它們的特點(diǎn)是：無(wú)論有無(wú)信號(hào)，流過(guò)晶體管的電流平均值不變，反應(yīng)到各管腳的電流電壓值不變，即這類(lèi)電壓無(wú)信號(hào)與有信號(hào)的值是一樣的，都等于它的直流靜態(tài)工作點(diǎn)的電壓值。

圖1 大電路直流電壓檢測(cè)原理圖

按照一般規(guī)律，放大狀態(tài)的硅管的UBE大約是0.7V，鍺管的UBE大約是0.2V，且UC>UB>UE，所以上面的數(shù)據(jù)合理。

2.2 對(duì)電路的功能有效驗(yàn)證

要確保驗(yàn)證方案的科學(xué)有效，在研究電子產(chǎn)品系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)完成之后，需要驗(yàn)證方案的有效性，確保電子電路設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)。采用電子仿真技術(shù)，能夠確認(rèn)電子產(chǎn)品系統(tǒng)是否可行，能夠判別實(shí)際誤差[4]。由此可以明確，在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中應(yīng)用仿真技術(shù)所發(fā)揮的作用是不可替代的，此時(shí)，如果電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在錯(cuò)誤，能夠及時(shí)解決，避免電路實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生。在制造電路和生產(chǎn)電路之前，要維護(hù)電路的功能，而且對(duì)電子仿真技術(shù)合理應(yīng)用，可以減少工作流程，提升品質(zhì)，縮短研究開(kāi)發(fā)的時(shí)間。

2.3 對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式予以更新

電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)，對(duì)電子集成電路的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。當(dāng)前對(duì)集成電路有很高的要求，主要是由于電子產(chǎn)品的更新速度快，在芯片上集成，所發(fā)揮的電子功能是具有傳統(tǒng)意義的，電子產(chǎn)品有較高的可靠性，工作效率有所提高[5]。應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)設(shè)計(jì)電路的時(shí)候，需要考慮到聯(lián)合運(yùn)行狀態(tài)以及所存在的問(wèn)題，之后進(jìn)行修改并作出調(diào)整，使電路設(shè)計(jì)水平有所提高，對(duì)集成電路的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中對(duì)于實(shí)踐更加重視，經(jīng)過(guò)多次的修改之后，進(jìn)入到制作環(huán)節(jié)則需要調(diào)試，然后根據(jù)調(diào)式的結(jié)果進(jìn)行修改。經(jīng)過(guò)調(diào)試流程之后，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平更高，更容易達(dá)到要求。所以，在電力產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，電子電路仿真技術(shù)是必要的，在對(duì)電路設(shè)計(jì)的修改以及調(diào)整上多存在優(yōu)勢(shì)，從而提高電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量[6]。這就意味著，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，局限于傳統(tǒng)方式是不夠的，而是要及時(shí)創(chuàng)新，才能設(shè)計(jì)出新型的電子產(chǎn)品。

2.4 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新

應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)可以創(chuàng)新電路方案并優(yōu)化設(shè)計(jì)。如果外界的環(huán)境溫度產(chǎn)生變化，多數(shù)電子產(chǎn)品對(duì)溫度有較高的敏感度，隨著溫度的變化，器件的功能也會(huì)受到影響。在非正常環(huán)境溫度下分析電路仿真技術(shù)，發(fā)現(xiàn)電路表現(xiàn)不通的特征，通過(guò)分析所獲得的結(jié)果，可以作為電路設(shè)計(jì)的依據(jù)，通過(guò)及時(shí)更改整體電路設(shè)計(jì)方案并予以?xún)?yōu)化，保證電路更加完善。應(yīng)用電路仿真技術(shù)，優(yōu)化電路設(shè)計(jì)方案，還能夠幫助研究開(kāi)發(fā)人員，如果受到溫度變化的影響產(chǎn)生變幻無(wú)常的情況，能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)，以提高電子產(chǎn)品的性能，從而保障了電路設(shè)計(jì)。

3 電子電路仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

二十世紀(jì)70年代的初期，SPICE仿真軟件被美國(guó)加州大學(xué)開(kāi)發(fā)出來(lái)，隨著電路仿真軟件功能的不斷完善并成熟，在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其價(jià)值[7]。此外，PROTEL仿真軟件也是非常重要的，其所具備的一個(gè)突出功能是印制板以及電路原理圖的設(shè)計(jì)，這款軟件可以從電路設(shè)計(jì)到成品全過(guò)程應(yīng)用，最終使電子產(chǎn)品完整實(shí)現(xiàn)，使其突出的作用得以充分發(fā)揮。

在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的過(guò)程中，電子電路仿真系統(tǒng)模型不斷完善。比如，中央處理器的數(shù)字電路仿真算法以及相關(guān)的技術(shù)，處于信息技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境中，電子應(yīng)用技術(shù)不斷更新，研究電子電路仿真技術(shù)，主要是針對(duì)硬件的仿真。在對(duì)中央處理器的程序功能進(jìn)行仿真的過(guò)程中，重在對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)的過(guò)程進(jìn)行仿真操作，實(shí)時(shí)仿真嵌入式電子系統(tǒng)的應(yīng)用程序，對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行仿真。在程序運(yùn)行的過(guò)程中應(yīng)用電子仿真技術(shù)，這也是技術(shù)的發(fā)展方向[8]。到目前為止，軟件的設(shè)計(jì)和硬件的設(shè)計(jì)都存在局限，仿真中央處理器的程序是需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題，對(duì)于工藝生產(chǎn)正確理解，能夠解決應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，在生產(chǎn)半導(dǎo)體的過(guò)程中將電子產(chǎn)品系統(tǒng)方案融入其中，應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)社會(huì)化、協(xié)作化，并專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，同時(shí)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化以及開(kāi)發(fā)工具的簡(jiǎn)潔性，使仿真技術(shù)逐漸完善，開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的周期越來(lái)越短，技術(shù)更加先進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的研究可以明確，電子電路仿真技術(shù)在電路設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要的價(jià)值，對(duì)電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)質(zhì)量具有重要的影響。在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的時(shí)候，任何一個(gè)環(huán)節(jié)以及任何一個(gè)工序中，電子電路仿真技術(shù)都發(fā)揮基礎(chǔ)性的作用，之后經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)試和優(yōu)化，根據(jù)所獲得的結(jié)果修改參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而完成調(diào)制電子電路工作，產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，提高了工作質(zhì)量和工作效率，縮短了設(shè)計(jì)的周期。所以，電子電路仿真技術(shù)有非常大的發(fā)展空間，在實(shí)際工作中廣泛應(yīng)用。