電子應(yīng)用開發(fā)中電子電路仿真技術(shù)的作用分析

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)是以實現(xiàn)圖形化為目標，將電子電路的工作狀態(tài)進行虛擬現(xiàn)實模擬，同時通過應(yīng)用數(shù)值分析的方式來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)真實電子電路應(yīng)用過程的方式，能夠近乎真實的展現(xiàn)電子電路的運行特點和功能，虛擬仿真環(huán)境為以仿真模型為依托的精準分析和定量計算提供了依據(jù)。同時電子電路仿真技術(shù)的模型模擬和過程推演結(jié)果具有較高的準確性和可信度，在電子產(chǎn)品設(shè)計中，有利于生產(chǎn)企業(yè)精確把握電子產(chǎn)品的各項指標并且為參數(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)品的開發(fā)設(shè)計符合設(shè)計要求和標準。

2 電子應(yīng)用開發(fā)中常用的電子電路仿真軟件

在進行電子應(yīng)用開發(fā)過程中，會借助電子電路仿真軟件進行仿真模擬，當前仿真軟件種類繁多。上世紀70年代美國加州大學(xué)推出SPICE仿真軟件，隨后歷經(jīng)長時間的發(fā)展和改進，SPICE已經(jīng)成為技術(shù)功能較為成熟的軟件，在電子應(yīng)用開發(fā)中被廣泛應(yīng)用，是仿真軟件開發(fā)的典型標準。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)勢在于電路原理圖設(shè)計和印制板設(shè)計，能夠?qū)㈦娮赢a(chǎn)品從電路設(shè)計到成品的整個過程進行完整的仿真模擬，是一款在我國應(yīng)用比較普遍的微機版電子電路輔助設(shè)計軟件，

3 電子應(yīng)用開發(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

電子產(chǎn)品中的電子元器件是十分重要的組成部件，電子元器件對外部環(huán)境具有較好的敏感性，對元器件周圍的溫度、濕度和大氣壓力等條件因素變化會產(chǎn)生強烈的反應(yīng)，只有在各個因素適宜的環(huán)境條件下電子元器件才會發(fā)揮出很好的效果，否則會對元器件的性能造成很大不利影響，致使其正常穩(wěn)定運行遭受很大阻礙，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)品漏電和爆炸等問題。因此，設(shè)計人員在對電子產(chǎn)品的電子電路進行設(shè)計時，要利用計算機軟硬件環(huán)境通過仿真技術(shù)進行仿真模擬，然后通過仿真效果顯示出的電子產(chǎn)品性能特點對產(chǎn)品各個元器件等組件進行精確的計算和分析，研究出適合電路設(shè)計的參數(shù)，作為電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的參考，保證產(chǎn)品的每個電子元器件的參數(shù)在標準范圍之內(nèi)，提升電力設(shè)計的安全性和科學(xué)性。

3.2 電路的仿真模擬和特性的虛擬測試

隨著計算機軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，電子產(chǎn)品的仿真模擬和虛擬測試擁有更加高性能的數(shù)學(xué)模擬計算平臺支撐，通過電子電路仿真技術(shù)的應(yīng)用支持，計算機軟件能夠?qū)㈦娮赢a(chǎn)品不同的工作環(huán)境真實模擬出來，能夠讓電子產(chǎn)品在不同環(huán)境條件中運行并且獲取電子元器件相應(yīng)的閾值，以此來確定元器件的參數(shù)范圍作為電子產(chǎn)品使用規(guī)格說明的重要參數(shù)要求，同時為電子產(chǎn)品電力設(shè)計達到標準提供精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。與傳統(tǒng)的真實環(huán)境測試相比，仿真模擬技術(shù)的虛擬測試解決了環(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行的可靠性和經(jīng)濟性。

3.3 驗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對電子產(chǎn)品運行的穩(wěn)定性產(chǎn)生決定性影響，從而會影響客戶體驗的滿意度和市場競爭力，因此要想提升電子產(chǎn)品的市場占有率和核心競爭力就要加強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判指標來驗證仿真模擬的電子電路性能，對電子電路的正確性和完整性進行定量評估，對電路中存在的問題及時發(fā)現(xiàn)，有效減少電子產(chǎn)品的出錯概率，對后續(xù)人工維護改錯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)計周期，擴大市場推廣范圍，搶先占領(lǐng)市場主導(dǎo)地位。

3.4 促進新型電子產(chǎn)品的開發(fā)

在當今科學(xué)技術(shù)更新?lián)Q代十分迅速的信息時代，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)計的效率和質(zhì)量，減少電子產(chǎn)品設(shè)計的時間。在模擬仿真環(huán)境中對產(chǎn)品的電子電路進行仿真模擬和推演，有利于更好的對電子電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化。傳統(tǒng)模式下產(chǎn)品開發(fā)研究具有環(huán)境和時間上很大局限，而仿真技術(shù)能夠打破這種限制，在仿真模擬測試過程中能夠充分調(diào)動工作人員的積極性和創(chuàng)新思維能力，激發(fā)其對電子產(chǎn)品設(shè)計的靈感和探索精神，在不斷探索的道路上實現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的創(chuàng)新。

4 電子電路仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢

電子應(yīng)用的開發(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)代計算機技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，同時也在時代的信息化進程中得到不斷發(fā)展和完善。當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，還不能對具備CPU的數(shù)字系統(tǒng)進行仿真模擬。但隨著電子電路仿真技術(shù)的不斷進步和系統(tǒng)算法的不斷精確，設(shè)計人員的技術(shù)水平和手段也在不斷提升，未來一定會實現(xiàn)CPU程序的電子電路仿真，增強電子電路的穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計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。基于這樣的目標，電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)中會獲得更加全面的發(fā)展，技術(shù)手段和開發(fā)設(shè)備也日趨完善，逐漸縮短電子產(chǎn)品開發(fā)周期，提升電子產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的效率。

5 結(jié)束語

電子電路仿真技術(shù)對電子應(yīng)用開發(fā)至關(guān)重要，其將電子產(chǎn)品設(shè)計過程中的每一道工序和細微環(huán)節(jié)都能分解，并基于計算機軟硬件環(huán)境進行分別建模，能夠在仿真模擬條件下對電子電路結(jié)構(gòu)和每個參數(shù)進行自動調(diào)試和優(yōu)化，為設(shè)計人員的電子產(chǎn)品設(shè)計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。