電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用

朱登發

摘要：近年來隨著計算機技術的發展與微電子技術的成熟，基于電子電路仿真技術的電子產品設計、制作、調試、優化已經成為電子應用開發的主流模式，電子電路仿真技術在優化電子產品設計、驗證電路功能的正確性與完整性、模擬真實環境中難以刻畫的極限環境、激發新產品研究方向方面具有重要推動作用。

關鍵詞：電子電路仿真技術；電子應用開發；應用研究

一、電子電路仿真技術

電子電路仿真技術是指在計算機軟硬件環境的支撐下，基于數字模擬化方法或數學建模模型對實際的電子電路運行過程與電路特性進行仿真建模與模擬，以逼真的模擬環境與模擬效果再現真實電子電路應用過程，一方面可以通過仿真模擬技術近乎真實地刻畫電子電路的運行特性與具體功能[1]，為以仿真模型為依托的精準分析與定量計算提供虛擬仿真環境，另一方面，基于電子電路仿真技術的模型模擬與過程推演結果具有較高的可信度與較高的準確性，有利于電子產品設計與生產企業精確把控與優化調整電子產品中的各項參數指標，使得電子產品的設計與生產符合目標規格要求[2]。

電子電路仿真技術具有高度的繼承性，通過對各電子電路進行分別建模與集成化模擬，可以將電子產品的所有板塊電路進行全局統籌管理，無論是在電子電路研發還是在電子電路的特性測試試驗環節均具有傳統方法難以媲美的優勢，是電路器件設計與廣泛集成環節中不可缺少的重要方法[3]。同時，由于電子產品的設計是一項集電氣、自動化、機電等于一體的綜合性復雜工序，在設計完稿之前需要經過反復的參數調整與優化測試，以準確控制產品設計最終的質量與達標情況。

二、電子應用開發中電子電路仿真技術的作用

近年來隨著科學技術的進步與微電子產品的推廣普及，各種各樣的電子產品已然成為人們日常生產生活中必不可少的工具，無論是辦公、娛樂均與電子產品息息相關，極大地提高了人們的生產生活便利性與靈活性，是信息化時代下主流生活的重要依托性產品[4]。電子產品的更新周期較短、更新頻率較高，在電子產品市場的擴張與推動下，電子產品高度響應市場需求與用戶需求，在有限的生命周期中實現快速迭代更新。依托電子電路仿真技術的電子產品應用開發能夠在較短的時間內實現對電子電路組件部分的設計與調制優化，滿足電子產品市場快速迭代更新對時間的嚴苛要求[5]。

（1）優化電子產品的電力設計。電子元器件是電子產品中的重要組成構件，電子元器件通常具有較高的敏感性，對元器件所處的溫度、濕度、大氣壓力等具有強烈的反應，在適宜的自然環境下元器件方能發揮出其理想的應用效果，否則會極大地影響元器件的正常使用與穩定運行，增加元器件的磨損，減少元器件的使用壽命，甚至還有可能因為外界環境的變化而誘發電子產品的爆炸、漏電等問題[6]。因此電子產品設計人員在設計電力電路時需要依托計算機硬件與仿真軟件對電子產品的電子電力進行仿真模擬，基于仿真軟件所提供的跟蹤分析功能對各個元器件以及集成后的組件進行計算與分析，探究參數調整對整個電路設計的影響，并以此為基礎優化電子產品的電力設計，保障每個電子元器件的參數范圍以及電力設計的科學性。

（2）驗證電子電路功能的正確性與完整性。電子電路是電子產品中的核心環節，其功能的完整性與正確性直接關系到電子產品運行的可靠性與穩定性，進而影響電子產品的用戶使用量與市場占有率，因此加強對電子電路功能正確性與完整性檢驗是電子產品推出前的重要工序。借助電子電路仿真軟件與電子電路功能評判指標對仿真模擬的電子電路進行測試驗證，以評判指標為基準實現對電子電路正確性與完整性的定量評估與存在問題的自動定位，極大地降低了電子產品出現錯誤的概率，減少了人工處理操作帶來的龐大工作量與出錯率，有效縮減電子產品的設計周期，加快其市場推廣的進度，搶占市場發展先機。

（3）電路的仿真模擬與特性的虛擬測試。計算機軟硬件技術的發展為微電子產品的仿真模擬與虛擬測試提供了更為高性能的數學模擬計算支撐與平臺支撐，在電子電路仿真技術的支持下，計算機軟件可以模擬出電子產品不同的工作環境，將不同的工作環境套用到各個電子元器件中，測試各元器件在極端環境下的極限閾值，用于作為電子產品使用規格說明的重要參數要求，同時也可以為電子產品的電力設計提供數據依據。基于仿真模擬技術的虛擬測試克服了傳統真實環境測試時所面臨的環境復刻重新困難、復雜環境與極端環境難以有效營造等問題，借助仿真模擬技術可以保障電子產品及其元器件的極限工作狀態，從而提高電子電路的經濟性與運行可靠性。

（4）激發新的電子產品研究方向。在電子產品更新迭代頻率較高的現代化社會，電子電力仿真技術不僅可以提高電子產品設計的質量，縮短電子產品設計的時間，在模擬仿真環境下，電子產品及其元器件的結構調整與參數優化具有更高的便捷性，這種設計模式打破了傳統電子產品開發研究的環境局限性與時間局限性，在不斷的模擬測試中極易調動設計人員的主觀能動性與創新思維能力，激發其對電子產品研究方向的深入探索與求真，用一種全新的研究方向來進行電子產品的研發與調制。

三、結論

基于電子電路仿真技術的電子產品設計可以將每一道工序、每一個細微的環節進行拆解并在軟硬件環境下分別建模，在仿真環境下分別對每個環節組件進行自動化調試與優化，根據參數優化結果修改電子產品設計方案，輔助完成電子產品中電子電路的研制與調制，提高電子產品設計的科學性與合理性，相較傳統的手動計算與調試優化而言具有更高的工作效率，極大地縮短了電子產品設計與研制的周期。

參考文獻：

[1]平瑞，馬艷娥.電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用[J/OL].電子技術與軟件工程，2017，（23）：86.

[2]王茂茹.淺談電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用[J].中國培訓，2016，（21）：11.

[3]王茂茹.電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用探究[J].廣西教育，2016，（38）：9091.

[4]馮威鋒.淺談電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用[J].電子測試，2016，（12）：130131.

[5]陳喆，高春旺，張鈞赫.電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用[J].黑龍江科技信息，2015，（23）：26.

[6]李強.電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用[J].電測與儀表，2002，（07）：4043.