探究電子線路設計中EDA技術的應用分析

姜碩

（吉林財經學校，吉林長春，132013）

0 引言

在電子產品的設計中，電子線路是關鍵的組成部分，其質量直接影響著電子線路的使用安全。如果電子線路的設計過程中，工具的使用十分關鍵，EDA 技術系列軟件如Multisim、Oread 以及技術人員熟知的SystemView、HFSS 等實現(xiàn)了電子設計的自動化，通過計算機語言，實現(xiàn)系統(tǒng)級仿真并模擬運行，實現(xiàn)了技術人員對電子線路的系統(tǒng)化設計和調試。

良好的電路板設計能夠使電子產品在質量上提升層次，同時也能夠使電子產品的系統(tǒng)性能更加完善。EDA 技術的主要內涵就是通過系統(tǒng)邏輯描述及系統(tǒng)特定邏輯語言進行編程和表現(xiàn)[1]。通過這項技術能夠從電子信息技術的編程領域上提高智能化水平，并就EDA 技術的相關元件實現(xiàn)高水平的智能化設計，這對于不斷發(fā)展的電子工業(yè)來說，無疑是提升了其設計的水平和等級。

1 EDA 技術在電子線路設計中的實現(xiàn)方式

依照EDA 技術的基本特征，在電子線路設計中，一般遵循“自頂而下”的系統(tǒng)模塊劃分方式，在高層設計中輸入VHDL 代碼。將代碼編譯成VHDL 文件，從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能，這期間根據(jù)代碼的級別進行功能仿真，以保證設計功能的正常實現(xiàn)。而后，用專門的仿真器對源代碼進行優(yōu)化，生成關鍵的門級描述網表文件。以便實現(xiàn)對硬件電路，此后，還要對網表文件進行時序仿真，以便匹配適配器進行具體的邏輯映射操作，這其中包括邏輯分割、優(yōu)化、布線、線路底層器件配置等。運行適配器后，得出結果，再進行時序仿真，檢驗電子芯片的真正性能。適配操作后，通過CPLD/FPGA/ASIC 芯片實現(xiàn)小批量和大批量的產品開發(fā)與實現(xiàn)。如圖1所示。

2 EDA 技術在電子線路設計中的實際應用

2.1 以ADS 為代表的射頻電子線路設計及實驗

射頻電子線路屬于基本電子線路中較為常見的一種，同時也是電子線路設計中常常會遇見的一種特殊的線路情況。在此類型的電子線路中，EDA 技術能夠起到重要作用，并且在相關技術與設計的實際應用中反饋出良好的時間數(shù)據(jù)。一般來講，常用的軟件有ADS、HFSS、CST、AWR，其中ADS 使用較為廣泛，該軟件主要采用矩量法，在器件分析、電路設計分析等方面具有相當高的準確度，非常適合專業(yè)的研究和實驗數(shù)據(jù)的獲得。在眾多的軟件中，ADS 軟件最為常用，對微帶無源電路的參數(shù)運算，即在電子線路設計中常見的耦合器、濾波器等方面有著十分廣泛的應用。

圖1 EDA 實現(xiàn)圖

在EDA 技術應用在射頻電子線路時，采用ADS 軟件進行C 波段微帶濾波器的設計，設計要求為4.25GHz-5.5GHz，帶內插損設定為1dB。根據(jù)設計有要求，通過AER 軟件首先進行濾波器快速擬合運算并選擇5 階半波長寬邊耦合諧振微帶濾波器為任務，同時設定參數(shù)：帶寬3.85GHz-5.95 GHz，帶內插損選擇0.2dB，介質（ε=9.6，厚度25mil），得出模型后，形成仿真參數(shù)曲線，得出結果后，我們進行電磁數(shù)值的計算，對濾波器的性能進行調試。接下來，使用ADS 軟件，對傳輸耦合線進行逐一修正，進入EM 模式進行矩量分析，得出準確的濾波器優(yōu)化參考。需要注意的是，這個過程可以反復進行，直到我們認為電路的運行參數(shù)達到最佳，可以滿足實際的應用需求。經過反復的運算和模擬，濾波器設計基本成型，而反復修正和優(yōu)化的濾波器在實際應用中也經得起檢驗。

2.2 以Muhisim 為代表的電子線路檢驗及價值

在現(xiàn)代通信電子線路中的改革，是EDA 技術最主要的應用之一，其中Muhisim 是最為常見的應用平臺。通過該平臺，可實現(xiàn)對電子元件和電子儀器儀表的仿真模擬，對專業(yè)的電子實驗室來講，具有非常大的實用價值。通過Muhisim，可以顯著提高了實驗的數(shù)量和效率，特別是典型的雙邊帶調制電路，運用Muhisim 可直觀地呈現(xiàn)信號的波形圖和變化規(guī)律，對電路運行的實際效果實驗和調試都有相當大的幫助，在自身功能上，Muhisim 包含豐富的元件庫和十多個虛擬儀表，可以實現(xiàn)全面地仿真，是電子線路設計實驗中不可或缺的軟件平臺。

可以毫不夸張地說，EDA 技術在電子線路的設計領域極大地改良了傳統(tǒng)設計中準確性度不夠高的缺陷，使現(xiàn)代的通訊電子線路技術實驗與檢驗水平上了新臺階。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先在設計方案上，EDA 技術能夠在仿真系統(tǒng)的設計基礎上，為通訊電子線路解決準確性不高的傳統(tǒng)弊病，同時在電子線路的功能性上有了更深刻的研究。其次，在一系列的設計方案里，相關技術人員能夠針對主要的電子線路進行功能性的開發(fā)，對于傳統(tǒng)的通訊線路來講，新式的線路能夠實現(xiàn)更高的智能化。再次，通過EDA 技術的分析軟件能夠自動化進行數(shù)據(jù)對比，從而對電子線路的通信進行驗證，顯示實驗的真實效果，增強現(xiàn)代電子線路系統(tǒng)的設計合理性。對于這種應用手段，還可以將其技術應用在通訊行業(yè)的繼續(xù)培訓上，對工作人員進行EDA 技術的培訓，增強從業(yè)人員對現(xiàn)代電子線路的功能研究層次。

2.3 以MAX+plus 軟件為代表的信號處理應用

EDA 技術在信號的處理方面能夠提高信息接收與反饋的準確性，通過相關技術操作，不僅能夠降低處理信號的難度與強度，同時能為相關處理工作提供一定的便利[2]。其中MAX+plus 軟件可以為電子線路設計提供多種功能的宏模塊，由時序電路、運算電路、存儲器三大宏模塊組成，通過ROM 和除法器，可實現(xiàn)正弦波基波信號的存儲和調幅電路設計。以MAX+plus 為代表的軟件，其技術的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在增強技術處理準確性和提高設計圖的準確性。再技術處理工作之前，相關人員需要對硬件的參數(shù)反復確認，實現(xiàn)語言的有機轉化，對電路設計的可操作性實現(xiàn)更有效的鏈接。在基礎工藝上對相關結構的優(yōu)化工作中，EDA 技術不僅能夠增強信號處理能力，同時在處理方法上為工作人員提供了更便捷的途徑，降低了一定程度的操作難度，為設計成本起到節(jié)約作用，對工作人員的效率提升起到助益作用。

3 EDA 技術應用于電子線路設計時對操作人員的要求

通過實際應用我們可以看到，EDA 技術在實際的電路設計中起到了非常關鍵的作用。同時也對操作者和技術人員提出了較高的要求。首先在進行EDA 技術語言編程的時候，對設計方案的編譯工作要更重視對電子產品的智能化與自動化的水平提升，同時，對于實用EDA 技術的語言進行編譯自動化的實現(xiàn)過程中，應將提升性能作為設計產品的第一理念。第二，對于EDA 設計工作的仿真編譯工作，要在設計共組中對其不斷的整合和優(yōu)化，以保證電子線路系統(tǒng)的實用性能與自動化流程，同時更要注意一些容易發(fā)生的問題，并對這些常見問題予以防范。EDA 技術在對硬件語言的描述過程中，需要注意在各個單元組成的電路設計中進行仿真，這樣的做法不僅能夠使電路設計趨于完善，同時也對電子線路的系統(tǒng)化性能進行了進一步的提升。在完整的自動化電路系統(tǒng)的設計中，變成要做到與其他方面的電路設計進行配合工作，從而達到科學合理的設計理念。再次，對于EDA 技術的強大功能，相關配合使用的軟件對于客觀條件的硬性要求，也是需要設計者考慮的，并且對于類似PCB之類的搭配軟件，設計者應對其密度與尺寸進行合理的規(guī)劃和調節(jié)，避免不必要的設計誤區(qū)產生。

4 結束語

EDA 技術是現(xiàn)代電子技術發(fā)展的重要表現(xiàn)，同時也是提升現(xiàn)代電子工業(yè)的重要技術支持。在相關實際電子線路設計工作中，EDA 技術的相關編程工作是比較嚴苛的，尤其是在與其他軟件搭配過程中，要注意操作的精細度和對數(shù)據(jù)分析能力的提升。對于這些工作流程及需要注意的事項，EDA技術在實踐應用中，相關設計與編程人員應進行更細致的探討和研究，使其應用性能提升，并更加適合大范圍的推廣。