電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用研究

馬琛 趙明 孟翔宇 張月奎 姜祝

摘 要 近些年，伴隨著科技的快速發展，在電子應用技術的開發過程中，電路仿真技術也取得了有效且快速的發展，也能夠較好地在實際工作中運用這項技術。文章主要是分析其電子仿真技術在應用開發中的價值以及作用，探究其未來的發展趨勢，使更加成熟的電子電路仿真技術應用到實際開發中。

關鍵詞 電子電路；電子應用開發；仿真技術

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）236-0120-02

逐步完善和快速發展的科技，呈現給我們的是各種各樣的高科技電子產品，很大程度上方便了我們的生活，同時提高了生活質量。但是，新型的電子產品的迅猛發展，縮短了更新換代的頻率，人們的需求將會越來越高，使得技術開發人員需要更快地研發出更新的產品，在開發過程中還要研究更新的技術，在此過程中能夠起到重要作用的是電子電路仿真技術，需要有效應用和不斷創新此項技術，是推動電子應用行業前進的重要關鍵，同時也使得新型開發方式更容易實現。

1 電子電路仿真技術

電子電路仿真技術是模擬虛擬現實的一種技術，指對電子電路運行的過程通過數學建模模型或者數字模擬的方法進行仿真模擬與建模的，需要計算機支撐的同時具備軟件和硬件環境，而且要結合反映電路特性的數據分析的方法。真實的電子電路應用過程可以模擬真實環境和效果，其中，電子電路仿真技術的過程具有很高的準確性和可信度用來推演和模型模擬；另外，幾乎真實地畫出電子電路的具體功能和運行特征通過仿真模擬技術，虛擬仿真環境是以定量計算和精準分析的方法來仿真模型。這兩方面都有利于設計電子產品、優化調整與精確把控各項指標，電子產品生產與設計能夠滿足目標要求。

各電子電路通過對其進行集成化與建模模擬，全局統籌管理電子產品的所有板塊的電路，不管是電子電路的測試特性還是研發都具備普通方法無法比及的優勢，因為設計電子產品是一道具有復雜性和綜合性的工序，需要集自動化、電氣、機電于一體，是廣泛集成環節和設計電路器件中的必要步驟，為了控制產品設計的達標和質量的準確性，需要進行優化測試和參數調整的反復進行，在設計稿完成之前，因此電子電路仿真技術具有高度的繼承性[1]。

2 電子電路仿真技術在電子應用開發中的作用

1）便于電路的虛擬測試特性。利用計算機對數據進行分析，模擬出各種情況下的邊界參數以及惡劣的工作環境，使具備極限條件范圍內的電路狀態更容易實現工作，如果在現場工作，電力參數無法在高溫或者高壓條件下獲得保障，這時，就可以采用仿真技術來展開模擬，良好的運行器件，工作狀態處于極限化中。在研發和設計真實電路方面具有非凡的意義，奠定了良好的基礎，工作也能夠順利進行。隨著電子應用技術不斷發展和進步，硬件系統中會越來越多的采用仿真模式，CPU數字系統能夠被其控制，使系統和算法漸漸得到優化，程序設計的更加合理。仿真CPU程序功能可以結合應用系統，協助提供測試，對測試效果進行分析，確定運用系統后能夠正常運作，獲取高水準的軟件研發[2]。

2）便于驗證電路功能的有效。為驗證方案的有效性，在研發和設計完成電子產品系統之后，需要對此方案進行有效性的驗證，其目的是未來保證電子電路設計達到要求的標準。電子仿真技術有效的采取，能使電子產品系統的可行性更準確的加以辨別，實際誤差的存在也可以精確的判別。這樣我們就能很容易的發現，將電路仿真技術應用到電子應用開發中是具有不可替代的作用和意義，與此同時，也能夠把電路設計過程中容易出錯的問題避開，在開始制造和生產電路之前，電路的具體功能得到維護，合理應用的電子仿真技術能夠對工作人員的環節做一些精簡，品質得以提升，研發時間也能夠縮短[3]。

3）便于開發電子產品的方式的更新。電子電路仿真技術在電子應用開發中有著較為廣泛的應用，并且發揮會更多的積極作用，比如促進發展的電子集成電路。目前對集成電路要求較高是由于更新速度很快的電子產品造成的，集成在芯片之上的是傳統意義上的電子功能，工作效率和可靠性能夠在電子產品上得到提高。這項電子電路仿真技術也是可以實現，在聯合運行存在的狀態和問題進行后修改以及調整，就能夠準確提高電路的設計和促進集成電路的發展。在整體比較繁雜的研發流程中，開發工作者在研發過程中更側重于實踐，經歷多次的修改、設計以及再次制作的過程后也需要調試，其中起到關鍵作用的是調試和修改。如果沒有調試和修改的流程，產品的設計和性能很難達到要求，不能缺少的流程的調試和修改在電子電路仿真技術中也是必備的，明顯優于之前電路的修改以及調整，進而電子產品的準確性在調試和修改中得到提升。所以電子產品的研發不能局限于之前的傳統方式，要及時創新新型的開發技術[4]。

4）便于電路的方案的創新及優化設計。如果外界的環境中的溫度出現很明顯的變化，大部分的電子產品都存在對溫度的敏感性，在這種溫度變化的情況下，將很嚴重的影響到器件的功能。電路仿真技術有效的分析在這種非正常環境溫度下電路表現出來的不通的特征，分析結果能夠作為設計人員可以采用的依據，對整體電路設計方案做出及時的更改以及優化。電路仿真技術有效的應用下，對電路設計方案的優化方面，研發人員也能夠得到相應的幫助， 進而對溫度變幻無常的情況帶來的影響能夠有效的應對，電子產品性能得到提高，以及科學的電路設計得到保障[5]。

3 電子電路仿真技術的未來發展趨勢

隨著科技的不斷發展和創新，電路仿真軟件是想要開展電子應用開發的必備之需，現如今在仿真軟件方面的種類非常多，比如，20世紀70年代初期由美國加州大學開發的一款軟件——SPICE仿真軟件，在不斷的完善電路仿真軟件的功能使之逐步步入成熟，因此，此款軟件目前已為仿真軟件的標準。

此外，微型計算機版本的電子電路輔助設計軟件PROTEL仿真軟件，也是非常重要的。這款軟件比較突出的功能是印制板設計和電路原理圖設計，在我國被廣泛的應用，從電路設計一直到成品這款軟件都能夠完整的實現電子產品，發揮其特別突出的作用[6]。

未來在計算機應用技術中，將產生不斷完善的電子電路仿真系統模型，例如，CPU的數字電路仿真算法和技術，現如今迅猛的信息技術的發展趨勢，是不斷更新電子應用技術以及對電子電路仿真技術的研究，僅有的硬件仿真是電子電路仿真技術目前的現狀。例如，仿真CPU的程序功能，是仿真整個電子系統過程中，能夠對嵌入式電子系統進行應用程序的實時仿真，測試其工作情況，在運行程序的過程中，這也是電子仿真技術未來的一個技術發展方向。迄今為止，軟件和硬件的設計受到限制，仿真CPU的程序能夠解決這一重大問題，合理和正確的解決工藝生產上存在的不可解決的應用軟件的設計，在半導體的生產中融入電子產品的系統方案，社會化、協作化和專業化階段已經是目前電子電路仿真技術的應用階段，同時結合設計手段和開發工具的簡潔性，將會越來越完善仿真技術的發展，縮短開發電子產品的周期，也會實現越來越先進的技術。

4 結論

綜上所述，電子應用開發中的電子電路仿真技術起到了至關重要的作用，也直接影響到了電子應用開發的質量，同時電子產品設計的每一步細微環節和每一道工序后的分別建模都是基礎，再通過進一步的調試和優化后的結果參數修改設計方案，進而完成電子電路的調制和研制，合理和科學的調高產品設計，工作效率大大提高，研制和設計的周期也有效縮短。因此，電子電路仿真技術的發展空間是巨大的，得以廣泛應用于實際工作中。

參考文獻

[1]楊威，耿健.電子模擬仿真實驗室的研究與開發[J].現代電子技術，2018，514（11）：113-117.

[2]周飛，于弘洋，王威峰，等.基于可關斷器件電力電子裝置納秒級開關暫態實時仿真技術研究[J].高電壓技術，2017，12（7）：56-63.

[3]雷永鋒，孫莉莉，李自成.基于平均電流的功率因數校正電路設計與仿真[J].現代電子技術，2017，10（14）：186-190.

[4]鄒祎，馬曉軍，魏曙光.基于FPGA的大功率電力電子器件仿真[J].電力電子技術，2017，13（5）：120-122.

[5]陳崢.基于動態連續數據的GPU調試系統設計和實現[J].電子技術應用，2018，480（6）：14-16.

[6]欒志存，張躍軍，王佳偉，等.基于線性反饋的多模混合可重構PUF電路設計[J].電子技術應用，2018，44（11）：30-34.