電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的作用研究

馬琛 趙明 孟翔宇 張?jiān)驴? 姜祝

摘 要 近些年，伴隨著科技的快速發(fā)展，在電子應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電路仿真技術(shù)也取得了有效且快速的發(fā)展，也能夠較好地在實(shí)際工作中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)。文章主要是分析其電子仿真技術(shù)在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的價(jià)值以及作用，探究其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，使更加成熟的電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際開(kāi)發(fā)中。

關(guān)鍵詞 電子電路；電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)；仿真技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）236-0120-02

逐步完善和快速發(fā)展的科技，呈現(xiàn)給我們的是各種各樣的高科技電子產(chǎn)品，很大程度上方便了我們的生活，同時(shí)提高了生活質(zhì)量。但是，新型的電子產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，縮短了更新?lián)Q代的頻率，人們的需求將會(huì)越來(lái)越高，使得技術(shù)開(kāi)發(fā)人員需要更快地研發(fā)出更新的產(chǎn)品，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中還要研究更新的技術(shù)，在此過(guò)程中能夠起到重要作用的是電子電路仿真技術(shù)，需要有效應(yīng)用和不斷創(chuàng)新此項(xiàng)技術(shù)，是推動(dòng)電子應(yīng)用行業(yè)前進(jìn)的重要關(guān)鍵，同時(shí)也使得新型開(kāi)發(fā)方式更容易實(shí)現(xiàn)。

1 電子電路仿真技術(shù)

電子電路仿真技術(shù)是模擬虛擬現(xiàn)實(shí)的一種技術(shù)，指對(duì)電子電路運(yùn)行的過(guò)程通過(guò)數(shù)學(xué)建模模型或者數(shù)字模擬的方法進(jìn)行仿真模擬與建模的，需要計(jì)算機(jī)支撐的同時(shí)具備軟件和硬件環(huán)境，而且要結(jié)合反映電路特性的數(shù)據(jù)分析的方法。真實(shí)的電子電路應(yīng)用過(guò)程可以模擬真實(shí)環(huán)境和效果，其中，電子電路仿真技術(shù)的過(guò)程具有很高的準(zhǔn)確性和可信度用來(lái)推演和模型模擬；另外，幾乎真實(shí)地畫(huà)出電子電路的具體功能和運(yùn)行特征通過(guò)仿真模擬技術(shù)，虛擬仿真環(huán)境是以定量計(jì)算和精準(zhǔn)分析的方法來(lái)仿真模型。這兩方面都有利于設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品、優(yōu)化調(diào)整與精確把控各項(xiàng)指標(biāo)，電子產(chǎn)品生產(chǎn)與設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足目標(biāo)要求。

各電子電路通過(guò)對(duì)其進(jìn)行集成化與建模模擬，全局統(tǒng)籌管理電子產(chǎn)品的所有板塊的電路，不管是電子電路的測(cè)試特性還是研發(fā)都具備普通方法無(wú)法比及的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)電子產(chǎn)品是一道具有復(fù)雜性和綜合性的工序，需要集自動(dòng)化、電氣、機(jī)電于一體，是廣泛集成環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)電路器件中的必要步驟，為了控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的達(dá)標(biāo)和質(zhì)量的準(zhǔn)確性，需要進(jìn)行優(yōu)化測(cè)試和參數(shù)調(diào)整的反復(fù)進(jìn)行，在設(shè)計(jì)稿完成之前，因此電子電路仿真技術(shù)具有高度的繼承性[1]。

2 電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的作用

1）便于電路的虛擬測(cè)試特性。利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，模擬出各種情況下的邊界參數(shù)以及惡劣的工作環(huán)境，使具備極限條件范圍內(nèi)的電路狀態(tài)更容易實(shí)現(xiàn)工作，如果在現(xiàn)場(chǎng)工作，電力參數(shù)無(wú)法在高溫或者高壓條件下獲得保障，這時(shí)，就可以采用仿真技術(shù)來(lái)展開(kāi)模擬，良好的運(yùn)行器件，工作狀態(tài)處于極限化中。在研發(fā)和設(shè)計(jì)真實(shí)電路方面具有非凡的意義，奠定了良好的基礎(chǔ)，工作也能夠順利進(jìn)行。隨著電子應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，硬件系統(tǒng)中會(huì)越來(lái)越多的采用仿真模式，CPU數(shù)字系統(tǒng)能夠被其控制，使系統(tǒng)和算法漸漸得到優(yōu)化，程序設(shè)計(jì)的更加合理。仿真CPU程序功能可以結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)，協(xié)助提供測(cè)試，對(duì)測(cè)試效果進(jìn)行分析，確定運(yùn)用系統(tǒng)后能夠正常運(yùn)作，獲取高水準(zhǔn)的軟件研發(fā)[2]。

2）便于驗(yàn)證電路功能的有效。為驗(yàn)證方案的有效性，在研發(fā)和設(shè)計(jì)完成電子產(chǎn)品系統(tǒng)之后，需要對(duì)此方案進(jìn)行有效性的驗(yàn)證，其目的是未來(lái)保證電子電路設(shè)計(jì)達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。電子仿真技術(shù)有效的采取，能使電子產(chǎn)品系統(tǒng)的可行性更準(zhǔn)確的加以辨別，實(shí)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(fā)現(xiàn)，將電路仿真技術(shù)應(yīng)用到電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中是具有不可替代的作用和意義，與此同時(shí)，也能夠把電路設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出錯(cuò)的問(wèn)題避開(kāi)，在開(kāi)始制造和生產(chǎn)電路之前，電路的具體功能得到維護(hù)，合理應(yīng)用的電子仿真技術(shù)能夠?qū)ぷ魅藛T的環(huán)節(jié)做一些精簡(jiǎn)，品質(zhì)得以提升，研發(fā)時(shí)間也能夠縮短[3]。

3）便于開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的方式的更新。電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中有著較為廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮會(huì)更多的積極作用，比如促進(jìn)發(fā)展的電子集成電路。目前對(duì)集成電路要求較高是由于更新速度很快的電子產(chǎn)品造成的，集成在芯片之上的是傳統(tǒng)意義上的電子功能，工作效率和可靠性能夠在電子產(chǎn)品上得到提高。這項(xiàng)電子電路仿真技術(shù)也是可以實(shí)現(xiàn)，在聯(lián)合運(yùn)行存在的狀態(tài)和問(wèn)題進(jìn)行后修改以及調(diào)整，就能夠準(zhǔn)確提高電路的設(shè)計(jì)和促進(jìn)集成電路的發(fā)展。在整體比較繁雜的研發(fā)流程中，開(kāi)發(fā)工作者在研發(fā)過(guò)程中更側(cè)重于實(shí)踐，經(jīng)歷多次的修改、設(shè)計(jì)以及再次制作的過(guò)程后也需要調(diào)試，其中起到關(guān)鍵作用的是調(diào)試和修改。如果沒(méi)有調(diào)試和修改的流程，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和性能很難達(dá)到要求，不能缺少的流程的調(diào)試和修改在電子電路仿真技術(shù)中也是必備的，明顯優(yōu)于之前電路的修改以及調(diào)整，進(jìn)而電子產(chǎn)品的準(zhǔn)確性在調(diào)試和修改中得到提升。所以電子產(chǎn)品的研發(fā)不能局限于之前的傳統(tǒng)方式，要及時(shí)創(chuàng)新新型的開(kāi)發(fā)技術(shù)[4]。

4）便于電路的方案的創(chuàng)新及優(yōu)化設(shè)計(jì)。如果外界的環(huán)境中的溫度出現(xiàn)很明顯的變化，大部分的電子產(chǎn)品都存在對(duì)溫度的敏感性，在這種溫度變化的情況下，將很?chē)?yán)重的影響到器件的功能。電路仿真技術(shù)有效的分析在這種非正常環(huán)境溫度下電路表現(xiàn)出來(lái)的不通的特征，分析結(jié)果能夠作為設(shè)計(jì)人員可以采用的依據(jù)，對(duì)整體電路設(shè)計(jì)方案做出及時(shí)的更改以及優(yōu)化。電路仿真技術(shù)有效的應(yīng)用下，對(duì)電路設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化方面，研發(fā)人員也能夠得到相應(yīng)的幫助， 進(jìn)而對(duì)溫度變幻無(wú)常的情況帶來(lái)的影響能夠有效的應(yīng)對(duì)，電子產(chǎn)品性能得到提高，以及科學(xué)的電路設(shè)計(jì)得到保障[5]。

3 電子電路仿真技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，電路仿真軟件是想要開(kāi)展電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)的必備之需，現(xiàn)如今在仿真軟件方面的種類(lèi)非常多，比如，20世紀(jì)70年代初期由美國(guó)加州大學(xué)開(kāi)發(fā)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(biāo)準(zhǔn)。

此外，微型計(jì)算機(jī)版本的電子電路輔助設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和電路原理圖設(shè)計(jì)，在我國(guó)被廣泛的應(yīng)用，從電路設(shè)計(jì)一直到成品這款軟件都能夠完整的實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品，發(fā)揮其特別突出的作用[6]。

未來(lái)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中，將產(chǎn)生不斷完善的電子電路仿真系統(tǒng)模型，例如，CPU的數(shù)字電路仿真算法和技術(shù)，現(xiàn)如今迅猛的信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，是不斷更新電子應(yīng)用技術(shù)以及對(duì)電子電路仿真技術(shù)的研究，僅有的硬件仿真是電子電路仿真技術(shù)目前的現(xiàn)狀。例如，仿真CPU的程序功能，是仿真整個(gè)電子系統(tǒng)過(guò)程中，能夠?qū)η度胧诫娮酉到y(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)仿真，測(cè)試其工作情況，在運(yùn)行程序的過(guò)程中，這也是電子仿真技術(shù)未來(lái)的一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向。迄今為止，軟件和硬件的設(shè)計(jì)受到限制，仿真CPU的程序能夠解決這一重大問(wèn)題，合理和正確的解決工藝生產(chǎn)上存在的不可解決的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，在半導(dǎo)體的生產(chǎn)中融入電子產(chǎn)品的系統(tǒng)方案，社會(huì)化、協(xié)作化和專(zhuān)業(yè)化階段已經(jīng)是目前電子電路仿真技術(shù)的應(yīng)用階段，同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)手段和開(kāi)發(fā)工具的簡(jiǎn)潔性，將會(huì)越來(lái)越完善仿真技術(shù)的發(fā)展，縮短開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的周期，也會(huì)實(shí)現(xiàn)越來(lái)越先進(jìn)的技術(shù)。

4 結(jié)論

綜上所述，電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的電子電路仿真技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，也直接影響到了電子應(yīng)用開(kāi)發(fā)的質(zhì)量，同時(shí)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每一步細(xì)微環(huán)節(jié)和每一道工序后的分別建模都是基礎(chǔ)，再通過(guò)進(jìn)一步的調(diào)試和優(yōu)化后的結(jié)果參數(shù)修改設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而完成電子電路的調(diào)制和研制，合理和科學(xué)的調(diào)高產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工作效率大大提高，研制和設(shè)計(jì)的周期也有效縮短。因此，電子電路仿真技術(shù)的發(fā)展空間是巨大的，得以廣泛應(yīng)用于實(shí)際工作中。

參考文獻(xiàn)

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