电子电路设计需遵循的原则及其主要方法探析
2016-03-21刘梅华
摘 要:电子电路的设计较为复杂,它是由多种基本电路组合而成的。在具体设计电子电路的过程中,我们需要根据设计的现实需要与电路的实际情况,并结合相关规律来合理地设计电路的样式。本文首先对电子电路设计所需遵循的一些原则进行了探讨与分析,再对电子电路设计的主要方法进行了研究与探索。只有在设计电子电路的过程中遵循相关原则、选择合适的方法,才能够保证电子电路设计的合理性与科学性。
关键词:电子电路设计;遵循原则;主要方法
随着信息科技的不断发展,使得社会上的电子产品行业呈现蓬勃发展的趋势。这就使得目前市场上电子产品的型号与种类越来越多。在生产电子产品时,电子电路设计便是其中的一个重要环节,电路设计的实际质量直接影响到电子产品的具体性能。所以我们需要充分重视对电路的设计工作[1]。但由于电子电路的种类较多,所以设计电子电路所需遵循的原则与步骤也有所不同。因此我们就需要在实际设计电子电路的过程中遵循相应的原则,通过一定的设计方法来进行设计。只有这样,才能够有效地保障电路设计的合理性与科学性,进而提升电子产品的具体性能与质量。
1 电子电路设计需遵循的原则
1.1 整体性原则
在设计电子电路的过程中,需要遵循电路的整体性原则,从整体电路出发,树立起全局观念。与此同时,设计人员还需要对电路之中各个部分之间的联系引起充分的重视,进而协调好整体与部分之间的关系,从而保障电路设计的完整性[2]。但由于整体电路受外部环境的实际影响比较大,所以在具体开展电子电路设计的过程中,设计人员需要充分考虑到这一因素,进而基于综合设计的基础上,对局部部分进行合理的研究与分析,从而有效提高设计的合理性与科学性。
1.2 功能性原则
随着信息科技的不断发展,电子电路设计逐渐蓬勃发展起来,电子产品也得到了繁荣发展。当前电子产品所具备的功能越来越多,根据电子产品中所具备的各项功能,设计人员在具体设计电子电路的过程中,需要将所需设计的电路划分成好几个不同的组成部分,每个部分能够分别承担起相应的功能,可以是一项或者是几项功能[3]。设计人员在设计完成每个部分以后,还需要将部分电路按照设计图纸或者是电路图来进行科学合理地组合,进而才能够形成完整的电子电路设计。
1.3 最优化原则
设计人员在完成了基本的电子电路设计以后,就能够保证电子产品可以具有相应的功能,但这种功能还不够完全。整体的设计是由多个部分与多个模块的电路设计所组装而成的,所以在电路的实际运行过程当中,容易发生两个模块之间相互配合度较差的情况,进而影响到电子产品的使用性能[4]。由于元件本身或者是相互配合方面存在的缺陷,就会使得电子电路在传送信号与处理数据信息的过程中不能尽善尽美。针对这种情况,设计人员还需要在原先设计的基础上,再对组装完成了的整体电子电路进行相应的优化设计,并能够有效地通过对相关参数的调整分析来保障电子电路可以具备最优化的现实功能。
2 电子电路设计的主要方法
2.1 层次化设计
层次化设计方法就是将电路分为不同的层次。一般来讲有三个层次。第一层是顶层,在设计顶层时,需要面向整个电子电路系统,对系统的总功能进行相关描述;第二个层次是中间层,在设计时主要是面向电路级;第三个层次为底层,在设计底层时,需要面向物理实现级,在实际设计过程中,对上面三个层次的设计顺序并没有较高的要求,设计人员可以按照自己的习惯来自由地进行设计。
2.2 渐进式组合设计
在电子电路的实际设计过程中,渐进式组合设计是设计电子电路的主要方法。渐进式组合设计主要适用于应用型电子电路之中,在具体开展设计的过程中,首先需要根据电子电路的实际功能需求,来设计出相应的组合图。之后,再在组合图的基础上对其主要的工作原理进行分析,这就是对基本单元的设计。在开展对电子电路的整体进行设计时,设计人员只需要将单元电路设计带入其中,便能够有效地实现对整体电路的调试与优化,从而完成对整个电子电路的设计。
2.3 硬件描述语言设计
目前看来,硬件描述语言设计在电子电路的设计方法中是较为先进的。硬件描述语言设计其实就是指电子电路设计的程序化。利用这种方法来开展电子电路设计时,首先需要对电路设计的实际需求进行分析,根据电子电路的实际需求来制定出一个总体性的方案。之后,设计人员就可以在总体方案的框架内开展单元模块电路设计,通过仿真来验证所设计出的单元电路是否具有现实科学性。在完成了对单元电路的设计之后,还要进行相应的组合,最后对所形成的整体电路进行优化,进而形成较为系统的设计方案。
2.4 最优化设计
由于目前市场上的电子产品种类繁多,型号也各式各样,其具体的电路设计形式也呈现出多样化的特点。有些类型的电子电路在制作出来以后很难再进行相应的调整,如集成电路。在设计此类电路时,需要充分考虑到电路的精准性,设计人员在具体设计电路的过程中,需要利用好计算机辅助程序,并通过建立目标函数的形式来充分考虑到在设计过程中所需满足的各种参数及一些其它影响因素,将电路分布的参数与有源器件的实测数据考虑进去,同时在计算前有必要对大量的数据信息进行压缩处理,并通过计算机自动修改元件值来达到相应的性能指标,做到最优化设计,从而设计出完整的电路。
3 结语
总而言之,只有在设计电子电路的过程中遵循相关原则、选择合适的方法,才能够保证电子电路设计的合理性与科学性,从而提高电子产品的实际性能与质量。
参考文献
[1]蔡久评,熊中侃.电子电路设计的原则、方法和步骤[J].江西教育学院学报,2012,06:13-16.
[2]朱冬平.电子电路设计的原则、方法和步骤研究[J].电子制作,2015,17:66-67.
作者简介
刘梅华(1978-),女,安徽安庆人,研究生,讲师,主要研究方向:电子技术、电气自动化,控制技术,职业技术教育。