基于实用性设计技巧在电子电路设计中的应用探讨

曾世杰

广西梧州制药（集团）股份有限公司 广西梧州 543000

随着科学技术的不断发展和进步，人们的生产、生活和学习已经离不开电子设备，电子设备离不开电子电路设计。鉴于电子电路对理论和实践要求较高，设计时应掌握实用性技巧，才能达到良好的设计效果。电子电路设计要求近乎苛刻，不同的电子电路通常有独特的设计规则。未来社会，随着经济跟文化的发展，电子电路这一必不可缺的技术硬件会变得更复杂、更精密，特别是复杂的电路板设计时，对于设计人员综合能力要求更高，掌握娴熟的操作技巧才能确保电子电路质量，为电子设备的应用奠定基础。

1 电子电路设计应遵循的原则

1.1 整体性

电子电路设计环节，要考虑电路的整体性，从全局设计的角度出发，充分重视不同电路之间的联系，协调好局部与整体之间的关系，确保电子电路设计的全面性。由于整体电路容易受外部环境的影响，设计人员要对此有明确认识，加大电子电路整体性研究，确保设计的科学性、合理性，满足电子设备的正常使用。

1.2 功能性

随着电子设备应用范围的扩大，对于电子电路的功能要求更高，设计人员要明确电子电路的基本用途，以满足电子设备的正常使用。通常情况下，要对电子电路组成进行划分，明确各个部分的功能，部分电路可能承担一项或者多项功能。完成部分电子电路设计后，设计人员要结合图纸要求进行电路的组合，保障设计效果功能齐全。

1.3 最优化

满足完整性和功能性后，要不断优化电子电路内容，加强模块之间、元器件之间、耦合作用等配合，确保电子电路能够很好地处理信号、传输数据。加强电子电路单元模块设计，做好设计参数分析，不断优化综合性能指标，形成最优的设计方案，通过目标参数最优化控制选取合理的设计方案。

1.4 可靠性及稳定性

电子电路作为电气设备的核心部件，其性能、质量和成本直接影响设备的使用，因此，要加强电子电路可靠性及稳定性设计。电子电路与设备的性能、使用寿命息息相关，电路形式、元器件选取都会影响设备的综合使用。在电子电路设计时，满足电器功能需求前提下尽量简化电路结构；不能一味追求冗余功能，着重关心起核心性能；要贯彻以软件替代硬件的基本原则，减少硬件的浪费，提升电器设备的使用效果；注重数字电路的发展，依托模拟电路设计的优势，排除不利干扰影响可能造成的影响。

2 电子电路布局及布线技巧分析

2.1 布局技巧

电子电路设计时，布局质量对于布线效果产生直接影响，合理的布局为电子电路设计奠定了基础。设计人员要从以下两个方面进行考虑：一方面，满足功能质量要求，这是电子电路布局的前提；另一方面，做好电子电路外观整体美感控制，需要考虑多种因素的影响。一是确保布线的布通率，这是电子电路布局的核心，要把握好器件移动时飞线的连接，确保连线布局的合理、紧凑，避免因线路过长带来的负面影响；二是模拟器件和数字器件应分开布局，这样才能有效减少相互之间的干扰；三是去耦电容尽量靠近电子元件的VCC；四是放置器件时要综合考虑应用，比如散热性，确保布局疏松，要注重软件的灵活运用，不断提升电子电路布局效果。

2.2 布线技巧

电子电路设计对于布线工作要求相对严格，要设置在线设计规则检查，以便在进行布线过程中，系统实时地检查有关的设计规则，对不符合有关设计规则的导线将无法布置到印制电路板上。布线方式主要分为自动和交互式两种，交互式布线方式主要用于要求较高部位，其目的是输入、输出两个端口的边线避免平行布置，降低辐射作用干扰。电源、地线处理，电源地线的设计中需要加强干扰问题考虑，避免产品设计的性能受到负面影响。设计人员要明确抑制干扰可能造成的影响，考虑电源、地线等，尽可能减少电源、地线的负面影响，确保电子电路布线质量。此外，还要加强数字电路和模拟电路分析，当前电子电路功能多样化，由模拟电路和数字电路共同构成，布线时要处理好模拟电路和数字电路之间的关系，防范控制地线的干扰，降低对于电器产品质量的影响。

2.3 合理运用电容

在电子电路设计时，要注重电容的合理运用，同时充分考量印制板中的关键部位。电容接线应满足状态要求，高频电路的电容中不能放置引线。同时需要注意的是，当印制板中具有接触器、继电器等部件的时候，进行电路操作时可能引发放电，运用电容可以吸收相应的电流，减少对电器产品的危害。

3 电子电路设计中实用性设计技巧

3.1 电源处理

一些电器设备可能需要用到多个电源，不同的电路在功能上存在一定差异。在电子电路设计时要做好电源处理，考虑降压和稳压电路的影响，结合电路承受能力选择恰当的方式。通常而言，桥式整合电路必须要将源滤波电路增多，目的是降低杂波，减少对电路波形可能形成的不利影响。做好电源处理，有助于优化电器设备的性能和质量。

3.2 地线处理

即便能够良好的完成印制电路板中的布线工作，如果地线的达不到基本要求，也会对电器设备产生干扰，降低产品的性能和质量，严重时会降低产品的成功率。鉴于这种情况，需要合理安排各电路模块信号地线回路的结合点与地线的布局走向。不仅如此，要适当加宽地线和电源，确保信号线、电源线和地线的宽度逐层递增，这样就能有效减低噪声干扰，确保电器设备质量。在使用大面积同层作为地线时，需要在印制板上将未使用的部分与地相连接，将其作为地线进行公分利用，也可以将其作为多层板，让地线单独占用一层，从而避免干扰。

3.3 层次化设计

在电子电路设计时，可以将结合实际情况划分为不同的层次，通常分为三个层次。第一层为顶层设计，这种情况主要面向整个电路系统，主要作用是描述系统的总功能；第二层次为中间层，主要内容是电路级层面；第三层次为底层，这种情况下主要面向物理实现级。具体设计阶段，对于层次化设计的顺序要求不高，设计人员可以根据自身习惯自由安排，设计质量和功能达到要求即可。

3.4 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。从应用范围来看，这种设计方式在应用型电子电路中较为常见，设计时要明确电子电路功能需求，确保组合图满足基本要求。完成组合设计后，通过分析组合图的工作原理，设计相应的单元。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，从而达到良好的设计效果。

3.5 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。在此基础上，设计人员结合单元模块电路总体方案，利用仿真实验，对于设计的单元电路进行验证，确保满足科学性和实用性。完成单元电路的设计后，要注重单元电路之间的组合，对整体电路进行优化，形成系统、完整的设计方案。

3.6 最优化设计

当前阶段，市面上电子产品琳琅满目，型号也多种多样，对于电子电路设计的形式要求更加复杂。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。设计人员要加强这类电子电路的设计，加强电路的精准性设计，工作开展时注重计算机辅助程序的应用，通过构建目标函数，充分考虑设计阶段其它因素可能带来的影响，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，这样才能更好地设计电子电路，满足多样化的使用功能。

4 结语

综上所述，电子电路实用性设计是一项复杂性的工作，对于设计人员的理论和实践能力要求较高。在设计时，要遵循整体性、功能性、最优化、可靠性及稳定性的原则，选择恰当的设计方式，确保电子产品的质量和性能。设计人员掌握实用性技巧后，要能够快速把握设计的关键点，逐步攻破各个设计难点，设计出合格的电子产品，满足当前复杂化、多功能化的需求，推动电子电路行业健康、平稳发展。