电子应用开发中电子电路仿真技术的作用分析

李念军

（荆州市机械电子工业学校,湖北荆州，434000）

1 电子电路仿真软件简要介绍

目前市面上应用比较多的电子电路软件大致有：multiSIM7、PSPICE、Matlab、EDison等，这些软件功能强大，电路设计与仿真、PCB自动布局、网表文件与第三方软件接口等一系列技术都可以实现。PSPICE是20世纪80年代运用较为广泛的电路设计软件，它是由美国MicroSim公司主要推行的，它具备强大的功能，能将模拟与数字电路进行混合仿真，我国使用较为普遍，推出的9.1版本，可以进行电路仿真、分析温度与噪声、波形与数据输出、能在同一窗口一并将模拟和数字的仿真结果进行显示，精确仿真结果，自己建立元器件/库。

以OrCAD软件为例，其各个部分组成的完整EDA系统如图1所示。

图1 OrCAD软件EDA系统

每个系统部分既可以单独作为单独模块来独自运转，又可以以内在的联系形成一个有机的整体。Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。multiSIM软件，multiSIM7为最近版本，multiSIM2001使用最为普遍，它的特点较为突出，人机交互界面形象直观，软件中仪器仪表库与真实实验中的几乎没有区别，模数电路混合仿真功能也特别出色，仪器仪表库中包含比较全面，将各类仪器仪表和元器件都囊括其中，功能特别强大。

2 电子电路仿真技术对电子应用开发的积极意义

2.1 让电子应用开发更为简单高效

简单高效明了，是电子电力仿真技术最大的优点，它在实际应用中，能基本模拟电子产品使用过程中，遇到的环境改变及设计不合理的地方，及时修订，使产品在规模产出之前，就得到及时改善更新。在仿真技术应用之前，我们会采用人工测试，但那样既不精确操作也比较棘手，导致后期技术修改的不合理，就会给以后产品的问世留下安全隐患。但电子电力仿真技术不会有这样的问题，它能将操作步骤简化，并且目标明确，将电子应用产品的开发变得简单高效。

2.2 使电子应用开发具备实现可能性

中国已经从科技大国变成科技强国，科研人员不断增多，科学技术水平也在不断攀升，电子应用与研发技术也愈加成熟，在集成电路方面成效尤为明显。电子应用开发中，设计人员是重中之重，他们首先在脑海中呈现芯片级系统的设计思路，在这种思路的指引下，将各板块电路进行有效整合，在同一水平下维持各种功能，从而使得电子产品能够高效运转，将电子产品的真实性和可靠性进行展现。因此电子电路仿真技术已经成为电路器件集成越来越重要的一种方式。

2.3 使电子应用开发有了新的方向

电子产品从设计研发到投入生产，是不断地制作并修改的过程，这些过程非常复杂并且次数繁多，不断地修改与调试就是一整个电子产品问世的关键所在，它将对电子产品的生命时长与品质起到决定性的作用。研发阶段许多公司已经全面实行电子仿真技术，摒弃之前的人工作业方式，基本实现生产全自动。技术人员以电脑仿真效果作为根据对产品进行具体规划，在计算机的帮助下，进行研究试验、修改漏洞，从而使得电子产品上的设计更加完美。

3 电子电路仿真技术在电子应用开发中的有效作用

3.1 提升电子产品的电力设计能力

适合的温度是电子产品正常运转的必要条件，但电子产品又非常敏感，温度的些微变化都会影响器件的正常工作。外部环境温度的变化，不但会降低电子产品的工作效率，还会对电路的稳定性有所影响。电子电路仿真技术解决了以上存在的问题。将电子电路仿真技术运用到模拟工作环境中时，它能及时分析温度所处状况，并由此进行调整，最终将器件稳定在适合的运转环境中，进而帮助技术人员设计出更加优质、适合市场需要的电子产品。在面对相同电子产品时，电子电路仿真技术能有效分析出他们参数之间的联系与区别，经过仿真技术的精确测算，计算出电子器件最优的参数值。在分析某个电子产品的参数时，也能为电子线路贡献出最为详尽的参数值，使电子产品设计尽善尽美，从而实现规模性生产。

3.2 提升虚拟测试电路的便捷性

通过计算机分析各种恶劣环境，在电路运行的极限范围内，发现不同影响因素，很多电力参数在高温条件下无法获得，影响工作状态。在这种实际工作状态下，可以运用电子电路仿真技术来模拟此种极限工作状态，使电子器件正常运行。这对电路的设计与研发有着重要意义，推进科技工作，为电力设计提供有效的保障，保证电路的真实性。计算机的持续发展，孕育出了电子电路仿真技术，并且一路进行技术升级和内容创新。电子电路仿真技术对计算机的应用多在硬件，计算机中央处理器的数字系统能被其控制，让程序设计更加符合要求。算法、系统、功能越来越被优化升级，电子电路仿真技术将推动电子产品持续进步。通常来说中央处理器仿真程序就是将电子系统与应用程序进行具体结合，进行仿真和测试的开展，对各个程序运行的效果进行测试。未来电子系统的发展，必然会持续优化仿真技术，软硬件的结合，又对计算机系统的正常运转提供了保证，从而提高软件开发水平。对计算机中央处理器的高仿真工作进行集中开展，对描述语言下功夫，以此来加快运行效率。将软硬件的使用界限模糊化，技术人员参考程序语言设计，在软件应用程序中也使仿真技术有所体现，最终提高器件的运行效率。

3.3 提升电路功能的验证方式

在电子产品研发方案基本完成后，就需要去验证方案是否有效，以此来保证技术人员设计出来的电子电路在实际工作中能达到预期效果。将电子电路仿真技术运用到电子产品系统的研发中，以此来实现电子产品系统运行的可行性，与此同时，能够判断模拟中的电路功能与实际操作中的误差。电子电路仿真技术对电子应用开发有着不可比拟的意义，将此项技术运用在电子应用开发中，就能提前预防设计人员在设计中产生问题。电子电路真正生产之前，将这项技术进行合理运用，既能维护电路功能，又对技术人员的工作环节进行简化，并且提高产品品质，压缩产品开发时间。

3.4 促进电路设计方案更新完善

电子产品器件与外界环境温度有着不可分割的关系，当温度发生变化时，就会明显对电子产品器件的功能有所影响，甚至会使电子产品的整体稳定性能发生改变。但是如果在电子产品的设计过程中就采用仿真技术，这种情况就会有所改善。因为仿真技术有强大的分析功能，它能够对各种温度条件下的电路特点进行有效分析，技术人员就可以以此作为依据，对电路方案进行及时修订，达到降低电子器件温度敏感性的目的。参数上有差异的相同类型电子器件，在实际生产中会限制极大，但在生产中及时采用电子电路仿真技术，就能让问题迎刃而解。整体对电子器件进行分析是电子电路仿真技术的优点，技术人员依据分析结果，从中选取合适的参数，以此将电路设计方案的完备性能达到最大。将不协调的参数应用到有规定次数的跟踪分析器件中，优化电路仿真技术，完善电路设计方案。

3.5 改变电子产品的更新方式

实践是验证电子产品中主要的手段，电子产品开发有一套繁杂的流程，反复的制作、设计、修改、调试，才能最终拥有成品。要是没有经过充分的修改和调试，产品就可能出现设计不达标、方案不合适等现实问题。因此电子电路仿真技术就显得尤为重要，对比之前在电路上的修改和调试，它的优点显而易见，能准确提升产品的修改和调试效率。这样，电子产品的开发就不需受到限制能积极推动新型电子产品的研究开发。在计算机硬件基础上规模集成电路器件应用是电子应用开发的根本，它已经改变了电子产品的发展方式，它能细化和分解电子产品设计的每一步骤。

3.6 促进集成电路技术的更新换代

只有在电子产品的研究开发过程中，运用电子电路仿真技术，才能进一步完善集成电路。电子产品对集成电路有着很高的要求，技术人员一定要将芯片级系统思想作为指导思想，进行电子产品的开发与设计，集多种功能于一身的芯片集成电路，能保证电子产品的真实和可靠。要实现上述条件，就要将电子电路仿真技术进行合理有效的使用，从而提升集成电路技术的更新速度。电子电路仿真技术在今后的电子产品应用开发中会发展的越来越好，技术水平和应用设备将会进一步提升，压缩电子产品的研发时长，提高电子产品的研究开发设计效率，为电子产品的生产提供可靠性。最终会在计算机中央处理器上实现此功能，打造出技术完备的电子产品，为科学技术的进步作出应有的贡献。

4 结语

电子电路仿真技术在现阶段电子应用研发中的地位越来越重，并且发展势头良好，技术在不断进行革新中。在计算机的硬件环境基础下，建立模型，在仿真虚拟情况下，对电子电路结构和参数进行优化，为技术人员的设计方案贡献可靠数据，提升产品研发技术，虽然目前电子电路技术还只能应用到电路硬件系统上，在计算机中央处理器的数字系统运用方面还不能进行，但在不久的将来，将会进一步健全电子电路仿真系统模型，精确计算方法。