...m 10计算机仿真在电子电路设计中的应用
黄犇++张雅婷
[摘 要]进入21世纪以来，我国的电子电路技术获得了飞速发展，不仅给人们的日常生活带来了极大的便利，同时在工业生产中也得到了广泛的应用。但是在另一方面，随着电子电路的更新频率逐渐加快，人们对电子电路的要求不断提高，电子电路的稳定性、可靠性也受到了越来越大的挑战。在这样的时代背景下，电子电路仿真技术在电子电路开发过程中发挥出了巨大的作用，因此对电子电路仿真技术的实际应用以及作用进行一个系统全面的分析就显得尤为重要。
[关键词]电子电路；仿真技术；开发设计
中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0384-01
一、电子电路仿真技术的概念
电子电路仿真技术是建立在高度发达的计算机技术的基础上，对电子电路的工作原理、工作状态进行模拟演示。随着计算机技术的快速发展，仿真技术不但拥有各种各样的电子元器件，同时还具有电路规划、场景规划、可行性分析等多种功能，电子电路模型做的越精确、数据采集做的越详细，仿真结果就越接近于实际效果[1]。
二、电子电路仿真技术的具体应用表现
根据有关资料统计，一个设计合理、功能齐全的电子电路元器件的市场寿命只有半年，这就使得电子电路的设计方式发生了根本性的变革。电子电路设计公司不但需要保证电子电路能够满足客户的使用需求，还需要不断缩短电子电路的开发周期。因此，电子电路仿真技术就得到了广泛的应用，其具体表现形式如下：
（一）提高电子电路的集成性
众所周知，电子电路逐渐向着集成化、高端化、智能化的方向发展，一个小小的芯片中拥有几万甚至上百万个功能指令，这样的功能芯片不但使用范围广，而且准确性高。一个芯片从研发开始，到设计结束，都需要用电子电路仿真技术对各个功能指令的可靠性进行检测，对各个编程语言能否顺利执行进行检测，最终还需要对整个芯片的稳定性进行反复测试，只有达到相应的条件要求，才能将电子电路产品批量生产，并推向市场。因此仿真技术是奠定电子电路高度集成化的重要基础[2]。
（二）优化电子电路的开发方式
电子电路的开发设计是一个复杂的、系统性工程，任何一个环节出错都会导致整个产品出现致命性的缺陷。因此，电子电路在开发设计过程中，验证和调试工作是其中的重要环节。在过去的电子电路设计过程中，由于电子电路较为简单，功能较少，只要电子电路的物理性能和逻辑顺序达到相应的指标，就可以批量生产。但是随着电子电路的快速发展，电子电路中的逻辑语言越来越复杂、功能越来越多，各个功能指令之间可能存在干扰现象，因此，电子电路在设计完成后，就需要利用仿真技术对电子电路的各项功能和电子抗干扰能力进行严格的测试，从而保证产品设计的合理性。
三、电子电路仿真技术的应用分析
（一）验证电子电路的可靠性
电子电路在批量生产之前，需要利用仿真技术进行反复的测试，从而确保电子电路设计的合理性、使用效果的可靠性。如果在测试过程中，电子电路出现了故障问题，就必须对相应模块进行更改和优化，从而最大限度地满足客户的需求。在这一程度上，仿真技术可以及时发现问题，处理问题，避免批量生产而造成的巨大损失。除此之外，仿真技术采用数字化模拟信号，不但提高了电子电路的检测效率，同时也保证了电子电路检测结果的可靠性[3]。
（二）优化电路的设计方案
在集成化电子电路中，使用了大量的半导体、晶体元器件，这些元器件的电阻会随着温度的变化而变化，电子电路的工作性能也会发生显著的变化，使用可靠性就會大大降低。设计人员可以将电子电路应用场合的周围环境转化成相应的参数，输入到电子电路仿真软件当中，进行模拟测试，然后对测试结果进一步分析，进而对电子电路进行优化和改进，从而提高电子电路设计的合理性。除此之外，即便是同一批产品，如果各个参数设置不一样时，客户在使用过程中就会遇到很多的麻烦，设计人员可以针对特定的使用场合和环境设定相应的参数，从而保证电子电路参数的一致性。
（三）模拟电子电路的工作状态
随着电子电路的应用范围逐渐增大，在一些电压较高、静电场较大的特殊的场合中，电子电路的可靠性就受到了极大的挑战。设计人员可以利用仿真技术对电子电路在特殊环境下的使用效果、工作状态进行模拟测试，进而验证电子电路能否胜任相应的工作要求，并了解电子电路的极限工作条件。如果电子电路在特殊环境下工作时，部分功能受到了影响，设计方案应该做出什么样的改进，并在以后的电子电路设计开发过程中，将这些重要信息作为重点参考对象，进一步提高电子电路的使用性能。另外，仿真技术不但能对电子电路硬件设施进行测试，还可以对电子电路的软件编程进行测试，从而验证电子电路在使用过程中，各个编程指令的执行效果，发现软件编程中的缺陷和不足，并对此做出进一步的优化，进而提高电子电路的性能[4]。
四、电子电路仿真技术的未来发展趋势
电子电路已经逐步渗透到人们生活的方方面面，电子电路的开发设计周期也越来越短，相信电子电路仿真技术在未来有着更大的发展空间。仿真技术已经实现了对电子电路数字信号的仿真测试，但目前仍处于发展阶段，软件编程和硬件测试都是独立运行的，这在一定程度上影响了仿真测试效果的科学性，影响了测试结果的准确性。因此在未来的发展过程中，电子电路仿真技术将会突破硬件设备和软件编程之间的界限，使得电子电路的开发设计有一个“质”的飞跃。
大型集成化电子电路往往有着大量的功能指令，目前的仿真技术可以对电子电路的功能指令进行模拟测试，但需要耗费大量的时间。在未来的发展过程中，电子电路仿真技术的功能会逐渐增多，测试效率会大大提高。另一方面，在电子电路仿真测试过程中，设计人员输入的参数变量都是固定的，但是在实际过程中，电子电路的使用环境都是处于动态变化当中的，这就导致仿真技术的测试结果是理想化的状态结果，与实际使用效果之间存在着一定的差距。因此随着科学技术的不断进步，电子电路仿真技术的运行状态和模拟环境会越来越接近于实际生产和生活，测试结果的准确性也会进一步提高。
五、总结
电子电路仿真技术在电子电路开发设计过程中，发挥着不可替代的作用，电子电路仿真技术不但可以验证电子电路的可靠性、优化电子电路的设计方案，还可以模拟实际的使用环境，了解电子电路的使用效果和工作状态。相信在未来的发展过程中，电子电路仿真技术的功能会大大提升，测试结果的准确性也会得到进一步发展。
参考文献
[1] 张厚升.电子电路仿真技术综述[J].电源世界，2013（06）.
[2] 徐浩.电子电路仿真技术的发展现状[J].科教文汇，2012（08）.
[3] 韦云静.电子应用开发中电子电路仿真技术分析[J].电子测试，2013（10）.
[4] 王茂茹.浅谈电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用[J].通讯世界，2014（05）.
