文/周慶東
隨著我國科技水平的不斷提升,國內(nèi)電子行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展。究其原因,主要是因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)轉(zhuǎn)型與升級(jí)速度較快,極大程度上有效促進(jìn)了我國電子行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展與實(shí)踐,電子應(yīng)用開發(fā)儼然成為電子元器件生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。而電子電路仿真技術(shù)作為電子應(yīng)用開發(fā)的核心技術(shù),主要結(jié)合信息化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù),優(yōu)化傳統(tǒng)電子電路設(shè)計(jì)方法,進(jìn)一步提高電子元器件的應(yīng)用性能,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
所謂的電子電路仿真技術(shù)主要是指電子設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)設(shè)備,對(duì)電子電路實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督,并以圖形化或者數(shù)字化的形式進(jìn)行展示??梢哉f,電子電路仿真技術(shù)能夠充分反映出電子電路的工作狀態(tài)以及存在的問題,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)電子電路仿真技術(shù)提供的信息,對(duì)電子電路的功能與特性進(jìn)行全面分析與優(yōu)化。
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,電子電路仿真技術(shù)在正式應(yīng)用過程中,主要以電子器件以及電路模塊作為研究對(duì)象,通過結(jié)合數(shù)學(xué)模型原理,實(shí)時(shí)監(jiān)控電子電路的工作狀態(tài)。并在此基礎(chǔ)上,利用精準(zhǔn)的數(shù)字分析,嚴(yán)格把握電子電路的運(yùn)行狀態(tài)??梢哉f,通過應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)基本上可以達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化電子元器件運(yùn)行性能的目的,并可以有效解決傳統(tǒng)電子電路技術(shù)存在的不足,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來看,電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)中所具備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)可集中體現(xiàn)于以下兩個(gè)方面,分別是:
(1)電子電路仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得實(shí)現(xiàn)集成電路大規(guī)模發(fā)展成為可能。若想實(shí)現(xiàn)集成電路大規(guī)模發(fā)展,我們必須要對(duì)原有電路進(jìn)行仿真模擬,目的在于確保電路運(yùn)行的安全性與可靠性。而電子電路仿真技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用為整個(gè)電路的仿真提供了可能,形成安全、可靠的集成電路。
(2)電子電路仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得原有電子應(yīng)用開發(fā)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變。電子電路仿真技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步促進(jìn)了傳統(tǒng)電子電路技術(shù)的升級(jí)與轉(zhuǎn)型,大幅度降低了以往電子應(yīng)用開發(fā)難度。最重要的是,基于電子電路仿真技術(shù)的現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加側(cè)重于利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),解決以往電子電路調(diào)試工作方面存在的不足,利于電子電路的運(yùn)行效果。
結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)方面主要以驗(yàn)證電路、優(yōu)化電路設(shè)計(jì)內(nèi)容以及實(shí)行電路特性虛擬測(cè)試為主,具體如下:
從某種程度上來說,電路驗(yàn)證可以作為電子應(yīng)用開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),究其原因,主要是因?yàn)橥ㄟ^驗(yàn)證電路可以進(jìn)一步夯實(shí)電子設(shè)計(jì)內(nèi)容的安全性與合理性,能夠有效規(guī)避電子電路運(yùn)行隱患問題。而通過應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)可以確保電路驗(yàn)證工作的規(guī)范性與可靠性。一般而言,實(shí)行驗(yàn)證電路工作的主要目的在于消除電子設(shè)計(jì)中存在的隱患因素。結(jié)合電子電路仿真技術(shù)可以有效降低或者消除系統(tǒng)中運(yùn)行方面的錯(cuò)誤以及功能方面的錯(cuò)誤,這對(duì)于提高電子設(shè)計(jì)水平而言,具有重要意義。最重要的是,一旦電子設(shè)計(jì)效率得以優(yōu)化,產(chǎn)品研發(fā)周期勢(shì)必會(huì)得到進(jìn)一步縮短,利于行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
介于電子元器件自身敏感性的影響,在具體設(shè)計(jì)過程中,工作人員往往需要考慮周圍環(huán)境溫度對(duì)電子元器件的影響。傳統(tǒng)技術(shù)并不能有效模擬不同溫度環(huán)境對(duì)電子元器件的影響,使得電子元器件在正式應(yīng)用過程中,難以達(dá)到預(yù)期效果。而通過應(yīng)用電子電路仿真技術(shù)基本上可以完成基于不同環(huán)境溫度對(duì)電子元器件進(jìn)行模擬的任務(wù)。在具體模擬過程中,電子電路仿真技術(shù)可以針對(duì)部分反應(yīng)過激的元器件進(jìn)行優(yōu)化與改良。除此之外,電子電路仿真技術(shù)可以模擬不同環(huán)境溫度,確定最佳元器件參數(shù)。如此一來,整個(gè)電路的穩(wěn)定性將會(huì)得到較好保障,利于系統(tǒng)運(yùn)行效果。
圖1:模擬電路的仿真過程
完成電子設(shè)計(jì)工作之后,設(shè)計(jì)人員往往需要針對(duì)電路特性進(jìn)行性能方面的測(cè)試,目的在于確定電路在極端惡劣工作環(huán)境下所呈現(xiàn)出的工作狀態(tài)。通過利用電子電路仿真技術(shù)基本上可以有效實(shí)現(xiàn)在高溫環(huán)境或者高電壓環(huán)境的測(cè)試要求,不會(huì)受到環(huán)境溫度的影響,無法進(jìn)行測(cè)試。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,設(shè)計(jì)人員可以利用電路特性虛擬測(cè)試技術(shù),模擬不同環(huán)境溫度以及運(yùn)行場(chǎng)景,檢測(cè)電子電路的運(yùn)行效果,并做好相關(guān)記錄工作,為后續(xù)維護(hù)與優(yōu)化工作提供依據(jù)。
結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,實(shí)現(xiàn)電子電路創(chuàng)新在極大程度上取決于電子應(yīng)用開發(fā)的程度與水平,而電子應(yīng)用開發(fā)的關(guān)鍵在于電子電路仿真技術(shù)的研究水平。針對(duì)于此,建議相關(guān)研究人員必須針對(duì)電子電路仿真技術(shù)的具體內(nèi)容及應(yīng)用特征,進(jìn)行全面優(yōu)化,以求從根本上加強(qiáng)電子應(yīng)用開發(fā)水平,進(jìn)一步推進(jìn)電子行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。