电子线路设计中的应用

1仿真软件的作用

仿真技术的发展和仿真软件的广泛使用，使电子设计自动化程度有了很大程度的提高。使电路设计过程由用实物组建实验电路进行测试为主的方式，变换为以计算机进行模拟仿真分析设计的电路设计方式。因此仿真软件的应用使电子线路的设计方法比以往的设计方法优越的多。（1）仿真软件的使用使电子线路设计的自动化、智能化程度更高，功能更丰富完善，使人类有充足的时间，精力发挥创造方面的才能。（2）仿真软件的使用节约了原材料和减少仪器仪表等，从而降低了成本。而且可以模拟仿真各个极限情况，如超低频、大功率、高温、低温等。（3）仿真软件的使用使所设计的电子产品质量和产品的合格率有了很大程度的提高。

2仿真软件在电子线路设计中的应用

随着电子设计自动化的发展，仿真技术也得到了很大程度的提高，仿真技术的发展促进了仿真软件的开发，目前国内出现了多种仿真软件，但是在电子设计自动化领域用的较多的是EWB和Protel。它们的出现对电子线路的设计起了革命性的变化。下面分别介绍这两种仿真软件在电子线路设计中所起的作用。首先，EWB这种仿真软件和其它的仿真软件比起来，其界面比较直观、操作起来也比较方便，它相当于一个虚拟的电子工作平台，具有丰富的元器件库，在对电路进行仿真的同时，还可以存储实验数据、波形、元器件清单、工作状态等，可以人为的设置短路、开路、漏电等故障。也可以对各种有源和无源电路，模拟和数字电路进行有效的仿真分析，在EWB7.0（Multisim2001）以上版本特别增加VHDL和VerilogHDL模块，另外还有射频电路仿真功能，这是目前众多通用电路仿真软件所不具备的。此外，从另一角度来看，随着计算机技术和集成电路技术的发展，现代电子与电工设计，已经步入了电子设计自动化（EDA）的时代，采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试，已成为一种发展的必然趋势。Protel是一种功能强大的软件，其内部集成有模数混合仿真器，所以具有仿真分析功能。但它的特点是和原理图编辑融为一体，只要所有元器件取自仿真测试元件库，在完成原理图编辑后就可以启动仿真操作，不用再次输入仿真电路，节省了时间；而仿真元件库提供了数十种仿真激励振，多种标准的仿真元件，可以对模拟电路，数字电路及数字模拟混合电路进行模拟仿真分折；提供多种仿真分析方式，不仅可以进行一种仿真分析，而且可以同时进行多种仿真分析；以图形方式输出仿真结果，直观性强，并能以多种方式从不同角度观察分析结果。由于EWB和PROTEL两款软件具有很多优点，并且都可以进行仿真实验，对电路进行仿真分析。所以被广泛应用于教学和电子产品的开发中。它们可以提供多种分析手段；例如：直流工作点分析，交流频率分析，瞬态分析，傅立叶分析，噪声分析，失真分析，参数扫描分析，温度扫描分析等。它们在电子线路设计中都起着很重要的作用。因为一个电子产品的开发，一个实验电路的建立是需要满足很多条件的，电路结构的构建，元器件的选取，元件参数的设定都是有根据的。下面我们以一个5V的稳压电源为例来分析一下此电路的带负载能力。此时就要用到仿真软件。使用仿真软件对电路进行参数扫描分析。实际上也是通过仿真分析来研究电路参数的变化对电路特性的影响，在实验过程中我们只需要按照仿真分析步骤画好电路图，打开分析窗口设定R的起始值为1Ω，终止值为30Ω，增量步长设为1Ω，扫描形式为线性，选定与R相连的连接点为输出节点，选中直流工作点进行仿真分析，观察此时的分析图看一下电阻取值多大时，电压不会偏离5V。不仅电阻，也可以改变其他元器件的参数对电路任意节点进行观看测量。这样不仅加深对电路原理的理解，还为电路调试和设计提供了很大的方便。通过实例，可以看出运用EWB和Protel能将实验过程中难以实现的一些实验现象很直观的反映出来。这样有助于学生对难点的理解。除了这个实验，其它的几个实验也能够利用这些仿真软件很方便的做出来。仿真实验的完成对电子线路的设计有着直接的影响，对电子线路设计的帮助是很大的。

3结束语

随着电子技术的飞速发展，电子设计自动化程度的不断提高，仿真软件在电子线路设计中起着越来越重要的作用。仿真技术与实验教学相结合，使设计性实验在实验教学中的比例增大，将EWB和Protel仿真软件用到电子线路实验与设计中，可以很快的将电路的性能，电路的效果仿真出来，可以加深学生对知识的理解，而且节省了资源，节约了时间，被广大电子工作者广泛使用。（本文来自于《轻工科技》杂志。《轻工科技》杂志简介详见.）

作者：金赛赛 李芳 单位：商丘职业技术学院