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- 2022-05-11 18:35:54 发布
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中国科技论文实验技术与管理Vol21No6200462统计源期刊用微机实现电子线路设计杨志强(青海师范大学计算机系,青海西宁810008)摘要:电子技术的迅猛发展不断推动了电子产品的更新换代,传统的电子线路设计已不能满足信息时代的要求。用计算机实现电子线路设计,不仅解决了电子设计者的繁重劳动和大量资金的投入,更重要的是缩短了电子产品的设计时间。关键词:电子线路设计;计算机;仿真实验中图分类号:TP39172文献标识码:B文章编号:1002-4956(2004)06-0062-03电子技术飞速发展推动了电子产品及计算机日新月异的变化,反之,计算机的普及又推动了电子技术的发展。电子产品电路的集成度越来越高,产品的更新周期却越来越短。电子设计者的工作也日益显得重要和繁重,传统的电路设计方法不仅费时、费力、费资源,而且受到实验资金、场地、实验仪器和设备的限制,无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应和满足当前电子线路设计的要求,这就要求电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试等。借助于计算机来完成仿真实验,进行数据处理、设计验证等工序,实现电子产品的整体或大部分设计过程,缩短了设计周期和电子产品推向市场的时间,具有设计费用低、质量高、数据处理能力强等特点。1应用计算机实现电子线路设计(1)电路设计自动化(ElectronicDesignAutomatic,简称EDA)电子线路设计自动化(EDA)是以电子系统设计软件为工具,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,利用计算机高性能的计算、存储和图形处理能力,无需任何实际的电子元器件,软件仿真实验不受仪器仪表及元器件的限制,用预先设计好的专门语言和程序,进行电子线路的自动设计。EDA是在计算机辅助设计(CAD)技术的基础上发展起来的电路设计自动化软件系统。常用的电子线路设计软件有美国Orcad公司的电路仿真工具PSPICE语言及加拿大InteractiveImageTechnologiesLtd公司研制开发,基于Windows95/98/NT操作系统的电子线路设计教学软件ElectronicsWorkbench55(ElectronicsWorkbench电子工作台!,简称EWB55)等。(2)应用计算机实现电子线路设计采用基于SPICE、VHDL、Verilog或C代码描述的模拟和数字器件协同模型,电路板上所有器件的仿真都可以实现。利用计算机进行仿收稿日期:2004-05-26作者简介:杨志强(1964),男,讲师,计算中心主任
用微机实现电子线路设计63真实验,几乎可以取代电子电路实验中的元件、面包板、信号源、函数信号发生器、示波器、波特图仪、各类仪表(数字万用表、电压表、电流表)等。同时可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真,即实验电路中可以是纯数字元器件、模拟元器件或数/模混合元器件。在模拟过程中,可随时分析模拟结果,修改电路特性分析的参数设置,并可在重新进行模拟后继续显示、分析新的模拟结果。虚拟测试设备可以对模拟电路、数字电路、数/模混合电路等进行直流、交流、瞬态等基本电路特性的分析,从而观察到在不同故障情况条件下的电路工作状态,还可以进行下述各种参数分析:∀静态工作点分析(StaticOperatingPointAnalysis)#交流频率分析(ACFrequencyAnalysis)∃瞬态分析(TransientAnalysis)%傅里叶分析(FourierAnalysis)&噪声分析(NoiseAnalysis)∋蒙特卡洛分析(MonteCarloAnalysis)2实例现举分压偏压法共射极电路的仿真研究的实例如下。(1)电路原理见图1图1共射极电路原理图(2)描述电路的输入文件SINGLEPOLEAMPLIFIERVCC2012VIN10SIN(055000)C1131U
64实验技术与管理C24647UR123100KR2241KR33050KR45010R5601Q1435Q2N2222AOPPRINTTRANV(5)MODELQ2N2222ANPNOPPRINTTRANV(5)MODELQ2N2222NPNBF=200RB=120CJS=2PTF=400TR=46N+CJE=22PCJC=7PVJE=75VJC=75VAF=74END3结束语应用计算机实现电子线路的设计,可以完成各种类型、不同难度的电子线路实验和实际电子产品设计。设计人员利用计算机进行电路设计时不涉及任何设备和硬件,根据电路原理和元件参数进行模拟仿真,利用虚拟仪器进行数据、波形等测试,从电路模拟仿真输出的结果能快速、方便、精确的对电路特性作出合理和有意义的解释,并可不断修改与优化电路设计。其次,利用计算机进行仿真实验可以解决用传统方法难以进行或无法进行的蒙特卡罗分析、噪声分析等,进一步提高设计电路的性能。[参考文献][1]康华光电子技术基础[M]高等教育出版社2000(6)[2]甘雨电路仿真和PSPICE语言概要(上)[J]无线电,2002,(2)[3]甘雨电路仿真和PSPICE语言概要(下)[J]无线电,2002,(3)[4]赵山EDA仿真技术在电子线路分析中的应用[J]现代电子技术,2003,1(10)