肖海柳

摘要：本文分別對Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE三種常見仿真設(shè)計軟件在電子線路設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行論述，明確仿真設(shè)計軟件的內(nèi)涵與實(shí)際應(yīng)用，說明其在電子線路設(shè)計中的重要作用，意在為現(xiàn)代電子線路的設(shè)計優(yōu)化提供指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞：電子線路設(shè)計；Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE、應(yīng)用

近年來，我國電路設(shè)計發(fā)展迅速，規(guī)模不斷擴(kuò)大，日益趨于復(fù)雜。這一形勢下，傳統(tǒng)電路設(shè)計手段已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電子線路設(shè)計的要求。當(dāng)前，以Mutisim、PSPIC、Protel+99+SE等為主的仿真設(shè)計軟件開始廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)的設(shè)計與分析當(dāng)中，并已經(jīng)成為比不可少的重要工具。鑒于仿真設(shè)計軟件在電力與系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵作用和重要地位，對電子線路設(shè)計中仿真設(shè)計軟件的應(yīng)用進(jìn)行探討十分必要，對于我國電子線路設(shè)計的與時俱進(jìn)、長足發(fā)展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電子線路設(shè)計中Mutisim軟件的應(yīng)用

電子線路設(shè)計中一般有一些編程是面向?qū)ο蟮某绦蚓幊蹋@些編程令大家再對電路進(jìn)行設(shè)計時，可以進(jìn)行抽象層上的描述，考慮到特定的制造工藝，能夠?qū)τ贏ltera公司Quartus II軟件的邏輯綜合工具進(jìn)行設(shè)計，也就是對于制造工藝版圖之間可以實(shí)現(xiàn)任意的轉(zhuǎn)換，假如有新系統(tǒng)的需求，就可以直接通過抑制生成新的工藝，這樣就可以對于電路的一些時序或是面積的設(shè)計優(yōu)化，并且能夠?qū)⑿鹿に嚨木W(wǎng)表進(jìn)行直接生成。而且在設(shè)計中，該軟件的應(yīng)用可以對很多的方面生成一定的設(shè)計，比如對于異步FIFO、倍頻時鐘的產(chǎn)生，該設(shè)計軟件可以對于Altera公司的自帶IP核進(jìn)行調(diào)用，設(shè)計結(jié)果是改善了設(shè)計周期，并且減小了設(shè)計的面積，對于整個布局布線也達(dá)到了更加的優(yōu)化，并且使得系統(tǒng)達(dá)到了更高的要求。該設(shè)計還能夠在像素時鐘的上升沿將數(shù)據(jù)采集到寄存器中，并且將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后生成新的設(shè)計，RAW2RGB模塊將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB信號，存儲緩沖模塊用于控制數(shù)據(jù)的緩沖，將數(shù)據(jù)寫入SDRAM；LCM Controller模塊產(chǎn)生LCD控制信號，將SDRAM中的數(shù)據(jù)送到LCD上，這樣就完成了圖像的采集與顯示。

（一）Multisim軟件的內(nèi)涵

該軟件是專門用于電路設(shè)計與仿真的系統(tǒng)工具，是連接理論設(shè)計與實(shí)際操作間的虛擬工作平臺，具有十分強(qiáng)大的功能，除電路設(shè)計功能外，還能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)和電路信號作出仿真分析。應(yīng)用Mutisim可對各種電子電路作出設(shè)計、仿真及演示，包括模擬電路、電工電路、高頻電路、數(shù)字電路等。

（二）Mutisim軟件的實(shí)際應(yīng)用

選取二階高通有源濾波器，來就Mutisim軟件的應(yīng)用進(jìn)行探討。二階高通有源濾波器要求其頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定而均勻的增益，屬于經(jīng)典濾波器的典型范例。因?qū)ζ潆娐窋?shù)理的分析極為繁瑣，故輔以Mutisim軟件應(yīng)用十分必要。其應(yīng)用原理如圖1所示，將仿真開關(guān)打開，對雙蹤示波器的輸入輸出波形進(jìn)行觀察，并對電路電壓增益進(jìn)行估算。通過觀察分析，理論值與試驗(yàn)值在高頻段的偏差較大，而在中頻段則比較相近。究其原因主要是由于運(yùn)算放大器屬非理想器件而造成的。這時，應(yīng)用Mutisim軟件來對阻容參數(shù)對電路頻響特性的影響進(jìn)行模擬，通過對比仿真后電路截止角頻率的變化及對參數(shù)設(shè)計的改變，來加速明確而階高通有源濾波器的數(shù)理變化和相關(guān)公式的運(yùn)用，很大程度上減少了其電路實(shí)際設(shè)計中的繁瑣工程量，設(shè)計效率大大提升。

二、電子線路設(shè)計中PSPIC軟件的應(yīng)用

（一）PSPICE軟件的內(nèi)涵

該軟件是電子線路分析的通用模擬軟件，具有強(qiáng)大的電路仿真和設(shè)計功能，包括六大功能模塊，分別為：Optimizer模塊、Probe模塊、Model Editor模塊、Stimulus模塊、A/D模塊及Capture模塊。PSPICE軟件通過對電子線路進(jìn)行的提前moines分析，來測試各電路參數(shù)，檢查電氣規(guī)則，并對器件庫構(gòu)建功能作出分析。

（二）PSPICE軟件的實(shí)際應(yīng)用

在設(shè)計一級較強(qiáng)穩(wěn)定型的電路時，在選擇晶體管相關(guān)參數(shù)后，為獲取靜態(tài)的穩(wěn)定工作點(diǎn)，就需要應(yīng)用PSPICE軟件來對電流負(fù)反饋分壓式偏置電路進(jìn)行仿真。其仿真設(shè)計原理如圖2所示，集電極調(diào)幅電路載波信號確定為Vc，從調(diào)幅電路集電極來對調(diào)制低頻信號進(jìn)行輸入，并將輸出信號傳送至二極管檢波電路進(jìn)行解調(diào)。參考圖2，Q1級甲類放大電路設(shè)計中，應(yīng)對直流（交流）通路設(shè)置的合理性進(jìn)行充分的考慮，且LC諧振回路的特定頻率應(yīng)當(dāng)同載波信號頻率相一致。

在輸入較大低頻信號時，會形成過大的調(diào)幅波電壓調(diào)幅系數(shù)，容易造成過大的直、交流負(fù)載差異，進(jìn)而導(dǎo)致軟件仿真的失真。這就要求，在應(yīng)用該軟件進(jìn)行電子線路設(shè)計時，應(yīng)對每一電路分立元件及參數(shù)對電路輸出向的影響作出充分的考慮和整體的把握。

三、電子線路設(shè)計中Protel+99+SE軟件的應(yīng)用

（一）Protel+99+SE軟件的內(nèi)涵

Protel+99+SE是當(dāng)前作為流行的仿真設(shè)計軟件，具有強(qiáng)大的綜合設(shè)計環(huán)境，包括PCB電路板設(shè)計、原理圖設(shè)計、報表制作、層次原理圖設(shè)計、邏輯器件設(shè)計、電路仿真等功能。因其自身所具備的強(qiáng)大功能，促進(jìn)了電子線路設(shè)計效率的大大提升，從而成為電子線路設(shè)計中仿真設(shè)計軟件的首選。

（二）Protel+99+SE軟件的實(shí)際應(yīng)用

應(yīng)用Protel+99+SE軟件來進(jìn)行二級管伏安特性電路的仿真。其步驟如下，第一，啟動Protel+99+SE程序，創(chuàng)建一個新的原理圖文檔，并在原理圖瀏覽器中進(jìn)行庫文件的添加和路徑的設(shè)置。之后，運(yùn)用仿真元件庫中相關(guān)元器件符號來對二極管伏安特性測試電路進(jìn)行繪制；第二，對仿真環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，依據(jù)設(shè)計要求在菜單命令中進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，完成后單擊關(guān)閉；第三，執(zhí)行菜單命令，進(jìn)行線路仿真，得到二極管伏安特性曲線；第四，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。

在二級管伏安特性電路仿真中應(yīng)用Protel+99+SE軟件，可產(chǎn)生直流移動曲線，通過分析直流，來對一系列靜態(tài)工作點(diǎn)作出分析，從而對差異電源電壓下，各電路節(jié)點(diǎn)直流電壓/流，及元器件的功率、直流電壓/流進(jìn)行顯示。

結(jié)語

基于仿真設(shè)計軟件的電子線路仿真分與設(shè)計，為電子線路系統(tǒng)設(shè)計與電子產(chǎn)品研發(fā)注入了新的活力，促進(jìn)了其設(shè)計質(zhì)量和效率的大幅度提升，并使得電力設(shè)計缺陷發(fā)生率得以進(jìn)一步降低。通過對仿真設(shè)計軟件在電子線路設(shè)計應(yīng)用的實(shí)證論述，可以看出仿真設(shè)計軟件具有高效性，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)手段的不足，是現(xiàn)代電子線路設(shè)計與分析中的強(qiáng)有力工具。■

參考文獻(xiàn)

[1]陳封.基于PSPICE的通信電子線路仿真研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2011（16）

[2]張奕雄.通信電子線路Pspice仿真的研究與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2010（11）

[3]徐宏慶.電子線路設(shè)計中仿真設(shè)計軟件的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備.2010（2）

[4]黃淑一.Protel 99 SE在電子電路仿真中的應(yīng)用[J].賞析煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報.2010（1）

[5]方亮.Multisim電子線路仿真設(shè)計軟件的教學(xué)應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報.2009（4）