电子电路设计与仿真工具
我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来 进行实践.但是有的时候,我们会发现做出来的东西有不少的问题,事  先并没有想到,这样一来就浪费了我们的不少时间和物资.而且增加了 产品的开辟周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争 优势.有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢？结论 是有,这就是电路设计与仿真技术.说到电子电路设计与仿真工具这项 技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的 效率. 以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试 验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要 10 年.而美国是 1 年.为 什么会有这样大的差距呢？因为美国在设计时大部份采用的是虚拟 仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑 编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和 调用长期积累后输入电脑的相关经验参数.这样一来,只要把飞机的外 形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就 改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测  试几次不足就可以定型了,从他们的波音 747 到 F16 都是采用的 这种方法.空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开辟商是 IBM, 飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真 调试工作即可. 同样,他们其他的不少东西都是采用了这样类似的方法, 从大到小,从复杂
到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内  容不同.其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的〔当初是为了高

效率设计大炮和相关炮弹以与其他计算量大的设计〕 . 电子电路设计 与仿真工具包括 SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView； MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark 等.下面简单介绍 前三个软件.①SPICE〔Simulation Program with Integrated Circuit        Emphasis〕：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是 20 世纪 80 年代世界上应用最广的电路设计软件,1998 年被定为美国国家标 准.1984 年,美国 MicroSim 公司推出了基于 SPICE 的微机版 PSPICE
〔Personal-SPICE〕.现在用得较多的是 PSPICE6.2,可以说在同类产品 中,它是功能最为强大的摹拟和数字电路混合仿真 EDA 软件,在国内  普遍使用.最新推出了 PSPICE9. 1 版本.它可以进行各种各样的电路仿 真、激励建立、温度与噪声分析、摹拟控制、波形输出、数据输出、 并在同一窗口内同时显示摹拟与数字的仿真结果.无论对哪种器件哪 些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件 与元器件库.②multiSIM〔EWB 的最新版本
〕软件：是 Interactive Image Technologies Ltd 在 20 世纪末推出的电路仿真软件.其最新版本为    multiSIM7,目前普遍使用的是 multiSIM2001,相对于其它 EDA 软件,    它具有更加形象直观的人机交互界面,特殊是其仪器仪表库中的各仪 器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表彻底没有两样,但它对模数 电路的混合仿真功能却毫不逊,几乎能够 100%地仿真出真实电路  的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特 表、双踪示波器〔对于multiSIM7 还具有四踪示波器〕、波特仪〔相 当实际中的扫频仪〕、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失

真度分析仪、 频谱分析仪、 网络分析仪和电压表与电流表等仪器仪表. 还提供了我们日往往见的各种建模精确的元器件, 比如电阻、电容、  电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等.摹拟集成电 路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路.数字电路方面有 74 系 列集成电路、 4000 系列集成电路、 等等还支持自制元器件.MultiSIM7 还具有 I-V 分析仪〔相当于真实环境中的晶体管特性图示仪〕和    Agilent 信号发生器、 Agilent 万用表、 Agilent 示波器和动态逻辑平笔 等. 同时它还能进行 VHDL 仿真和 Verilog HDL 仿真.③MATL
AB 产品  族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包 含了完整的函数集用来对图象信号处理、 控制系统设计、 神经网络等 特殊应用进行分析和设计.它具有数据采集、报告生成和 multisim电流表在哪MATLAB 语 言编程产生独立 C/C++代码等功能.MATLAB 产品族具有下列功能： 数据分析；数值和符号计算、工程与科学绘图；控制系统设计；数字 图象信号处理；财务工程；建模、仿真、原型开辟；应用开辟；图形 用户界面设计等.MATLAB 产品族被广泛应用于信号与图象处理、控 制系统设计、 通讯系统仿真等诸多领域.开放式的结构使 MATLAB 产 品族很容易针对特定的需求进行扩充,从而在不断深化对问题的认识 同时,提高自身的竞争力.
2.2 PCB 设计软件
PCB〔Printed-Circuit Board〕设计软件种类不少,如 Protel、OrCAD、

Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices 的 Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、 TANGO、PCBWizard 〔与 Live
Wire 配套的 PCB 制作软件包〕、  ultiBOARD7  〔与 multiSIM2001 配套的 PCB 制作软件包〕等等. 目前 在我国用得最多当属 Protel,下面仅对此软件作一介绍.
Protel 是 PROTEL  〔现为 Altium〕公司在 20 世纪 80 年代末推出的 CAD 工具,是 PCB 设计者的首选软件.它较早在国内使用,普与率最高, 在不少的大、中专院校的电路专业还专门开设 Protel 课程,几乎所在的 电路公司都要用到它.早期的 Protel 主要作为印刷板自动布线工具使 用,其最新版本为 Protel DXP,现在普遍使用的是 Protel99SE,它是个完 整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、摹拟电路与数字电 路混合信号仿真、 多层印刷电路板设计 〔包含印刷电路板自动布局布 线〕 ,可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作 等功能,并具有 Client/Server  〔客户/服务体系结构〕 , 同时还兼容一些 其它设计软件的文件格式,如 ORCAD、PSPICE、EXCEL 等.使用多层 印制路线板的自动布线,可实现高密度PCB 的 100%布通率.Protel 软件 功能强大〔同时具有电路仿真功能和 PLD 开辟功能〕、界面友好、 使用方便,但它最具代表性的是电路设计和 PCB 设计.
2.3 IC 设计软件

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