電子係統設計流程和主流EDA工具介紹
發布時間:2008-12-17
中心議題:
- 電子係統設計流程簡介
- 主流EDA工具介紹
解決方案:
- 電子係統設計應嚴格遵循科學嚴謹的流程
- 應該利用現代化EDA工具對設計進行仿真驗證
- 最後,實際實驗也必不可少
要進行實際電子係統的設計,一般遵循以下流程:
- a. 首先根據電子係統的設計任務,進行總體方案選擇
- b. 然後對組成係統的單元電路進行設計、參數計算、元器件的確定和實驗調試
- c. 最後繪出用於指導工程的電路圖。
總體方案的確定
在全麵分析電子係統任務書所下達的係統功能、技術指標後,根據已掌握的知識和資料,將總體係統按功能合理地分解成若幹個子係統(單元電路),並bing畫hua出chu各ge個ge單dan元yuan電dian路lu框kuang圖tu相xiang互hu連lian接jie而er形xing成cheng的de係xi統tong原yuan理li框kuang圖tu。電dian子zi係xi統tong總zong體ti方fang案an的de選xuan擇ze,將jiang直zhi接jie決jue定ding電dian子zi係xi統tong設she計ji的de質zhi量liang。因yin此ci,在zai進jin行xing總zong體ti方fang案an設she計ji時shi,要yao多duo思si考kao、多分析、多比較。要從性能的穩定性、工作的可靠性、電路結構、成本、功耗、調試維修等方麵,選出最佳方案。
單元電路設計
在(zai)進(jin)行(xing)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)時(shi),必(bi)須(xu)明(ming)確(que)對(dui)各(ge)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu),詳(xiang)細(xi)擬(ni)定(ding)出(chu)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao),認(ren)真(zhen)考(kao)慮(lv)各(ge)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)聯(lian)係(xi),注(zhu)意(yi)前(qian)後(hou)級(ji)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)遞(di)方(fang)式(shi)和(he)匹(pi)配(pei),盡(jin)量(liang)少(shao)用(yong)或(huo)不(bu)用(yong)電(dian)平(ping)轉(zhuan)換(huan)之(zhi)類(lei)的(de)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu),並(bing)應(ying)使(shi)各(ge)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)統(tong)一(yi),以(yi)便(bian)使(shi)整(zheng)個(ge)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)簡(jian)單(dan)可(ke)靠(kao)。另(ling)外(wai),應(ying)盡(jin)量(liang)選(xuan)擇(ze)現(xian)有(you)的(de)、成cheng熟shu的de電dian路lu來lai實shi現xian單dan元yuan電dian路lu的de功gong能neng。如ru果guo找zhao不bu到dao完wan全quan滿man足zu要yao求qiu的de現xian成cheng電dian路lu,則ze在zai與yu設she計ji要yao求qiu比bi較jiao接jie近jin的de電dian路lu基ji礎chu上shang適shi當dang改gai進jin,或huo自zi己ji進jin行xing創chuang造zao性xing設she計ji。為wei使shi電dian子zi係xi統tong的de體ti積ji小xiao、可靠性高,單元電路盡可能使用集成電路組成。
參數計算
在進行電子係統設計時,應根據電路的性能指標要求決定電路元器件的參數。例如根據電壓放大倍數的大小,可決定反饋電阻的取值;根gen據ju振zhen蕩dang器qi要yao求qiu的de振zhen蕩dang頻pin率lv,利li用yong公gong式shi可ke算suan出chu決jue定ding振zhen蕩dang頻pin率lv的de電dian阻zu和he電dian容rong值zhi等deng。但dan一yi般ban滿man足zu電dian路lu性xing能neng指zhi標biao要yao求qiu的de理li論lun參can數shu值zhi不bu是shi唯wei一yi的de,設she計ji者zhe應ying根gen據ju元yuan器qi件jian的de性xing能neng、價格、體積、通用型和貨源等方麵靈活選擇。計算電路參數時應注意以下幾點。
- a.在計算元器件工作電流、電壓和功率等參數時,應考慮工作條件最不利的情況,並留有適當的餘量。
- b.對於元器件的極限參數必須理由足夠的餘量,一般取1.5~2倍的額定值。
- c.對於電阻、電容參數的取值,應選計算值附近的標稱值。電阻值一般在1MΩ內選擇;非電解電容一般在100pF~0.47F之間選擇;電解電容一般在1μF~2000μF之間選用。
- d.在保證電路達到性能指標要求的前提下,盡量減少元器件的品種、價格及體積等。
元器件選擇
在確定元器件時,應全麵考慮電路處理信號的處理範圍、環境溫度、空間大小、成本高低等諸多因素。
- a.優先選擇集成電路。由於集成電路體積小、功gong能neng強qiang,可ke使shi電dian子zi電dian路lu可ke靠kao性xing增zeng強qiang,安an裝zhuang調tiao試shi方fang便bian,並bing可ke大da大da簡jian化hua電dian子zi電dian路lu的de設she計ji。隨sui著zhe模mo擬ni集ji成cheng技ji術shu的de不bu斷duan發fa展zhan,使shi用yong於yu各ge種zhong場chang合he下xia的de集ji成cheng運yun算suan放fang大da器qi不bu斷duan湧yong現xian,隻zhi要yao外wai加jia極ji少shao量liang的de元yuan器qi件jian,利li用yong運yun算suan放fang大da器qi就jiu可ke構gou成cheng性xing能neng良liang好hao的de放fang大da器qi。同tong樣yang,目mu前qian在zai進jin行xing直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan設she計ji時shi,已yi經jing很hen少shao采cai用yong分fen立li元yuan器qi件jian進jin行xing設she計ji了le。取qu而er代dai之zhi的de時shi性xing能neng更geng穩wen定ding、工作更可靠、成本更低廉的集成穩壓器。
- b.正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)電(dian)阻(zu)器(qi)和(he)電(dian)容(rong)器(qi)。這(zhe)是(shi)兩(liang)種(zhong)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian),種(zhong)類(lei)很(hen)多(duo),性(xing)能(neng)相(xiang)差(cha)很(hen)大(da),應(ying)用(yong)的(de)場(chang)合(he)也(ye)不(bu)同(tong)。因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)設(she)計(ji)者(zhe)來(lai)說(shuo),應(ying)熟(shu)悉(xi)各(ge)種(zhong)電(dian)阻(zu)器(qi)和(he)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)和(he)特(te)點(dian),以(yi)便(bian)根(gen)據(ju)電(dian)路(lu)要(yao)求(qiu),對(dui)元(yuan)件(jian)做(zuo)出(chu)正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)。
- c.選擇分立半導體元件。首先要熟悉這些元件的性能,掌握它們的應用範圍;再根據電路的功能要求和元器件再電路中的工作條件,如通過的最大電流、最大反向工作電壓、最高工作頻率、最大消耗的功率等,確定元器件的型號。
計算機模擬仿真
隨著計算機技術的飛速發展,電子係統的設計方法發生的很大變化。目前,EDA(電子設計自動化)技術已成為現代電子係統設計的必要條件。在計算機平台上,利用EDA軟件,可對各種電子電路進行調試、測量、修改,這樣可大大提高電子設計的效率和精確度,同時節約的設計費用。
實驗
dianzishejiyaokaolvdeyinsuhewentixiangdangduo,youyudianluzaijisuanjishangjinxingmonishisuocaiyongdeyuanqijiancanshuhemoxingyushijiqijianyouchabie,suoyiduijingjisuanjifangzhenguodedianlu,haiyaojinxingshijishiyan。tongguoshiyancaikeyifaxianwenti、解jie決jue問wen題ti。若ruo性xing能neng指zhi標biao達da不bu到dao要yao求qiu,應ying深shen入ru進jin行xing分fen析xi出chu在zai哪na些xie單dan元yuan或huo元yuan件jian上shang,再zai對dui它ta們men重zhong新xin進jin設she計ji和he選xuan擇ze,直zhi到dao性xing能neng完wan全quan滿man足zu要yao求qiu為wei止zhi。
附:主流EDA工具介紹
1.PSPICE簡介
2.EWB簡介
3.ProtelSE仿真功能簡介
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