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
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





