电子工程设计论文
随着科技的发展，各种先进技术在电子工程应用的形式也越来越多样化，电子工程的发展是一项重要成就，做出了巨大的贡献。下文是小编为大家整理的关于电子工程设计论文的范文，欢迎大家阅读参考!
电子工程设计论文篇1
谈EDA技术在电子工程设计中的作用
摘要：介绍EDA技术的基本概念和发展过程,以及EDA技术的基本特点和使用的软件,以及EDA技术在电子工程设计中的重要作用,最后指出EDA技术发展前景。
关键词：EDA技术 电子工程 作用
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,是从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具,集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体,是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
一、EDA技术的特点
1.现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。
2.HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。
3.自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。
4.可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
二、EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,大致分为3个时期。
1.初级阶段:早期阶段即是CAD阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。
2.发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出可编程半导体芯片。
3.成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
三、EDA技术的作用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:
1.验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
2.电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计。
3.实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
四、EDA技术的软件
1.EWB(Electronics Workbench)软件。EWB是基于PC平台的电子设计软件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制开发,该软件具有以下特点:
①集成化工具:一体化设计环境可将原理图编辑、SPICE仿真和波形分析、仿真电路的在线修改、选用虚拟仪器、借助14种分析工具输出结果等操作在一个集成系统中完成。
②仿真器:交互式32位SPICE强化支持自然方式的模拟、数字和数/模混合元件。自动插入信号转换界面,支持多级层次化元件的嵌套,对电路的大小和复杂没有限制。只有提供原理图网络表和输入信号,打开仿真开关就会在一定的时间内将仿真结果输出。
③原理图输入:鼠标点击一拖动界面,点一点自动连线。分层的工作环境,手工调整元器件时自动重排线路,自动分配元器件的参考编号,对元器件尺寸大小没有限制。
④分析:虚拟测试设备能提供快捷、简单的分析。主要包括直流工作点、瞬态、交流频率扫描、付立叶、噪声、失真度、参数扫描、零极点、传递函数、直流灵敏度、最差情况、蒙特卡洛法等14种分析工具,可以在线显示图形并具有很大的灵活性。
⑤设计文件夹:同时储存所有的设计电路信息,包括电路结构、SHCE参数、所有使用模型的设置和拷贝。全部存放在一个设计文件中,便于设计数据共享以及丢失或损坏的数据恢复。
⑥接口:标准的SPICE网表,既可以输入其他CAD生成的SHCE网络连接表并行成原理图供EWB使用,也可以将原理图输出到其他PCS工具中直接制作线路板。
2.PROTEL软件。广泛应用的Protel99主要分为两大部分:用于电路原理图的设计原理图设计系统(Advanced Schematic)和用于印刷电路板设计的印刷电路板设计系统(Advanced PCB)。
五、EDA技术的发展趋势
高层次设计技术是近几年来国际上在EDA技术领域研究、开发、应用的热门课题,并且发展非常迅速,成效异常显著。这一领域主要包括功能强大的硬件描述语言、高层次综合技术、高层次模拟技术以及测试设计的综合技术等。相信随着科学技术水平的不断进步,作为EDA发展方向的高层次自动化设计技术必将取得更辉煌的成绩。
电子工程设计论文篇2
电子工程设计要点与难点对策
[摘 要]随着现代科技水平的不断发展，电子产品越来越受到人们的青睐。现在的生产生活都与电子产品电子工程息息相关，所以说对于电子工程设计问题需要特别关注。我们现阶段尤其要重视电子工程设计，虽然这一行业已有许多的成就，但是在设计过程中仍然不乏存在疑点和重难点，需要我们去掌握和理解，从而才能保证领悟到这个行业的精髓。该文章便是对电子工程设计中的重难点进行剖析，从而找到解决问题的对策。
[关键词]电子工程设计;要点;难点;解决对策
在当今这个社会背景下，电子工程设计是十分重要且有意义的，需要专业人士对其进行深入的研究和分析。在电子工程设计中包含了多方面的内容，而且还存在着很多的重难点问题急需解决。所以在电子工程设计中，我们需要对各方面的重难点问题进行认真仔细地研究，对于基础设计问题要点需掌握，对于可能存在的问题进行防范，并对这些问题提出与此相关的解决方案。只有全面系统的掌握电子工程设计的相关要点与难点，才能熟悉的运用到生活生产中。
一、电子工程当前的发展现状
我们将研究电路与系统、通信、电磁场与微波技术甚至是数字信号的处理看作是一门专门的工程学，该学科称为电子工程学。电子工程的使用范围特别广，常常可见于电动设备、设有控制技术、计算机技术以及信息技术的电子自动开关等，上述设备是和我们平常生活密切相关的，给我们的生产生活、学习工作带来了极大的便利，也是我们生活中不可缺少的一部分[1]。通俗地说，我们可以将一个国家的科技水平考核标准认为是该国家电子工程的发展度，不但如此，一个国家的教育和科研中，电子工程也占据着巨大作用，是科研和教育的一个重要保证。我们的生产生活中，完全离不开电子工程，电子工程早已随着信息社会的到来，融入到了我们生活的各个角落。
二、电子工程中存在的函需解决的问题
电子工程在它的快速发展过程中，也逐渐地遇到了更多较为棘手且需要快速解决的问题，其中包括电子产品的发展方向，比如说电子产品向小体积、大容量以及高集成方向发展;所需要开发和应用的新技术有静电场中存在的几种效应对于电子工程的危害;对于原因不明的安全隐患没有及时地发现和防范问题。为了使电子工程取得进步，我们所采用的EDA技术中，我们需要对静电工程进行处理，并且要对它的工作区域加以划分，对其工作环境要求、人体防静电系统以及静电设备都需要严格按照规定投入，不可存在任何质量问题[2]。对于静电危害中的ESD我们是很难察觉的，但是在电子工程故障检测技术中各个要求都是详细列出，因而在电子工程中除一般的基本事项外，还需要对最开始的设计基础加以重视，下文便对设计中存在的重难点以及问题做出详细分析。
三、针对电子工程中所存在的问题分析其设计的要点
在日新月异的电子科技发展中，电子产品的发展更是神速，它的发展方向是高集成、大容量、小体积，但由于这些高精度的进步，使得电子产品在设计时的难度也越来越复杂，这也可以在电子产品设计中看作是一项巨大的挑战。人们为了解决这个难题研究出来EDA(Eleetornie，DesignAtllomati)技术，它是依靠巨大容量编程的逻辑器件而得到众人的青睐，在运行过程中是使用硬件描述语言，与此同时还使用了多种高科技工具，最后得到对特定的目标芯片进行编译和逻辑映射的功能，造出集成电子系统或者是专用集成芯片。下文对EDA技术中各个部分的设计要点进行详细的解释说明。
第一点是对电路设计中的仿真分析。
在电子工程设计方案已经确却之后我们需要对方案的合理性、科学性以及可行性进行研究分析。在EDA技术中通常是对各个环节的传递函数进行数学模拟分析。该仿真技术还可以运用到非电子工程专业设计、新思路的验证以及新理论的解释，与此同时还可以对电路系统设计的正确性、完整性以及各个指标的可实现性进行初略的判断[3]。在我国的电子工程设计中量化分析可以使得电子工程的整体水平大幅度上升，对于产品质量也有着不可磨灭的指导思想意义。
第二点便是对于电路特性的优化设计。
电子产品若是想要获得电路的稳定以及安全，就必须拥有最完美的容差以及稳定的工作环境，对于传统的电子工程来说，这一要求是达不到标准的，也无法对其进行全面而又仔细地分析。然而我们可以通过采用EDA技术来保证电路的稳定以及安全，原因在于使用EDA技术中的温度分析和统计分析能够得出最佳的元器件参数、电路结构和最佳环境温度，计算出上述参数后能够科学有效地简化电子工程设计方案，与此同时能够使得电子产品的质量得到足够的保证[4]。
第三点便是电路特性的有效分析。
在实际工作生活中对于电路特性的有效分析我们是使用EDA技术，这也是EDA技术的主要内容之一，原因在于电子工程在设计的时候需要对数据测试以及特性进行有效性分析，从而建立出基本理论。但是通过这几年的实践运用发现传统的电子工程设计方法中还是存在着很大的局限性，比如说在技术和硬件设计方面仍存在难以攻克的难关。在传统的测试结果中也是同样存在很大问题，这使得电路测试的精确性大大降低，严重地会影响电子产品在后期的使用。采用EDA技术之后，可以高效地解决这个方面的问题，它不单单能够对电子工程设计进行全面检查，而且还能够得出高精度的结果，不但如此它还能够通过自顶而下的设计程序，从源头上避免了方案的局限限以及结构的差异性，还可以使得设计方案更为合理[5]。
第四点是对静电效应的防护。
在电子工程中存在很多的静电危害，因而我们要做好全面地静电维护措施。对于防静电工作区域要进行详细明确地划分，这样做可以从根本上来杜绝电子工程的静电敏感时期发生;注意环境的清洁和整齐也可以有效地使得静电场减少;同时我们还可以对静电防护进行社会知识储备，以备不时之需[6]。在电子工程故障检查上，我们需要始终如一地将传统检查和智能化检查相互融为一体，组合成有效的检查方案。对于检查对象的特点我们要贯彻落实高科技电子技术推广和使用，不断地提高电子产品质量，完善电子产品设计方案，从而为电子工程检测技术的合理性以及可行性提供有利保障。
四.结论
近几年我国的电子产品专利申请总量在不断地上升，在国际上彰显了我国的科技竞争力以及知识产权保护水平。但是对于如今存在的问题还需要我们不断地反省，不断地纠正、总而言之，电子设计的准则是不能离开实际情况而发展，这种脱离社会现实的发展最后都会走向失败。因而只能将发展方向看作是最为基本的出发点，把解决发展中遗留的问题看作是最终目标，对电子工程不断地研究、开发出切实可行且有效的设计方案，从而适应电子工程的快速发展，进而推动社会稳定进步。
参考文献
[1] 王立君.电子工程设计要点与难点对策[J].科技传播，2013，19：54+48.
[2] 王策.分析电子工程设计的要点[J].河南科技，2013，22：73.
[3] 文东云.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].电子技术与软件工程，2015，06：142.
[4] 于洋.分析EDA技术在电子工程设计中的应用[J].电子制作，2012，12：83.
[5] 谭金宽.浅析电工电子综合工程设计训练实验教学的探索与实践[J].青年文学家，2013，36：221.