电子线路设计中EDA技术的应用

潘乙铭 周克兰

摘要：计算机技术的飞速发展带动了电子技术的发展更新，也推进了EDA技术的发展。EDA技术为电子产品研发中的一种重要技术手段，此技术内容丰富，涉及范围广泛，可对电子产品实现自动化设计，最大限度提高电子系统设计效率，实现电子线路在设计上的长远发展。本文在对EDA 技术特征进行简单介绍基础上，对电子产品线路设计中EDA 技术的设计流程及设计步骤进行论述，并通过电子线路设计实例，以PSPICE仿真软件对EDA技术应用效果进行分析。

关键词：电子产品 线路设计 EDA 技术

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0140-01

1 EDA技术特征

EDA（Elechonice Des5p AM·toM60n）技术为电子设计自动化英文缩写，为PLD（可编程逻辑器件）这一规模巨大电子设计载体下，通过HDL（硬件描述语言）对于系统所进行的一种逻辑描述及表达[1]。在EDA技术相关工具软件下，依托功能强大计算机系统，利用EDA技术对系统逻辑进行描述，就能够实现电子系统自动化设计。可以说EDA技术下，设计人员能在最短设计周期中快速高效完成电子产品设计任务，设计投入成本大大减少。

对EDA技术特征进行分析，此技术最特别的是电子设计流程不是自下而上设计，而是自上而下设计。在设计上EDA技术自电子系统的设计整体思路出发，设计前规划好系统各个部分间结构，并在综合优化方法下将所有相关工作完成，随后通过EDA技术帮用户对系统内的任意硬件功能实现描述，描述后在CPLD（复杂可编程的逻辑器件或者是FPGA（现场可编程的门阵列对电子系统设计结构进行最终实现[2]。从这个特征分析，EDA技术将传统电子设计技术弊端有效解决，电子系统实际应用过程中故障出现几率大大减少，设计效率实现了大幅提升。

2 电子线路设计中EDA 技术的应用

电子线路设计中EDA设计应按照“自上而下”设计流程一步步进行，主要的设计步骤如下所示：

（1）对电子系统进行“自上而下”的划分。

（2）进行VHDL代码输入，此种输入方式为高层次电子设计中一种最普遍方式。

（3）将电子系统的输入代码用标准VHDL文件进行编译。对于大型电子设计来讲，编译中还要对代码级功能进行仿真，对系统功能设计正确与否进行检验，避免设计中出现重复设计。

（4）对VHDL源代码在仿真器下进行优化处理，处理后生成门级描述性质的网表文件，此为硬件电路转化的一个关键步骤。综合优化处理之后，就能够在适配前通过网表文件进行时序仿真。

（5）优化后的网表文件通过适配器件对其中的具体目标器件逻辑映射，操作过程主要有：底层器件的配置，目标器件逻辑分割及优化，目标器件的布局布线。完成适配之后，会产生适配报告、适配仿真模型及器件的编程文件[3]。通过适配报告对芯片中资源的利用状况及布尔方程进行描述，通过仿真模型能对适配后时序进行有效仿真，对芯片未来性能进行精准预测。

（6）适配后将器件的编程文件利用编程器下载至CPLD/FPGA这一目标芯片中。如电子产品属于大批量的开发，可以通过厂家综合库更换通过ASIC语言来进行实现。

3 电子线路设计中EDA技术应用实例

在电子线路设计中，EDA技术软件最常用的有 Spice/Pspice、Oread、Mmicad、Multisim、SystemView等[4]。下面基于PSPICE软件对电子线路设计中EDA技术应用进行实例分析。

3.1 PSPICE软件特点

PSPICE软件为基于PSPICE的电路仿真软件及工具，这种软件下不仅能够进行文本输入，同时还能够进行图形输入，元器件库庞大，参数模型多样，测试仪表种类齐全。一般PSPICE软件拥有如下分析功能：①对线路内的直流工作点进行分析；②进行瞬态分析，对选定节点在显示周期内各个时刻电压波形进行整体分析；③进行傅里叶分析，对某个时域下信号分量（谐波分量、基频分量、直流分量）进行分析；④对交流小信号进行分析，主要对信号频域、电路噪声进行分析，对信号失真进行分析；⑤对线路进行参数扫描、函数传递，对直流、交流下的灵感度进行分析等等。

3.2 电子线路PSPICE仿真实例

对BJT 互阻放大电路进行仿真分析，相关参数如下：BJT型号： NPN型2N3904硅管，β取160。电路相关参数取值为：Vcc=12 V，Rf=10 k，RL=100Ω，Rc=500Ω。对电路内Q点（静态工作点）基本状况进行分析，随后对电路内Rf（反馈电阻）值自5kΩ至 50kΩ间变化情况进行分析，对电路工作的环境温度自-30℃—50℃间，Ic（集电极电流）数值变化的情况进行分析。

利用PSPICE软件内的[Schematics]进入主窗口，绘制出电路的相应原理图，并利用Analysis＼Setup内的Bias Point Detail对数值进行分析，并将分析结果传输到输出文件，得到如表1所示的仿真结果。通过此结果能获得Q点工作中的基本状况。

通过分析能够看到EDA 技术设计能力准确高速，可让高精端线路性能得到良好保障，是现代电子线路设计中的一个关键技术，在电子产品线路设计中应用广泛。

参考文献

[1]刘犁.EDA技术在通信电子线路中的推广应用[J].数字技术与应用，2015（6）：59-59.

[2]杨树红.通信电子线路中EDA技术的实践运用浅析[J].山东工业技术， 2015（23）：124-124.