電子電路設(shè)計需遵循的原則及其主要方法探析

摘 要：電子電路的設(shè)計較為復(fù)雜，它是由多種基本電路組合而成的。在具體設(shè)計電子電路的過程中，我們需要根據(jù)設(shè)計的現(xiàn)實需要與電路的實際情況，并結(jié)合相關(guān)規(guī)律來合理地設(shè)計電路的樣式。本文首先對電子電路設(shè)計所需遵循的一些原則進(jìn)行了探討與分析，再對電子電路設(shè)計的主要方法進(jìn)行了研究與探索。只有在設(shè)計電子電路的過程中遵循相關(guān)原則、選擇合適的方法，才能夠保證電子電路設(shè)計的合理性與科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：電子電路設(shè)計；遵循原則；主要方法

隨著信息科技的不斷發(fā)展，使得社會上的電子產(chǎn)品行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。這就使得目前市場上電子產(chǎn)品的型號與種類越來越多。在生產(chǎn)電子產(chǎn)品時，電子電路設(shè)計便是其中的一個重要環(huán)節(jié)，電路設(shè)計的實際質(zhì)量直接影響到電子產(chǎn)品的具體性能。所以我們需要充分重視對電路的設(shè)計工作[1]。但由于電子電路的種類較多，所以設(shè)計電子電路所需遵循的原則與步驟也有所不同。因此我們就需要在實際設(shè)計電子電路的過程中遵循相應(yīng)的原則，通過一定的設(shè)計方法來進(jìn)行設(shè)計。只有這樣，才能夠有效地保障電路設(shè)計的合理性與科學(xué)性，進(jìn)而提升電子產(chǎn)品的具體性能與質(zhì)量。

1 電子電路設(shè)計需遵循的原則

1.1 整體性原則

在設(shè)計電子電路的過程中，需要遵循電路的整體性原則，從整體電路出發(fā)，樹立起全局觀念。與此同時，設(shè)計人員還需要對電路之中各個部分之間的聯(lián)系引起充分的重視，進(jìn)而協(xié)調(diào)好整體與部分之間的關(guān)系，從而保障電路設(shè)計的完整性[2]。但由于整體電路受外部環(huán)境的實際影響比較大，所以在具體開展電子電路設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要充分考慮到這一因素，進(jìn)而基于綜合設(shè)計的基礎(chǔ)上，對局部部分進(jìn)行合理的研究與分析，從而有效提高設(shè)計的合理性與科學(xué)性。

1.2 功能性原則

隨著信息科技的不斷發(fā)展，電子電路設(shè)計逐漸蓬勃發(fā)展起來，電子產(chǎn)品也得到了繁榮發(fā)展。當(dāng)前電子產(chǎn)品所具備的功能越來越多，根據(jù)電子產(chǎn)品中所具備的各項功能，設(shè)計人員在具體設(shè)計電子電路的過程中，需要將所需設(shè)計的電路劃分成好幾個不同的組成部分，每個部分能夠分別承擔(dān)起相應(yīng)的功能，可以是一項或者是幾項功能[3]。設(shè)計人員在設(shè)計完成每個部分以后，還需要將部分電路按照設(shè)計圖紙或者是電路圖來進(jìn)行科學(xué)合理地組合，進(jìn)而才能夠形成完整的電子電路設(shè)計。

1.3 最優(yōu)化原則

設(shè)計人員在完成了基本的電子電路設(shè)計以后，就能夠保證電子產(chǎn)品可以具有相應(yīng)的功能，但這種功能還不夠完全。整體的設(shè)計是由多個部分與多個模塊的電路設(shè)計所組裝而成的，所以在電路的實際運(yùn)行過程當(dāng)中，容易發(fā)生兩個模塊之間相互配合度較差的情況，進(jìn)而影響到電子產(chǎn)品的使用性能[4]。由于元件本身或者是相互配合方面存在的缺陷，就會使得電子電路在傳送信號與處理數(shù)據(jù)信息的過程中不能盡善盡美。針對這種情況，設(shè)計人員還需要在原先設(shè)計的基礎(chǔ)上，再對組裝完成了的整體電子電路進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計，并能夠有效地通過對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整分析來保障電子電路可以具備最優(yōu)化的現(xiàn)實功能。

2 電子電路設(shè)計的主要方法

2.1 層次化設(shè)計

層次化設(shè)計方法就是將電路分為不同的層次。一般來講有三個層次。第一層是頂層，在設(shè)計頂層時，需要面向整個電子電路系統(tǒng)，對系統(tǒng)的總功能進(jìn)行相關(guān)描述；第二個層次是中間層，在設(shè)計時主要是面向電路級；第三個層次為底層，在設(shè)計底層時，需要面向物理實現(xiàn)級，在實際設(shè)計過程中，對上面三個層次的設(shè)計順序并沒有較高的要求，設(shè)計人員可以按照自己的習(xí)慣來自由地進(jìn)行設(shè)計。

2.2 漸進(jìn)式組合設(shè)計

在電子電路的實際設(shè)計過程中，漸進(jìn)式組合設(shè)計是設(shè)計電子電路的主要方法。漸進(jìn)式組合設(shè)計主要適用于應(yīng)用型電子電路之中，在具體開展設(shè)計的過程中，首先需要根據(jù)電子電路的實際功能需求，來設(shè)計出相應(yīng)的組合圖。之后，再在組合圖的基礎(chǔ)上對其主要的工作原理進(jìn)行分析，這就是對基本單元的設(shè)計。在開展對電子電路的整體進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員只需要將單元電路設(shè)計帶入其中，便能夠有效地實現(xiàn)對整體電路的調(diào)試與優(yōu)化，從而完成對整個電子電路的設(shè)計。

2.3 硬件描述語言設(shè)計

目前看來，硬件描述語言設(shè)計在電子電路的設(shè)計方法中是較為先進(jìn)的。硬件描述語言設(shè)計其實就是指電子電路設(shè)計的程序化。利用這種方法來開展電子電路設(shè)計時，首先需要對電路設(shè)計的實際需求進(jìn)行分析，根據(jù)電子電路的實際需求來制定出一個總體性的方案。之后，設(shè)計人員就可以在總體方案的框架內(nèi)開展單元模塊電路設(shè)計，通過仿真來驗證所設(shè)計出的單元電路是否具有現(xiàn)實科學(xué)性。在完成了對單元電路的設(shè)計之后，還要進(jìn)行相應(yīng)的組合，最后對所形成的整體電路進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而形成較為系統(tǒng)的設(shè)計方案。

2.4 最優(yōu)化設(shè)計

由于目前市場上的電子產(chǎn)品種類繁多，型號也各式各樣，其具體的電路設(shè)計形式也呈現(xiàn)出多樣化的特點。有些類型的電子電路在制作出來以后很難再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，如集成電路。在設(shè)計此類電路時，需要充分考慮到電路的精準(zhǔn)性，設(shè)計人員在具體設(shè)計電路的過程中，需要利用好計算機(jī)輔助程序，并通過建立目標(biāo)函數(shù)的形式來充分考慮到在設(shè)計過程中所需滿足的各種參數(shù)及一些其它影響因素，將電路分布的參數(shù)與有源器件的實測數(shù)據(jù)考慮進(jìn)去，同時在計算前有必要對大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行壓縮處理，并通過計算機(jī)自動修改元件值來達(dá)到相應(yīng)的性能指標(biāo)，做到最優(yōu)化設(shè)計，從而設(shè)計出完整的電路。

3 結(jié)語

總而言之，只有在設(shè)計電子電路的過程中遵循相關(guān)原則、選擇合適的方法，才能夠保證電子電路設(shè)計的合理性與科學(xué)性，從而提高電子產(chǎn)品的實際性能與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡久評，熊中侃.電子電路設(shè)計的原則、方法和步驟[J].江西教育學(xué)院學(xué)報，2012，06：13-16.

[2]朱冬平.電子電路設(shè)計的原則、方法和步驟研究[J].電子制作，2015，17：66-67.

作者簡介

劉梅華（1978-），女，安徽安慶人，研究生，講師，主要研究方向：電子技術(shù)、電氣自動化，控制技術(shù)，職業(yè)技術(shù)教育。