探讨电子电路仿真技术在集成电路设计中的应用

裴增平

广芯微电子（广州）股份有限公司 510000

摘要：在科学技术不断发展的过程中，电子电路仿真技术因其具备高效、多样、稳定等特点，被应用到了集成电路的设计工作当中，本文介绍了电子电路仿真技术的具体特性以及这一技术在集成电路设计中的应用情况，以期进一步提升电子应用研发的高效性与简洁性，希望能够给读者带来启发。

关键词：电子电路仿真技术；集成电路设计；应用价值

引言：现阶段，各种电子产品被广泛应用在社会的方方面面，为使人们的生活更为便利，电子产品更新换代的速度不断加快，这就使得其研发周期被大大缩减。在此背景下，为使电子产品中集成电路设计的速度进一步加快，更好地满足人们对电子设备的需要，将电子电路仿真技术应用到集成电路设计当中就成为了一项极为重要的工作。

一、电子电路仿真技术的特性

（一）多样性

现阶段，在进行电子设备研发的过程中，相关工作人员不仅需要对设备进行制作、调试还需要对测试过程中设备出现的问题进行调整，这一系列的工作流程较为复杂，并且出错的可能性也比较高，现阶段，为切实解决这一问题，相关工作人员可以通过将电子电路仿真技术应用到电子设备研发过程中的方式，简化检测工作流程、提升检测结果的精准度、提升检测工作效率。

（二）高效性

在过去一段时间内，集成电路的性能测试主要是由测试人员亲自进行，这种测试方案不仅可能会因检测人员操作不规范而出现安全问题，还可能因检测人员忽视了某些检测数据的异常，而降低集成电路的可靠性。现阶段，为切实解决这一问题，相关工作人员可以将电子电路仿真技术应用到集成电路的性能测试工作中，相关工作人员在检测过程中，不仅可以更好地利用软件模拟各种环境、还可以在发现问题后及时对问题进行修正，进而达到提升集成电路研发工作效率的目的。

（三）稳定性

近年来，随着经济全球化的不断推进，为使我国从“制造大国”转型为“制造强国”，提升自身的研发技术变得尤为迫切，现阶段，在电子产品的生产过程中，为进一步提升集成电路的稳定性，强化电子设备使用的可靠性，相关工作人员可以将电子电路仿真技术应用于集成电路设计检测过程中，不断升级优化集成电路的设计思路，提升集成电路的实用性与稳定性，以便为后续电子设备的生产制造打下坚实的基础。

二、电子电路仿真技术在集成电路设计中的应用情况

电子电路仿真技术的应用有效提升了电子产品的研发效率、保障了产品的品质，缩短了电子产品的研发周期与研发成本，可以说，现阶段电子电路仿真技术的应用有效推动了电子技术的整体性发展。

（一）应用价值

1.促进集成电路的发展

对当前社会电子应用整体发展态势良好的情况可以发现，这一情况出现的重要原因之一在于电子电路仿真技术的不断发展与应用范围的不断扩大，现阶段，将电子电路仿真技术应用于集成电路设计工作当中，不仅提升了电路设计的效率，还为集成电路整体发展提供了新的思路。具体来说，近年来，随着科学技术的不断发展，电子设备的使用量不断提升，由于集成电路是电子设备的主要组成部分，为保证自身的生命财产安全，人们对集成电路的质量要求不断提升。现阶段，为更好地满足人们对集成电路的需要，在将电子电路仿真技术引入集成电路设计工作当中后，相关工作人员就可以借助电路仿真技术对集成电路的设计进行仿真，对其后续的工作环境进行模拟，在保证仿真模拟结果能够满足工作人员实际需要后，才能将电路应用到产品生产当中，进而达到提升电子产品质量的目的^[1]。

2.便于项目与电路功能的开发

在电子设备完成研发后，为避免设备存在安全隐患，威胁用户的生命财产安全，设计人员往往需要对其进行可行性检测，并且在保证检测结果合格后，才能大批量生产这一产品。在过去一段时间内，产品的检测工作往往是由检测人员进行，这种工作存在一定的危险性，现阶段，为更好地保障检测人员的人身安全，将电子电路仿真技术应用于电子产品检测工作当中，不仅可以更好地发现过去人工检测可能忽略的安全隐患，还能进一步节约检测工作花费的时间与资金，降低电子设备的研发成本。

3.优化电路设计

对于集成电路来说，外界温度的变化会对其工作性能产生极大的影响，进而对电子设备工作的质量造成不利影响，现阶段，为更好地了解集成电路在不同温度环境下的工作状态，相关工作人员可以借助电子电路仿真技术对温度环境进行模拟，充分了解在不同温度环境下，集成电路的运行情况，便于相关工作人员对电路进行进一步的优化改进，从而达到提升电子设备使用效果的目的。

（二）具体应用

现阶段，在利用电子电路仿真技术进行集成电路设计的过程中，相关工作人员往往采用Cadence的PSPICE仿真软件进行大规模集成电路的设计，并通过该软件对电路各项数据进行模拟仿真、检查修正的方式，确保电路的各项性能能够满足集成电路最初的要求。

1.PSPICE仿真软件的功能

在利用PSPICE仿真软件进行集成电路设计的过程中，工作人员可以借助这一软件完成电路或者文本的仿真处理，并通过对仿真模拟结果进行分析的方式，明确电路设计中存在的不足，便于相关工作人员及时对其进行调整，提升电路设计的合理性。具体来说，PSPICE仿真软件主要有基本分析模块与高级分析模块这两个模块，在实际工作过程中，基本模块主要负责类似直流分析、时域分析等内容；而高级分析主要负责参数扫描、温度分析等内容。并且，PSPICE仿真模拟软件的工作形式如下，第一，PSPICE仿真模拟软件可以根据设定频率，计算电路指定输出端的输出噪声与输入端的等效输入噪声电平，从而达到对集成电路进行噪声模拟分析的目的。第二、在进行仿真的过程中，若集成电路中的电感存在短路或者电容出现断路的问题时，PSPICE仿真模拟软件将会计算电路的静态工作点，并且在进行小信号与瞬态分析之前，系统将会主动计算直流偏置点，并以此确定瞬态分析的初始信号以及交流小信号条件下的非线性化模型参数，以便达到模拟直流偏置点的目的。第三，为明确集成电路某一参数在一定电流、电压、温度等因素的影响下变化情况时，相关工作人员可以利用PSPICE仿真模拟软件中的直流扫描分析功能，明确电路的直流输出特性。第四，为明确集成电路的交流小信号线性频率响应特性、幅频特性、输出和输入阻抗等信息时，工作人员可以利用PSPICE仿真模拟软件的交流扫描分析模块进行计算。第五为明确集成电路中电阻、电容、电感等指定元件的参数在某一规律下的变化情况，相关工作人员可以利用PSPICE仿真模拟软件中的参数扫描分析功能，对其进行了解，以便为后续集成电路的设计优化提供帮助^[2]。

2.仿真软件在集成电路设计中的应用

现阶段，相关工作人员在利用PSPICE仿真模拟软件进行集成电路仿真的过程中，其流程图如图1所示，需要注意的是，相关工作人员在画仿真电路的过程中，需要注意控制电路的闭合时间。

图 1 利用PSPICE仿真模拟软件进行集成电路仿真的基本流程

结论：总而言之，电子电路仿真技术具备高效、多样、稳定等优点，在当前的社会发展过程中，将电子电路仿真技术应用于集成电路设计工作当中，不仅避免了传统人工检测可能存在的安全隐患，还有效缩短了集成电路设计的工作时间，更好地满足了当前电子设备更新速度不断加快的需要。

参考文献：

[1]赵明,孟翔宇,张月奎,等.电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用研究[J].科技传播,2019,11(11):120-121.

[2]俞亚堃,李娜,何小明.探究电子电路仿真技术在电路设计开发中的作用[J].数字通信世界,2018(12):201.