虚拟电子系统的开发与仿真

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1、摘要虚拟电子系统是指在通用计算机平台上，由各种电子电路仿真软件或编程语言实现的虚拟元件和虚拟仪器组成，并能够模拟真实电子电路运行的系统。虚拟电子系统以其在电子电路设计开发过程中可缩短开发时间、减少设计缺陷、节省巨额元器件投资、管理和维修费用等特点，被广泛应用在电子、通信、机械、航空、航天等领域。但某些电子电路仿真软件配备的虚拟元件数量较少，元件库更新速度很慢，没有市面上最新的元件；与真实元件相似的三维虚拟元件极少，基本无法被用于搭建“真实"电路；虚拟仪器与真实仪器前面板和操作方式相差较大，而且不能产生或测量真实信号。选用这样的电子电

2、路仿真软件不仅会影响用户对元器件的直观印象，最重要的是不能够顺利、高效的完成电子电路设计工作。本文首先介绍了选取具有强大电子电路仿真功能、使用率极高，但同样存在这些不足的Multisim软件作为平台，结合自项向下和自底向上的设计开发方法，利用SPICE程序实现虚拟元件LM386模型，并将其导入至Multisim软件平台中的过程；然后介绍了以台湾固纬电子实业股份有限公司所生产的GFG一8020H信号发生器和GFC一8010H频率计数器为原型，利用Labview程序开发环境所支持的图形化编程语言叫语言设计开发基于计算机声卡的虚拟信号发生

3、器和虚拟频率计数器的过程；最后，对之前所实现的虚拟元件LM386和虚拟信号发生器、虚拟频率计数器进行了测试，并分析其性能优劣、不足以及可被使用的场合。文中设计开发的虚拟元件和虚拟仪器，基本达到了与真实元器件相似的功能，具有一定的实际使用价值，是对虚拟电子系统进行开发的尝试，为今后进一步研究具有重要意义。关键词：虚拟电子系统，Multisim，SPICE，LabviewIAbstractVirtualelectronicsystemisthesystemthatsinlulatesrealprocessofelectroniccirc

4、uitoperation，makinguseofvirtualcomponentsandinstruments，whichareimplementedbyvariouselectroniecircuitsimulationsoftⅣareorprogramming1anguageinacomputer．Becauseofshorteningdevelopmenttime，reducingdesignflawsandsaVingsubstantiVeinVestment，managementandmaintenancecostsofc

5、omponentsandinstrumentsintheprocessofelectroniccircuitdesign，itiswidelyusedinelectronics，communications，machinery，aviationandaerospace，etc．However，theamountofvirtualcomponentsthatareofferedbysomeelectroniccircuitsimulationsoftwareissmall．Componentlibraryupdatesslowly，t

6、herearen’t1atestonesonmarket．3Dvirtualcomponents，whicharesimi1artorealcomponents，aretoofewtoconstructvirtualcircuitthatissimilartorealcircuit．Virtualinstrumentsaredifferentfromrealinstrumentsintheirfrontpanelsandoperation．Theyalsocan’tgenerateormeasurerealsignal．Thesee

7、lectroniccircuitsimulationsoftwarepossiblyaffectsusers’directimpressionofcomponentsandinstruments，andtheyarenotusedtocompletecircuitdesignsmoothlyandefficiently．Inthispaper，itisfirstlyintroducedthatMultisimwhichisinwideusewithpowerfulcircuitsimulationfunctionandthesede

8、fectsbeingselectedastheplatform，usingcombinationoftop—downanddown—topdesignmethod，virtualcomponentmodelLM386isdevelop