計算機輔助設計技術的相關論文
計算機輔助設計，是利用計算機及其圖形裝置幫助設計人員進行設計工作，簡稱CAD。下面是小編給大家推薦的，希望大家喜歡!
篇一
《電子電路計算機輔助設計綜述》
【摘 要】該文對電子電路以及計算機設計與輔助問題展開了一系列的剖析。對計算機輔助裝置、電子電路的概念以及如何利用計算機輔助設計電子電路進行了系統的講解，並闡述了計算機輔助技術在電子電路設計領域的發展潛力。
【關鍵詞】電子電路 設計與輔助 傳統電子電路的設計問題
計算機電子電路技術對於各行各業來說，起到的作用是非常明顯，不僅能提高相關人員的工作效率和質量，還能對設計的電子電路進行模擬分析實驗，以方便解決實際電路搭建中所遇到的各種困難。該文就電子電路的具體原理以及計算機輔助系統中一系列環節出現的問題進行分析，明確電子電路的具體原理，對計算機的輔助設計進行一系列的分析，以滿足我們的日常工作需求。下文，將對電子電路對計算機輔助設計的聯絡展開鋪設，以解決難題。
1 電子電路原理以及計算機的輔助設計
電子電路的基本原理相對來說是比較容易理解的，在電子基礎中，電就像是水一樣，電路類似於俗稱的水路，將各種電子元件連線成相應的通路，以實現特定的功能。任何電子產品都是由電子元件組成的，所以為了更加深入的瞭解電子電路的原理，需要對電子元件進行一系列的辨析，也就因此掌握了電子應用。對電子電路的原則基本認識之後，能夠應用一系列的電子工具，進行一系列的產品設計。
電場這個概念對於電子電路來說並不陌生。電場通常是指電產生作用力的一個範圍。磁場就是磁產生作用力的一個範圍，其他類似。導體就是電容易通過的物體。絕緣體，就是電比較難通過的物體。導體與絕緣體在實際生活中並沒有決定化的定義，這兩者的導電能力相差好幾倍。有些物體，在不同的外界環境下，比如電場，磁場，溫度，光照等方面的影響下會呈現出不同的導電狀態，我們稱這類物體為半導體。對導體、絕緣體以及半導體的具體應用就能組成各種的電子元件，我們就能對電能進行方便簡單的檢測與利用，開關是一個類似短路器與開路器系列的東西，電阻在零歐姆與無窮大的兩個阻值上相互變化的元件，它與自來水開關的效果原理類似。任何時候，只要電流流過，就會產生一個閉合的通路系統。也就是電流回路，如果不考慮電源內部的問題，電流一定是從正極流向負極。電源類似於特殊的電子元件，在閉合通路下，才有可能產生電流，如果沒有導體以及電子元件連線就不能形成閉合的通路也就不會產生電流，並且沒回路就一定沒有電流，有電流就肯定有迴路。並且實際中對於交流電流的運用並不需要物理上的通路、真空、空氣也能形成電流回路。兩個不同水位線之間存在一個水差就是水壓。水壓之間如果存在一根管，水就會因此流動，水流動就會受到阻力。越細的水管，其阻力越大，水流進越小。如果水壓越高，其水流越大。
在一系列工程設計中，計算機擔當的角色是計算、製圖、資訊儲存的功能角色，在應對不同的行業中，通常利用不同方案進行大量計算、分析與比較，以確定出其最優方案，其設計資訊所謂計算機技術的一種應用，能夠隨時迅速的被使用者找到，有些設計人員自己構建草圖，而對草圖的進一步完善，需要通過電子計算機的渲染。利用計算機可以進行一些圖片的操作，對其進行加工工作，利用計算機的輔助設計電子電路技術能夠提升設計人員的工作效率與工作質量。並且在企業的實際運用中起到了不可缺少的關鍵作用。
2 計算機系統的系列構成
電子電路輔助計算機的應用需要一定的計算機基礎，比如其基本圖形功能應用，系統中起作用的裝置為：電子計算機的主機，圖形的輸入板，圖形顯示終端，印表機，掃描器以及給類繪圖處理件等。一般來說，工程工作站指的是具有超級小型功能與三點陣圖形處理能力的單使用者互動式計算機系統。它有比較強的計算能力，比較高階的圖形軟體，具有高解析度現實，並且可以在網上辦公。完善的CAD系統對於日常生活的幫助是顯然易見的。
圖形輸入輸出裝置不僅僅包括計算機主箱以及其他的外在連線裝置，也包括其他的一系列內在軟體。圖形的輸入輸出裝置主要應用於計算機輔助設計中。圖形輸入裝置的作用，是把平面上的點座標投射到電子計算機裡。軟拷貝與硬拷貝組成了圖形的輸出裝置，前者是對於各種圖形的顯示裝備，有利於人機互動。後者經常用作圖形顯示的附屬裝置，主要進行復印的作用。以實現整體環節中的分工協作等。
CAD軟體是運用比較廣泛的軟體，它應用於各個行業，比如建築業，廣告設計業中，它除了具備可操作性，編譯程式外，還有對一系列互動式圖形顯示軟體，以及CAD應用軟體與資料管理軟體使用。互動式的圖形顯示軟體應用於圖形顯示的編輯，開窗，觀看與圖形的變換修改，人與計算機之間的良好互動。CAD軟體能夠提供製圖，特徵計算與幾何造型等功能，廣泛應用於各個專業領域。構造應用軟體的四個主要組成是，演算法，使用者介面，資料結構以及資料管理等。資料管理軟體應用於儲存、檢索以及大量資料的處理，其中包括對文字圖形資訊的編輯處理。為了方便其進行處理，需要建立工程資料庫系統。與一般的資料庫系統相比，其擁有以下的特點，比如多樣化的資料型別，實體關係的複雜管理，頻繁變動的資料結構與庫中數值。實際上，設計者的操作是一種具有實行性的互動處理行為。其基本的技術包括互動技術、曲面造型以及實體造型技術等。
3 對於模擬軟體的舉例分析
3.1 電子工作平臺的應用***Electronic Workbench***
Electronic Workbench是一種比較高效的電子電路計算機輔助設計軟體，它使用的是windows的平臺，能對一系列資訊進行模擬，數字以及模數混合電路的設計，其具有一系列的特點，比如高精確度，強悍效能，友好的介面，方面的操作等，以其虛擬儀器而聞名，它把系統管理者放在一個虛擬的電子實驗室裡，彌補了當面一系列高檔儀器數量不足，元器件耗費等的缺陷。
3.2 MultisimX系列的模擬工具
Multisim X適用於數位電路的設計工作，基於windows平臺的模擬工具。它具體包含了電路原理圖的圖形輸入以及一系列硬體描述語言的輸入，具有非常強大的模擬分析能力。通過具體操作可以進行電路圖的輸入以及編輯資訊等的電路搭建。對於元器件挑選介面的應用，可以根據不同的需要對電路進行相應觀測和分析。對於Multisim X的電路模擬來說，以模擬軟體作為其平臺進行一系列類比電子電路設計，從接收任務以及到獲得最終的設計結果，電路模擬軟體都能夠仿照前期類比電子電路的設計進行一系列的電路的可輔助設計。可以實現硬體實驗環境的具體模擬，並且對模擬過程中的現場進行記錄與分析。
3.2.1 對於電路的具體分析，及其說明
對條幅電路進行類比電路的模擬設計以及分析。為了達到目的，可以先將待搬移的訊號和參考訊號之間進行時域相乘，獲得兩者的混合頻率分量，再用其濾波器濾除無用的頻率分量就行。在實際運用中，由於模擬乘法器IV晶片的優點，比如小體積，低功耗，高可靠性，高效能等對於整體電路具有穩定的調整效能等。設計的時候，可以選擇模擬乘法器晶片和一系列外圍電路之間形成振幅調製等線性頻譜搬移的完整電路。
3.2.2 針對整體電路的模擬設計和電路的除錯
在具體的電路設計中，單純性阻值不是電阻選擇的唯一方面，在選擇的時候對於高頻特性也要考慮進去。在模擬設計的過程中，如果提升其工作頻率，元器件分佈引數也會相應變大，並且還會出現電路失控、波形失真的問題，在具體工作中想要防止因工作頻率升高而導致的電路工作失常的現象，就必須使用特定規格引數的金屬氧化膜電阻器，比如其很小的分佈引數，這一系列都能說明模擬電路確實能夠實現實際電路的模仿。在實際的硬體執行的條件下，如果出現三極體故障，就會導致工作出現問題以及整個電路工作不正常的事例。在一系列的模擬過程中，要選擇各個方面效能都比較優秀的晶體三極體比如2N910以及二極體1N1204C等一系列元件，來搭建MC1596晶片內部電路，使其具有很好的電氣效能。
4 電子電路計算機輔助設計與電子電路傳統設計的聯絡
在早期的時候，類比電路設計步驟都是比較簡單的，一般分為電路形式與元器件型號，進行元件引數的大致計算，確定電路形式以及元件引數值的硬體電路實驗環節，進行電路圖的繪製，印刷電路板的製作，進行焊接並調製投入等，電路模擬的具體應用。這就是傳統電子電路設計製作的步驟。它的好處顯而易見，可以隨意的實現對電路形式和元器件引數值的修改，使其滿足高效能指標，這樣不僅增大了實際工作的效率，而且還減少了實際元器件的消耗問題。電路的模擬設計，能夠分清電子電路的一系列具體功能作用，基本分析方法與設計方法，還可以以模擬軟體作為實驗的平臺，使用庫中的電子測量儀器觀測值、實驗現象以及得出相應的結果，設計的電路是否能滿足效能指標，是否需要進行進一步調整元件的引數進行電路優化。值得注意的是在電路的模擬設計中其儀器庫裡的測量儀器不過是理想性的東西，無法實現對實際電路設定的完全模仿能力。並且由於模擬軟體商利用分立元件進行電路的搭建，其整合程度也會受到限制。
5 結語
根據該文所陳述的，電子電路設計必須要重視兩大方面，一是對於硬體的設計，二是對於軟體模擬的運用。前者是電子電路的物質基礎，一切的前提，軟體設定能夠充分發揮硬體的功能，對於軟體模擬的運用，能實現在現實環境中無法實現的一系列實驗設計，從一個側面來看，軟體模擬引領電路電路的前進方法。對於電子電路中設計週期的縮短，降低成本，只有通過一系列軟體模擬才能達到，軟體模擬對已整體效能的發揮起到很重要的作用。需要根據實際情況，對於軟體模擬進行深化剖析，找到更好的切入點，促進技術更新，完善我們的工作質量與效率的提升。
參考文獻：
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