电路设计仿真验证

电路设计仿真验证是利用仿真技术对电路设计进行预先评估，以保障电路功能正确、性能达标，提前排查设计缺陷，助力优化设计、降低成本与缩短研发周期。

电路设计仿真验证目的

目的在于预先知晓电路在实际工作时的性能状况，像电压、电流是否契合设计指标，提前规避实际制作后才发现问题导致返工的情况。

通过仿真验证能够对电路结构进行优化，精准找出潜在的设计漏洞，进而提升电路的可靠性与稳定性。

同时可减少物理样机的制作次数，有效降低研发成本，加快产品的研发进程。

电路设计仿真验证方法

常用SPICE仿真方法，依据SPICE模型模拟电路电气特性，计算电压、电流等参数。

借助Cadence、Altium Designer等仿真软件搭建电路并开展仿真，输入不同激励信号，观测电路响应。

还能进行时域、频域等多域仿真分析，全方位掌握电路在各类情况下的表现。

电路设计仿真验证分类

按仿真领域分，有时域仿真，主要关注电路在不同时间点的信号变化；频域仿真则聚焦电路在不同频率下的响应特性。

按仿真对象分，有模拟电路仿真，针对模拟信号处理的电路进行验证；数字电路仿真，用于数字逻辑电路的功能和时序验证。

还有混合信号电路仿真，适用于同时包含模拟和数字部分的电路，综合评估两者的相互影响。

电路设计仿真验证范围

涵盖电源电路的仿真，验证电源的稳压、滤波等性能是否符合要求。

涉及信号处理电路的仿真，比如放大器电路的增益、带宽等特性的验证。

也包括数字逻辑电路的仿真，确保逻辑功能正确、时序无冲突等。

电路设计仿真验证项目

项目包括电压电流特性仿真，查看电路中各节点的电压和电流是否在设计范围内。

进行频率响应仿真，测试电路在不同频率下的增益、相位等指标。

还需开展稳定性仿真，判断电路是否存在振荡等不稳定情况。

电路设计仿真验证参考标准

GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》，该标准规定了静电放电抗扰度的试验方法和要求，电路设计仿真验证需考虑静电放电对电路的影响。

IEC 61000-4-3-2019《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》，用于评估电路在射频电磁场辐射环境下的抗扰能力，电路仿真要考量此方面。

GB/T 17626.4-2018《电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》，规定了电快速瞬变脉冲群抗扰度的试验方法，电路设计需依据该标准进行仿真验证。

IEC 62133-2-2017《便携式电子设备用二次电池和电池组 第2部分：安全要求》，对于涉及电池的电路设计，仿真验证要符合该标准的安全要求。

GB/T 34625-2017《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》，若电路与电动汽车动力蓄电池相关，仿真需遵循此标准来验证循环寿命等性能。

IEC 60747-5-2-2016《半导体器件 分立器件 第5-2部分：晶闸管、整流管和半导体控制电路开关的详细规范》，针对相关半导体器件组成的电路，仿真验证要参考该标准。

GB/T 18287-2013《电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求》，涉及电动汽车充电电路设计，仿真需符合此标准的通用要求。

IEC 61851-1-2017《电动汽车传导充电系统 第1部分：一般要求和定义》，与电动汽车充电电路相关的设计，仿真要依据该标准进行。

GB/T 20234.1-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第1部分：安全性要求与测试方法》，对于含锂离子电池的电路，仿真验证需满足此标准的安全性要求。

IEC 60335-1-2010《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》，若电路用于家电相关设备，仿真要符合该标准的通用要求。

电路设计仿真验证注意事项

注意仿真模型的准确性，要确保所使用的电路元件模型与实际元件特性相符，否则会导致仿真结果偏差。

仿真参数设置要合理，比如激励信号的幅值、频率等参数要根据实际设计要求准确设置，避免因参数设置不当得出错误结论。

还需考虑实际电路中的寄生效应等因素，这些因素可能会影响仿真结果的准确性，要在仿真中尽量予以模拟。

电路设计仿真验证合规判定

首先将仿真得到的电路性能指标与设计要求的指标进行对比，若各项指标都在设计要求范围内，则初步判定合规。

若存在部分指标不满足要求，需分析原因，看是模型问题、参数设置问题还是设计本身问题，针对性地进行调整后再重新仿真验证，直至满足要求。

同时要参考相关标准，确保仿真结果符合标准规定的各项要求，以此最终判定电路设计仿真是否合规。

电路设计仿真验证应用场景

应用于消费电子领域，如手机、平板电脑等设备的电路设计仿真，提前验证电路性能。

在汽车电子领域，像汽车的发动机控制电路、车载娱乐系统电路等设计，通过仿真确保电路在汽车环境下正常工作。

还应用于工业控制领域，例如工业自动化设备的电路设计，利用仿真验证电路的稳定性和可靠性，保障设备正常运行。