到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计
时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程
编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经
验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有
问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可
以定型了,从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供
软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即
可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括
设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是
为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。
电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;
MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。
(1)SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大
学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,1998年被定为美
国国家标准。1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-
SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字
电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电
路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示
模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以
自行建立元器件及元器件库。
(2)multiSIM(EWB的最新版本)软件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪
末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相对于其
它EDA软件,它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真
实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够
100%地仿真出真实电路的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、
双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生
器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器
仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管
继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电
路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分
析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent
示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。
(3)MATLAB产品族:它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整
的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据
采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能
数据分析;数值和符号计算、工程与科学绘图;控制系统设计;数字图像信号处理;财务工程;建
模、仿真、原型开发;应用开发;图形用户界面设计等。MATLAB产品族被广泛应用于信号与图像
处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定
的需求进行扩充,从而在不断深化对问题的认识同时,提高自身的竞争力。
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