Elektronisches Design - Gründe für die Simulation nach dem PCB Layout Design

Heutzutage, für die meisten Layoutdesigns, Simulation auf Boardebene ist nicht mehr möglich, aber ein unvermeidlicher Weg. Die EDA-Industrie ist die wichtigste treibende Kraft für das schnelle Wachstum der globalen Elektronikindustrie. Its market size is US$1 trillion. Die meisten Verkäufe werden von mehreren großen Leiterplattenunternehmen ((gemessen an EDA-Marktstandards)), and the tools sold are concentrated on edge simulation and Integrated circuit chip (ASIC, SOC, etc.) design.

Allerdings, Die meisten Ingenieure des elektronischen Layoutdesigns entwerfen Leiterplatten, keine integrierten Schaltungen. Der Vertrieb von EDA Werkzeugsoftware für Leiterplattenlayout Design macht nur einen kleinen Teil des Gesamtumsatzes von EDA aus. Der Grund für diesen Unterschied ist, dass IC-Ingenieure Simulation zwar als grundlegenden Schritt im Designprozess betrachten, Viele Leiterplattendesigner akzeptieren keine Simulationswerkzeuge. Dieser Artikel analysiert die Gründe für diesen Unterschied, und erläutert die Gründe für die rasche Entwicklung von EDA-Werkzeugen und die Bereiche, auf die Ingenieure achten sollten.

Gründe, die PCB Design Simulation zu entkommen

Es gibt drei Hauptgründe, warum Simulation nicht im Board Layout Design verwendet wird: komplexe Verwendung, fehlende Simulationsmodelle und hohe Kosten. Zunächst einmal ist die Verwendung von PCB-Simulationssoftware bisher noch ziemlich kompliziert, so dass das Konzept der "Simulation ist zu kompliziert" unter Leiterplattendesigningenieuren gebildet wurde. Zweitens gibt es nicht viele Schaltungssimulationsmodelle, so dass es fast unmöglich ist, einen kompletten Schaltkreis zu simulieren. Wenn es zum Beispiel 200-Komponenten auf der Leiterplatte gibt, von denen 193 simuliert werden kann und die verbleibenden sieben Schlüsselkomponenten nicht simuliert werden können, dann imitieren Sie: Was bedeutet das? Noch wichtiger ist, dass Simulationssoftware in der Regel teuer ist.

In der Vergangenheit wurde die Leiterplattenleistung mit einer Reihe von Instrumenten bewertet, um Leiterplattenprototypen (normalerweise nahe am Endprodukt) zu bewerten. Mit der Zunahme der Schaltungskomplexität sind mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplatten mit hoher Dichte entstanden, und Menschen haben begonnen, automatisierte Verdrahtungswerkzeuge zu verwenden, um die Verschaltung zunehmend komplexer Komponenten zu handhaben. Seitdem wurde die Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung kontinuierlich verbessert, die Funktionen wurden kontinuierlich erneuert, und die physikalische Größe der Verbindungen zwischen den Komponenten und die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte haben mehr und mehr Aufmerksamkeit erregt.

Die Entwicklung der Halbleitertechnologie hat einen großen Einfluss auf das PCB-Design. Da digitale Geräte immer komplexer werden, erreicht die Anzahl der Gate-Schaltungen Zehntausende oder sogar Millionen. In der Vergangenheit kann nun ein einzelner Chip auf der gesamten Platine laufen, so dass mehr Funktionen auf derselben Platine montiert werden konnten. Programmierbare Chips sind in vielen Leiterplattendesigns zu unverzichtbaren Geräten geworden. Ende der 1990er Jahre war PCB nicht nur eine Plattform zur Unterstützung elektronischer Komponenten, sondern auch eine leistungsfähige Systemstruktur, die kleiner, schneller, leistungsfähiger und kostengünstiger war.

Die Entwicklung von Board-Level Simulation grundlegend, ist der Markt ein leistungsfähiger Motor für Board-Level Simulation. In der hart umkämpften Elektronikindustrie ist es wichtig, Produkte schnell auf den Markt zu bringen. Dies ist die traditionelle PCB-Designmethode, um Schaltpläne zu entwerfen, dann Komponenten und Leiterbahnen zu platzieren und schließlich eine Reihe von Prototypen zu verwenden, die wiederholt überprüft/getestet wurden. Eine Änderung des Designs bedeutet eine inakzeptable Zeitverzögerung unter dem Druck, schnell in den Produktmarkt zu gelangen.

Bisher beschränken sich die von Leiterplattendesigningenieuren gewählten Werkzeuge auf Schaltplan-Design, Leiterplattenrouting und automatische Routing-Tools. Wenn das Simulationsmodell abgeschlossen ist und der Konstrukteur bereit ist, das Simulationswerkzeug zu verwenden, verwendet der Ingenieur manchmal die Simulationssoftware, um zu entwerfen, aber normalerweise nur in einem begrenzten Teil der Schaltung.

Das Designziel von "First Product Release" ist nicht nur eine Werbephrase. In der Tat, Es ist eine wettbewerbsfähige Nachfrage auf Leben und Tod. Früherkennung, Vermeidung und Korrektur von Designfehlern im Produktdesign zur Vermeidung von Leiterplattenfehlern ist wichtiger denn je. PCB-Simulation ist eine der besten Methoden.