Leiterplattentechnisch - Es ist nicht wichtig, die Leiterplattenebene zu simulieren

Leiterplatte Niveausimulation ist keine Option mehr, sondern ein unvermeidlicher Weg für die meisten Entwürfe heute.

Simulation auf Boardebene ist heute für die meisten Designs keine Option mehr, sondern ein unvermeidlicher Weg. Die EDA-Industrie trägt maßgeblich zur rasanten Entwicklung der globalen Elektronikindustrie bei. Seine Marktgröße ist bis zu einer Billion US-Dollar hoch. Die meisten Verkäufe werden von mehreren großen Unternehmen monopolisiert (gemessen an den Standards des EDA-Marktes), und die verkauften Werkzeuge sind hauptsächlich an der Spitze. Simulation und integrierte Schaltung Chip (ASIC, SOC, etc.) Design.

Die meisten Elektronikdesigner entwerfen jedoch nur Leiterplatten, keine integrierten Schaltungen. Das Verkaufsvolumen der EDA Werkzeugsoftware für Leiterplattendesign macht nur einen kleinen Teil des gesamten EDA Umsatzes aus. Der Grund für diesen Kontrast ist, dass viele Leiterplattendesigner Simulationswerkzeuge nicht akzeptieren, obwohl IC-Ingenieure Simulation als grundlegenden Schritt im Designprozess betrachten. Dieser Artikel analysiert die Gründe für diesen Unterschied und stellt die Gründe für die schnelle Entwicklung von EDA-Tools und die Bereiche vor, auf die Ingenieure achten sollten.

Gründe für die Vermeidung der Simulation des Leiterplattendesigns

Es gibt drei Hauptgründe, warum Simulation im Leiterplattendesign nicht beliebt ist: 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 können Simulationsmodelle vieler Schaltungen nicht gefunden werden, so dass es fast unmöglich ist, eine komplette Schaltung zu simulieren. Wenn es zum Beispiel 200-Komponenten auf der Leiterplatte gibt, von denen 193-Komponenten simuliert werden können, aber die verbleibenden 7-Schlüsselkomponenten nicht simuliert werden können, dann Imitation: Was ist der Sinn? Noch wichtiger ist, dass der Preis für Simulationssoftware in der Regel sehr teuer ist.

Überprüfung des Leiterplattendesigns

In der Vergangenheit, Leiterplattenleistung had to be evaluated using a series of instruments to test a prototype circuit board (usually close to the finished product). Nach der Komplexität der Schaltung stieg, Mehrschichtplatinen und Leiterplatten mit hoher Dichte erschienen, und Menschen begannen, automatische Verdrahtungswerkzeuge zu verwenden, um die Verbindung zwischen immer komplexeren Komponenten zu handhaben. Seitdem, die Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung wurde kontinuierlich verbessert, und die Funktionen wurden kontinuierlich erneuert. Die physikalische Größe der Verkabelung zwischen den Komponenten und die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte haben zunehmende Aufmerksamkeit erregt.

Die Entwicklung der Halbleitertechnologie hat einen großen Einfluss auf das PCB-Design. Die Komplexität digitaler Geräte wird immer größer, und die Skala der Gate-Schaltungen erreicht Tausende oder sogar Millionen. Jetzt kann ein Chip in der Vergangenheit die Funktionen der gesamten Leiterplatte vervollständigen, so dass mehr Funktionen auf derselben Leiterplatte untergebracht werden können. Programmierbare Chips sind zu unverzichtbaren Geräten für viele Leiterplattendesigns geworden. Ende der 1990er Jahre war PCB nicht nur eine Plattform zur Unterstützung elektronischer Komponenten, sondern auch eine leistungsstarke Systemstruktur mit kleinerer Größe, schnellerer Geschwindigkeit, besserer Leistung und geringeren Kosten.

Die Entwicklungsdynamik der Simulation auf Boardebene

Grundsätzlich ist der Markt eine starke treibende Kraft für Simulationen auf Boardebene. In der hart umkämpften Elektronikindustrie ist es sehr wichtig, Produkte schnell auf den Markt zu bringen. Die traditionelle PCB-Designmethode muss zuerst das schematische Diagramm entwerfen, dann die Komponenten und Spuren platzieren und schließlich eine Reihe von Prototypen verwenden, um wiederholt zu überprüfen/zu testen. Eine Änderung des Designs bedeutet eine Verzögerung der Zeit, die unter dem Druck einer schnellen Produkteinführung inakzeptabel ist.

Bisher beschränkten sich die von Leiterplattendesigningenieuren gewählten Werkzeuge nur auf Schaltplandesign, Leiterplattenrouting und automatische Routing-Tools. Wenn das Simulationsmodell vollständig ist und der Konstrukteur bereit ist, das Simulationswerkzeug zu verwenden, wird der Ingenieur gelegentlich die Simulationssoftware für den Entwurf verwenden, aber es ist normalerweise auf einen Teil der Schaltung beschränkt.

Das Designziel "das Produkt zum ersten Mal auf den Markt bringen" ist nicht nur ein Slogan, in der Tat, Es ist ein Wettkampf auf Leben und Tod. Identifizierung, Vermeidung und Korrektur von Designfehlern in den frühen Phasen des Produktdesigns kann Leiterplattenfehler verhindern. Diese Arbeitsweise ist wichtiger denn je. PCB-Simulation ist eine der besten Methoden.