L'actualité PCB - « adoucir » votre conception de PCB par simulation

La simulation est un test d'un prototype virtuel qui prend en compte tous les aspects. Comme la conception devient de plus en plus complexe, il est impossible pour les ingénieurs de réaliser chaque proposition. À ce stade, ils ne peuvent utiliser que des simulations avancées plutôt que des expériences pour juger.

Dans la conception de systèmes d'aujourd'hui, en plus des défis posés par les cartes à haute vitesse et à haute densité, la pression exercée par le lancement rapide de produits fait de la simulation un moyen indispensable pour la conception de systèmes. Les concepteurs veulent utiliser des outils de simulation avancés pendant la phase de conception pour identifier les problèmes, ce qui permet une conception efficace et de haute qualité du système.

Dans la conception traditionnelle des cartes PCB, les ingénieurs adoptent rarement la simulation. Le plus souvent, il conçoit à l'aide de la conception de référence et des guides de conception (c. - à - D. des livres blancs) fournis par les fabricants de puces en amont, en combinaison avec l'expérience pratique des ingénieurs, puis teste à plusieurs reprises le prototype résultant de la conception pour identifier les problèmes et modifier La conception. Cela se produit à plusieurs reprises jusqu'à ce que le problème soit en grande partie résolu. Même si la conception est occasionnellement réalisée avec des outils analogiques, elle est limitée à une partie du circuit. Modifier un circuit implique un retard dans le temps. Sous la pression du lancement rapide du produit, ce retard est inacceptable. Surtout pour les grands systèmes, une petite modification peut nécessiter de renverser toute la conception. Les pertes qu'elle entraîne pour les fabricants sont incalculables.

La qualité du produit est difficile à garantir, le cycle de développement est incontrôlable, trop dépendant de l'expérience des ingénieurs... Ces facteurs rendent l'approche de conception ci - dessus difficile à relever les défis posés par la complexité croissante des conceptions de PCB haute vitesse et haute densité, d'où la nécessité d'utiliser une simulation avancée. Outils pour le résoudre. « les solutions de conception données par les fabricants de puces en amont sont basées sur leurs propres prototypes, et les produits des fabricants de systèmes ne peuvent pas être exactement les mêmes que ceux des fabricants en amont; en même temps, les exigences de conception d’une puce peuvent être contradictoires avec celles d’une autre. Des simulations doivent être effectuées pour déterminer les solutions de conception », a déclaré Chen langbing.

Dans un sens, la simulation est faite pour que le logiciel effectue une évaluation fonctionnelle, qui ne peut être effectuée que si un prototype physique est testé sur un prototype virtuel. C’est une solution plus « douce » et plus économique.

Cependant, la simulation de cartes haute densité à haute vitesse diffère de la simulation traditionnelle. Yulifu, ingénieur technique chez mentor Graphics, a déclaré: « la simulation traditionnelle est faite pour les schémas. Elle ajoute simplement de l'excitation et regarde la sortie pour déterminer si la fonction est correcte; tandis que la simulation à grande vitesse est basée sur la prémisse que la fonction est correcte, en fonction de la conception. Qu'en est - il de la performance? Cela fonctionne non seulement pour les schémas, mais aussi pour la conception de PCB. » avec l'outil de simulation, vous pouvez juger Ch les options sont plus proches des besoins réels et l'on détermine quelle option est moins coûteuse sur la base du respect des exigences de performance. Trouver un équilibre entre la conception de la performance et le coût du système. « avec les outils de simulation, vous pouvez dire si l’amélioration du système va dans la bonne direction, indiquer la direction à suivre pour la conception, améliorer le succès de la plaque frontale et accélérer la mise sur le marché du produit », explique yulifu. « Cependant, peu importe la proximité des résultats de simulation avec les résultats Des tests, il ne peut pas remplacer le système de test réel. »

Un test est un jugement réel sur les performances d'un système, y compris tous les facteurs environnementaux réels, mais une simulation est un « test» d'un prototype virtuel. Il cible certaines conditions spécifiques. Aucun outil ne peut prendre en compte toutes les situations réelles en même temps. Simulation Cependant, au fur et à mesure que la technologie évolue et que les outils continuent de s’améliorer, les résultats de simulation se rapprochent de plus en plus des résultats d’essais réels et sont de plus en plus instructifs pour la conception, mais en même temps, les ingénieurs sont de plus en plus exigeants – bien que les outils soient de plus en plus faciles à utiliser, Le jugement et la méthode d'amélioration des résultats de simulation dépendent tous deux du niveau technique et de la base théorique de l'Ingénieur.

Actuellement, l'effet le moins satisfaisant dans la simulation de PCB à grande vitesse est EMC / EMI. C'est parce que pour les systèmes à grande vitesse, la modélisation 3D du système est nécessaire pour simuler efficacement l'environnement réel en raison de l'effet de porosité. Cependant, il est difficile de modéliser en 3D un système aussi grand et complexe qu'une carte PCB. Selon yulifu, la méthode actuellement principalement vérifiée par des experts est utilisée pour traduire les problèmes EMC / EMI en règles de mise en page et de câblage sur les PCB, conformément aux normes internationales communes. Emcontrol de cadence est un outil de vérification de règles similaire à Expert Systems, qui fournit également une interface personnalisée pour faciliter la rédaction de règles d'inspection EMC / EMI adaptées à l'entreprise. Quiet expert de mentor Graphics peut vérifier les structures de câblage incorrectes qui causent des problèmes EMI, identifier les problèmes et donner les causes des problèmes EMI et les solutions recommandées.

En outre, en ce qui concerne l'analyse 3D, des entreprises telles que Ansoft et apsim peuvent fournir des outils et des méthodes spécialisés qui peuvent être utilisés conjointement avec les outils système cadence et mentor graphics.