Teknik PCB - Tidak penting untuk simulasikan aras papan PCB

Simulasi aras papan sirkuit PCB bukan lagi pilihan tetapi cara yang tidak dapat dihindari untuk kebanyakan desain hari ini.

Simulasi aras-papan bukan lagi pilihan tetapi cara yang tidak dapat dihindari bagi kebanyakan reka-reka hari ini. Industri EDA adalah kontributor utama untuk pembangunan cepat industri elektronik global. Saiz pasarnya setinggi 1 triliun dolar Amerika. Kebanyakan jualan adalah monopoli oleh beberapa syarikat besar (diukur oleh piawai pasar EDA), dan alat yang dijual adalah terutama di hadapan. Simulasi dan cip sirkuit integrasi (ASIC, SOC, dll.)

Namun, kebanyakan jurutera rancangan elektronik hanya merancang papan sirkuit dicetak, bukan sirkuit terintegrasi. Volum jualan perisian alat EDA untuk desain PCB hanya menganggap sebahagian kecil dari seluruh jualan EDA. Alasan untuk perbezaan ini adalah bahawa banyak jurutera desain papan sirkuit tidak menerima alat simulasi, walaupun jurutera IC menganggap simulasi sebagai langkah as as dalam proses desain. Artikel ini menganalisis sebab perbezaan ini, dan memperkenalkan sebab pembangunan cepat alat EDA dan kawasan yang jurutera patut perhatikan.

Alasan untuk menghindari simulasi desain papan sirkuit

Terdapat tiga sebab utama mengapa simulasi tidak popular dalam desain papan sirkuit: penggunaan kompleks, kekurangan model simulasi, dan biaya tinggi. Pertama-tama, sejauh ini, penggunaan perisian simulasi PCB masih agak rumit, jadi konsep "simulasi terlalu rumit" telah terbentuk di antara jurutera desain papan sirkuit. Kedua, model simulasi bagi banyak sirkuit tidak dapat ditemui, jadi hampir mustahil untuk simulasi sirkuit lengkap. Contohnya, jika terdapat 200 komponen pada PCB, 193 komponen boleh disimulasi, tetapi 7 komponen kunci yang tersisa tidak boleh disimulasi, maka imitasi: apa gunanya? Yang lebih penting, harga perisian simulasi biasanya sangat mahal.

Revisi reka papan sirkuit dicetak

Dalam masa lalu, prestasi PCB perlu diteliti menggunakan siri alat untuk menguji papan sirkuit prototip (biasanya dekat dengan produk selesai). Selepas kompleksiti sirkuit meningkat, papan berbilang lapisan dan papan sirkuit densiti tinggi muncul, dan orang mula menggunakan alat kabel automatik untuk mengendalikan sambungan antara komponen yang semakin kompleks. Sejak itu, kelajuan kerja sirkuit telah terus diperbaiki, dan fungsi telah terus dikembalikan. Saiz fizikal kawat antara komponen dan ciri-ciri elektrik papan sirkuit telah menarik perhatian semakin meningkat.

Pembangunan teknologi semikonduktor mempunyai pengaruh besar pada rekaan PCB. Kekompleksiti peranti digital semakin tinggi, dan skala sirkuit gerbang mencapai ribuan atau bahkan jutaan. Sekarang satu cip boleh menyelesaikan fungsi seluruh papan sirkuit pada masa lalu, sehingga lebih banyak fungsi boleh diakomodasi pada PCB yang sama. Cip boleh diprogramkan telah menjadi peranti yang tidak diperlukan untuk banyak reka papan sirkuit. Pada akhir tahun 1990-an, PCB bukan sahaja platform untuk menyokong komponen elektronik, tetapi juga struktur sistem prestasi tinggi dengan saiz yang lebih kecil, kelajuan yang lebih cepat, prestasi yang lebih baik, dan biaya yang lebih rendah.

Impuls pembangunan simulasi aras papan

Pada dasarnya, pasar adalah kekuatan pemandu yang kuat untuk simulasi aras papan. Dalam industri elektronik yang sangat kompetitif, sangat penting untuk memasukkan produk ke pasar dengan cepat. Kaedah reka-reka PCB tradisional mesti pertama reka-reka diagram skematik, kemudian letak komponen dan jejak, dan akhirnya guna siri prototip untuk mengesahkan/uji berulang kali. Ubahsuai rancangan bermakna lambat masa, yang tidak boleh diterima di bawah tekanan peluncuran produk cepat.

Sejauh ini, alat yang dipilih oleh jurutera rancangan papan sirkuit hanya dibatasi dengan rancangan diagram sirkuit, penghalaan PCB dan alat penghalaan automatik. Apabila model simulasi selesai dan jurutera desain bersedia menggunakan alat simulasi, jurutera kadang-kadang akan menggunakan perisian simulasi untuk desain, tetapi ia biasanya terbatas kepada sebahagian dari sirkuit.

Tujuan desain untuk "meluncurkan produk pada kali pertama" bukan hanya slogan, sebenarnya, ia adalah pertandingan hidup-dan-mati. Mengenalpasti, mencegah dan memperbaiki ralat desain pada tahap awal desain produk boleh mencegah ralat papan sirkuit. Mod operasi ini lebih penting dari sebelumnya. Simulasi PCB adalah salah satu kaedah terbaik.