大批量PCB制造中電路仿真常見的問題有哪些?
你知道PCB制造中電路仿真的定義嗎?在這篇文章中,我們將告訴你關于PCB制造中電路仿真的一切,請查看并閱讀下面的內(nèi)容。
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什么是前端仿真與評估?
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PCB仿真開始于設計項目的原理圖捕獲階段,SPICE仿真被用作電路設計的一部分。SPICE模擬對于評估系統(tǒng)級電氣行為非常重要,但它們對于作為設計過程一部分的電路優(yōu)化也很有用。帶有內(nèi)置SPICE模擬包的原理圖捕獲軟件可以幫助您在完成評估電氣行為所需的一些基本模擬時保持生產(chǎn)力。
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用于前端工程和仿真的SPICE包旨在執(zhí)行一組特定的分析:
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?直流掃描,輸入直流電壓通過一系列值掃描,并監(jiān)測其他節(jié)點的電壓和電流
?瞬態(tài)分析,或時域混合信號模擬;這是基本的時域模擬
?交流掃頻,或頻率掃頻,其中交流信號的頻率隨時間變化
?參數(shù)掃描,其中一組特定的組件參數(shù)在一個值范圍內(nèi)掃描
?極點-零點分析,其中穩(wěn)定條件和瞬態(tài)振蕩頻率可以在單個圖形中可視化
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一些集成SPICE引擎的原理圖捕獲程序可以用于更高級的模擬,如噪聲分析和熱分析。
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PCB制造中電路仿真常見的問題有哪些?
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雖然SPICE電路模擬器可以告訴您電路概念是否有效,但電路的實際物理布局仍然需要改進,以實現(xiàn)電路板的最大性能。這些改進的電路分析也需要對原型電路板進行耗時和昂貴的測試。然而,設計工程師可以在設計工具中進行分析,而電路板仍在布局中。
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阻抗
在布線前必須進行阻抗分析,以確定電路板層堆疊的走線寬度。為了控制高速傳輸線的阻抗,必須仔細計算電路板的介電材料和寬度以及走線的寬度和間距。一些CAD工具還在布局期間提供阻抗檢查,以確認所布線的傳輸線跡保持其目標阻抗值。阻抗分析對于解決反射和其他信號完整性問題非常重要。
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高速時機
DDR(雙數(shù)據(jù)速率)和其他高速路由拓撲依賴于精確的走線長度來支持其電路的時序要求,以實現(xiàn)電路板的最佳性能。許多這些跟蹤長度也需要匹配,以防止一條線路比另一條線路快,CAD工具將分析路由并報告任何問題。
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相聲
當一個強信號由于其接近而壓倒了一個較弱的信號時,它可能導致較弱的信號模仿它的行為而不是完成它的任務。這種情況被稱為串擾,它會產(chǎn)生信號完整性問題,從而降低電路板的性能。串擾分析是一個重要的布局工具,設計師應該熟悉和經(jīng)常使用。
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返回路徑
參考平面上高速信號的清晰返回路徑是另一個重要的信號完整性檢查,以盡量減少電路板產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)。返回路徑分析工具可以立即告訴布局設計師他們的電路板是否可能產(chǎn)生太多的噪音。
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電源完整性
在設計電路板時,很容易忽略設計中的小細節(jié),例如電源引腳沒有足夠的金屬來進行牢固的連接。雖然可能有足夠的金屬來通過設計規(guī)則檢查,但實際上,沒有足夠的金屬來支持引腳將傳導的電壓量。電源完整性分析工具可以在布局過程中為設計人員提供即時反饋,并確定哪些引腳需要更強的連接以滿足功率要求。
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設計規(guī)則檢查
雖然不被認為是“分析”工具,但設計師應該在將布局發(fā)送給制造之前始終檢查其基本設計規(guī)則和約束。電路板制造商和裝配者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些簡單的錯誤,這些錯誤本應在設計中被發(fā)現(xiàn),但卻沒有被發(fā)現(xiàn),因為規(guī)則要么沒有正確設置,要么根本沒有使用。值得慶幸的是,當今CAD系統(tǒng)的設計規(guī)則非常全面,通常包括3D顯示和檢查完整的對象間隙驗證。