《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > EDA與制造 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 設(shè)計(jì)仿真技術(shù)Cadence PCB介紹
設(shè)計(jì)仿真技術(shù)Cadence PCB介紹
中國PCB技術(shù)網(wǎng)
摘要: CadencePCB設(shè)計(jì)仿真技術(shù)提供了一個(gè)全功能的模擬仿真器,,并支持?jǐn)?shù)字元件幫助解決幾乎所有的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),,從高頻系統(tǒng)到低功耗IC設(shè)計(jì),,這個(gè)強(qiáng)大的仿真引擎可以容易地同各個(gè)CadencePCB原理圖輸入工具結(jié)合,,加速了上市時(shí)間
Abstract:
Key words :

Cadence PCB設(shè)計(jì)仿真技術(shù)提供了一個(gè)全功能的模擬仿真器,,并支持?jǐn)?shù)字元件幫助解決幾乎所有的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),,從高頻系統(tǒng)到低功耗IC設(shè)計(jì),,這個(gè)強(qiáng)大的仿真引擎可以容易地同各個(gè)Cadence PCB原理圖輸入工具結(jié)合,,加速了上市時(shí)間并控制了運(yùn)作成本,,它交互式,易于使用的圖形用戶界面可提供對設(shè)計(jì)過程的完全控制,,來自多家廠商的模型支持,,內(nèi)置數(shù)學(xué)函數(shù)和行為建模技術(shù)等資源的可用性促成了高效的設(shè)計(jì)過程,在仿真器之上建立先進(jìn)的分析特性,,敏感性, 蒙特卡洛, 應(yīng)力分析和帶有多個(gè)引擎的優(yōu)化器,,改善了設(shè)計(jì)性能,成本效益和可靠性,。

Cadence PCB設(shè)計(jì)仿真技術(shù)可以在以下產(chǎn)品中獲?。?br /> . Cadence allegro. aMS Simulator
. Cadence PSpice. simulation Cadence PSpice仿真
該產(chǎn)品與allegro design entry HdL和Cadence OrCad. Capture緊密集成,同時(shí)該仿真技術(shù)也可以在強(qiáng)大的協(xié)同仿真環(huán)境,,SLPS,,中與MathWorks的MaTLaB Simulink軟件包連接,見圖1,。
  

優(yōu)點(diǎn)

. 改善大型設(shè)計(jì)的仿真次數(shù),,可靠性和收斂
. 通過整合的模擬和事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)字仿真既提高了速度,又無需犧牲準(zhǔn)確性
. 利用基本直流,,交流,,噪聲和瞬態(tài)分析來探測電路行為
. 允許使用SLPS進(jìn)行實(shí)際電氣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級接口的測試
. 超過20,000個(gè)模擬和混合信號模型庫供選擇
. 允許模擬和數(shù)字信號的自動(dòng)識別,,并應(yīng)用到模擬到數(shù)字和數(shù)字到模擬接口
. 在付諸硬件實(shí)施之前使用假設(shè)的理念來CADENCE

PCB設(shè)計(jì)仿真

混合模擬/數(shù)字仿真

集成的模擬和事件驅(qū)動(dòng)數(shù)字仿真提高了速度而無需犧牲精確性,,單獨(dú)的圖形化波形分析器在同一時(shí)間軸上顯示混合模擬和數(shù)字仿真的結(jié)果,數(shù)字功能支持5種邏輯電平和64種強(qiáng)度,,由負(fù)載而定的延遲,,以及hazard/race檢查, allegro aMS Simulator 和PSpice仿真還具有針對數(shù)字門和約束檢查,,如setup和hold時(shí)序的傳播建模特性,,

模擬分析

使用直流,交流,,噪聲,,瞬態(tài),參數(shù)掃描,,蒙特卡洛和直流敏感性分析探測電路行為,,allegro aMS Simulator和PSpice技術(shù)包含若干交互仿真控制器和兩個(gè)仿真解算器。

圖形結(jié)果和數(shù)據(jù)顯示

Probe Windows允許用戶從擴(kuò)展的一組數(shù)學(xué)函數(shù)中進(jìn)行選擇,,用于仿真輸出變量,, 通過在原理圖內(nèi)直接將標(biāo)記放置在所希望的管腳,網(wǎng)絡(luò),,和零件上,,設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)建繪圖窗口模板并用它們?nèi)菀椎剡M(jìn)行復(fù)雜的量測, 使用內(nèi)置的量測函數(shù)和定制量測的創(chuàng)建,, 該工具還可以幫用戶測量電路的性能特征,,為顯示數(shù)據(jù),附加的功能允許進(jìn)行電路電壓,,電流和功耗的實(shí)際和復(fù)雜函數(shù)繪圖,,包括用于幅值和相位裕度的Bodé圖及用于小信號特征的導(dǎo)數(shù),見圖2,。
  

尋求設(shè)計(jì)的關(guān)系

. 使用優(yōu)化器優(yōu)化電路性能
. 使用數(shù)學(xué)表達(dá)式,,函數(shù)和行為器件替代和仿真復(fù)雜電路的功能模塊,,
. 使用應(yīng)力分析并通過使用蒙特卡洛分析觀察組件成品率,,確定哪個(gè)組件受載過大,,

特性

Cadence的PCB設(shè)計(jì)仿真技術(shù)與Cadence的從前端到后端PCB設(shè)計(jì)流程無縫集成,使用于仿真和PCB設(shè)計(jì)的單獨(dú),,統(tǒng)一的設(shè)計(jì)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)成為可能。

設(shè)計(jì)輸入和編輯

使用Cadence原理圖設(shè)計(jì)輸入技術(shù),,可從超過18,000個(gè)符號和模型的庫中選擇以進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,它提供許多特性,,使得原理圖輸入和模擬仿真設(shè)計(jì)變得容易,,這兩項(xiàng)集成都包括一鍵仿真和交叉探測和許多其他的仿真工具。

激勵(lì)創(chuàng)建

使用可參數(shù)化描述的內(nèi)置函數(shù)或用鼠標(biāo)手繪分段線性,,PWL,,信號來創(chuàng)建任意形狀的激勵(lì),為信號,,時(shí)鐘和總線創(chuàng)建數(shù)字激勵(lì),,單擊并拖動(dòng)以引入和移動(dòng)轉(zhuǎn)換,。

電路仿真

用戶可以很容易地建立和運(yùn)行仿真,,然后從Probe交叉探測仿真結(jié)果,Probe是一個(gè)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的波形觀察器,,對多種仿真profile的支持使用戶可以在同一原理圖上調(diào)用并運(yùn)行不同的仿真,仿真偏置結(jié)果可以在原理圖上直接進(jìn)行觀察,,包括節(jié)點(diǎn)電壓,器件功率計(jì)算,,管腳和支路電流,對檢查點(diǎn)重啟的支持,,允許設(shè)計(jì)師在同一電路以很少的改變進(jìn)行多次仿真時(shí),,減少仿真的次數(shù)。

MOdeLS模型

內(nèi)含大量不同的精確內(nèi)部模型,,它通常有溫度效應(yīng),,為仿真添加了靈活性,模型有R,,L,,C和二極管,以及,,
. 內(nèi)置IGBT
. 七種MOSFeT模型,,包括業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的BSIM3v3.2和新的eKV 2.6模型
. 五種GaasFeT模型,,包括Parker-Skellern 和 TriQuint TOM-2,TOM-3模型
. 非線性 磁性模型,,具備飽和與磁滯現(xiàn)象
. 整合了延遲,,反射,損失,,散射和串?dāng)_的傳輸線性模型. 數(shù)字原件,,包括帶有模擬I/O模型的雙向

傳輸門

. 兩種電池模型,允許對放電周期和運(yùn)行條件進(jìn)行精確仿真器件方程開發(fā)包,,dedK,,允許新的內(nèi)部模型方程的實(shí)現(xiàn),這些方程可以同allegro aMS Simulator和PSpice仿真一起使用,。

模型庫

用戶可以從北美,,日本,歐洲生產(chǎn)的超過18,,000種模擬和混合信號器件模型,, 及超過4,500種BJT,,JFeT,MOSFeT,, IGBT,,SCR,磁芯和螺線管,,功率二極管和橋接器,,運(yùn)算放大器,光電耦合器,,調(diào)節(jié)器,, PWM控制器,乘法器,,定時(shí)器和采樣保持器等參數(shù)化的模型中進(jìn)行選擇,。

模型編輯

可以很容易地抽取所支持器件類型的模型,只需輸入器件技術(shù)資料中要求的數(shù)據(jù),。

行為建模

功能模塊使用數(shù)學(xué)表達(dá)式和函數(shù)進(jìn)行描述,,允許設(shè)計(jì)師充分利用一整套數(shù)學(xué)運(yùn)算器,非線性函數(shù)和濾波器,,電路行為可以在時(shí)域或頻域使用公式,,包括拉普拉斯變換,或查找表進(jìn)行定義,,錯(cuò)誤和警告信息可以在不同條件下進(jìn)行指定,,用戶可以容易地選擇在一個(gè)層級中已被傳遞到子電路的參數(shù),,并將它們插入傳遞函數(shù)中,新的行為功能包括in(x),, exp(x),,sqrt(x)等數(shù)學(xué)函數(shù)。

磁性零件編輯

磁性零件編輯器可以幫助設(shè)計(jì)師解決手工設(shè)計(jì)變壓器時(shí)遇到的問題,,用戶可以設(shè)計(jì)磁性變壓器和直流電感,,并為可用于allegro aMS仿真器電路的變壓器和電感生成仿真模型,磁性零件編輯器還允許設(shè)計(jì)師生成制造變壓器或感應(yīng)器所需的數(shù)據(jù),, 設(shè)計(jì)過程完成后由Magdesigner生成的制造商報(bào)告,,包含了廠商生產(chǎn)商用變壓器所需的全部數(shù)據(jù)。

加密

加密特性允許使用56位deS算法對模型進(jìn)行加密,。

SLPS

Cadence仿真技術(shù)和MathWorks的MaTLaB Simulink軟件包將兩個(gè)業(yè)界領(lǐng)先的仿真工具集成在一個(gè)強(qiáng)大的協(xié)同仿真環(huán)境,,SLPS,Simulink是一個(gè)用于多域仿真和基于模型的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)平,,SLPS集成允許設(shè)計(jì)師完成包含真實(shí)組件實(shí)際電氣模型的系統(tǒng)級仿真,,設(shè)計(jì)和集成問題可以在設(shè)計(jì)過程更早的時(shí)期發(fā)現(xiàn),減少了電路設(shè)計(jì)所需的原型數(shù)量,,SLPS集成還可使機(jī)電系統(tǒng),,如控制模塊,傳感器及電源轉(zhuǎn)換器,,的設(shè)計(jì)師完成集成系統(tǒng)和電路仿真,,見圖3。
 

檢查點(diǎn)重啟

該特性允許設(shè)計(jì)師在不同時(shí)間點(diǎn)保存仿真狀態(tài),,然后從任意仿真狀態(tài)重新啟動(dòng)仿真,,從而節(jié)約了時(shí)間,在從前面記錄過的時(shí)間狀態(tài)重啟仿真之前,,設(shè)計(jì)師可以修改仿真設(shè)置和設(shè)計(jì)參數(shù),。

自動(dòng)收斂選項(xiàng)

該選項(xiàng)使仿真器自動(dòng)改變收斂的容差限制,以完成設(shè)計(jì)收斂,,設(shè)計(jì)師可以使用該選項(xiàng)獲得收斂,,然后通過進(jìn)一步修改仿真器選項(xiàng)對仿真進(jìn)行微調(diào),,對于電源電子設(shè)計(jì),,推薦該選項(xiàng)。

高級分析功能

使用高級的分析功能,,設(shè)計(jì)師可以自動(dòng)地優(yōu)化電路性能,,敏感性分析,優(yōu)化,, Smoke,,應(yīng)力分析,,和蒙特卡洛,成品率分析,,這四項(xiàng)重要功能,,使工程師們可以創(chuàng)建設(shè)計(jì)的虛擬原型并自動(dòng)優(yōu)化電路性能,可以同時(shí)處理多個(gè)仿真profile間的測量,。

敏感性

通過檢查各組件本身及與其他組件相比時(shí)組件對電路行為的影響,,敏感性選項(xiàng)可以識別哪些組件參數(shù)對完成電路性能的目標(biāo)是關(guān)鍵的,它允許設(shè)計(jì)師識別敏感性組件并將它們導(dǎo)出至優(yōu)化器,,以微調(diào)電路行為,。

優(yōu)化器

優(yōu)化器可以分析模擬電路和系統(tǒng),比反復(fù)迭代測試更快地對設(shè)計(jì)進(jìn)行微調(diào),,它有助于發(fā)現(xiàn)最佳組件值以滿足性能目標(biāo)和約束,,設(shè)計(jì)師可以使用優(yōu)化器來提升設(shè)計(jì)性能,為滿足新的規(guī)范更新設(shè)計(jì),,為自頂向下設(shè)計(jì)和模型生成優(yōu)化行為模型,,并調(diào)整電路以滿足量測或曲線形式的已知結(jié)果, 該優(yōu)化器包括四個(gè)引擎,,最小二乘二次方,,LSQ,引擎,,修正的LSQ引擎,,隨機(jī)引擎和離散引擎。

SMOKe

Smoke選項(xiàng)可以對電能耗散,,連接點(diǎn)溫度增加,,二次崩潰,或電壓/電流限制違例引起受壓的部件做出預(yù)警,,經(jīng)過一定時(shí)間,, 這些部件可能導(dǎo)致電路失敗,設(shè)計(jì)師可以用Smoke將電路仿真結(jié)果和部件的安全運(yùn)行限制進(jìn)行對比,,如果超過限制,,Smoke 就可以識別問題參數(shù),使用Smoke分析還可用于創(chuàng)建,,修改和配置供使用的decrate 文件,,見圖4。
 

蒙特卡洛

當(dāng)零件值在它們的容許范圍內(nèi)變化時(shí),,蒙特卡洛可以在統(tǒng)計(jì)上預(yù)測電路的行為,,蒙特卡洛還可以計(jì)算成品率,這可以用于大規(guī)模制造的預(yù)測,,使用蒙特卡洛可用于根據(jù)規(guī)格計(jì)算成品率,,計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),,以概率密度直方圖的形式顯示結(jié)果,以及以累計(jì)分布圖形式顯示結(jié)果,。

參數(shù)化掃描器

電路一經(jīng)創(chuàng)建和仿真,,參數(shù)化掃描器即被用于掃描多種參數(shù),任意數(shù)量的設(shè)計(jì)和模型參數(shù),,的任意組合,,都可以進(jìn)行掃描, 結(jié)果以表格或圖的形式進(jìn)行查看 ,,設(shè)計(jì)師可使用參數(shù)化掃描器掃描器件/模型參數(shù),, 以電子表格形式顯示掃描結(jié)果,在探測界面分配量測結(jié)果,,及評估分析之后的結(jié)果,。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。