СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 59 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2016 ЭМ-моделирования, обеспечивая при этом более высокую точность. Для достижения точности на высо- ких частотах и высокой скорости, необ- ходимой для анализа печатных плат с плотной топологией, SIPro исполь- зует комплексную ЭМ-технологию. С помощью этого решения инженеры могут измерить сразу всю плату путём моделирования потерь и взаимовли- яния сигнальных цепей, цепей пита- ния и цепей земли. Измеряются также связь между переходными отверстия- ми и переходные эффекты в переход- ных отверстиях, точно моделируют- ся процессы возврата тока по цепям земли, влияние прорезей и отверстий в слоях питания и земли. Извлечённая в результате точная ЭМ-модель легко встраивается в симуляцию переходных процессов и симуляцию канала САПР ADS, позволяя выполнять полный ана- лиз линий передачи. Поскольку решение SIPro опира- ется на схемотехническую модель, ориентированную на измерение целостности сигналов и качества питания, оно настраивается зна- чительно быстрее и работает куда эффективнее универсальных средств ЭМ-моделирования. И поскольку это решение использует несколько тех- нологий ЭМ-моделирования, оно обеспечивает точность, сопостави- мую с точностью стандартных 3D ЭМ-симуляторов, зачастую затрачивая на полное 3D ЭМ-моделирование зна- чительно меньше времени (см. рис. 2). Если сравнить это решение с модели- рованием на основе метода конечных элементов (FEM), который в настоящее время считается эталонным, то мож- но наблюдать хорошее согласование результатов при значительно мень- ших расходах времени и памяти, даже на высоких частотах. Как и SIPro, PIPro тоже пред- ставляет собой решение на базе ЭМ-моделирования. Оно обеспечи- вает точный и эффективный анализ с использованием трёх специализиро- ванных симуляторов. Симулятор паде- ния постоянных напряжений генери- рует таблицу постоянных напряжений и токов для всех переходных отверстий, выводов, нагрузок и регуляторов напря- жения в цепях питания. На основе этой информации инженер может прогно- зировать постоянные напряжения на выводах ИС, через которые втекает ток. Функция трёхмерной визуализации напряжений, плотности токов и рас- сеиваемой мощности в цепях питания и земли позволяет инженерам выявлять проблемные участки печатной платы (см. рис. 3). Симулятор импеданса на перемен- ном токе позволяет рассчитать частот- ные характеристики цепи питания с учётом сглаживающих конденсато- ров. После ввода значений сглажива- ющих конденсаторов можно быстро выполнить повторный анализ импе- данса цепи питания без дополнитель- ного ЭМ-моделирования. Результирую- щую извлечённуюмодель S-параметров можно быстро привязать к схеме вме- сте с моделями компонентов, что позво- ляет выполнить дальнейшую настрой- ку и оптимизацию. Кроме того, симуля- тор обеспечивает отличное визуальное представление цепей питания с трёх- мерными диаграммами поля и плотно- сти токов. Симулятор резонансов в слоях пита- ния можно использовать для выявле- ния собственных резонансных частот печатной платы. Кроме того, он помо- гает инженерам визуализировать элек- трические и магнитные поля печатной платы для выявления мест возникнове- ния резонансов. Затем можно допол- нительно обследовать участки платы с максимальной напряжённостью поля, что может облегчить расстановку сгла- живающих конденсаторов. Е ДИНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС Главное преимущество новых реше- ний SIPro и PIPro для САПР ADS заклю- чается в том, что они используют общую среду анализа, включая общий графический интерфейс, техноло- гию обработки, базу данных моделей и представление результатов визуа- лизации через встроенную утилиту просмотра 3D-моделей. Это не толь- ко позволяет инженерам визуально обследовать цепи перед их моделиро- ванием и просматривать 3D-поля после обработки, но и создаёт единую техно- логию оценки показателей целостно- сти сигналов и качества питания (см. рис. 4). Вместо того чтобы переклю- чаться между разными программны- ми инструментами, инженеры могут теперь использовать единый интер- фейс для анализа целостности сигна- лов и качества питания. Если модели- рование выполняется в одной среде, то настройку ЭМ-параметров можно легко копировать из одной процедуры ана- лиза в другую и наоборот. Настройка параметров осуществля- ется полностью по схемотехническим принципам. Это позволяет инжене- рам выбирать только те цепи, которые они хотят моделировать, не затрачи- вая время на ручную обработку объек- тов топологии платы перед моделиро- ванием. А благодаря высокопроизво- Рис. 2. Сравнение точности и временны ′ х затрат SIPro с точностью и затратами времени 3D ЭМ-симуляторов Рис. 3. Трёхмерная визуализация напряжений, плотности токов и рассеиваемой мощности в цепях питания и земли в PIPro