Het ontwerpen van printplaten is een cruciale en tijdrovende taak, en bij eventuele problemen moeten ingenieurs het hele ontwerp, netwerk voor netwerk, component voor component onderzoeken. Het kan gezegd worden dat het ontwerp van een printplaat niet minder zorgvuldigheid vereist dan het ontwerp van een chip.
Een typisch ontwerpproces voor printplaten bestaat uit de volgende stappen.
De eerste drie stappen nemen de meeste tijd in beslag, omdat schematische controle een handmatig proces is. Stel je een SoC-bord voor met 1000 of meer verbindingen. Het handmatig controleren van elke draad is een lange en vervelende taak. In feite is het bijna onmogelijk om elke afzonderlijke draad te controleren, wat kan leiden tot problemen met het uiteindelijke bord, zoals verkeerde draden, hangende knooppunten, enz.
De schematische vastleggingsfase heeft in het algemeen te maken met de volgende soorten problemen.
● Onderstreep fouten: bijv. APLLVDD en APLL_VDD
● Hoofdlettergevoelige problemen: bijv. VDDE en vdde
● Spelfouten
●Signaal kortsluiting problemen
En nog veel meer
Om deze fouten te voorkomen, moet er een manier zijn om het hele schema in een paar seconden te controleren. Deze methode kan worden geïmplementeerd met schematische simulatie, wat nog zelden wordt gezien in het huidige ontwerpproces van borden. De schematische simulatie maakt het mogelijk om de uiteindelijke output te observeren op de vereiste knooppunten, zodat het automatisch alle verbindingsproblemen kan controleren.
Dit wordt hieronder toegelicht aan de hand van een projectvoorbeeld.
Overweeg een typisch blokschema van een printplaat.
Figuur 1
In een complex bordontwerp kan het aantal verbindingen oplopen tot duizenden, en een zeer klein aantal wijzigingen zal waarschijnlijk veel tijd verspillen aan controle.
Schematische simulatie bespaart niet alleen ontwerptijd, maar verbetert ook de kwaliteit van het bord en verhoogt de efficiëntie van het hele proces.
Een typisch te testen apparaat (DUT) heeft enkele van de volgende signalen.
Figuur 2
De DUT zal na enige voorafstemming verschillende signalen hebben en heeft verschillende modules, zoals regelaars, op-amps, enz., voor signaalafstemming. Beschouw een voorbeeld van een voedingssignaal verkregen via een spanningsregelaar.
Figuur 3: Schema van het voorbeeldbord.
Om de verbindingsrelaties te verifiëren en een algehele controle uit te voeren, wordt schematische simulatie gebruikt. De schematische simulatie bestaat uit het maken van schema's, het maken van een testbank en simulatie.
Tijdens het maken van de testbank wordt een excitatiesignaal gegeven aan de benodigde inputs en vervolgens worden de outputresultaten geobserveerd op het signaalpunt van belang.
Het bovenstaande proces kan worden geïmplementeerd door sondes te verbinden met de te observeren knooppunten. De knooppuntspanningen en golfvormen kunnen aangeven of het schema fouten bevat of niet. Alle signaalverbindingen worden automatisch gecontroleerd.
Figuur 4: Schematische testbed- en simulatiewaarden voor elk knooppunt.
Laten we eens kijken naar een deel van het bovenstaande diagram, waar de onderzochte knooppunten en spanningen duidelijk zichtbaar zijn.
Dus met behulp van simulatie kunnen we de resultaten direct observeren en bevestigen of het bordschema correct is. Bovendien kan het onderzoek naar ontwerpwijzigingen worden bereikt door het excitatiesignaal of de componentwaarden zorgvuldig aan te passen. Schematische simulatie bespaart dus veel tijd voor bordontwerpers en dammen en vergroot de kans op correctheid van het ontwerp.
Het artikel is overgenomen van het netwerk, als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om het te verwijderen, bedankt.