Simulador de circuitos eléctricos online gratis vs el entorno unificado de Altium Designer

El software para automatización del diseño electrónico (EDA) proporciona las herramientas necesarias para el diseño y análisis de dispositivos electrónicos, sistemas y placas de circuito impreso.

En el marco de esta definición tan amplia de software EDA, algunas empresas ofrecen simuladores de circuitos eléctricos online gratuitos para el diseño de PCB, mientras que otras se centran en la captura esquemática, la simulación de señal mixta, el diseño de circuitos de integración a muy gran escala (VLSI) y la verificación de reglas de diseño personalizados.

Mientras que muchas aplicaciones de software EDA se centran en varios aspectos específicos de diseño de PCB, Altium Designer sigue un enfoque unificado que abarca todo el proceso de diseño de PCB.

La atención al detalle de Altium se hace evidente en las funciones del simulador de circuitos eléctricos de señal mixta, análisis de integridad de la señal y análisis de integridad de la energía presentes en Altium Designer. Basado en la versión mejorada de XSpice orientada a eventos, el simulador de circuitos eléctricos es compatible con modelos de dispositivos PSpice^® y con el lenguaje Digital SimCode ^™. Gracias a estas características, tu y tu equipo de diseño podrán probar ideas y modelos antes de pasar a las etapas de la creación del prototipo y fabricación. Además, la simulación de circuitos permitirá a los equipos de diseño medir el rendimiento de una placa en un entorno de trabajo virtual, en lugar de físico.

Aunque funciona de manera distinta a los simuladores de circuitos electrónicos, el análisis de integridad de la señal de Altium, con posterioridad a la composición del diseño, ofrece una visión detallada del comportamiento de los circuitos enrutados. PDN Analyzer de Altium garantiza la máxima eficacia de los sistemas de suministro de corriente CC para un diseño de PCB. El análisis de CC prueba los planos, pistas y vías que proporcionan alimentación a la PCB.

Herramientas de Altium Designer para simulación de señal mixta

Los simuladores de circuitos eléctricos de señal mixta analizan circuitos que incluyen dispositivos analógicos y digitales. Altium Designer te permite ejecutar las simulaciones de circuitos directamente desde el esquemático con la barra de herramientas Mixed Sim. Antes de efectuar una simulación, deberás asegurarte de que el esquema contenga componentes con modelos SIM conectados, fuentes de tensión, una referencia a tierra para las simulaciones y etiquetas de red vinculadas a los puntos del circuito que mostrarán formas de onda.

Mientras trabajas en Altium Designer, puedes encontrar componentes para el esquema en la pestaña Libraries, buscando por nombre o número de componente. Una vez localizado el componente, deberás seleccionar también el modelo de simulación asociado en la biblioteca de modelos (Model Library) o en el sitio web del fabricante.

Otro paso importante en la creación de una simulación de circuitos eléctricos es añadir fuentes de tensión. Altium Designer proporciona cuadros de diálogo en torno a fuentes de tensión en la carpeta Library > Simulation. Asimismo, Altium facilita el proceso de definir los valores de tensión mediante opciones controladas por menús y la creación automática de parámetros. Después de que haya definido los valores de la fuente de tensión, Altium te proporciona cuadros de diálogo adicionales para colocar la fuente de alimentación en el circuito.

Conectividad de circuitos y seguridad en el diseño

Altium simplifica el proceso de crear las conexiones de circuitos y añadir puertos de alimentación gracias a la barra de herramientas Wiring Tools, la cual es muy fácil de usar. Para ver las señales durante la simulación, el equipo debe colocar etiquetas de red en los puntos clave del circuito. El paso final al compilar el proyecto incluye la comprobación de errores en los diagramas y la infracción de reglas eléctricas. Tras acceder al menú Analysis Setup, el equipo de diseño podrá poner en marcha una simulación de circuitos seleccionando opciones en los menús.

Dentro de la configuración general, Altium Designer también proporciona opciones de simulación que permiten determinar el tipo de datos recopilados, el alcance de la simulación y las señales que la simulación mostrará automáticamente. En la ventana Waveform Analysis de SimData Editor, se muestran los resultados de cada análisis. Si durante la simulación aparecen advertencias o errores al generarse la lista de conexiones SPICE, los mensajes se muestran en el panel Messages. La ausencia de errores en el circuito permite transferir la lista de conexiones Spice al motor de simulación de Altium Designer.

• Información acerca de los simuladores SPICE online
• Información acerca de cómo gestionar el orden de las conexiones de red en la composición de PCB
• Información acerca de cómo resaltar redes en Altium Designer

Tecnologías de diseño avanzado de Altium para análisis de integridad de la señal

Muchos paquetes de software EDA carecen de las funciones necesarias para adaptarse a los diseños multicapa de alta velocidad. Altium Designer se apoya en un entorno de diseño unificado que ofrece análisis de integridad de la señal previo y posterior a la composición. El simulador de integridad de la señal modela el comportamiento y la interacción de las líneas de transmisión del circuito por medio de algoritmos.

Al ejecutar el análisis de integridad de la señal a partir de los esquemas de origen, antes de la composición y el enrutamiento de la PCB, es posible verificar si hay impedancias de red no coincidentes. Dado que las funciones de control de integridad de la señal forman parte del sistema de reglas de diseño de Altium Designer, puedes usar el sistema de verificación de reglas de diseño para comprobar posibles infracciones en cuanto concierne a integridad de la señal. Así, es posible verificar la reflexión de la señal, el sobreimpulso, el subimpulso y las interferencias. Altium Designer muestra, además, posibles opciones de terminación disponibles para resolver problemas de integridad de la señal.

Equipos de diseño unificados para compartir el éxito

El equipo de diseño puede ver los resultados del análisis de integridad de la señal en el panel Signal Integrity. Con un resultado "superado" para los valores que se encuentran dentro de los límites establecidos para las pruebas, el panel muestra también las conexiones que superaron las diferentes pruebas de integridad de la señal. Resaltadas en rojo en el panel, se muestran las conexiones fallidas (que tienen al menos un valor fuera de los criterios establecidos para las pruebas).

• Más información acerca de cómo evitar la pérdida de integridad de la señal en los diseños
• Más información acerca de los convertidores analógicos o digitales y cómo afectan al rendimiento de la señal
• Más información acerca del análisis de diseños de alta velocidad con simulación y comprobación de integridad de la señal

Todas las placas deben ser revisadas a fondo con el simulador de circuitos eléctricos antes de enviarse a fabricación.

Eficacia garantizada del sistema de alimentación CC con PDN Analyzer de Altium

Los circuitos multicapa de alta velocidad llevan los sistemas de alimentación CC al límite. Para garantizar que esos sistemas proporcionen el rendimiento óptimo que necesita todo diseño de PCB, Altium utiliza PDN Analyzer, el cual establece el análisis de CC de la red de suministro de energía (PDN) y comprueba la integridad de la alimentación CC (PI-DC). Como parte de PDN Analyzer, la herramienta de simulación DC Power Integrity analiza el rendimiento de CC de una PCB tomando como referencia una serie de propiedades eléctricas y físicas. Por ejemplo, el análisis PI-DC verifica la forma de los planos de alimentación y tierra para determinar el tamaño adecuado, a la vez que estudia las caídas de tensión y las densidades de corriente de la red de suministro.

Las herramientas de diseño deben incluir un simulador de circuitos eléctricos

Disponible como extensión descargable para Altium Designer, PDN Analyzer funciona como parte del entorno de diseño unificado. Así, funciona dentro de Altium Designer, tanto desde el editor de esquemáticos como desde el editor de PCB. Altium Designer proporciona los resultados a través de modelado 2D/3D de la composición de cobre de la PCB. Con este enfoque, PDN Analyzer modela visualmente la fuente de alimentación y extrae automáticamente todos los datos físicos y eléctricos del diseño de la PCB.

• Más información acerca de las funciones de diseño de alta velocidad de Altium Designer.
• Más información acerca del motor de diseño 3D nativo de Altium Designer.
• Más información acerca del brillante entorno de diseño unificado de Altium Designer.

PDNA es vital para la placa y forma parte del software de simulación de circuitos.

El entorno de diseño unificado que ofrece Altium Designer permite gestionar y probar el diseño de su PCB, sin necesidad de pasar de una aplicación EDA a otra. Esta agilidad no la proporcionan los simuladores de circuitos electrónicos gratuitos. Altium Designer proporciona un conjunto completo de herramientas de análisis que abarcan el rendimiento de los circuitos, la integridad de la señal y los sistemas de alimentación CC.