Évitez le GIGO dans vos outils de simulation de PCB

Les outils de simulation sont extrêmement utiles pour comprendre le comportement électromagnétique dans une conception. Les simulations accélèrent vos tâches d'analyse et elles vous donnent l'opportunité d'identifier des erreurs simples avant qu'elles ne ruinent la fonctionnalité d'un design. Tant que la simulation que vous créez peut refléter avec précision la situation réelle dans votre carte de circuit, vous pouvez être assuré que les résultats seront raisonnablement précis lorsqu'ils seront reproduits en expérimentation.

Malheureusement, cela n'arrive pas toujours. Les simulations vous permettent de simuler à peu près tout, et ces applications ne peuvent pas lire dans vos pensées. Cela signifie que la simulation que vous exécutez actuellement pourrait ne pas refléter entièrement l'environnement réel dans votre PCB. Si vous avez des paramètres inexacts entrés dans la simulation, les résultats seront très probablement également inexacts.

Lorsque les résultats de simulation sont inexacts, vos résultats de test sembleront également ne pas correspondre à votre simulation et analyse.

• Vos mesures ont été effectuées de manière incorrecte
• Votre simulation a produit des résultats erronés

Alors, quelle est la situation la plus susceptible de se produire dans votre cas ? La plupart des ingénieurs sont très familiers avec la prise de mesures, mais obtenir des simulations correctes nécessite des connaissances spécialisées, et parfois cela prend un diplôme computationnel spécialisé. Mais avec des stratégies simples, vous pouvez éviter le problème GIGO dans votre simulateur et obtenir les résultats les plus précis pour votre conception.

Garbage In, Garbage Out

L'industrie a appelé cette discordance entre la simulation et la réalité garbage-in garbage-out, ou GIGO. Lorsque cela se produit, vous aurez une discordance entre vos résultats de test et vos résultats de simulation. GIGO peut survenir dans les simulations de circuits, les simulations électromagnétiques 3D, les simulations thermiques, les simulations mécaniques, ou tout autre type de simulation que vous pouvez imaginer. C'est l'un des plus gros problèmes qui résulte de la dépendance aux applications de simulation, mais c'est probablement l'aspect le moins discuté de leur utilisation.

Pensez un instant à ce qui se passe dans une simulation de circuit. La plupart des concepteurs devraient être familiers avec SPICE et son utilisation pour simuler le comportement des circuits. Ces simulations reposent sur des modèles de circuits précis pour vos composants (y compris les condensateurs, les transistors et les inducteurs) pour décrire correctement le comportement du circuit. Si vous n'avez pas les bons modèles de circuits pour vos composants, alors vous ne devriez pas être surpris lorsque les résultats de simulation ne prédisent pas un comportement qui correspond aux mesures.

Les simulateurs électromagnétiques sont des outils encore plus puissants, mais ils sont également plus difficiles à utiliser pour éviter le GIGO (Garbage In, Garbage Out). Les simulations d'une disposition physique de PCB peuvent grandement différer du comportement du circuit. Cela est dû au fait que les simulations de circuit ne peuvent pas prendre en compte la propagation d'ondes 3D observée dans les PCB réels, et cela dépend fortement de la géométrie du système que vous souhaitez simuler. Si les limites de la simulation sont mal définies, vous obtiendrez des résultats qui ne correspondent pas à vos mesures.

Évitez les erreurs dans la simulation de PCB

Comprenez les paramètres de simulation - Les applications de simulation ont de nombreux paramètres importants qui affectent la précision et le temps de simulation. Cela inclut des éléments comme les paramètres de maillage, les limitations de la région de simulation, le traitement des courbes ou des bords, et les étapes de temps/espace. Si ces paramètres ne sont pas correctement définis, alors vous ne devriez pas être surpris lorsque la simulation produit des résultats irréalistes ou des résultats qui ne correspondent pas aux mesures.

Comprenez les conditions aux limites - Une condition aux limites est un paramètre important dans les simulations électromagnétiques, et les conditions aux limites dans le modèle auront un grand effet sur les résultats. Apprenez et comprenez ce que signifient les conditions aux limites et comment elles affectent les résultats d'une simulation, ne supposez pas simplement que la sélection par défaut dans votre simulateur fonctionnera pour chaque situation.

Qualifiez les paramètres de simulation par rapport à une référence - Lors de la configuration d'une simulation avec ses paramètres et conditions aux limites, c'est une bonne idée de qualifier ces paramètres par rapport à une situation de référence. Utilisez les paramètres et le modèle pour simuler une situation où vous savez déjà à quoi les résultats devraient ressembler. Ne vous lancez pas directement dans une situation unique où vous ne connaissez pas déjà la réponse.

Simulez la mesure - Rappelez-vous, vous allez finalement qualifier une simulation par rapport à une mesure, donc c'est la situation réelle que vous devriez simuler. Par exemple, si vous prévoyez d'évaluer une ligne de transmission dans une mesure TDR, alors votre stimulus de simulation devrait ressembler à votre stimulus TDR. Si vos stimuli ne correspondent pas, alors ne soyez pas surpris lorsque vos simulations et mesures présentent des différences significatives.

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