Les simulateurs de circuits électroniques gratuits VS l'environnement unifié d'Altium

Zachariah Peterson
|  Créé: January 15, 2021  |  Mise à jour: September 18, 2022
Simulateur de circuit électronique gratuit

Le logiciel Electronic Design Automation (EDA) combine des outils qui soutiennent la conception et l'analyse des dispositifs électroniques, des systèmes et des cartes de circuits imprimés.

Dans le cadre de cette large définition du logiciel EDA, certaines entreprises proposent des simulateurs de circuits électroniques gratuits pour la conception de circuits imprimés, tandis que d'autres se concentrent sur la capture de schématiques, la simulation de signaux mixtes, la conception de circuits VLSI (Very Large-Scale Integration) et la vérification de règles de conception personnalisables.

Alors que de nombreuses applications EDA mettent l'accent sur plusieurs aspects spécifiques de la conception de PCB, l’approche d’Altium Designer est basée sur un environnement unifié qui couvre l'ensemble du processus de conception.

Dans Altium, l’attention aux moindres détails est manifestée dans ses fonctions de simulation des circuits de signaux mixtes, d'analyse de l'intégrité des signaux et d'analyse de l'intégrité de la puissance.

Basé sur la version XSpice avancée pilotée par les événements, le simulateur de circuit électronique prend en charge des modèles PSpice® et le langage Digital SimCode.

Grâce à ces fonctions, vous et votre équipe de conception pouvez tester des idées et des conceptions avant de débuter tout prototypage ou étape de fabrication. En outre, les simulateurs de circuit électronique permettent aux équipes de conception de mesurer les performances des cartes dans un environnement de travail virtuel plutôt que physique.

Bien qu'elle fonctionne différemment des simulateurs de circuits électroniques, l'analyse de l'intégrité du signal après la mise en service d'Altium offre un regard détaillé sur les comportements de routage des circuits.

L'analyseur PDN d'Altium assure l'efficacité des systèmes d'alimentation CC pour chaque conception de PCB. L'analyse CC teste les plans, les pistes et les vias pour répondre aux exigences de consommation électrique du PCB.

Altium Designer apporte des outils de simulation avec signaux mixtes

Les simulateurs de circuit électronique à signaux mixtes analysent des circuits qui incluent des dispositifs analogiques et numériques.

Altium Designer et son simulateur de circuit électronique vous permet d'exécuter des simulations de circuits directement à partir du schématique en utilisant la barre d'outils Mixed Sim. Avant d'exécuter une simulation, vous et votre équipe devez-vous assurer que le schématique contient des composants connectés à des modèles SIM, des sources de tension, inclut une référence de masse pour les simulations et des étiquettes de nœuds connectés aux points de circuit qui afficheront les formes d'onde.

Avec Altium Designer, vous avez accès à une multitude de composants de schématique dans l'onglet Bibliothèques grâce à une recherche par nom ou numéro de composant. Après avoir localisé les composants, vous devrez également sélectionner le modèle de simulation du composant dans la bibliothèque de modèles ou sur le site web du fabricant.

Une autre étape de la construction de la simulation consiste à ajouter des sources d’alimentation. Altium Designer fournit un dossier de simulation de bibliothèque qui contient des dialogues de sélection des sources de tension.

Altium facilite le processus de définition des valeurs de la tension en proposant des options pilotées par des menus et en créant automatiquement des paramètres. Après avoir défini les valeurs de la source de tension, Altium propose des dialogues supplémentaires pour placer la source d'alimentation dans le circuit.

Options de simulation de signaux mixtes dans le simulateur de circuit électronique.

LA CONNECTIVITÉ DU CIRCUIT ET LA SÉCURITÉ DE VOS CONCEPTIONS

Altium simplifie le processus de construction de la connectivité des circuits et d’insertion des ports d'alimentation grâce à une barre d'outils de câblage facile à utiliser.

Pour visualiser les signaux sur le simulateur de circuit électronique, votre équipe doit placer des étiquettes de nœuds sur les points clés du circuit. L'étape finale de la compilation définit la vérification des erreurs de dessins et les violations des règles électriques.

Dans le menu de configuration de l'analyse, vous et votre équipe de conception pouvez activer une simulation de circuit en sélectionnant des options.

Dans la configuration générale, Altium Designer propose également des options de simulation qui permettent à votre équipe de déterminer le type de données collectées, la portée de la simulation et les signaux que la simulation affichera automatiquement.

La fenêtre Analyse de la forme d'onde dans l'éditeur SimData affiche les résultats de chaque analyse. Si le simulateur de circuit électronique produit des avertissements ou des erreurs lors de la génération de la netlist SPICE, les messages s'affichent dans le panneau Messages. Lorsque toutes les erreurs dans le circuit sont éliminées, la netlist Spice peut passer au moteur de simulation Altium Designer.

Utilisation des technologies de conception avancées d'Altium pour analyser l'intégrité des signaux

De nombreux logiciels EDA n'ont pas les fonctions nécessaires pour prendre en charge les conceptions multicouches à haut débit. Altium Designer s'appuie sur son environnement de conception unifié avec une analyse de l'intégrité des signaux avant et après l’agencement. Le simulateur de circuit électronique et d'intégrité du signal modélise le comportement et l'interaction des lignes de transmission du circuit grâce à des algorithmes.

En effectuant l'analyse de l'intégrité du signal à partir des schématiques source avant l’agencement du circuit imprimé et le routage, vous pouvez vérifier les impédances nettes désadaptées.

Les fonctions de contrôle de l'intégrité du signal sont intégrées dans le système de règles de conception d'Altium Designer. Elles vous permettent donc d’utiliser le système Design Rule Checking pour vérifier les violations de l'intégrité du signal. Et vous pouvez aussi vérifier la réflexion du signal, les signaux insuffisants et excessifs, ainsi que la diaphonie. Altium Designer affiche les options de terminaison disponibles pour résoudre les problèmes d'intégrité du signal.

RÉUSSIR ENSEMBLE AVEC DES ÉQUIPES DE CONCEPTION UNIFIÉES

Votre équipe de conception peut consulter les résultats de l'analyse de l'intégrité du signal dans le panneau d'intégrité du signal. Lorsque les tests sont réussis avec des valeurs dans les limites prédéfinies, le panneau affiche également les nœuds qui ont passé les différents tests d'intégrité du signal. Les nœuds qui ont au moins une valeur en dehors des critères prédéfinis sont surlignés en rouge dans le panneau.

Toutes les cartes doivent faire l'objet d'un contrôle approfondi avant d'être mise en fabrication, facilitée par le simulateur de circuit électronique.

Toutes les cartes doivent faire l'objet d'un contrôle approfondi avant d'être mise en fabrication. Celui-ci est facilité par le simulateur de circuit électronique.

Vérifier l'efficacité de votre système d'alimentation CC avec l'analyseur PDN

Des circuits multicouches à haut débit poussent les systèmes d'alimentation CC à leur limite.

Pour garantir que ces systèmes fournissent les performances optimales nécessaires à la conception de votre PCB, Altium effectue des analyses sur le réseau de distribution d'énergie (PDN) et teste l'intégrité de l'alimentation CC (IA-CC).

Dans l'analyseur PDN, le simulateur de circuit électronique et de l'intégrité de l'alimentation CC compare les performances CC du PCB aux propriétés électriques et physiques. Par exemple, l'analyse IA-CC vérifie les plans de puissance et de masse pour garantir leur dimensionnement et étudie les chutes de tension et les densités de courant du PDN.

LA SIMULATION DE CIRCUIT ÉLECTRONIQUE DEVRAIT ÊTRE FOURNIE AVEC VOS OUTILS DE CONCEPTION

Disponible sous forme d'extension téléchargeable pour Altium Designer, le PDN Analyzer fonctionne dans l'environnement de conception unifiée. Par conséquent, l'analyseur PDN fonctionne dans Altium Designer sur la base de l'éditeur de schématique ou de l'éditeur PCB.

Altium Designer fournit les résultats grâce à la modélisation 2D/3D de l’agencement du cuivre.

Avec cette approche, l'analyseur PDN modélise visuellement la source d'alimentation et extrait automatiquement toutes les informations physiques et électriques de la conception du PCB.

Le PDNA est vital pour la survie de votre PCB grâce à son simulateur de circuit électronique

Le PDNA est vital pour la survie de votre PCB grâce à son simulateur de circuit électronique

L'environnement de conception unifié Altium Designer vous permet, à vous et à votre équipe, de gérer et de tester la conception de votre PCB sans changer d’application EDA. Altium Designer fournit une suite complète d'outils d'analyse qui couvrent les performances des circuits, l'intégrité des signaux et les systèmes d'alimentation CC.

Différents types d’analyses et d'objectifs qu’il est important de connaître pour travailler sur les simulateurs de circuits électroniques, et qui ne sont pas toujours trouvables sur les simulateurs de circuits électroniques gratuits.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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