Evita il GIGO nei tuoi strumenti di simulazione PCB

Gli strumenti di simulazione sono estremamente utili per comprendere il comportamento elettromagnetico in un progetto. Le simulazioni accelerano le tue attività di analisi e ti danno l'opportunità di identificare errori semplici prima che rovinino la funzionalità di un progetto. Finché la simulazione che crei può riflettere accuratamente la situazione reale nel tuo circuito stampato, puoi stare tranquillo che i risultati saranno ragionevolmente accurati quando replicati in esperimento.

Sfortunatamente, questo non accade sempre. Le simulazioni ti permettono di simulare praticamente qualsiasi cosa, e queste applicazioni non possono leggere nella tua mente. Questo significa che la simulazione che stai effettivamente eseguendo potrebbe non riflettere completamente l'ambiente reale nel tuo PCB. Se hai impostazioni inaccurate inserite nella simulazione, anche i risultati saranno molto probabilmente inaccurati.

Quando i risultati della simulazione sono inaccurati, anche i tuoi risultati di test sembreranno non corrispondere alla tua simulazione e analisi.

• Le tue misurazioni sono state eseguite in modo errato
• La tua simulazione ha prodotto risultati sbagliati

Quindi, quale è più probabile che si verifichi nella tua situazione? La maggior parte degli ingegneri è molto familiare con l'esecuzione di misurazioni, ma ottenere simulazioni corrette richiede conoscenze specializzate, e a volte richiede una laurea specialistica in calcolo. Ma con strategie semplici puoi evitare il problema GIGO nel tuo simulatore e ottenere i risultati più accurati per il tuo progetto.

Garbage In, Garbage Out

L'industria ha definito questo disallineamento tra simulazione e realtà garbage-in garbage-out, o GIGO. Quando ciò accade, avrai un disallineamento tra i tuoi risultati di test e i tuoi risultati di simulazione. GIGO può sorgere in simulazioni di circuiti, simulazioni elettromagnetiche 3D, simulazioni termiche, simulazioni meccaniche o qualsiasi altro tipo di simulazione che puoi immaginare. È uno dei più grandi problemi derivanti dall'affidarsi alle applicazioni di simulazione, ma è probabilmente l'aspetto meno discusso del loro utilizzo.

Pensa a cosa succede in una simulazione di circuito solo per un momento. La maggior parte dei progettisti dovrebbe essere familiare con SPICE e il suo uso per simulare il comportamento dei circuiti. Queste simulazioni si affidano a modelli di circuito accurati per i tuoi componenti (inclusi condensatori, transistor e induttori) per descrivere correttamente il comportamento del circuito. Se non hai i modelli di circuito giusti per i tuoi componenti, allora non dovresti sorprenderti quando i risultati della simulazione non prevedono un comportamento che corrisponde alle misurazioni.

I simulatori elettromagnetici sono strumenti ancora più potenti, ma sono anche più difficili da usare per prevenire il GIGO (Garbage In, Garbage Out). Le simulazioni di un layout fisico di PCB possono deviare notevolmente dal comportamento del circuito. Questo perché le simulazioni di circuito non possono tenere conto della propagazione delle onde 3D che si verifica nei PCB reali, e ciò dipende fortemente dalla geometria del sistema che si desidera simulare. Sbagliare i limiti della simulazione e si otterranno risultati che non corrispondono alle proprie misurazioni.

Evitare i Dati Spazzatura nella Simulazione PCB

Comprendere le impostazioni della simulazione - Le applicazioni di simulazione hanno molte impostazioni importanti che influenzano l'accuratezza e il tempo di simulazione. Queste includono cose come le impostazioni di meshing, le limitazioni della regione di simulazione, il trattamento di curve o bordi, e i passi di tempo/spazio. Se queste non sono impostate correttamente, allora non si dovrebbe essere sorpresi quando la simulazione produce risultati non realistici o risultati che non corrispondono alle misurazioni.

Comprendere le condizioni al contorno - Una condizione al contorno è un'impostazione importante nelle simulazioni elettromagnetiche, e le condizioni al contorno nel modello avranno un grande effetto sui risultati. Imparare e comprendere cosa significano le condizioni al contorno e come influenzano i risultati di una simulazione, non assumere semplicemente che la selezione predefinita nel proprio simulatore funzionerà per ogni situazione.

Qualificare le impostazioni della simulazione rispetto a un riferimento - Quando si impostano una simulazione con le sue impostazioni e condizioni al contorno, è una buona idea qualificare tali impostazioni rispetto a una situazione di riferimento. Utilizzare le impostazioni e il modello per simulare una situazione in cui si sa già quale dovrebbe essere il risultato. Non saltare direttamente in una situazione unica dove non si conosce già la risposta.

Simulare la misurazione - Ricordare, si finirà per qualificare una simulazione rispetto a una misurazione, quindi quella è la situazione reale che si dovrebbe simulare. Ad esempio, se si prevede di valutare una linea di trasmissione in una misurazione TDR, allora lo stimolo della simulazione dovrebbe assomigliare al proprio stimolo TDR. Se gli stimoli non corrispondono, allora non si dovrebbe essere sorpresi quando le proprie simulazioni e misurazioni presentano differenze significative.

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