PCB 시뮬레이션 도구에서 GIGO를 피하세요

시뮬레이션 도구는 설계에서 전자기적 행동을 이해하는 데 매우 유용합니다. 시뮬레이션은 분석 작업을 가속화하고 설계의 기능을 망치기 전에 간단한 오류를 식별할 기회를 제공합니다. 시뮬레이션을 만든 것이 회로 기판의 실제 상황을 정확하게 반영할 수 있다면, 실험에서 재현될 결과도 합리적으로 정확할 것이라고 확신할 수 있습니다.

불행히도, 이것이 항상 일어나는 것은 아닙니다. 시뮬레이션을 통해 거의 모든 것을 시뮬레이션할 수 있지만, 이러한 응용 프로그램은 사용자의 마음을 읽을 수 없습니다. 이는 실제로 실행 중인 시뮬레이션이 PCB의 실제 환경을 완전히 반영하지 못할 수 있다는 것을 의미합니다. 시뮬레이션에 부정확한 설정을 입력하면 출력도 대부분 부정확할 가능성이 높습니다.

시뮬레이션 결과가 부정확할 때, 실험 결과도 시뮬레이션 및 분석과 일치하지 않는 것처럼 보일 것입니다.

• 측정이 잘못 수행되었습니다
• 시뮬레이션이 잘못된 결과를 생성했습니다

그렇다면 귀하의 상황에서 가장 가능성이 높은 것은 무엇일까요? 대부분의 엔지니어는 측정을 수행하는 방법을 잘 알고 있지만, 시뮬레이션을 올바르게 수행하는 것은 전문 지식이 필요하며 때로는 전문적인 계산 학위가 필요합니다. 하지만 간단한 전략을 사용하면 시뮬레이터에서 GIGO 문제를 피하고 설계에 대한 가장 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

쓰레기 입력, 쓰레기 출력

시뮬레이션과 현실 사이의 이러한 불일치를 업계에서는 쓰레기 입력, 쓰레기 출력(GIGO)이라고 부릅니다. 이러한 상황이 발생하면, 테스트 결과와 시뮬레이션 결과 사이에 불일치가 생깁니다. GIGO는 회로 시뮬레이션, 3D 전자기 시뮬레이션, 열 시뮬레이션, 기계 시뮬레이션 또는 상상할 수 있는 다른 유형의 시뮬레이션에서 발생할 수 있습니다. 이것은 시뮬레이션 응용 프로그램에 의존하는 것에서 오는 가장 큰 문제 중 하나이지만, 그 사용의 측면에서 아마도 가장 적게 논의된 측면일 것입니다.

잠시 동안 회로 시뮬레이션에서 무슨 일이 일어나는지 생각해 보십시오. 대부분의 설계자는 SPICE와 그것이 회로 동작을 시뮬레이션하는 데 사용되는 것을 잘 알고 있어야 합니다. 이러한 시뮬레이션은 구성 요소(커패시터, 트랜지스터 및 인덕터 포함)에 대한 정확한 회로 모델에 의존하여 회로 동작을 적절하게 설명합니다. 구성 요소에 대한 올바른 회로 모델이 없다면, 시뮬레이션 결과가 측정과 일치하는 동작을 예측하지 못할 때 놀라지 말아야 합니다.

전자기 시뮬레이터는 더욱 강력한 도구이지만, GIGO를 방지하기 위해 사용하기가 더 어렵습니다. 물리적 PCB 레이아웃의 시뮬레이션은 회로 동작과 크게 다를 수 있습니다. 이는 회로 시뮬레이션이 실제 PCB에서 볼 수 있는 3D 파동 전파를 고려할 수 없기 때문이며, 이는 시뮬레이션하고자 하는 시스템의 기하학적 구조에 크게 의존합니다. 시뮬레이션 범위를 잘못 설정하면 측정값과 일치하지 않는 결과를 얻게 됩니다.

PCB 시뮬레이션에서 쓰레기 피하기

시뮬레이션 설정 이해하기 - 시뮬레이션 애플리케이션에는 정확도와 시뮬레이션 시간에 영향을 미치는 많은 중요한 설정이 있습니다. 이러한 설정에는 메싱 설정, 시뮬레이션 영역 제한, 곡선이나 가장자리 처리, 시간/공간 단계 등이 포함됩니다. 이러한 설정이 올바르게 설정되지 않으면 시뮬레이션이 비현실적인 결과나 측정값과 일치하지 않는 결과를 생성하는 것에 놀라지 마십시오.

경계 조건 이해하기 - 경계 조건은 전자기 시뮬레이션에서 중요한 설정이며, 모델의 경계 조건은 결과에 큰 영향을 미칩니다. 경계 조건이 무엇을 의미하고 시뮬레이션 결과에 어떤 영향을 미치는지 배우고 이해하십시오. 시뮬레이터의 기본 선택이 모든 상황에 대해 작동한다고 가정하지 마십시오.

참조에 대한 시뮬레이션 설정 검증하기 - 설정과 경계 조건을 설정하여 시뮬레이션을 구성할 때, 그 설정을 참조 상황에 대해 검증하는 것이 좋습니다. 이미 결과가 어떻게 나와야 하는지 알고 있는 상황을 시뮬레이션하여 설정과 모델을 사용하십시오. 이미 답을 모르는 독특한 상황으로 바로 뛰어들지 마십시오.

측정 시뮬레이션하기 - 결국 시뮬레이션을 측정과 비교하여 검증할 것이므로, 실제로 시뮬레이션해야 하는 상황입니다. 예를 들어, TDR 측정에서 전송선을 평가할 계획이라면 시뮬레이션 자극이 TDR 자극과 같아야 합니다. 자극이 일치하지 않으면 시뮬레이션과 측정에 큰 차이가 있을 때 놀라지 마십시오.

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