Unikaj efektu GIGO w narzędziach do symulacji PCB

Narzędzia symulacyjne są niezwykle przydatne do zrozumienia zachowania elektromagnetycznego w projekcie. Symulacje przyspieszają twoje zadania analityczne i dają ci możliwość zidentyfikowania prostych błędów, zanim zrujnują one funkcjonalność projektu. Dopóki stworzona przez ciebie symulacja może dokładnie odzwierciedlać rzeczywistą sytuację na twojej płytce drukowanej, możesz być spokojny, że wyniki będą dość dokładne, gdy zostaną powtórzone w eksperymencie.

Niestety, nie zawsze tak się dzieje. Symulacje pozwalają symulować prawie wszystko, a te aplikacje nie potrafią czytać w twoich myślach. Oznacza to, że symulacja, którą faktycznie przeprowadzasz, może nie odzwierciedlać w pełni rzeczywistego środowiska na twojej PCB. Jeśli wprowadzisz do symulacji nieprecyzyjne ustawienia, wyniki również najprawdopodobniej będą nieprecyzyjne.

Gdy wyniki symulacji są nieprecyzyjne, twoje wyniki testów również będą wydawać się niezgodne z twoją symulacją i analizą.

• Twoje pomiary zostały przeprowadzone nieprawidłowo
• Twoja symulacja wyprodukowała błędne wyniki

Więc co jest bardziej prawdopodobne w twojej sytuacji? Większość inżynierów jest bardzo zaznajomiona z przeprowadzaniem pomiarów, ale uzyskanie poprawnych symulacji wymaga specjalistycznej wiedzy, a czasami specjalistycznego stopnia naukowego z zakresu obliczeń. Ale dzięki prostym strategiom możesz uniknąć problemu GIGO (Garbage In, Garbage Out) w swoim symulatorze i uzyskać najdokładniejsze wyniki dla swojego projektu.

Garbage In, Garbage Out

Branża nazywa tę niezgodność między symulacją a rzeczywistością garbage-in garbage-out, czyli GIGO. Gdy to się zdarza, będziesz miał niezgodność między wynikami twoich testów a wynikami symulacji. GIGO może pojawić się w symulacjach obwodów, symulacjach elektromagnetycznych 3D, symulacjach termicznych, symulacjach mechanicznych lub jakiejkolwiek innej symulacji, którą możesz sobie wyobrazić. Jest to jeden z największych problemów wynikających z polegania na aplikacjach symulacyjnych, ale prawdopodobnie jest to aspekt ich użycia, o którym najmniej się dyskutuje.

Pomyśl chwilę o tym, co dzieje się w symulacji obwodu. Większość projektantów powinna być zaznajomiona z SPICE i jego zastosowaniem do symulowania zachowania obwodów. Te symulacje polegają na dokładnych modelach obwodów dla twoich komponentów (w tym kondensatorów, tranzystorów i cewek) do prawidłowego opisania zachowania obwodu. Jeśli nie masz odpowiednich modeli obwodów dla twoich komponentów, nie powinieneś być zaskoczony, gdy wyniki symulacji nie przewidują zachowania, które odpowiada pomiarom.

Symulatory elektromagnetyczne to jeszcze potężniejsze narzędzia, ale są również trudniejsze w użyciu, aby zapobiec efektowi GIGO (śmieci na wejściu, śmieci na wyjściu). Symulacje fizycznego układu PCB mogą znacznie odbiegać od zachowania obwodu. Wynika to z faktu, że symulacje obwodów nie mogą uwzględnić propagacji fal 3D, widocznej w rzeczywistych PCB, a to zależy w dużym stopniu od geometrii systemu, który chcesz symulować. Błędne określenie granic symulacji spowoduje, że otrzymasz wyniki, które nie będą zgadzać się z Twoimi pomiarami.

Unikaj śmieci w symulacji PCB

Zrozum ustawienia symulacji - Aplikacje do symulacji mają wiele ważnych ustawień, które wpływają na dokładność i czas symulacji. Obejmują one takie elementy jak ustawienia siatki, ograniczenia regionu symulacji, traktowanie krzywych lub krawędzi oraz kroki czasowe/przestrzenne. Jeśli nie są one poprawnie ustawione, nie powinieneś być zaskoczony, gdy symulacja wyprodukuje nierealistyczne wyniki lub takie, które nie zgadzają się z pomiarami.

Zrozum warunki brzegowe - Warunek brzegowy to ważne ustawienie w symulacjach elektromagnetycznych, a warunki brzegowe w modelu będą miały duży wpływ na wyniki. Naucz się i zrozum, co oznaczają warunki brzegowe i jak wpływają na wyniki symulacji, nie zakładaj po prostu, że domyślny wybór w symulatorze będzie działał w każdej sytuacji.

Weryfikuj ustawienia symulacji względem referencji - Przy ustawianiu symulacji z jej ustawieniami i warunkami brzegowymi, dobrym pomysłem jest zweryfikowanie tych ustawień względem sytuacji referencyjnej. Użyj ustawień i modelu do symulacji sytuacji, w której już wiesz, jakie powinny być wyniki. Nie przechodź od razu do unikalnej sytuacji, gdy nie znasz jeszcze odpowiedzi.

Symuluj pomiar - Pamiętaj, że ostatecznie będziesz weryfikować symulację względem pomiaru, więc to właśnie sytuację pomiarową powinieneś symulować. Na przykład, jeśli planujesz ocenić linię transmisyjną w pomiarze TDR, to bodziec symulacji powinien wyglądać jak Twój bodziec TDR. Jeśli bodźce się nie zgadzają, nie bądź zaskoczony, gdy Twoje symulacje i pomiary będą znacznie różnić się od siebie.

Bez względu na to, co chcesz symulować, Altium Designer® zawiera wbudowany pakiet symulacyjny i złącza do interfejsu z najlepszymi aplikacjami do symulacji elektromagnetycznych w branży. Aby w dzisiejszym środowisku wielodyscyplinarnym wdrażać współpracę, innowacyjne firmy korzystają z platformy Altium 365™ do łatwego udostępniania danych projektowych i wprowadzania projektów do produkcji.

Przedstawiliśmy tylko wierzchołek góry lodowej możliwości, jakie oferuje Altium Designer na platformie Altium 365. Rozpocznij swoją bezpłatną wersję próbną Altium Designer + Altium 365 już dziś.