Evite GIGO nas Suas Ferramentas de Simulação de PCB

Ferramentas de simulação são extremamente úteis para entender o comportamento eletromagnético em um design. As simulações aceleram suas tarefas de análise e dão a você a oportunidade de identificar erros simples antes que eles arruínem a funcionalidade de um design. Contanto que a simulação que você cria possa refletir com precisão a situação real na sua placa de circuito, você pode ficar tranquilo que os resultados serão razoavelmente precisos quando replicados em experimento.

Infelizmente, isso nem sempre acontece. As simulações permitem que você simule praticamente qualquer coisa, e esses aplicativos não podem ler sua mente. Isso significa que a simulação que você está realmente executando pode não refletir completamente o ambiente real na sua PCB. Se você tiver configurações imprecisas inseridas na simulação, os resultados provavelmente também serão imprecisos.

Quando os resultados da simulação são imprecisos, seus resultados de teste também parecerão não corresponder à sua simulação e análise.

• Suas medições foram realizadas incorretamente
• Sua simulação produziu os resultados errados

Então, o que é mais provável de ocorrer na sua situação? A maioria dos engenheiros está muito familiarizada com a realização de medições, mas obter simulações corretas requer conhecimento especializado, e às vezes é necessário um grau computacional especializado. Mas com estratégias simples você pode evitar o problema GIGO no seu simulador e obter os resultados mais precisos para o seu design.

Lixo Entrando, Lixo Saindo

A indústria tem chamado essa incompatibilidade entre simulação e realidade de lixo entrando, lixo saindo, ou GIGO. Quando isso acontece, você terá uma incompatibilidade entre seus resultados de teste e seus resultados de simulação. GIGO pode surgir em simulações de circuitos, simulações eletromagnéticas 3D, simulações térmicas, simulações mecânicas, ou qualquer outro tipo de simulação que você possa imaginar. É um dos maiores problemas que vem do uso de aplicativos de simulação, mas é provavelmente o aspecto menos discutido de seu uso.

Pense no que acontece em uma simulação de circuito apenas por um momento. A maioria dos designers deve estar familiarizada com o SPICE e seu uso para simular o comportamento do circuito. Essas simulações dependem de modelos de circuito precisos para seus componentes (incluindo capacitores, transistores e indutores) para descrever adequadamente o comportamento do circuito. Se você não tem os modelos de circuito certos para seus componentes, então você não deve se surpreender quando os resultados da simulação não preverem um comportamento que corresponda às medições.

Simuladores eletromagnéticos são ferramentas ainda mais poderosas, mas também são mais difíceis de usar para evitar GIGO (Garbage In, Garbage Out - Lixo Entra, Lixo Sai). Simulações de um layout físico de PCB podem desviar-se grandemente do comportamento do circuito. Isso ocorre porque simulações de circuito não podem levar em conta a propagação de ondas 3D vistas em PCBs reais, e isso depende fortemente da geometria do sistema que você deseja simular. Erre nos limites da simulação e você terá resultados que não correspondem às suas medições.

Evite o Lixo na Simulação de PCB

Entenda as configurações de simulação - Aplicações de simulação têm muitas configurações importantes que afetam a precisão e o tempo de simulação. Isso inclui coisas como configurações de malha, limitações da região de simulação, tratamento de curvas ou bordas, e passos de tempo/espaço. Se essas não forem definidas corretamente, então você não deve se surpreender quando a simulação produzir resultados irreais ou resultados que não correspondem às medições.

Entenda as condições de contorno - Uma condição de contorno é uma configuração importante em simulações eletromagnéticas, e as condições de contorno no modelo terão um grande efeito nos resultados. Aprenda e entenda o que as condições de contorno significam e como elas afetam os resultados de uma simulação, não assuma apenas que a seleção padrão no seu simulador funcionará para toda situação.

Qualifique as configurações de simulação contra uma referência - Ao configurar uma simulação com suas configurações e condições de contorno, é uma boa ideia qualificar essas configurações contra uma situação de referência. Use as configurações e o modelo para simular uma situação onde você já sabe como os resultados devem parecer. Não pule diretamente para uma situação única onde você ainda não sabe a resposta.

Simule a medição - Lembre-se, você eventualmente vai qualificar uma simulação contra uma medição, então essa é a situação real que você deve estar simulando. Por exemplo, se você planeja avaliar uma linha de transmissão em uma medição TDR, então seu estímulo de simulação deve parecer com seu estímulo TDR. Se seus estímulos não coincidirem, então não se surpreenda quando suas simulações e medições tiverem diferenças significativas.

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