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Cadence PCB設計仿真技術

Cadence PCB設計仿真技術提供了一個全功能的模擬仿真器,并支持數(shù)字元件幫助解決幾乎所有的設計挑戰(zhàn),從高頻系統(tǒng)到低功耗IC設計,這個強大的仿真引擎可以容易地同各個Cadence PCB原理圖輸入工具結合,加速了上市時間并控制了運作成本,它交互式,易于使用的圖形用戶界面可提供對設計過程的完全控制,來自多家廠商的模型支持,內置數(shù)學函數(shù)和行為建模技術等資源的可用性促成了高效的設計過程,在仿真器之上建立先進的分析特性,敏感性, 蒙特卡洛, 應力分析和帶有多個引擎的優(yōu)化器,改善了設計性能,成本效益和可靠性。

Cadence PCB設計仿真技術可以在以下產品中獲?。?BR>. Cadence allegro. aMS Simulator
. Cadence PSpice. simulation Cadence PSpice仿真
該產品與allegro design entry HdL和Cadence OrCad. Capture緊密集成,同時該仿真技術也可以在強大的協(xié)同仿真環(huán)境,SLPS,中與MathWorks的MaTLaB Simulink軟件包連接,見圖1。
  

優(yōu)點

. 改善大型設計的仿真次數(shù),可靠性和收斂
. 通過整合的模擬和事件驅動的數(shù)字仿真既提高了速度,又無需犧牲準確性
. 利用基本直流,交流,噪聲和瞬態(tài)分析來探測電路行為
. 允許使用SLPS進行實際電氣設計的系統(tǒng)級接口的測試
. 超過20,000個模擬和混合信號模型庫供選擇
. 允許模擬和數(shù)字信號的自動識別,并應用到模擬到數(shù)字和數(shù)字到模擬接口
. 在付諸硬件實施之前使用假設的理念來CADENCE

PCB設計仿真

混合模擬/數(shù)字仿真

集成的模擬和事件驅動數(shù)字仿真提高了速度而無需犧牲精確性,單獨的圖形化波形分析器在同一時間軸上顯示混合模擬和數(shù)字仿真的結果,數(shù)字功能支持5種邏輯電平和64種強度,由負載而定的延遲,以及hazard/race檢查, allegro aMS Simulator 和PSpice仿真還具有針對數(shù)字門和約束檢查,如setup和hold時序的傳播建模特性,

模擬分析

使用直流,交流,噪聲,瞬態(tài),參數(shù)掃描,蒙特卡洛和直流敏感性分析探測電路行為,allegro aMS Simulator和PSpice技術包含若干交互仿真控制器和兩個仿真解算器。

圖形結果和數(shù)據(jù)顯示

Probe Windows允許用戶從擴展的一組數(shù)學函數(shù)中進行選擇,用于仿真輸出變量, 通過在原理圖內直接將標記放置在所希望的管腳,網絡,和零件上,設計師可以創(chuàng)建繪圖窗口模板并用它們容易地進行復雜的量測, 使用內置的量測函數(shù)和定制量測的創(chuàng)建, 該工具還可以幫用戶測量電路的性能特征,為顯示數(shù)據(jù),附加的功能允許進行電路電壓,電流和功耗的實際和復雜函數(shù)繪圖,包括用于幅值和相位裕度的Bodé圖及用于小信號特征的導數(shù),見圖2。
  

尋求設計的關系

. 使用優(yōu)化器優(yōu)化電路性能
. 使用數(shù)學表達式,函數(shù)和行為器件替代和仿真復雜電路的功能模塊,
. 使用應力分析并通過使用蒙特卡洛分析觀察組件成品率,確定哪個組件受載過大,

特性

Cadence的PCB設計仿真技術與Cadence的從前端到后端PCB設計流程無縫集成,使用于仿真和PCB設計的單獨,統(tǒng)一的設計環(huán)境的實現(xiàn)成為可能。

設計輸入和編輯

使用Cadence原理圖設計輸入技術,可從超過18,000個符號和模型的庫中選擇以進行設計仿真,它提供許多特性,使得原理圖輸入和模擬仿真設計變得容易,這兩項集成都包括一鍵仿真和交叉探測和許多其他的仿真工具。

激勵創(chuàng)建

使用可參數(shù)化描述的內置函數(shù)或用鼠標手繪分段線性,PWL,信號來創(chuàng)建任意形狀的激勵,為信號,時鐘和總線創(chuàng)建數(shù)字激勵,單擊并拖動以引入和移動轉換。

電路仿真

用戶可以很容易地建立和運行仿真,然后從Probe交叉探測仿真結果,Probe是一個業(yè)界標準的波形觀察器,對多種仿真profile的支持使用戶可以在同一原理圖上調用并運行不同的仿真,仿真偏置結果可以在原理圖上直接進行觀察,包括節(jié)點電壓,器件功率計算,管腳和支路電流,對檢查點重啟的支持,允許設計師在同一電路以很少的改變進行多次仿真時,減少仿真的次數(shù)。

MOdeLS模型

內含大量不同的精確內部模型,它通常有溫度效應,為仿真添加了靈活性,模型有R,L,C和二極管,以及,
. 內置IGBT
. 七種MOSFeT模型,包括業(yè)界標準的BSIM3v3.2和新的eKV 2.6模型
. 五種GaasFeT模型,包括Parker-Skellern 和 TriQuint TOM-2,TOM-3模型
. 非線性 磁性模型,具備飽和與磁滯現(xiàn)象
. 整合了延遲,反射,損失,散射和串擾的傳輸線性模型. 數(shù)字原件,包括帶有模擬I/O模型的雙向

傳輸門

. 兩種電池模型,允許對放電周期和運行條件進行精確仿真器件方程開發(fā)包,dedK,允許新的內部模型方程的實現(xiàn),這些方程可以同allegro aMS Simulator和PSpice仿真一起使用。

模型庫

用戶可以從北美,日本,歐洲生產的超過18,000種模擬和混合信號器件模型, 及超過4,500種BJT,JFeT,MOSFeT, IGBT,SCR,磁芯和螺線管,功率二極管和橋接器,運算放大器,光電耦合器,調節(jié)器, PWM控制器,乘法器,定時器和采樣保持器等參數(shù)化的模型中進行選擇。

模型編輯

可以很容易地抽取所支持器件類型的模型,只需輸入器件技術資料中要求的數(shù)據(jù)。

行為建模

功能模塊使用數(shù)學表達式和函數(shù)進行描述,允許設計師充分利用一整套數(shù)學運算器,非線性函數(shù)和濾波器,電路行為可以在時域或頻域使用公式,包括拉普拉斯變換,或查找表進行定義,錯誤和警告信息可以在不同條件下進行指定,用戶可以容易地選擇在一個層級中已被傳遞到子電路的參數(shù),并將它們插入傳遞函數(shù)中,新的行為功能包括in(x), exp(x),sqrt(x)等數(shù)學函數(shù)。

磁性零件編輯

磁性零件編輯器可以幫助設計師解決手工設計變壓器時遇到的問題,用戶可以設計磁性變壓器和直流電感,并為可用于allegro aMS仿真器電路的變壓器和電感生成仿真模型,磁性零件編輯器還允許設計師生成制造變壓器或感應器所需的數(shù)據(jù), 設計過程完成后由Magdesigner生成的制造商報告,包含了廠商生產商用變壓器所需的全部數(shù)據(jù)。

加密

加密特性允許使用56位deS算法對模型進行加密。

SLPS

Cadence仿真技術和MathWorks的MaTLaB Simul ink軟件包將兩個業(yè)界領先的仿真工具集成在一個強大的協(xié)同仿真環(huán)境,SLPS,Simulink是一個用于多域仿真和基于模型的動態(tài)系統(tǒng)設計平,SLPS集成允許設計師完成包含真實組件實際電氣模型的系統(tǒng)級仿真,設計和集成問題可以在設計過程更早的時期發(fā)現(xiàn),減少了電路設計所需的原型數(shù)量,SLPS集成還可使機電系統(tǒng),如控制模塊,傳感器及電源轉換器,的設計師完成集成系統(tǒng)和電路仿真,見圖3。
 

檢查點重啟

該特性允許設計師在不同時間點保存仿真狀態(tài),然后從任意仿真狀態(tài)重新啟動仿真,從而節(jié)約了時間,在從前面記錄過的時間狀態(tài)重啟仿真之前,設計師可以修改仿真設置和設計參數(shù)。

自動收斂選項

該選項使仿真器自動改變收斂的容差限制,以完成設計收斂,設計師可以使用該選項獲得收斂,然后通過進一步修改仿真器選項對仿真進行微調,對于電源電子設計,推薦該選項。

高級分析功能

使用高級的分析功能,設計師可以自動地優(yōu)化電路性能,敏感性分析,優(yōu)化, Smoke,應力分析,和蒙特卡洛,成品率分析,這四項重要功能,使工程師們可以創(chuàng)建設計的虛擬原型并自動優(yōu)化電路性能,可以同時處理多個仿真profile間的測量。

敏感性

通過檢查各組件本身及與其他組件相比時組件對電路行為的影響,敏感性選項可以識別哪些組件參數(shù)對完成電路性能的目標是關鍵的,它允許設計師識別敏感性組件并將它們導出至優(yōu)化器,以微調電路行為。

優(yōu)化器

優(yōu)化器可以分析模擬電路和系統(tǒng),比反復迭代測試更快地對設計進行微調,它有助于發(fā)現(xiàn)最佳組件值以滿足性能目標和約束,設計師可以使用優(yōu)化器來提升設計性能,為滿足新的規(guī)范更新設計,為自頂向下設計和模型生成優(yōu)化行為模型,并調整電路以滿足量測或曲線形式的已知結果, 該優(yōu)化器包括四個引擎,最小二乘二次方,LSQ,引擎,修正的LSQ引擎,隨機引擎和離散引擎。

SMOKe

Smoke選項可以對電能耗散,連接點溫度增加,二次崩潰,或電壓/電流限制違例引起受壓的部件做出預警,經過一定時間, 這些部件可能導致電路失敗,設計師可以用Smoke將電路仿真結果和部件的安全運行限制進行對比,如果超過限制,Smoke 就可以識別問題參數(shù),使用Smoke分析還可用于創(chuàng)建,修改和配置供使用的decrate 文件,見圖4。
 

蒙特卡洛

當零件值在它們的容許范圍內變化時,蒙特卡洛可以在統(tǒng)計上預測電路的行為,蒙特卡洛還可以計算成品率,這可以用于大規(guī)模制造的預測,使用蒙特卡洛可用于根據(jù)規(guī)格計算成品率,計算統(tǒng)計數(shù)據(jù),以概率密度直方圖的形式顯示結果,以及以累計分布圖形式顯示結果。

參數(shù)化掃描器

電路一經創(chuàng)建和仿真,參數(shù)化掃描器即被用于掃描多種參數(shù),任意數(shù)量的設計和模型參數(shù),的任意組合,都可以進行掃描, 結果以表格或圖的形式進行查看 ,設計師可使用參數(shù)化掃描器掃描器件/模型參數(shù), 以電子表格形式顯示掃描結果,在探測界面分配量測結果,及評估分析之后的結果。


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