多板PCB系統(tǒng)中的有效集成電路模擬

在將電路板設(shè)計發(fā)布給合同制造商（CM）之前，您可以做的最重要的事情之一就是對其進(jìn)行分析。這很重要的原因有很多，其中最重要的是檢查連接性和驗證功能。對于簡單的組件，檢查跟蹤連接非常簡單。但是，對于趨于更復(fù)雜的集成電路，分析并不是那么簡單。而且，當(dāng)您的設(shè)計在多個互連的PCB上包含許多集成電路時，情況可能會令人生厭。

幸運(yùn)的是，有一些方法可以幫助您執(zhí)行此重要的系統(tǒng)評估。首先查看單個電路板和多個電路板上的典型集成電路仿真，可以最好地理解這種支持的好處。然后，我們將探討對單板或多板PCB系統(tǒng)執(zhí)行集成電路仿真的最有效方法。

單板集成電路仿真

集成電路，通常稱為IC芯片，是電子世界的超級巨星。您的電路板布局很有可能會包括至少一個，甚至可能包括多個這些設(shè)備。它們的體系結(jié)構(gòu)可以很簡單，例如，一組完全相同的分立器件。例如NAND，NOR或XOR門，要成千上萬個組件和大量內(nèi)部電路，就變得極為復(fù)雜。

一些更復(fù)雜的集成電路是現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），微處理單元（MPU），其范圍可能從少量的引腳到數(shù)百個引腳，以及片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)備，其中可能包含一臺完整的計算機(jī)集成電路上的系統(tǒng)。

盡管無法直接對這些設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部分析，但可以通過提供所需的輸入并評估設(shè)備的輸出來執(zhí)行集成電路仿真。增強(qiáng)您的設(shè)計方法可以將混合信號仿真過程提升為混合水平過程。使用適當(dāng)?shù)?/span>SPICE仿真，可以使用傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計模擬電路，并使用自上而下的方法設(shè)計數(shù)字電路。

此類分析的結(jié)果可以提供大量重要信息，可用于改進(jìn)電路板設(shè)計。例如，您可以驗證設(shè)備和電路板的運(yùn)行情況，檢查走線并測量信號完整性參數(shù)，評估電路板的熱性能以及設(shè)置受控的阻抗和銅線重量。

不幸的是，大多數(shù)PCB設(shè)計包都不提供執(zhí)行集成電路仿真的功能。在這些情況下，您將不得不在另一個應(yīng)用程序中重新創(chuàng)建設(shè)計或?qū)⑵鋵?dǎo)出到第三方電路分析程序。

跨多板設(shè)計的集成電路仿真

PCB通常不起作用或孤立運(yùn)行。相反，作為多板PCB系統(tǒng)的一部分，您的板極有可能需要向其他板發(fā)送輸出，從其他板接收輸入以及與其他板通信。為了準(zhǔn)確地分析集成電路，您必須能夠評估板之間以及板本身上的互連。

這種仿真水平需要復(fù)雜的系統(tǒng)分析軟件，該軟件可以執(zhí)行系統(tǒng)級別仿真并采用專用信號分析，因為電路板互連可能是高密度和高速的。在幾乎所有情況下，您都需要利用第三方程序，例如行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PSpice軟件包。

將創(chuàng)新的設(shè)計方法與SPICE模擬器結(jié)合使用，既可以對輸入信號的到達(dá)時間進(jìn)行精確建模，也可以研究由FPGA控制時模擬電路的行為。

最有效的集成電路仿真

如上所述，執(zhí)行集成電路仿真的能力提供了許多好處。這些不限于幫助評估性能或可操作性。實際上，此仿真可通過確保在提交設(shè)計包之前確保所需功能所需的布局規(guī)范確實在CM設(shè)備和工藝能力的公差范圍內(nèi)，從而幫助您進(jìn)行制造設(shè)計（DFM）。但是，采用集成電路仿真方案會增加設(shè)計過程的時間和工時。因此，您有責(zé)任尋求執(zhí)行此模擬的最有效方法。

最有效的集成電路仿真過程之一，使您可以同時分析電路板或系統(tǒng)，并將所需的更改或修改直接合并到設(shè)計中，而無需在通常需要的不同軟件包之間來回切換。這可以通過高級集成的3D設(shè)計和3D分析環(huán)境來完成。