PCB设计:巧用原理图仿真加快效率
时间:2015-03-27 09:59:42点击:次
PCB电路板的设计是一项考验工程师细心度和技术的工作,任何一个部件出现任何一点问题,PCB工程师都得逐个网络逐个元件的过一遍,关键而费时,其精细程度不亚于设计芯片。举例来说,较为典型的PCB电路板设计流程步骤如下图所示:
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710022215808.jpg)
在这整个PCB板设计流程中,最为费时的是前面三个步骤,因为基本上原理图的检查是手工进行的,假如是一个具有上千条连线的SoC电路板,人工去检查每一根连线都是需要你时间的,整个过程十分冗长不说,实际情况是,要检查到每一根连线几乎是不可能做到的事情,所以可能会导致最终PCB板出现诸如连线错误之类的问题,除此之外,还可能产生下划线错误(APLLVDD和APLL_VDD)、大小写问题(DDE和vdde),拼写错误,信号短路问题等等。
想要规避这些错误,只有做到在几秒的时间内完成整个原理图的检查,这个完全可以通过原理图仿真实现,原理图仿真可以在要求的节点观察最终输出结果,所以它能自动检查连接上的问题。
下面通过一个项目实例来解释一下。这是PCB电路板的一个典型框图:
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710030959631.jpg)
在连线数量达到数千条的PCB电路板设计中,极少量的更改也会浪费很多的时间去检查。这个时候,运用原理图仿真就能有效解决这一问题,省时又高效。
一个典型的待测设备(DUT)有以下一些信号:
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710042977720.jpg)
待测设备在经过某些预调整后会有各种各样的信号,并且有各种模块,如运放、稳压器等,用于信号调整。下图是通过稳压器得到的一个供电信号例子:
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710055274937.jpg)
为了验证连接关系并执行整体检查,使用原理图仿真,原理图仿真由原理图创建、测试平台创建和仿真组成。
在测试平台创建过程中,将有激励信号给到必要的输入端,然后在感兴趣的信号点观察输出结果。
可以通过将探针连接到待观察节点实现上述过程。节点电压和波形可以指示原理图有没有错误。所有信号连接都会得到自动检查。
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710063164749.jpg)
让我们看一下上面这张图的一个局部,其中探测的节点和电压清晰可见:
![PCB设计:巧用原理图仿真加快效率](/UploadFiles/2015-03/2/2015032710071020255.jpg)
除此之外,通过仔细调节激励信号或元件值还可以调查设计更改。因此在PCB电路板的设计中,运用原理图仿真不仅可以节约时间,而且能够增加设计的正确性,可谓一举两得。