Обзор пакетов прикладных программ электронного проектирования (1085781), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Кроме того, в состав APLAC входитподпрограмма расчета трехмерных электромагнитных полей микрополосковых конструкций и другихустройств диапазона СВЧ. Последнее, на что следует обратить внимание, это возможность ввода результатов измерений и вывода управляющих сигналов с помощью интерфейсных плат стандарта IEEE-488(GPIB, HP-IB), как в системе LabView.Пакет AppCad (полное название AppCad Design Software) фирмы Hewlett-Packard предназначен для быстрых инженерных расчетов изделий ВЧ- и СВЧ-диапазонов, от схем с дискретными диодами и транзисторами до СВЧ-интегральных схем.
Работает в диалоговом режиме и позволяет рассчитывать: смещенные током и напряжением интегральные схемы; схемы с диодами Шоттки в режимах большого и малогосигналов; коэффициент усиления усилителей; коэффициенты передачи и отражения линий; десять типовлиний; цепи смещения биполярных транзисторов, эмиттерную обратную связь и делители напряжения;надежность и тепловой режим.Программы CST Microwave Studio немецкой компании CST (www.cst.de) и QuickWave-3D польскойQWED (www.qwed.com.pl) решают задачу полного трехмерного электромагнитного моделирования объемных СВЧ-устройств. Последняя программа больше известна под своим коммерческим названиемCONCERTO. Обе программы используют метод конечных разностей (FDTD), дополненный методомконформных преобразований. Главное отличие программ состоит в завершенности интерфейса: немецкий продукт является законченной графической средой для постановки задачи, польский же помимопрорисовки структуры требует от пользователя написания программного кода.
Обе программы имеютсредства оптимизации и обе показывают лучшие результаты моделирования, чем одноименные продукты HFSS от Agilent и Ansoft.Более простое и дешевое решение предлагает другая немецкая компания — IMST (www.imst.de). Ее продукт EMPIRE использует классическую реализацию метода FDTD, поэтому для получения точных результатов для объемных структур произвольной формы, образованных криволинейными поверхностями,требуется больше времени и вычислительной мощности.
Еще здесь можно получать различные частотные характеристики СВЧ-устройств, а также диаграммы направленности антенн.Поведенческое (имитационное) моделирование на уровне структурных схемЭта категория продуктов нацелена на моделирование электронных систем на поведенческом уровне.Здесь от программы требуется большая гибкость, наличие точных библиотек функциональных модулей,возможность сопряжения с другими системами моделирования.Программный комплекс MATLAB 6.5 (www.mathworks.com, www.matlab.ru) фирмы The MathWorks, Inc.относится к системам компьютерной математики. Система поддерживает выполнение операций с матрицами, полиномами, решение линейных, нелинейных и дифференциальных уравнений, оптимизацию,интерполяцию, построение графиков, трехмерных фигур и многое другое.
MATLAB — интерактивнаясистема, основным объектом которой является массив, для которого не требуется указывать размерность явно. Это позволяет решать многие вычислительные задачи, связанные с векторно-матричнымиформулировками.Главным расширением системы MATLAB является программный пакет Simulink. Уже в силу своегоназвания Simulink выполняет как бы симуляцию работы моделируемых систем и устройств, которую7также называют имитационным моделированием. Для построения функциональной блок-схемы Simulinkимеет обширную библиотеку блочных компонентов и удобный редактор блок-схем.
Simulink автоматизирует следующий, наиболее трудоемкий этап моделирования: он составляет и решает сложные системыалгебраических и дифференциальных уравнений, описывающих заданную функциональную схему,обеспечивая удобный и наглядный визуальный контроль за поведением созданного пользователем виртуального устройства.Ценность Simulink заключается и в обширной, открытой для изучения и модификации библиотеке компонентов.
Она включает источники сигналов с практически любыми временными зависимостями, масштабирующие, линейные и нелинейные преобразователи с разнообразными формами передаточных характеристик, квантующее устройство, интегрирующие и дифференцирующие блоки и т. д. В библиотекеимеется целый набор виртуальных регистрирующих устройств — от простых измерителей типа вольтметра или амперметра до универсальных осциллографов, позволяющих просматривать временные зависимости выходных параметров моделируемых систем — токов, напряжений, перемещений, давлений ит. п.
Имеется графопостроитель для создания фигур в полярной системе координат, например фигурЛиссажу и фазовых портретов колебаний. Simulink имеет средства анимации и звукового сопровождения. А в дополнительных библиотеках можно отыскать и такие приборы, как анализаторы спектрасложных сигналов, многоканальные самописцы и средства анимации графиков.System View 5.0 (www.elanix.com) — программа компании Elanix представляет собой конструктор, с помощью которого из стандартных "кубиков" строится функциональная схема исследуемой электроннойсистемы. Продукт предназначен для моделирования любых динамических систем и позволяет провестимоделирование во временной области любой системы, будь то логическая или аналоговая схема или жевовсе некая математическая абстракция — главное, чтобы для этого имелась необходимая библиотека.Рассчитываются преобразования Фурье графиков, корреляционные и взаимно корреляционные функции, выполняются арифметические и тригонометрические операции, статистическая обработка данных имногое другое.
С пакетом поставляется большой набор библиотек функциональных блоков, имеетсявозможность создания пользовательских библиотек любой сложности.Пакет Microwave Office описан в разделе «Проектирование СВЧ-устройств».Пакет Visual System Simulator (www.mwoffice.com) фирмы Applied Wave Research представляет собойпрограмму моделирования цифровых устройств систем связи на системном уровне. Пакет имеет более700 моделей функциональных блоков, прикладные библиотеки, поддерживающие все распространенныев настоящее время стандарты связи, такие как: GSM, CDMA, 3G, GPS, DVB, HDTV и многие другие.Так как пакет Visual System Simulator ориентирован на моделирование именно телекоммуникационныхсистем, здесь имеется обширный набор моделей каналов. Сюда входят модели таких эффектов, как замирание, многолучевость, блокировка и импульсные помехи, позволяющие весьма точно оценивать работу систем в реальных условиях эксплуатации.Проектирование печатных платЛюбая система проектирования печатных плат представляет собой сложный комплекс программ, обеспечивающий сквозной цикл, начиная с прорисовки принципиальной схемы и заканчивая генерациейуправляющих файлов для оборудования изготовления фотошаблонов, сверления отверстий, сборки иэлектроконтроля.Наилучших результатов добилась компания Mentor Graphics (www.mentor.com/pcb).
Имея собственнуюсистему проектирования печатных плат Mentor BoardStation, компания поглотила двух своих конкурентов, компании Verybest и Innoveda, и сейчас продолжает развивать линии продуктов Expedition PCB иPADS PowerPCB. Ключом к успеху компании явилась ориентация на современные интегрированныесреды проектирования для Widows.Пакет Expedition PCB представляет сейчас наиболее мощное решение в области проектирования плат.Основу системы составляет среда AutoActive, позволяющая реализовать такие функции, как предтопологический анализ целостности сигналов, интерактивная и автоматическая трассировка с учётом требований высокочастотных плат и специальных технологических ограничений, накладываемых использованием современной элементной базы.
Единая среда позволяет моделировать наводки в проводниках8непосредственно при прокладке трассы или шины и контролировать превышение ими заданного уровня.У данного продукта можно отметить только один недостаток — его высокую стоимость.Другой продукт компании Mentor, система PADS PowerPCB (www.pads.com) предлагает более дешёвоерешение. Эта система может похвастаться лучшим автотрассировщиком BlaseRouter, поддерживающимвсе необходимые при трассировке высокочастотных плат функции.
Пакет имеет модули предтопологичекого и посттопологического анализа, тесно взаимодействующих с системой контроля ограничений.Далее по мощности предлагаемых решений идёт компания Cadence. Для верхнего уровня проектирования предлагается пакет PCB Design Studio (www.pcb.cadence.com).
В качестве редактора печатных платздесь используется программа Allegro, позволяющая разрабатывать многослойные и высокоскоростныеплаты с высокой плотностью размещения компонентов. В качестве штатного модуля авторазмещения иавтотрассировки здесь используется программа SPECCTRA (www.specctra.com), управляемая обширным набором правил проектирования и технологических ограничений. Выполняется анализ электромагнитной совместимости.Другой продукт компании Cadence, пакет OrCAD (www.orcad.com) рекомендуется как более легкое идешевое решение для проектирования печатных плат. Данный пакет рассматривается фирмой Cadenceкак приоритетная система ввода проектов и моделирования: модули Capture CIS и PSpice сейчас поставляются в составе пакета PCB Design Studio.
Редактор печатных плат OrCAD Layout имеет три различныеконфигурации с разными функциональными возможностями. В проекте платы здесь может присутствовать до 30 слоев, 16 из которых могут быть сигнальными. Имеются встроенные средства авторазмещения и автотрассировки, а также интерфейс с программой SPECCTRA.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
