Platforma ADS to wartościowe narzędzie dla projektantów, inżynierów oraz przedsiębiorstw, umożliwiające szybkie tworzenie projektów i produkcję wysokiej jakości podzespołów i systemów.
Oprogramowanie to upraszcza proces projektowania i symulowania komponentów o dowolnym stopniu skomplikowania. Dodatkowo, dzięki intuicyjnemu interfejsowi, nauka obsługi i dostosowanie do indywidualnych potrzeb są niezwykle łatwe.
Firma ADS dokonała przełomu w dziedzinie projektowania obwodów i systemów dla branży elektronicznej, motoryzacyjnej i innych sektorów, które szybko adaptują to innowacyjne rozwiązanie, oferujące gotowe funkcje i możliwości.
Przyjrzyjmy się bliżej oprogramowaniu ADS, aby zrozumieć, w jaki sposób może ono wspomóc Twoją pracę.
Czym jest ADS?
Zaawansowany System Projektowania (ADS) to czołowe oprogramowanie dedykowane projektowaniu, symulacji i automatyzacji obwodów elektronicznych, rozwijane przez PathWave Design, oddział Keysight Technologies.
Oprogramowanie ADS oferuje ujednolicone środowisko do projektowania elektronicznych systemów RF, obejmujących między innymi sieci bezprzewodowe, telefony komórkowe, komunikację satelitarną, pagery, szybkie łącza danych oraz systemy radarowe. Jego pierwsza wersja, znana jako Microwave Design System (MDS), pojawiła się w 1985 roku. Natomiast ADS w obecnej formie zadebiutował w 2016 roku, wprowadzając udoskonalenia w zakresie szybkości, wydajności i elastyczności projektowania.
Projektanci mogą wykorzystywać ADS na wszystkich etapach procesu projektowego, od tworzenia schematów, weryfikacji zasad projektowania i układu, po symulacje pola elektromagnetycznego oraz symulacje obwodów w domenach czasu i częstotliwości. Dzięki temu, projektanci mogą w prosty sposób analizować parametry projektów RF i optymalizować je, bez konieczności zmiany narzędzi lub systemów.
Funkcje ADS
Poniżej przedstawiono niektóre z funkcji oprogramowania ADS:
- Szablony projektowe: ADS zapewnia kompleksowe wsparcie projektowe, oferując użyteczne szablony, które można wykorzystać do szybkiego rozpoczęcia pracy, bez konieczności tworzenia każdego elementu projektu od podstaw.
- Biblioteki komponentów: Użytkownik ma dostęp do rozbudowanej biblioteki komponentów, gdzie z łatwością odnajdzie niezbędne elementy do swojego projektu. Pozwala to również na oszczędność czasu. Wystarczy jedynie przejrzeć dostępne komponenty i wybrać te, które są potrzebne do danego projektu.
- Automatyczna synchronizacja: ADS umożliwia automatyczną synchronizację układu, zapewniając wizualizację rzeczywistego rozmieszczenia elementów podczas projektowania schematów.
- Elastyczność: Możesz osiągnąć większe sukcesy projektowe, korzystając z pełnego zakresu narzędzi. Dodatkowo, możesz uwzględnić wiodące w branży projekty i standardy, tworząc projekty zgodne z obowiązującymi normami. Ponadto masz możliwość modelowania nieliniowych projektów za pomocą parametrów X. Dla wyjaśnienia, X-parameters jest zastrzeżonym znakiem towarowym firmy Keysight w USA, Japonii, UE i innych regionach świata. Parametry X to zbiór równań i formatów, które ułatwiają projektowanie.
- Optymalizacja wizualizacji: Możesz dostosować sposób wyświetlania danych oraz pulpitu, aby osiągnąć pożądany efekt. Przyczynia się to również do zwiększenia produktywności, umożliwiając wizualizację projektów i łatwe ich modyfikowanie w celu tworzenia wysokiej jakości rozwiązań bez konieczności wykonywania wielu iteracji.
- Integracja: Oprogramowanie ADS można zintegrować z symulatorami elektromagnetycznymi PathWave. Dzięki temu możesz uzyskać pełny obraz swojego projektu z perspektywy 360 stopni i ocenić jego zgodność z oczekiwaniami. W ten sposób możesz zidentyfikować obszary wymagające poprawy i uczynić swoje projekty bardziej efektywnymi.
- Zarządzanie: Oprogramowanie ADS gromadzi wszystkie dane dotyczące projektu, komponentów i całego systemu, który zamierzasz stworzyć. Ułatwia to również zarządzanie przestrzenią roboczą, przyspieszając proces produkcji. Możesz również dzielić się swoim obszarem roboczym i zarządzać nim w obrębie zespołów.
Korzyści wynikające z używania ADS
Poniżej przedstawiono niektóre z zalet korzystania z oprogramowania ADS:
Pewność projektowa
Dzięki precyzyjnym danym uzyskanym z ADS, zespoły projektowe mogą wizualizować i sprawdzać, czy ich projekty spełniają wymagane specyfikacje. Analiza i wizualizacja danych w ADS obejmują wykresy, diagramy i schematy, które ułatwiają przeglądanie i analizowanie informacji, wyciąganie wniosków oraz wprowadzanie niezbędnych modyfikacji. Znając niedoskonałości projektu, można je łatwo skorygować, co zwiększa pewność co do prawidłowości projektu.
Szybsza produkcja
Przyspiesz realizację projektu i szybko przejdź do etapu produkcji dzięki użytecznym szablonom, kreatorom i wskazówkom projektowym. Cały proces projektowania obejmuje tworzenie schematów, projektowanie obwodów, układów, symulacje elektrotermiczne i elektromagnetyczne, i inne elementy.
Nawet jeśli członkowie zespołu są nowi w oprogramowaniu, adaptacja do niego nie będzie dla nich trudna. Bez problemu zaprojektują i ulepszą każdy komponent, a następnie szybciej wprowadzą go do produkcji. W efekcie, skraca się czas wprowadzania produktów na rynek.
Pokonywanie wyzwań związanych z szybkością projektowania
W miarę wzrostu prędkości i częstotliwości, moc i integralność sygnału stają się coraz ważniejsze na płytkach drukowanych (PCB). Straty w linii transmisyjnej mogą prowadzić do awarii urządzeń elektronicznych.
Z tego względu, modelowanie połączeń, ścieżek i przelotek ma kluczowe znaczenie dla dokładnej symulacji płytek PCB. W tym celu Keysight pomaga poprawić wydajność szybkich połączeń w projektach PCB, udostępniając symulatory elektromagnetyczne i projekty układów scalonych dostosowane do analizy integralności sygnału i mocy.
W rezultacie uzyskujesz projekt każdego komponentu systemu wolny od wad, który możesz wyprodukować bez wahania.
Zwiększenie niezawodności projektu
Niezawodność i wydajność to dwa główne aspekty, które należy brać pod uwagę podczas projektowania i produkcji podzespołów i urządzeń.
Systemy takie jak falowniki solarne, pojazdy elektryczne i zasilacze wymagają efektywnych projektów. Z tego powodu firmy poszukują sposobów na podniesienie wydajności i niezawodności urządzeń zasilających już na etapie projektowania. Pomocne w tym mogą być materiały takie jak azotek galu, węglik krzemu i inne. Dzięki ADS firmy Keysight, możesz modelować zasilacze impulsowe i nowoczesne materiały, aby zoptymalizować projekty i osiągnąć maksymalną wydajność.
Zastosowania ADS
Poniżej przedstawiono obszary, w których można wykorzystać oprogramowanie ADS.
Symulacja obwodów
ADS 2016 to zaawansowane oprogramowanie, które udoskonala silnik Harmonic Balance Engine, zwiększając dokładność, zbieżność i szybkość symulacji obwodów. Ponadto, oferuje ulepszoną adnotację DC, która pomaga przyspieszyć proces produkcji nawet złożonych projektów.
Ponadto, wsparcie dla systemów Linux i Windows w zakresie symulacji elektrotermicznych zwiększa dostępność tego systemu dla niemal każdego projektanta. Możesz również prowadzić symulacje na wielu serwerach w chmurze, wykorzystując zwiększoną szybkość i skalowalność.
Krzem RFIC
ADS firmy Keysight pomaga zminimalizować awarie sprzętu i związane z nimi koszty, dzięki inteligentnej integracji modułów łączących systemy projektowania obwodów, takie jak układy scalone o częstotliwości radiowej (RFIC), laminaty, anteny i monolityczne mikrofalowe układy scalone (MMIC), obudowy na poziomie płytki oraz PCB w gęstych strukturach trójwymiarowych.
ADS pomaga również symulować EVM w celu optymalizacji i dostrajania, wspierając weryfikację branżowych standardów bezprzewodowych, takich jak radar samochodowy, 5G, WiFi itp. Dzięki kompleksowej i rygorystycznej analizie stabilności wzmacniacza, ADS zastępuje tradycyjne techniki, zapewniając zwiększoną stabilność wzmacniacza w warunkach nieliniowych i liniowych.
Weryfikacja układu
Nowe możliwości i ulepszenia wprowadzone do oprogramowania ADS sprawiają, że tworzenie układów jest szybsze, solidniejsze i bardziej intuicyjne. Wprowadzono udoskonalenia w zakresie kontroli i sprawdzania siatki produkcyjnej, sieci uziemiających, przeglądarki 3D, połączeń i podświetlania, mapowania układu do schematycznych nazw sieci oraz importowania plików .brd do symulacji EM.
Oferuje prawdziwe łuki do precyzyjnego rysowania lub edytowania spiral i zakrzywionych ścieżek, zautomatyzowany eksport/import GDSII w celu uniknięcia błędów użytkownika, oraz masową edycję różnych struktur, takich jak kształty, ścieżki, podkładki, przelotki itp. w ramach tej samej sieci. Możesz nawet zweryfikować gęstość lokalnego obszaru za pomocą funkcji Design Rule Check (DRC).
Elektrotermika
ADS umożliwia precyzyjne projektowanie filtrów SAW oraz modelowanie grafenu. Możesz użyć jednego modelu termicznego w różnych importowanych projektach, aby usprawnić przepływ interoperacyjny.
Integralność zasilania
ADS oferuje symulację EM skoncentrowaną na integralności sygnału, wspierając wysoce złożone i precyzyjne aplikacje PCB, wraz z PIPro – symulatorem EM skoncentrowanym na integralności mocy, przeznaczonym do analizy sieci zasilania.
Oferuje również:
- Nowy Sparse Direct Solver, który umożliwia o 40% szybsze symulacje, nawet w przypadku skomplikowanych konstrukcji.
- Buforowanie siatki, które skraca czas symulacji.
- Buforowane interfejsy GUI dla modeli komponentów, umożliwiające łatwe usuwanie lub wybór.
- Wiele VRM w ramach jednej symulacji spadku napięcia DC IR.
Jak tworzyć projekty za pomocą ADS?
Stworzenie pierwszego projektu za pomocą oprogramowania ADS może wydawać się trudne. Jednak, poznając podstawy, proces ten stanie się łatwiejszy, a praktyka pozwoli Ci osiągnąć zaawansowany poziom umiejętności.
Przejdźmy szybko do szczegółów tworzenia pierwszego projektu w ADS, a następnie wykonania symulacji i wykreślenia wyników.
Tworzenie schematów
Zacznij od stworzenia schematu wybranej części lub komponentu. Załóżmy na przykład, że chcesz utworzyć filtr dolnoprzepustowy. W tym celu, na początek, musisz dodać komponent, na przykład rezystor.
W ADS znajdziesz bibliotekę komponentów, którą możesz wykorzystać, aby odnaleźć gotowy komponent i dodać go do swojego projektu. Zaoszczędzisz dzięki temu mnóstwo czasu, zamiast tworzyć element od podstaw. Dostępne są różne komponenty, które przyspieszają i upraszczają proces projektowania, takie jak rezystory, kondensatory, przewody, złącza, elementy danych, źródła pomiarowe, kontrolery symulacji itp.
Ponadto, te komponenty są podzielone na kategorie, zwane „Paletami”. Przełączanie między paletami jest proste dzięki rozwijanemu menu. Nazwy palet są dość oczywiste, co ułatwia ich odnalezienie i umieszczenie elementów w środowisku projektowym. Na przykład, jeżeli szukasz rezystora, kondensatora lub cewki indukcyjnej, znajdziesz je w kategorii „Elementy skupione”. Jeśli masz problem z odnalezieniem komponentu, możesz wyszukać go w porządku alfabetycznym na liście komponentów.
Umieszczanie komponentów
Po odnalezieniu wybranego komponentu, takiego jak rezystor, możesz umieścić go na schemacie. Po wybraniu komponentu pozostaje on „przyczepiony” do kursora. Aby zakończyć wstawianie identycznych komponentów, naciśnij klawisz ESC. Następnie, należy zmienić parametry komponentu, które są wstępnie zdefiniowane domyślnie. Możesz to zrobić, klikając wartość domyślną i wpisując nową wartość, zgodną z Twoimi wymaganiami. Czasami jednak domyślnie możesz nie widzieć wartości. W tym przypadku, kliknij dwukrotnie komponent, aby wyświetlić więcej właściwości do modyfikacji.
Następnie możesz powtórzyć te same kroki, dodając kolejny komponent, np. kondensator lub cewkę indukcyjną, z listy palet. Można również zmienić orientację komponentu, obracając go o 90 stopni. Możesz to zrobić, wybierając odpowiednią opcję z paska narzędzi. Dodatkowo, możesz zmienić prefiks jednostki.
Oprogramowanie ADS firmy Keysight jest elastyczne i łatwe w użyciu dzięki opcji przeciągania. Jeśli chcesz, aby schemat był bardziej przejrzysty, możesz przeciągnąć i przesunąć komponenty. Nie wpłynie to na ich połączenia.
Synchronizacja projektu
Aby schemat był funkcjonalny, musisz zdefiniować połączenia między komponentami i sposób ich rozmieszczenia w projekcie. Pomoże Ci to zsynchronizować Twój projekt.
Na przykład, możesz podłączyć kondensator do masy. Możesz to zrobić, wybierając symbol „masy” z paska narzędzi. Możesz także wstawić przewód i połączyć ze sobą różne komponenty. Pozwoli Ci to na pomiar napięcia wyjściowego.
Symulacja
Aby przeprowadzić symulację, potrzebujesz kontrolera symulacji, za pomocą którego zdefiniujesz cel symulacji. Dostępne są różne typy kontrolerów symulacji, takie jak parametr S, DC-AC, ciągnięcie obciążenia, balans harmoniczny i inne. Przeprowadzenie symulacji za pomocą oprogramowania ADS również nie jest trudne.
Na przykład, jeżeli chcesz przeprowadzić symulację AC, przejdź do palety symulacji AC i znajdź kontroler symulacji AC.
Niezależnie od wybranego kontrolera symulacji, będzie on posiadał ikonę koła zębatego. Wybierz odpowiedni kontroler i zmień jego ustawienia zgodnie z wymaganiami symulacji.
W fazie symulacji potrzebne są różne elementy, takie jak komponent źródłowy lub etykieta. Po wybraniu komponentu źródłowego, umieść go w środowisku symulacji. Podobnie jak poprzednio, zmień domyślne wartości wybranego zestawu komponentów.
Możesz również wybrać „etykietę”, jeśli chcesz w prosty sposób obliczyć napięcie, bez konieczności używania elementu sondy. Aby użyć etykiety, takiej jak etykieta z kołkami, zdefiniuj nazwę sieci, a następnie dodaj ją w miejscu, w którym chcesz obliczyć napięcie.
W ten sposób możesz utworzyć w pełni funkcjonalny obwód, gotowy do symulacji. Uruchom symulację za pomocą skrótu klawiszowego F7 lub przy użyciu paska narzędzi. Teraz możesz zobaczyć, jak zachowa się Twój obwód, kiedy wszystkie jego komponenty będą ze sobą współpracować.
Wykresy
Po przeprowadzeniu symulacji, zobaczysz stronę, na której możesz dodać swoje równania i wykresy.
Dostępne są różne typy wykresów, takie jak wykresy Smitha, wykresy biegunowe i wykresy prostokątne. Znajduje się tam element zwany zmienną „vout” (pisany jako „v out”), który jest pomiarem z umieszczonej etykiety.
Przykład: Załóżmy, że wybrałeś wykres prostokątny.
Teraz musisz rozpocząć tworzenie wykresu, definiując osie X i Y.
W tym przypadku, „vout” będzie osią Y tego wykresu, a kontroler symulacji, taki jak kontroler symulacji AC, ustawi częstotliwość jako oś X wykresu. Za pomocą tego wykresu możesz teraz wyświetlać dane w ADS.
Podsumowanie
Korzystanie z oprogramowania ADS ułatwia projektowanie elementów i systemów, zarówno prostych, jak i skomplikowanych. Oprócz unikalnych funkcji i możliwości, ADS jest również łatwy w obsłudze dla inżynierów i projektantów.
Jeśli więc szukasz dobrego oprogramowania do projektowania płytek drukowanych, obwodów i nie tylko, warto je wypróbować. ADS oferuje również bezpłatną wersję próbną, którą możesz wykorzystać, aby sprawdzić, czy oprogramowanie to może Ci pomóc w rozwiązywaniu problemów związanych z projektowaniem i symulacją.
newsblog.pl