Kompleksowy przewodnik po zaawansowanym systemie projektowania (ADS)

Oprogramowanie ADS to przydatne narzędzie dla projektantów, inżynierów i firm do szybkiego projektowania i produkcji wysokiej jakości komponentów i systemów.

To oprogramowanie ułatwia projektowanie i symulowanie części, bez względu na ich złożoność. Ponadto jest łatwy do nauczenia i dostosowania dzięki intuicyjnemu interfejsowi.

Firma ADS zrewolucjonizowała świat projektowania obwodów i systemów dla przemysłu elektronicznego, motoryzacyjnego i innych, które szybko przyjmują to wyjątkowe rozwiązanie z gotowymi funkcjami i funkcjami.

Omówmy więc więcej o oprogramowaniu ADS i dowiedzmy się, jak może ci ono pomóc.

Co to są reklamy?

Zaawansowany system projektowania (ADS) to wiodące oprogramowanie do projektowania, symulacji i automatyzacji obwodów elektronicznych opracowane przez PathWave Design, należące do Keysight Technologies.

Oprogramowanie ADS oferuje zintegrowane środowisko do projektowania elektronicznych systemów RF, takich jak sieci bezprzewodowe, telefony komórkowe, komunikacja satelitarna, pagery, szybkie łącza danych i systemy radarowe. Jego pierwsze wydanie pojawiło się w 1985 roku pod nazwą – Microwave Design System (MDS). ADS został wprowadzony w 2016 roku z poprawą szybkości, wydajności i elastyczności projektowania.

Projektanci mogą korzystać z ADS na każdym etapie procesu projektowania, od przechwytywania schematów, sprawdzania reguł projektowych i układu, po symulację pola elektromagnetycznego oraz symulację obwodów w dziedzinie czasu i częstotliwości. W ten sposób projektanci mogą łatwo scharakteryzować projekty RF i zoptymalizować je bez zmiany jakichkolwiek narzędzi lub systemów.

Cechy reklam

Niektóre funkcje ADS są następujące:

  • Szablony projektowe: ADS zapewnia zintegrowane wsparcie projektowe za pomocą przydatnych szablonów, które można wykorzystać do szybkiego rozpoczęcia pracy, bez poświęcania czasu na tworzenie każdego elementu projektu od podstaw.
  • Biblioteki komponentów: Otrzymasz obszerną bibliotekę komponentów, w której znajdziesz wymaganą część do dodania do swojego projektu. Pozwoli to również zaoszczędzić sporo czasu. Wszystko, co musisz zrobić, to przejrzeć różne komponenty i wybrać te, które są potrzebne do Twojego projektu.
  • Automatyczna synchronizacja: ADS umożliwia automatyczną synchronizację układu w celu wizualizacji rzeczywistego układu podczas projektowania schematów.

  • Elastyczność: możesz osiągnąć większy sukces projektowy dzięki pełnemu przepływowi pulpitu. Ponadto uwzględnij wiodące projekty branżowe i odlewnicze, aby tworzyć projekty zgodnie z obowiązującymi normami. Możesz również modelować swój nieliniowy projekt za pomocą parametrów X. Jeśli się zastanawiasz, X-parameters jest zarejestrowanym znakiem towarowym Keysight w USA, Japonii, UE i innych częściach świata. Parametry X zawierają równania i format ułatwiający projektowanie.
  • Optymalizacja wyświetlania: możesz zoptymalizować wyświetlanie danych i kokpitu, aby uzyskać to, o czym marzyłeś. Pomoże to również zwiększyć wydajność, ponieważ możesz wizualizować projekty i łatwo je modyfikować, aby tworzyć wysokiej jakości projekty bez wielu iteracji.
  • Integracja: Możesz zintegrować oprogramowanie ADS z symulatorami elektromagnetycznymi PathWave. W ten sposób możesz uzyskać jasny obraz swojego projektu z widoku 360 stopni, a także możesz określić, czy działa on zgodnie z oczekiwaniami. Dzięki temu możesz znaleźć obszary do poprawy i sprawić, by Twoje projekty były bardziej efektywne.
  • Zarządzanie: Oprogramowanie ADS będzie zawierać wszystkie dane związane z projektem, komponentami i całym systemem, który zamierzasz stworzyć. Ułatwi to również zarządzanie przestrzenią roboczą w celu przyspieszenia produkcji. Możesz nawet udostępniać swój obszar roboczy i zarządzać nim w swoich zespołach.

Korzyści z reklam

Oto niektóre z zalet korzystania z oprogramowania ADS:

Zapewnia pewność projektowania

Dzięki dokładnym danym z ADS zespoły mogą wizualizować i określać, czy ich projekty są zgodne z wymaganymi specyfikacjami. Analiza i wizualizacja danych w oprogramowaniu ADS obejmuje wykresy, diagramy i wykresy, które ułatwiają przeglądanie i analizowanie danych oraz wyciąganie wniosków i modyfikacji. A kiedy znasz wady swojego projektu, możesz je łatwo skorygować, co zwiększa pewność projektu.

Szybsza produkcja

Przyspiesz swój projekt i szybko przenieś się do produkcji za pomocą przydatnych szablonów, kreatorów i przewodników projektowych. Cały proces projektowania będzie obejmował schematy, obwód, układ, symulacje elektrotermiczne, elektromagnetyczne itp.

Nawet jeśli Twój zespół jest nowy w oprogramowaniu, dostosowanie się do tego oprogramowania nie będzie dla niego trudne. Mogą łatwo zaprojektować i ulepszyć każdy komponent i szybciej wprowadzić je do produkcji. W rezultacie zwiększa się Twój czas na wprowadzenie na rynek.

Pokonuj wyzwania związane z szybkim projektowaniem

Gdy prędkość i częstotliwość wzrastają, moc i integralność sygnału stają się ważniejsze na płytkach drukowanych (PCB), więc jeśli w linii transmisyjnej wystąpią straty, może to prowadzić do awarii urządzeń elektronicznych.

Dlatego modelowanie połączeń, ścieżek i przelotek ma kluczowe znaczenie dla dokładnej symulacji PCB. W tym celu Keysight pomaga poprawić wydajność szybkich łączy w projektach PCB poprzez symulatory elektromagnetyczne i projekty układów scalonych, które są dostosowane do analizy integralności sygnału i mocy.

W rezultacie otrzymujesz bezbłędny projekt każdego komponentu swojego systemu i produkujesz go bez zastanowienia.

Zwiększa niezawodność projektu

Niezawodność i wydajność to dwie główne rzeczy, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania i produkcji komponentów i maszyn.

Systemy takie jak falowniki słoneczne, pojazdy elektryczne i zasilacze wymagają wydajnych projektów. Dlatego firmy poszukują sposobów na zwiększenie wydajności i niezawodności urządzeń zasilających już na etapie projektowania. Mogą w tym pomóc materiały takie jak azotek galu, węglik krzemu itp. Dzięki ADS firmy Keysight możesz modelować zasilacze impulsowe i nowoczesne materiały, aby zoptymalizować projekty i uzyskać maksymalną wydajność.

Aplikacje ADS

Poniżej omówiono obszary, w których można korzystać z oprogramowania ADS.

Symulacja obwodu

ADS 2016 to potężne oprogramowanie, które może ulepszyć silnik Harmonic Balance Engine i poprawić dokładność, zbieżność i szybkość symulatorów obwodów. Oferuje również lepszą adnotację DC, która pomaga przyspieszyć produkcję nawet złożonych projektów.

Ponadto wsparcie dla systemów Linux i Windows do symulacji elektrotermicznej zwiększa dostępność tego systemu dla prawie każdego projektanta. Możesz przeprowadzać symulacje również na wielu serwerach w chmurze i wykorzystywać zwiększoną szybkość i skalowalność.

Krzem RFIC

ADS firmy Keysight pomaga zmniejszyć awarie sprzętu i związane z nimi koszty poprzez inteligentną integrację modułów łączących systemy projektowania obwodów, takie jak układy scalone o częstotliwości radiowej (RFIC), laminaty, anteny i monolityczne mikrofalowe układy scalone (MMIC), opakowania na poziomie płytek i PCB w gęste Struktury trójwymiarowe.

ADS pomaga również symulować EVM w celu optymalizacji i dostrajania, aby pomóc w weryfikacji branżowych standardów bezprzewodowych, takich jak radar samochodowy, 5G, WiFi itp. Dzięki kompleksowej i rygorystycznej analizie stabilności wzmacniacza, ADS zastępuje tradycyjne techniki, aby zapewnić zwiększoną stabilność wzmacniacza w przypadku braku warunki liniowe i liniowe.

Weryfikacja układu

Nowe możliwości i ulepszenia wprowadzone do oprogramowania ADS sprawiają, że układy są szybsze, solidniejsze i bardziej intuicyjne. Wprowadzono ulepszenia w zakresie kontroli i sprawdzania siatki produkcyjnej, sieci naziemnych, przeglądarki 3D, łączności 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 tej samej sieci. Możesz nawet sprawdzić gęstość obszaru lokalnego za pomocą funkcji Design Rule Check (DRC).

Elektrotermiczne

ADS oferuje precyzyjne projektowanie filtrów SAW oraz modelowanie grafenu. Możesz użyć jednego modelu termicznego w różnych importowanych projektach, aby poprawić przepływ interoperacyjny.

Integralność zasilania

ADS zapewnia symulację EM skoncentrowaną na integralności sygnału, aby zaoferować wysoce złożone i precyzyjne aplikacje PCB wraz z PIPro – skoncentrowanymi na integralności mocy symulatorami EM do analizy sieci zasilania.

Oferuje również:

  • Nowy Sparse Direct Solver umożliwiający o 40% szybsze symulacje nawet w przypadku złożonych konstrukcji
  • Buforowanie siatki w celu skrócenia czasu symulacji
  • Buforowane interfejsy GUI dla modeli komponentów umożliwiające łatwe usuwanie lub wybór
  • Wiele VRM w jednej symulacji spadku napięcia DC IR

Jak tworzyć projekty za pomocą ADS?

Tworzenie pierwszego projektu za pomocą oprogramowania ADS może wydawać się trudne. Ale jeśli znasz podstawy, stanie się to łatwiejsze i będziesz mógł dalej ćwiczyć, aby osiągnąć zaawansowany etap.

Przejdźmy szybko do szczegółów tworzenia pierwszego projektu w ADS, a następnie zasymuluj i wykreśl swoje wyniki.

Twórz schematy

Zacznij od stworzenia schematu żądanej części lub komponentu. Na przykład chcesz utworzyć filtr dolnoprzepustowy. W tym celu najpierw musisz dodać komponent, taki jak rezystor.

W ADS znajdziesz bibliotekę komponentów, której możesz użyć do znalezienia gotowego komponentu i dodania go do swojego projektu. Zaoszczędzi Ci mnóstwo czasu zamiast tworzyć go od zera. Dostępne są różne komponenty, które przyspieszają i ułatwiają projektowanie, takie jak rezystory, kondensatory, przewody, łącza, elementy danych, źródła pomiarów, kontrolery symulacji itp.

Ponadto te komponenty są sklasyfikowane jako „Paleta”. Przełączanie palet za pomocą menu rozwijanego jest jeszcze łatwiejsze. Nazwy palet są dość oczywiste, dzięki czemu można je łatwo wykryć i umieścić w środowisku projektowym. Na przykład, jeśli szukasz rezystora, kondensatora lub cewki indukcyjnej, możesz je znaleźć pod „elementami skupionymi”. Jeśli masz problem ze znalezieniem komponentu, możesz poszukać w kolejności alfabetycznej na liście komponentów.

Umieść komponent

Po znalezieniu pożądanego komponentu, takiego jak rezystor, możesz umieścić go na swoim schemacie. Po wybraniu komponentu pozostanie on na kursorze. Dlatego możesz nacisnąć klawisz ESC, aby przestać umieszczać ten sam komponent. Następnie należy zmienić parametry komponentu, które są wstępnie zdefiniowane domyślnie. Możesz to zrobić, klikając wartość domyślną i przepisując ją na podstawie swoich wymagań. Czasami jednak domyślnie możesz nie widzieć wartości. W tym celu możesz dwukrotnie kliknąć ten komponent i wyświetlić więcej właściwości do zmiany.

Następnie możesz powtórzyć te same kroki, dodając kolejny komponent, taki jak kondensator lub cewka indukcyjna, z listy palet. Można również zmienić orientację komponentu, obracając go o 90 stopni. Możesz to zrobić, znajdując 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 go przeciągnąć, aby go przesunąć. Nie zmieni to twoich połączeń.

Zsynchronizuj projekt

Aby Twój schematyczny projekt miał sens, musisz zdefiniować połączenia między komponentami i sposób ich rozmieszczenia w projekcie. Pomoże Ci zsynchronizować Twój projekt.

Na przykład możesz podłączyć kondensator do ziemi. Możesz to zrobić, wybierając „ziemię” z paska narzędzi. Możesz także wstawić przewód i połączyć różne komponenty. Pomoże to zmierzyć napięcie wyjściowe.

Symulacja

Do symulacji potrzebny będzie kontroler symulacji, aby zdefiniować cel symulacji. Możesz znaleźć różne typy kontrolerów symulacji, takie jak parametr S, DC-AC, ciągnięcie obciążenia, balans harmoniczny i inne. Przeprowadzenie symulacji również nie jest trudne z oprogramowaniem ADS.

Na przykład, jeśli chcesz wykonać symulację jako AC, przejdź do palety symulacji AC i zlokalizuj kontroler symulacji AC.

Bez względu na wybrany kontroler symulacji, będzie on miał w sobie ikonę koła zębatego. Wybierz odpowiedni kontroler symulacji i zmień ustawienia w oparciu o wymagania dotyczące symulacji.

W fazie symulacji potrzebne są różne elementy, takie jak komponent źródłowy lub etykieta. Po wybraniu komponentu źródłowego należy umieścić go w środowisku symulacji. Tak jak poprzednio, domyślnie zmień wartości wybranego zestawu komponentów.

Możesz jednak wybrać „etykietę”, jeśli chcesz łatwo obliczyć napięcie bez użycia 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 stworzyć w pełni funkcjonalny obwód gotowy do symulacji. Rozpocznij więc symulację za pomocą skrótu klawiszowego F7 na klawiaturze lub pasku narzędzi. Możesz teraz zobaczyć, jak zachowa się Twój obwód, gdy wszystkie jego komponenty będą współdziałać.

Konspiratorstwo

Po przeprowadzeniu symulacji zobaczysz stronę, na której możesz dodać swoje równania i wykresy.

Dostępne są różne typy wykresów i wykresów, takie jak wykresy Smitha, wykresy biegunowe i wykresy prostokątne. Istnieje element zwany zmienną „vout” (pisany jako „v out”), miara z umieszczonej etykiety.

Przykład: Wybrałeś działkę prostokątną.

Teraz musisz rozpocząć kreślenie od zdefiniowania osi X i Y.

Tutaj „vout” będzie osią y tego wykresu, a sterownik symulacji, taki jak sterownik symulacji AC, ustawia częstotliwość jako oś x wykresu. Możesz teraz wyświetlać dane za pomocą tego wykresu w ADS.

Wniosek

Korzystanie z oprogramowania ADS ułatwia projektowanie części i systemów, zarówno prostych, jak i złożonych. Nie tylko oferuje unikalne funkcje i funkcje, ale także jest łatwy w użyciu dla inżynierów i projektantów.

Tak więc, jeśli szukasz dobrego oprogramowania do projektowania obwodów drukowanych, obwodów i nie tylko, możesz je wypróbować. Oferuje również bezpłatną wersję próbną, z której możesz skorzystać, aby dowiedzieć się, czy może pomóc w rozwiązaniu problemów związanych z projektowaniem i symulacją.