» ANSYS SIwave – analiza sygnału i zasilania elektroniki

ANSYS SIwave – analiza sygnału i zasilania elektroniki

SIwave to specjalistyczny program do analizy integralności zasilania (PI – Power Integrity), sygnału (SI – Signal Integrity), a także zagadnień EMI w układach elektronicznych (PCB, IC, packages).

Wyróżnia go w pełni adaptacyjny algorytm tworzenia siatki, dzięki czemu użytkownik nie musi poświęcać czasu na przygotowanie modelu numerycznego. Aby przyśpieszyć proces analizy program posiada wbudowany moduł do importu modeli ECAD (layoutów) i wspiera najpopularniejsze formaty i programy używane w przemyśle w tym takie programy jak Altium, Cadence, Mentor Graphics czy Zuken, a także pozwala na import plików w formatach GDSII, ODB++ i IPC2581.

siatka SIwave ANSYS, analiza sygnału i zasilania
Siatka po udoskonaleniu adaptacyjnym. Obszary o dużym gdzie pojawiają się duże gradienty są przeplatane drobniejszą siatką czworościenną (tetra).

ANSYS SIwave – jak to działa?

SIwave wykorzystuje unikatowy algorytm oparty o pełnofalowe sformułowanie równań Maxwella, który pozwala na precyzyjną symulacje: rezonansów, odbić, sprzężeń pomiędzy ścieżkami, szumów w trakcie pracy układu, pływania zasilania i uziemienia, rozkładu napięcia i prądu DC, radiacja (near-field i far-field). Niewątpliwym atutem jest również możliwość wykonania analizy sprzężonej pomiędzy SIwave i ANSYS HFSS pozwalającej sprawdzić wpływ ekranowania obudowy na wartości pola bliskiego i dalekiego w pobliżu układu elektronicznego.

Interface użytkownika pozwala na łatwy import geometrii (ECAD) i ekstrakcję połączeń w zakresie GHz (IC, PCB, packages). Umożliwia on uruchomienie analizy SSO (Simultaneusly Switching Outputs), dopasowanie impedancji i optymalizację systemu zasilania, a także pozwala na wykonanie analizy IBIS, IBIS-AMI. Dodatkowo użytkownik ma do dyspozycji gotowe modele tranzystorów, driverów i odbiorników.

ansys siwave
ANSYS SIwave posiada prosty i intuicyjny interfejs użytkonika

Analiza sygnału i zasilania w ANSYS SIwave

ANSYS SIwave umożliwia wykonywanie analiz DC płytek drukowanych oraz pakietów IC co pozwala na oszacowanie krytycznego marginesu spadku napięcia zapewniającego niezawodną pracę elektroniki. W SIwave sprawdzisz czy zaprojektowane zasilanie zapewnia wystarczającą moc do poprawnego działania układów scalonych na płytce (PDN – Power Delivery Network), a także zidentyfikujesz miejsca w których mamy do czynienia z przekroczeniem granicznych wartości prądu co może doprowadzić do lokalnych przekroczeń temperatury, uszkodzenia układów scalonych jak również ścieżek na płytce. Dodatkowo program pozwala na szybką analizę impedancji ścieżek pomiędzy komponentami znajdującymi się na płytce PCB.

ANSYS SIwave analiza sygnału i zasilania
Wykres gęstości prądu daje inżynierowi informację zwrotną o potencjalnie problematycznych obszarach.

Wbudowany solver AC pozwala na jeszcze dokładniejsze odzwierciedlenie sieci zasilającej PDN, a także analizę propagacji szumów na płytce PCB. Symulacja AC pozwala wyznaczyć rozkład mocy, a także posiada narzędzie do automatycznego doboru i optymalizacji kondensatorów odsprzęgających w celu optymalizacji sieci zasilania.

Możliwości ANSYS SIwave

ANSYS SIwave w połączeniu z ANSYS Icepak pozwala na analizę termiczną płytek PCB uwzględniającą wpływ temperatury na parametry elektryczne. Symulacja termiczna płytki drukowanej może zostać wykonana bezpośrednio w SIwave jak również mamy możliwość wyeksportowania jej do Icepaka i dołożenia do analizy dodatkowych obiektów jak np. obudowy, kierownic, radiatorów czy wentylatorów.

Program znajduje szerokie zastosowanie w obliczeniach/projektowaniu m.in.:

analiza sygnału i zasilania
  • płytki drukowane PCB, układy scalone
  • analiza integralności sygnałowej i integralności zasilania
  • walidacja szybkich układów elektronicznych
  • wyznaczanie impedancji ścieżek
  • spadki napięcia, obciążenie prądowe przelotek
  • pole bliskie, pole dalekie, ekranowanie (w połączeniu z HFSS)
  • analizy termiczne płytek PCB (w połączeniu z modułem Icepak)
  • automatyczny dobór kondensatorów odsprzęgających
  • przesłuchy, emi/emc, elektromigracja

Jeżeli chciałbyś zobaczyć jak symulacja może Ci pomóc w Twojej codziennej pracy – skontaktuj się z nami!