多板PCB系统中的有效集成电路模拟

在将电路板设计发布给合同制造商（CM）之前，您可以做的最重要的事情之一就是对其进行分析。这很重要的原因有很多，其中最重要的是检查连接性和验证功能。对于简单的组件，检查跟踪连接非常简单。但是，对于趋于更复杂的集成电路，分析并不是那么简单。而且，当您的设计在多个互连的PCB上包含许多集成电路时，情况可能会令人生厌。

幸运的是，有一些方法可以帮助您执行此重要的系统评估。首先查看单个电路板和多个电路板上的典型集成电路仿真，可以最好地理解这种支持的好处。然后，我们将探讨对单板或多板PCB系统执行集成电路仿真的最有效方法。  

单板集成电路仿真

集成电路，通常称为IC芯片，是电子世界的超级巨星。您的电路板布局很有可能会包括至少一个，甚至可能包括多个这些设备。它们的体系结构可以很简单，例如，一组完全相同的分立器件。例如NAND，NOR或XOR门，要成千上万个组件和大量内部电路，就变得极为复杂。

 

一些更复杂的集成电路是现场可编程门阵列（FPGA），微处理单元（MPU），其范围可能从少量的引脚到数百个引脚，以及片上系统（SoC）设备，其中可能包含一台完整的计算机集成电路上的系统。

尽管无法直接对这些设备进行内部分析，但可以通过提供所需的输入并评估设备的输出来执行集成电路仿真。增强您的设计方法可以将混合信号仿真过程提升为混合水平过程。使用适当的SPICE仿真，可以使用传统设计方法设计模拟电路，并使用自上而下的方法设计数字电路。

此类分析的结果可以提供大量重要信息，可用于改进电路板设计。例如，您可以验证设备和电路板的运行情况，检查走线并测量信号完整性参数，评估电路板的热性能以及设置受控的阻抗和铜线重量。

不幸的是，大多数PCB设计包都不提供执行集成电路仿真的功能。在这些情况下，您将不得不在另一个应用程序中重新创建设计或将其导出到第三方电路分析程序。

跨多板设计的集成电路仿真

PCB通常不起作用或孤立运行。相反，作为多板PCB系统的一部分，您的板极有可能需要向其他板发送输出，从其他板接收输入以及与其他板通信。为了准确地分析集成电路，您必须能够评估板之间以及板本身上的互连。

这种仿真水平需要复杂的系统分析软件，该软件可以执行系统级别仿真并采用专用信号分析，因为电路板互连可能是高密度和高速的。在几乎所有情况下，您都需要利用第三方程序，例如行业标准的PSpice软件包。

将创新的设计方法与SPICE模拟器结合使用，既可以对输入信号的到达时间进行精确建模，也可以研究由FPGA控制时模拟电路的行为。

最有效的集成电路仿真

如上所述，执行集成电路仿真的能力提供了许多好处。这些不限于帮助评估性能或可操作性。实际上，此仿真可通过确保在提交设计包之前确保所需功能所需的布局规范确实在CM设备和工艺能力的公差范围内，从而帮助您进行制造设计（DFM）。但是，采用集成电路仿真方案会增加设计过程的时间和工时。因此，您有责任寻求执行此模拟的最有效方法。

最有效的集成电路仿真过程之一，使您可以同时分析电路板或系统，并将所需的更改或修改直接合并到设计中，而无需在通常需要的不同软件包之间来回切换。这可以通过高级集成的3D设计和3D分析环境来完成。