薄PCB打样制造中电路模拟常见的问题有哪些?

PCB模拟开始于设计项目的原理图捕获阶段，SPICE模拟被用作电路设计的一部分。SPICE模拟对于评估系统级电气行为非常重要，但它们对于作为设计过程一部分的电路优化也很有用。带有内置SPICE模拟包的原理图捕获软件可以帮助您在完成评估电气行为所需的一些基本模拟时保持生产力。

用于前端工程和模拟的SPICE包旨在执行一组特定的分析:

•直流扫描，输入直流电压通过一系列值扫描，并监测其他节点的电压和电流

•瞬态分析，或时域混合信号模拟;这是基本的时域模拟

•交流扫频，或频率扫频，其中交流信号的频率随时间变化

•参数扫描，其中一组特定的组件参数在一个值范围内扫描

•极点-零点分析，其中稳定条件和瞬态振荡频率可以在单个图形中可视化

一些集成SPICE引擎的原理图捕获程序可以用于更高级的模拟，如噪声分析和热分析。

虽然SPICE电路模拟器可以告诉您电路概念是否有效，但电路的实际物理布局仍然需要改进，以实现电路板的最大性能。这些改进的电路分析也需要对原型电路板进行耗时和昂贵的测试。然而，设计工程师可以在设计工具中进行分析，而电路板仍在布局中。

在布线前必须进行阻抗分析，以确定电路板层堆叠的走线宽度。为了控制高速传输线的阻抗，必须仔细计算电路板的介电材料和宽度以及走线的宽度和间距。一些CAD工具还在布局期间提供阻抗检查，以确认所布线的传输线迹保持其目标阻抗值。阻抗分析对于解决反射和其他信号完整性问题非常重要。

DDR(双数据速率)和其他高速路由拓扑依赖于精确的走线长度来支持其电路的时序要求，以实现电路板的最佳性能。许多这些跟踪长度也需要匹配，以防止一条线路比另一条线路快，CAD工具将分析路由并报告任何问题。

当一个强信号由于其接近而压倒了一个较弱的信号时，它可能导致较弱的信号模仿它的行为而不是完成它的任务。这种情况被称为串扰，它会产生信号完整性问题，从而降低电路板的性能。串扰分析是一个重要的布局工具，设计师应该熟悉和经常使用。

参考平面上高速信号的清晰返回路径是另一个重要的信号完整性检查，以尽量减少电路板产生的电磁干扰(EMI)。返回路径分析工具可以立即告诉布局设计师他们的电路板是否可能产生太多的噪音。

在设计电路板时，很容易忽略设计中的小细节，例如电源引脚没有足够的金属来进行牢固的连接。虽然可能有足够的金属来通过设计规则检查，但实际上，没有足够的金属来支持引脚将传导的电压量。电源完整性分析工具可以在布局过程中为设计人员提供即时反馈，并确定哪些引脚需要更强的连接以满足功率要求。

虽然不被认为是“分析”工具，但设计师应该在将布局发送给制造之前始终检查其基本设计规则和约束。电路板制造商和装配者经常发现一些简单的错误，这些错误本应在设计中被发现，但却没有被发现，因为规则要么没有正确设置，要么根本没有使用。值得庆幸的是，当今CAD系统的设计规则非常全面，通常包括3D显示和检查完整的对象间隙验证。