Software ADS je užitečným nástrojem pro návrháře, inženýry a podniky k rychlému navrhování a výrobě vysoce kvalitních součástí a systémů.
Tento software usnadňuje navrhování a simulaci dílů, bez ohledu na to, jak jsou složité. Navíc se snadno učí a přizpůsobuje díky intuitivnímu rozhraní.
Společnost ADS způsobila revoluci ve světě navrhování obvodů a navrhování systémů pro elektroniku, automobilový průmysl a další průmyslová odvětví, která rychle přijímají toto jedinečné řešení s funkcemi a funkcemi připravenými k použití.
Pojďme si tedy probrat software ADS více a zjistit, jak vám může pomoci.
Table of Contents
Co je ADS?
Advanced Design System (ADS) je přední software pro návrh, simulaci a automatizaci elektronických obvodů vyvinutý společností PathWave Design, která spadá pod Keysight Technologies.
Software ADS nabízí integrované prostředí pro navrhování RF elektronických systémů, jako jsou bezdrátové sítě, mobilní telefony, satelitní komunikace, pagery, vysokorychlostní datové spoje a radarové systémy. Jeho první verze se objevila v roce 1985 s názvem – Microwave Design System (MDS). ADS byl představen v roce 2016 se zlepšením jeho rychlosti, výkonu a flexibility designu.
Návrháři mohou používat ADS v každém kroku procesu návrhu, od zachycování schématu, kontroly návrhových pravidel a rozvržení až po simulaci elektromagnetického pole a simulaci obvodů v časové a frekvenční oblasti. Tímto způsobem mohou návrháři snadno charakterizovat RF návrhy a optimalizovat je, aniž by museli měnit jakékoli nástroje nebo systémy.
Vlastnosti ADS
Některé z funkcí ADS jsou následující:
- Šablony návrhů: ADS vám poskytuje integrovanou podporu návrhu prostřednictvím užitečných šablon, které můžete použít k rychlému zahájení, aniž byste museli trávit mnoho času nad každým návrhovým kusem při jeho vytváření od začátku.
- Knihovny součástí: Získáte rozsáhlou knihovnu součástí, kde najdete požadovanou součást, kterou chcete přidat do svého návrhu. To také ušetří spoustu vašeho času. Vše, co musíte udělat, je procházet různé komponenty a vybrat si ty, které potřebujete pro svůj návrh.
- Automatická synchronizace: ADS vám umožňuje automaticky synchronizovat rozvržení pro vizualizaci skutečného rozvržení při navrhování schémat.
- Flexibilita: Většího úspěchu designu můžete dosáhnout s úplným pracovním prostředím. Kromě toho zahrňte přední průmyslové a slévárenské návrhy, abyste vytvořili své návrhy podle současných norem. Můžete také modelovat svůj nelineární návrh pomocí X-parametrů. Pokud vás to zajímá, X-parameters je registrovaná ochranná známka společnosti Keysight v USA, JP, EU a dalších částech světa. Parametry X obsahují rovnice a formát, které pomáhají při navrhování.
- Optimalizace displeje: Můžete optimalizovat data a zobrazení v kokpitu, abyste získali to, o čem jste snili. Pomůže vám také zvýšit výtěžnost, protože můžete vizualizovat návrhy a snadno je upravovat, abyste vytvořili vysoce kvalitní návrhy bez mnoha iterací.
- Integrace: Software ADS můžete integrovat s elektromagnetickými simulátory PathWave. Tímto způsobem můžete získat jasnou představu o svém návrhu z 360stupňového pohledu a také můžete určit, zda funguje podle očekávání. Díky tomu můžete najít oblasti pro zlepšení a zefektivnit své návrhy.
- Správa: Software ADS bude obsahovat všechna data související s vaším návrhem, komponentami a kompletním systémem, který chcete vytvořit. Usnadní vám to také správu pracovního prostoru a urychlí výrobu. Svůj pracovní prostor můžete dokonce sdílet a spravovat napříč svými týmy.
Výhody ADS
Zde jsou některé z výhod používání softwaru ADS:
Poskytuje důvěru designu
S přesnými daty z ADS mohou vaše týmy vizualizovat a určit, zda jejich návrhy splňují požadované specifikace. Analýza a vizualizace dat softwaru ADS zahrnuje grafy, diagramy a grafy, které vám pomohou jasně prohlížet a analyzovat data a dělat závěry a úpravy. A když znáte nedostatky ve svém návrhu, můžete je snadno opravit, což zvýší vaši důvěru v design.
Rychlejší výroba
Urychlete svůj návrh a rychle přejděte do výroby pomocí užitečných šablon, průvodců a průvodců návrhem. Celý návrhový tok bude zahrnovat schémata, obvod, rozložení, elektrotermické, elektromagnetické simulace atd.
I když je váš tým se softwarem nový, nebude pro něj obtížné se tomuto softwaru přizpůsobit. Mohou snadno navrhnout a vylepšit každou součást a rychleji ji dostat do výroby. V důsledku toho se prodlouží váš čas uvedení na trh.
Překonejte výzvy vysokorychlostního designu
Když se rychlost a frekvence zvýší, výkon a integrita signálu se v deskách s plošnými spoji (PCB) stanou důležitějšími, takže pokud dojde ke ztrátám v přenosové lince, může to vést k poruchám elektronických zařízení.
Proto je pro přesnou simulaci PCB zásadní modelování propojení, tras a prokovů. Za tímto účelem pomáhá Keysight zlepšit výkon vysokorychlostního spoje v návrzích vašich PCB pomocí elektromagnetických simulátorů a návrhů integrovaných obvodů, které jsou přizpůsobeny pro analýzu integrity signálu a napájení.
Výsledkem je bezchybný návrh každé součásti pro váš systém a její výroba bez přemýšlení.
Zvyšuje spolehlivost designu
Spolehlivost a efektivita jsou dvě hlavní věci, které musíte vzít v úvahu při navrhování a výrobě komponentů a strojů.
Systémy jako solární invertory, elektrická vozidla a napájecí zdroje potřebují efektivní návrhy. Společnosti proto hledají způsoby, jak zvýšit účinnost a spolehlivost energetických zařízení již ve fázi návrhu. K tomu vám mohou pomoci materiály jako nitrid galia, karbid křemíku atd. S ADS společnosti Keysight můžete modelovat spínané napájecí zdroje a moderní materiály, abyste optimalizovali své návrhy a dosáhli maximální účinnosti.
ADS aplikace
Níže jsou uvedeny oblasti, kde můžete software ADS používat.
Simulace obvodů
ADS 2016 je výkonný software, který může vylepšit Harmonic Balance Engine a zlepšuje přesnost, konvergenci a rychlost simulátorů obvodů. Nabízí také lepší DC anotaci, která pomáhá urychlit produkci i složitých návrhů.
Navíc jeho podpora pro Linux a Windows pro elektrotepelnou simulaci zvyšuje dostupnost tohoto systému téměř pro každého projektanta. Můžete také provádět simulace na více cloudových serverech a využít zvýšenou rychlost a škálovatelnost.
Silikonový RFIC
ADS společnosti Keysight pomáhá snižovat selhání hardwaru a související náklady inteligentní integrací modulů propojujících systémy návrhu obvodů, jako jsou vysokofrekvenční integrované obvody (RFIC), laminát, antény a monolitické mikrovlnné integrované obvody (MMIC), obaly na úrovni waferů a desky plošných spojů do hustých 3-rozměrné struktury.
ADS vám také pomáhá simulovat EVM za účelem optimalizace a ladění, což vám pomůže ověřit bezdrátové standardy na průmyslové úrovni, jako je automobilový radar, 5G, WiFi atd. S komplexní a přísnou analýzou stability zesilovače nahrazuje ADS tradiční techniky, které poskytují zvýšenou stabilitu zesilovače při lineární a lineární podmínky.
Ověření rozvržení
Díky novým možnostem a vylepšením softwaru ADS jsou rozvržení rychlejší, robustnější a intuitivnější. Vylepšení byla provedena, pokud jde o řízení a kontrolu výrobní mřížky, zemní sítě, 3D prohlížeč, konektivitu a zvýrazňování, mapování rozložení na schematická jména sítí a import souboru .brd pro simulaci EM.
Nabízí skutečné oblouky pro přesné kreslení nebo úpravu spirál a zakřivených tras, automatický export/import GDSII, aby se předešlo chybám uživatele, a hromadné úpravy různých struktur, jako jsou tvary, stopy, podložky, průchody atd., na stejné síti. Můžete dokonce zkontrolovat hustotu místní oblasti pomocí Design Rule Check (DRC).
Elektrotermální
ADS nabízí přesné navrhování filtrů SAW i modelování grafenu. Pro zlepšení interoperabilního toku můžete použít jeden tepelný model na různých importovaných návrzích.
Integrita napájení
ADS poskytuje simulaci EM zaměřenou na integritu signálu, která nabízí vysoce komplexní a vysoce přesné aplikace PCB spolu s PIPro – simulátory EM zaměřené na integritu napájení pro analýzu sítí dodávky energie.
Dále nabízí:
- Nový Sparse Direct Solver umožňuje o 40 % rychlejší simulace i pro složité struktury
- Mesh cache pro zkrácení doby simulace
- Mezipaměť GUI pro modely komponent nabízí snadné mazání nebo výběr
- Více VRM v jediné DC IR Drop Simulation
Jak vytvářet návrhy pomocí ADS?
Vytvoření prvního návrhu pomocí softwaru ADS se může zdát skličující. Ale pokud znáte základy, bude to jednodušší a pak můžete pokračovat v cvičení, abyste dosáhli pokročilé fáze.
Pojďme rychle do detailů, jak můžete vytvořit svůj první návrh v ADS a poté simulovat a vykreslit své výsledky.
Vytvořte schémata
Začněte vytvořením schematického návrhu součásti nebo součásti, kterou chcete. Například chcete vytvořit dolní propust. K tomu budete muset nejprve přidat součástku, například rezistor.
V ADS najdete knihovnu komponent, kterou můžete použít k nalezení předem sestavené komponenty a přidat ji do svého návrhu. Ušetří vám to spoustu času místo vytváření od začátku. K dispozici jsou různé komponenty, které vám usnadní a zrychlí navrhování, jako jsou odpory, kondenzátory, vodiče, spoje, datové položky, zdroje měření, simulační regulátory atd.
Tyto součásti jsou také zařazeny do kategorie „Paleta“. Ještě snazší je přepínání palet pomocí rozevírací nabídky. Názvy palet jsou docela samozřejmé, takže je můžete snadno zjistit a umístit do svého návrhového prostředí. Pokud například hledáte rezistor, kondenzátor nebo induktor, můžete je najít pod „soustředěnými součástkami“. V případě, že máte potíže s nalezením komponenty, můžete se podívat v abecedním pořadí v seznamu komponent.
Umístěte komponentu
Po nalezení požadovaného komponentu, jako je rezistor, jej můžete umístit do schématu. Po výběru komponenty zůstane na kurzoru. Můžete tedy stisknout klávesu ESC a zastavit umisťování stejné součásti. Poté musíte změnit parametry součásti, které jsou ve výchozím nastavení definovány. Můžete to udělat kliknutím na výchozí hodnotu a přepsáním hodnoty na základě vašeho požadavku. Někdy se však může stát, že hodnotu ve výchozím nastavení neuvidíte. Za tímto účelem můžete poklepat na tuto komponentu a zobrazit další vlastnosti, které lze změnit.
Poté můžete stejné kroky zopakovat, když přidáte další součást, jako je kondenzátor nebo induktor, ze seznamu palety. Je také možné změnit orientaci součásti jejím otočením o 90 stupňů. Můžete to udělat vyhledáním možnosti na panelu nástrojů. Kromě toho můžete změnit předponu jednotky.
Software ADS společnosti Keysight je flexibilní a snadno se používá s možností přetahování. Pokud chcete, aby bylo schéma jasnější, můžete jej přetáhnout a posouvat. Vaše připojení se tím nezmění.
Synchronizujte design
Aby váš schematický návrh dával smysl, musíte definovat spojení mezi vašimi součástmi a tím, jak jsou umístěny ve vašem návrhu. Pomůže vám to synchronizovat váš návrh.
Například můžete připojit svůj kondenzátor k zemi. Můžete to provést výběrem „zem“ z panelu nástrojů. Můžete také vložit vodič a připojit různé komponenty. To vám pomůže změřit výstupní napětí.
Simulace
Pro simulaci budete potřebovat simulační kontrolér k definování cíle simulace. Můžete najít různé typy simulačních regulátorů, jako je S-parametr, DC-AC, zátěžový tah, harmonické vyvážení a další. Spuštění simulace také není složité se softwarem ADS.
Chcete-li například provést simulaci jako AC, přejděte na paletu simulace AC a vyhledejte řídicí jednotku AC simulace.
Bez ohledu na to, jaký simulační ovladač si vyberete, bude mít ikonu ozubeného kola. Vyberte tedy ovladač simulace podle svého výběru a změňte nastavení na základě vašich požadavků na simulaci.
Ve fázi simulace potřebujete různé prvky, jako je zdrojová součást nebo štítek. Jakmile vyberete zdrojovou komponentu, musíte ji umístit do prostředí simulace. Stejně jako dříve změňte ve výchozím nastavení hodnoty zvolené sady komponent.
Pokud však chcete snadno vypočítat napětí bez použití součástky sondy, můžete si vybrat „štítek“. Pro použití štítku, jako je štítek s drátěným kolíkem, definujte název sítě a poté jej přidejte na místo, kde chcete vypočítat napětí.
Tímto způsobem můžete vytvořit plně funkční obvod, který je pro vás připraven k simulaci. Spusťte tedy simulaci pomocí klávesové zkratky F7 z klávesnice nebo z panelu nástrojů. Nyní můžete vidět, jak se váš obvod bude chovat při interakci všech jeho součástí.
Vykreslování
Po simulaci se vám zobrazí stránka, kam můžete přidat své rovnice a grafy.
Můžete si vybrat různé typy grafů a grafů, jako jsou Smithovy grafy, polární grafy a obdélníkové grafy. Je zde prvek zvaný proměnná „vout“ (hláskovaný jako „v out“), měření z umístěného štítku.
Příklad: Vybrali jste obdélníkový pozemek.
Nyní musíte začít vykreslovat definováním osy x a y.
Zde bude „vout“ osou y tohoto grafu a řídicí jednotka simulace, jako je řídicí jednotka simulace AC, nastaví frekvenci jako osu x grafu. Nyní můžete data zobrazit pomocí tohoto grafu v ADS.
Závěr
Použití softwaru ADS vám usnadní navrhování vašich dílů a systémů, ať už je to jednoduché nebo složité. Nejen, že nabízí jedinečné funkce a vlastnosti, ale je také snadné jej používat pro vaše inženýry a designéry.
Pokud tedy hledáte dobré softwarové řešení pro návrh desek plošných spojů, obvodů a dalších, můžete to zkusit. Nabízí také bezplatnou zkušební verzi, kterou si můžete vzít, abyste zjistili, zda vám může pomoci vyřešit vaše problémy s návrhem a simulací.