Ansys Germany Simulation nicht idealer Versorgungsspannungen

Moderne PCBs verfügen über viele Spannungsdomänen und bei gleichzeitig steigender Layout‐Komplexität wird die quantitative Beurteilung der Stromverteilung immer wichtiger. Wie das funktioniert, zeigt Simon Muff von Ansys Germany, auf unserem Signal-Chain-Forum (1. Juli 2015) in Stuttgart.

Simon Muff, Applikationsingenieur für Hochfrequenz‐ und Signalintegrität‐Simulationssoftware bei Ansys Germany, erklärt zu seinem Vortrag: »Um bereits beim virtuellen Prototypenentwurf Einsparpotentiale zu erkennen und zu nutzen, sowie um spätere Fehler im EMV‐Bereich zu eliminieren, ist die simulationstechnische Optimierung komplexer Leiterplatten unerlässlich, was ich mittels 3D-Simulation mit SIwave illustrieren werde.« Dazu werden S‐parameter-Modelle der Kapazitäten und Spulen im Layout automatisiert zugeordnet und der Impedanzverlauf über der Frequenz pro Versorgungsnetz simuliert, sowie die Eigenresonanzen der Leiterplatte ermittelt.

Zusätzlich wird Muff eine Signalübertragungsstrecke bestehend aus Leiterplatte, Stecker u.a. für ein PCIe‐Interface aufbauen und mittels statistischer Methoden die Bestimmung der Übertragungsqualität ermitteln. Dazu werden nicht ideale Masse‐Netze angenommen. Anhand eines einfachen Leiterplattenlayout-Beispiels werden die prinzipiellen Schritte bei der Simulation der Signalübertragung aufgezeigt, sowie statistische Methoden zur Berechnung der Datenaugenöffnung gezeigt. Neben Extraktion der S-parameter der Übertragungskette, führt Muff nicht-ideale Massenetze ein und zeigt deren Auswirkungen auf das Schaltverhalten von Treibern und Empfängern. Die resultierenden Nah‐ und Fernfelder werden berechnet.