Cadence PCB設計仿真技術

Cadence PCB設計仿真技術提供了一個全功能的模擬仿真器，并支持數字元件幫助解決幾乎所有的設計挑戰，從高頻系統到低功耗IC設計，這個強大的仿真引擎可以容易地同各個Cadence PCB原理圖輸入工具結合，加速了上市時間并控制了運作成本，它交互式，易于使用的圖形用戶界面可提供對設計過程的完全控制，來自多家廠商的模型支持，內置數學函數和行為建模技術等資源的可用性促成了高效的設計過程，在仿真器之上建立先進的分析特性，敏感性, 蒙特卡洛, 應力分析和帶有多個引擎的優化器，改善了設計性能，成本效益和可靠性。

Cadence PCB設計仿真技術可以在以下產品中獲取：
. Cadence allegro. aMS Simulator
. Cadence PSpice. simulation Cadence PSpice仿真
該產品與allegro design entry HdL和Cadence OrCad. Capture緊密集成，同時該仿真技術也可以在強大的協同仿真環境，SLPS，中與MathWorks的MaTLaB Simulink軟件包連接，見圖1。
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優點

. 改善大型設計的仿真次數，可靠性和收斂
. 通過整合的模擬和事件驅動的數字仿真既提高了速度，又無需犧牲準確性
. 利用基本直流，交流，噪聲和瞬態分析來探測電路行為
. 允許使用SLPS進行實際電氣設計的系統級接口的測試
. 超過20，000個模擬和混合信號模型庫供選擇
. 允許模擬和數字信號的自動識別，并應用到模擬到數字和數字到模擬接口
. 在付諸硬件實施之前使用假設的理念來CADENCE

PCB設計仿真

混合模擬/數字仿真

集成的模擬和事件驅動數字仿真提高了速度而無需犧牲精確性，單獨的圖形化波形分析器在同一時間軸上顯示混合模擬和數字仿真的結果，數字功能支持5種邏輯電平和64種強度，由負載而定的延遲，以及hazard/race檢查， allegro aMS Simulator 和PSpice仿真還具有針對數字門和約束檢查，如setup和hold時序的傳播建模特性，

模擬分析

使用直流，交流，噪聲，瞬態，參數掃描，蒙特卡洛和直流敏感性分析探測電路行為，allegro aMS Simulator和PSpice技術包含若干交互仿真控制器和兩個仿真解算器。

圖形結果和數據顯示

Probe Windows允許用戶從擴展的一組數學函數中進行選擇，用于仿真輸出變量， 通過在原理圖內直接將標記放置在所希望的管腳，網絡，和零件上，設計師可以創建繪圖窗口模板并用它們容易地進行復雜的量測， 使用內置的量測函數和定制量測的創建， 該工具還可以幫用戶測量電路的性能特征，為顯示數據，附加的功能允許進行電路電壓，電流和功耗的實際和復雜函數繪圖，包括用于幅值和相位裕度的Bodé圖及用于小信號特征的導數，見圖2。
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尋求設計的關系

. 使用優化器優化電路性能
. 使用數學表達式，函數和行為器件替代和仿真復雜電路的功能模塊，
. 使用應力分析并通過使用蒙特卡洛分析觀察組件成品率，確定哪個組件受載過大，

特性

Cadence的PCB設計仿真技術與Cadence的從前端到后端PCB設計流程無縫集成，使用于仿真和PCB設計的單獨，統一的設計環境的實現成為可能。

設計輸入和編輯

使用Cadence原理圖設計輸入技術，可從超過18,000個符號和模型的庫中選擇以進行設計仿真，它提供許多特性，使得原理圖輸入和模擬仿真設計變得容易，這兩項集成都包括一鍵仿真和交叉探測和許多其他的仿真工具。

激勵創建

使用可參數化描述的內置函數或用鼠標手繪分段線性，PWL，信號來創建任意形狀的激勵，為信號，時鐘和總線創建數字激勵，單擊并拖動以引入和移動轉換。

電路仿真

用戶可以很容易地建立和運行仿真，然后從Probe交叉探測仿真結果，Probe是一個業界標準的波形觀察器，對多種仿真profile的支持使用戶可以在同一原理圖上調用并運行不同的仿真，仿真偏置結果可以在原理圖上直接進行觀察，包括節點電壓，器件功率計算，管腳和支路電流，對檢查點重啟的支持，允許設計師在同一電路以很少的改變進行多次仿真時，減少仿真的次數。

MOdeLS模型

內含大量不同的精確內部模型，它通常有溫度效應，為仿真添加了靈活性，模型有R，L，C和二極管，以及，
. 內置IGBT
. 七種MOSFeT模型，包括業界標準的BSIM3v3.2和新的eKV 2.6模型
. 五種GaasFeT模型，包括Parker-Skellern 和 TriQuint TOM-2，TOM-3模型
. 非線性 磁性模型，具備飽和與磁滯現象
. 整合了延遲，反射，損失，散射和串擾的傳輸線性模型. 數字原件，包括帶有模擬I/O模型的雙向

傳輸門

. 兩種電池模型，允許對放電周期和運行條件進行精確仿真器件方程開發包，dedK，允許新的內部模型方程的實現，這些方程可以同allegro aMS Simulator和PSpice仿真一起使用。

模型庫

用戶可以從北美，日本，歐洲生產的超過18，000種模擬和混合信號器件模型， 及超過4，500種BJT，JFeT，MOSFeT， IGBT，SCR，磁芯和螺線管，功率二極管和橋接器，運算放大器，光電耦合器，調節器， PWM控制器，乘法器，定時器和采樣保持器等參數化的模型中進行選擇。

模型編輯

可以很容易地抽取所支持器件類型的模型，只需輸入器件技術資料中要求的數據。

行為建模

功能模塊使用數學表達式和函數進行描述，允許設計師充分利用一整套數學運算器，非線性函數和濾波器，電路行為可以在時域或頻域使用公式，包括拉普拉斯變換，或查找表進行定義，錯誤和警告信息可以在不同條件下進行指定，用戶可以容易地選擇在一個層級中已被傳遞到子電路的參數，并將它們插入傳遞函數中，新的行為功能包括in(x)， exp(x)，sqrt(x)等數學函數。

磁性零件編輯

磁性零件編輯器可以幫助設計師解決手工設計變壓器時遇到的問題，用戶可以設計磁性變壓器和直流電感，并為可用于allegro aMS仿真器電路的變壓器和電感生成仿真模型，磁性零件編輯器還允許設計師生成制造變壓器或感應器所需的數據， 設計過程完成后由Magdesigner生成的制造商報告，包含了廠商生產商用變壓器所需的全部數據。

加密

加密特性允許使用56位deS算法對模型進行加密。

SLPS

Cadence仿真技術和MathWorks的MaTLaB Simul ink軟件包將兩個業界領先的仿真工具集成在一個強大的協同仿真環境，SLPS，Simulink是一個用于多域仿真和基于模型的動態系統設計平，SLPS集成允許設計師完成包含真實組件實際電氣模型的系統級仿真，設計和集成問題可以在設計過程更早的時期發現，減少了電路設計所需的原型數量，SLPS集成還可使機電系統，如控制模塊，傳感器及電源轉換器，的設計師完成集成系統和電路仿真，見圖3。
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檢查點重啟

該特性允許設計師在不同時間點保存仿真狀態，然后從任意仿真狀態重新啟動仿真，從而節約了時間，在從前面記錄過的時間狀態重啟仿真之前，設計師可以修改仿真設置和設計參數。

自動收斂選項

該選項使仿真器自動改變收斂的容差限制，以完成設計收斂，設計師可以使用該選項獲得收斂，然后通過進一步修改仿真器選項對仿真進行微調，對于電源電子設計，推薦該選項。

高級分析功能

使用高級的分析功能，設計師可以自動地優化電路性能，敏感性分析，優化， Smoke，應力分析，和蒙特卡洛，成品率分析，這四項重要功能，使工程師們可以創建設計的虛擬原型并自動優化電路性能，可以同時處理多個仿真profile間的測量。

敏感性

通過檢查各組件本身及與其他組件相比時組件對電路行為的影響，敏感性選項可以識別哪些組件參數對完成電路性能的目標是關鍵的，它允許設計師識別敏感性組件并將它們導出至優化器，以微調電路行為。

優化器

優化器可以分析模擬電路和系統，比反復迭代測試更快地對設計進行微調，它有助于發現最佳組件值以滿足性能目標和約束，設計師可以使用優化器來提升設計性能，為滿足新的規范更新設計，為自頂向下設計和模型生成優化行為模型，并調整電路以滿足量測或曲線形式的已知結果， 該優化器包括四個引擎，最小二乘二次方，LSQ，引擎，修正的LSQ引擎，隨機引擎和離散引擎。

SMOKe

Smoke選項可以對電能耗散，連接點溫度增加，二次崩潰，或電壓/電流限制違例引起受壓的部件做出預警，經過一定時間， 這些部件可能導致電路失敗，設計師可以用Smoke將電路仿真結果和部件的安全運行限制進行對比，如果超過限制，Smoke 就可以識別問題參數，使用Smoke分析還可用于創建，修改和配置供使用的decrate 文件，見圖4。
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蒙特卡洛

當零件值在它們的容許范圍內變化時，蒙特卡洛可以在統計上預測電路的行為，蒙特卡洛還可以計算成品率，這可以用于大規模制造的預測，使用蒙特卡洛可用于根據規格計算成品率，計算統計數據，以概率密度直方圖的形式顯示結果，以及以累計分布圖形式顯示結果。

參數化掃描器

電路一經創建和仿真，參數化掃描器即被用于掃描多種參數，任意數量的設計和模型參數，的任意組合，都可以進行掃描， 結果以表格或圖的形式進行查看 ，設計師可使用參數化掃描器掃描器件/模型參數， 以電子表格形式顯示掃描結果，在探測界面分配量測結果，及評估分析之后的結果。