Analisi del progetto mediante simulazione del circuito

A colpo d'occhio

Questo articolo illustra come utilizzare la simulazione circuitale in Altium Designer per verificare le idee fin dalle prime fasi, ottimizzare rapidamente le prestazioni ed esplorare il comportamento dei circuiti prima di passare alla produzione. Spiega che cos'è la simulazione mista e come Altium Designer supporta le analisi analogiche, digitali e a segnali misti basate su SPICE. Descrive inoltre il flusso di lavoro della simulazione, dalla preparazione del progetto all'esecuzione delle analisi, fino all'esame dei risultati. Presenta anche gli esempi integrati e illustra passo dopo passo la configurazione pratica di un circuito di filtraggio, mostrando come applicare la simulazione in un flusso di progettazione reale. Se cerchi un percorso più chiaro e sicuro per valutare il tuo progetto in Altium Designer, questo articolo è un ottimo punto di partenza: continua a leggere.

- Scopri perché la simulazione è utile per verificare il comportamento dei circuiti, modificare i progetti ed effettuare misure che potrebbero risultare difficili o poco pratiche al banco.
- Scopri come Altium Designer supporta la simulazione a segnali misti basata su SPICE, per circuiti analogici, digitali e misti analogico-digitali.
- Ottieni una panoramica del processo di simulazione in Altium Designer e segui un esempio guidato che mostra come preparare uno schema elettrico e iniziare a eseguire le analisi.
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La simulazione dei circuiti consente di esplorare le proprie idee prima di passare alla produzione. È possibile verificare i concetti e ottimizzare il circuito in modo rapido e preciso. La simulazione dei circuiti offre inoltre la possibilità di eseguire misure che potrebbero non essere fisicamente possibili sul banco di lavoro.

Lo scopo principale della simulazione del funzionamento di un dispositivo elettronico è rappresentare e analizzare le prestazioni del progetto. È impossibile immaginare la progettazione anche del dispositivo più semplice senza le funzionalità offerte dalla simulazione. L'uso di software di simulazione permette di analizzare tutte le modalità di funzionamento del dispositivo in fase di progettazione senza rischiare di danneggiarlo, di determinare parametri e caratteristiche difficili da misurare in condizioni reali e di eseguire misure che altrimenti potrebbero richiedere l'uso di costose apparecchiature di misura.

SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) è stato sviluppato come pacchetto software open source, il che ne ha favorito l'ampia diffusione e il continuo sviluppo. La tecnologia Mixed Simulation (MixedSim) di Altium Designer utilizza un nucleo migliorato basato sugli algoritmi SPICE ed è progettata per simulare circuiti elettrici di dispositivi analogici, digitali o misti analogico-digitali. È un vero simulatore a segnali misti, ovvero è in grado di analizzare circuiti che includono dispositivi sia analogici sia digitali. È pienamente compatibile con SPICE3f5 e supporta inoltre una gamma di modelli di dispositivi PSpice® e LTspice®.

Per saperne di più sui modelli SPICE supportati dal motore di simulazione di Altium Designer, consulta l' articolo della Knowledge Base sui modelli Spice supportati.

Per accedere alle funzionalità di Mixed Simulation in Altium Designer, è necessario installare l'estensione di sistema Mixed Simulation. Questa estensione viene installata per impostazione predefinita insieme ad Altium Designer. Può essere installata o rimossa manualmente.

Per ulteriori informazioni sulla gestione delle estensioni, consulta la Extending Your Installation pagina (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).

Per iniziare rapidamente a utilizzare la simulazione in Altium Designer, puoi trovare una serie di esempi di simulazione nella cartella Documenti condivisi (C:\Users\Public\Documents\Altium\AD<Solution/Version>\Examples\Simulation Quick Start per l'installazione predefinita). Ogni esempio illustra un caso d'uso reale della simulazione, completo di informazioni sulla configurazione del simulatore e sull'interpretazione dei risultati.

Altium Designer può importare schemi elettrici in vari formati, tra cui OrCAD®, LTspice e KiCad®. Questi vengono importati tramite Import Wizard, e ciascun tipo di file viene gestito da un'estensione installata in Altium Designer. Per saperne di più, consulta Interfacciamento con altri strumenti di progettazione.

Il processo di simulazione in Altium Designer può essere suddiviso nelle seguenti fasi:

  • Verifica e preparazione di un progetto per la simulazione – il progetto da simulare deve essere verificato e adeguatamente preparato per ottenere risultati di simulazione corretti. Ciò include il posizionamento di componenti con modelli di simulazione, l'impostazione delle sorgenti di segnale e la definizione dei punti di interesse nel circuito mediante sonde. Il processo di verifica segnala eventuali problemi nello schema elettrico da analizzare.
  • Configurazione ed esecuzione di una simulazione – le simulazioni vengono eseguite direttamente dallo schema elettrico e possono anche essere ripetute durante l'analisi delle forme d'onda della simulazione. Configura rapidamente il tipo di analisi richiesto e le espressioni di uscita da rappresentare graficamente, quindi esegui la simulazione.
  • Utilizzo dei risultati della simulazione – i risultati della simulazione vengono visualizzati nell'editor SimData. Si tratta di un ambiente ricco di funzionalità in cui puoi analizzare i risultati della simulazione in modo rapido ed efficiente, per valutare il progetto, risolverne i problemi e, infine, acquisire fiducia nel suo funzionamento.

Mixed Simulation – Guida con esempio

La sezione espandibile qui sotto illustra il processo di creazione di uno schema elettrico di un circuito di filtro pronto per la simulazione, che viene poi utilizzato per eseguire alcune analisi di simulazione del circuito.

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Se non vedi una funzionalità documentata nel software che stai effettivamente utilizzando, contatta il reparto vendite di Altium per saperne di più.

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