Автоматизация проектирования печатных плат цифровых электронных средств с учетом электромагнитной совместимости

• Автор: Чермошенцев, Сергей Федорович
• Шифр специальности: 05.13.12, 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 474 с. : ил.

1.1. Электромагнитная совместимость. Межсоединения электронных средств.

1.2. Системы анализа электромагнитной совместимости элекгронных средств.

1.3. Постановка проблемы

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНУТРИАППАРАТУРНОЙ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ.

2.1. Методы анализа электрических параметров межсоединений

2.2. Методы анализа электромагнитных процессов

в межсоединениях

2.3. Модели для анализа электромагнитных процессов

в межсоединениях.

2.4. Методы снижения размерностей задач анализа
2.5. Модель для анализа импульсных помех на шине земли.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕЧАТНЫХ
ПЛАТ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
3.1. Моделирование влияния статического электричества
на печатные платы
3.2. Моделирование влияния внешнего электромагнитного
поля на печатные платы.
3.3. Моделирование электромагнитных излучений
от печатных плат
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
ЦИФРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
4.1. Цель и методы оптимизации.
4.2. Оптимизация внутриаппаратурной электромагнитной совместимости межсоединений цифровых печатных плат
4.3. Многокритериальная оптимизация электромагнитной совместимости межсоединений цифровых печатных плат
Выводы но главе
ГЛАВА 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ КРИТЕРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ.
5.1. Рекомендации по проектированию печатных плат.
5.2. Методы и алгоритмы проектирования межсоединений печатных плат
5.3. Модели и стратегии для проектирования межсоединений печатных плат
5.4. Размещение элементов на печатной плате
генетическим алгоритмом.
5.5. Компоновка схем по модулям генетическим алгоритмом.
Выводы по главе
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


С помощью отраслевой САПР РАПИРА5. Разработанные математические у одел и описывают электромагнитные процессы, протекающие в пленочных элементах микросхем и микросборок. Расчет паразитных реактивностей проводников проводится по аналитическим выражениям, справедливым в диапазоне частот до 0 МГц. В составе ППП МАКРО , реализованы асимптотические адаптируемые модели для автоматизированного анализа электрических цепей с одним типом реактивностей. Алгоритмы анализа цепей в ППП МАКРО основаны на построении иерархического ряда асимптотических редуцированных моделей и использовании критериев перестройки, учитывающих время существования быстромсняющихся компонент решения. Система программ анализа элементов и линий связи 1 позволяет проводить расчет задержек сигналов и искажений их формы в системе элемент линия связи элемент. В основе данного подхода лежит математическая модель, описывающая поведение импульса напряжения во времени на концах линии связи, и соответствующая данной модели схема замещения. САПР полосковых печатных плат 0 динамически учитывает взаимные перекрестные помехи в линиях связи в процессе трассировки межсоединений на МПП, а затем выполняет проверочный расчет спроектированной платы с учетом реальной топологии подключенных элементов. В силу последовательного характера предложенного динамического алгоритма невозможно учесть влияние вновь прокладываемых межсоединений на уже проложенные. Кроме того, не учитывается тот факт, что линии связи могут иметь неоднородности, связанные с изменением топологии и подключением выводов элементов. В программе табл. МПП 6. Метод основан на представлении межсоединения в виде нескольких независимых двухполюсников для расчета режимов на концах линии. Связь двухполюсников обеспечивается пересчетом мгновенных профилей волн в линии. Каждый элемент, подключенный к линии, представляется моделью из двухполюсников и описывается соответствующим кодом в программе. Программнометодический комплекс ПА7 6 выполняет анализ задержек сигналов, их искажений и отражений, анализ перекрестных помех в межсоединениях СБИС, печатной платы 2, 3, 7 и кабеля методом продвижения во времени. Комплекс программ анализа электродинамического взаимодействия проводников на аналоговой печатной плате 6, 7 позволяет по заданной принципиальной электрической схеме и топологии печатной платы определять функциональные характеристики аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры. Дискретная электродинамическая модель проводника в печатной плате представлена на основе изопараметрических конечных элементов. Система проектирования цифровых устройств vi i 2 имеет модульную структуру, комплектуемую в зависимости от характера проекта. Задержки сигналов в проводниках печатных плат рассчитываются путем оценки длин связей до процедуры трассировки. Рассчитываются волновые сопротивления, сопротивления потерь, погонные емкости и индуктивности, а также коэффициенты связи произвольной конфигурации проводников, металлизированных слоев и диэлектриков. Критерий оптимизации задается глобально для всего проекта или для каждой его части. Программа ХМ 1 обеспечивает проектирование межсоединений печатных плат и навесных элементов с минимальными электромагнитными связями. Программа позволяет учесть параметры подложки диэлектрическую постоянную, тангенс угла потерь и скинэффект проводников. ППП 1 позволяет анализировать межсоединения печатных плат на эффект длинных линий и вносить необходимые изменения в топологию. В программе i 1 печатные платы, излучающие электромагнитные помехи, моделируются как аналоговые схемы, а разводка проводников моделируется как линии передачи с большими потерями и множественными связями. Программа автоматически извлекает электромодели из файлов разводки печатных плат и в соответствии с распределением во временной области токов и напряжений в проводниках анализирует интенсивность электромагнитных излучений на базе принципов рамочной антенны, отражения сигналов и перекрестные помехи в высокоскоростных цифровых и аналоговых системах.