Suite CST Studio pour la conception électronique

Les appareils électroniques sont intégrés dans de nombreuses conceptions de produits. Des appareils électroménagers, des automobiles et de l'équipement médical aux avions et aux appareils mobiles, les circuits électroniques deviennent très complexes.

Ces circuits doivent fonctionner en conjonction avec d'autres appareils électroniques tout en préservant l'intégrité du signal (SI) et l'intégrité de l'alimentation (PI). Il existe également des normes de compatibilité électromagnétique (CEM) qui doivent être respectées. Les circuits imprimés des appareils électroniques génèrent de la chaleur et doivent être refroidis. Simulation de ces conceptions à l'aide de Suite Studio CST (développé parDassault Systèmes) au stade du développement permettra d'identifier les problèmes qui peuvent être corrigés avant le début de la fabrication.

CST PCB STUDIO

CST PCB Studio est un outil de simulation électromagnétique spécialement conçu pour la simulation de circuits imprimés. Il permet d'importer des conceptions de circuits imprimés à partir des outils d'implantation EDA les plus courants. Figure 1 ) et intègre plusieurs techniques de résolution pour tenir compte des types d'analyse les plus importants.

Figure 1 : Importation EDA

Les types d'importation pris en charge sont :

• ODB++
• Altium
• Cadence
• Mentor Graphics
• Zuken

Vérification des règles de conception

La vérification des règles permet à l'utilisateur de vérifier si la disposition est en violation des normes CEM (compatibilité électromagnétique) et SI (intégrité du signal). Cet outil identifie rapidement les traces et les couches en violation avant de lancer des études de simulation.

Figure 2 : Vérification des règles de conception

Intégrité du signal / Intégrité de l'alimentation

Dans les appareils à haute vitesse, il est important de vérifier l'intégrité des chemins de signal. (Figure 3) Les lignes de transmission, la source du signal et la charge peuvent être analysées en ce qui concerne le délai, les dépassements et les sous-dépassements ainsi que la diaphonie.

Figure 3 : Intégrité du signal

L'objectif d'une analyse d'intégrité de puissance est de montrer l'impédance (Figure 4) du réseau de distribution d'énergie vu des broches des composants. Les résultats de l'analyse sont les impédances propres mesurées entre les paires de broches d'alimentation et de terre.

Figure 4 : Impédances d'intégrité de puissance

Compatibilité électromagnétique (CEM)

La compatibilité électromagnétique (CEM) est la capacité d'un appareil électronique à fonctionner comme prévu dans son environnement sans interférer avec d'autres appareils. Les appareils doivent être conformes aux normes internationales CEM qui réglementent les émissions électromagnétiques des systèmes électriques et électroniques pour être vendus.

CST Studio Suite fournit aux ingénieurs des résultats de simulation pertinents pour tous les aspects CEM d'un appareil, comme le flux de courants à travers une carte de circuit imprimé . (Figure 5)

Figure 5 : Compatibilité électromagnétique

Simulation thermique sur PCB

Les simulations thermiques sont effectuées avec la suite CST Studio et le solveur CHT (Transfert de chaleur conjugé). Cette analyse est basée sur l'analyse de la chute de température infrarouge du circuit imprimé. Il s'agit d'une simulation couplée où la perte d'énergie est transformée en chaleur, ce qui augmente la température des composants de la carte. Le solveur CHT calcule ensuite l'augmentation de température. L'analyse thermique intègre l'effet de refroidissement de l'air ambiant.

Figure 6 : Analyse thermique et refroidissement du PCB

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