Nuovi simulatori PCB? 5 domande a cui potresti voler dare una risposta

L’uso di simulatori PCB (acronimo inglese per “circuito stampato”) può essere uno strumento prezioso per i progettisti elettronici, ma può essere anche fonte di confusione per chi è alle prime armi.

Perché? Si tratta di un kit relativamente complesso e, come nel caso della progettazione di circuiti elettrici, se c’è un piccolo errore nell’input, nella simulazione o nella tua interpretazione, le conseguenze possono essere di notevole portata. 

In questo articolo rispondiamo a cinque domande frequenti (FAQ) sull’uso di un simulatore di circuiti stampati, in modo che tu possa saperne di più su cos’è un circuito stampato, su come usarlo e sulle sue applicazioni reali per gli ingegneri elettrici.

Che cosa sono i simulatori PCB e come funzionano?

Un simulatore per circuiti stampati è un software che consente ai progettisti di simulare i circuiti elettronici senza costruirli fisicamente. Questi simulatori utilizzano modelli matematici dei componenti elettronici per prevedere il comportamento di un circuito in diverse condizioni.

Regolando i valori dei componenti o dei segnali di ingresso, i progettisti possono ottimizzare i loro progetti per soddisfare requisiti specifici.

Esistono diversi tipi di simulatori di circuiti stampati, che possono essere suddivisi nei seguenti sette tipi.

1. Simulatori basati sul motore Spice: Questi simulatori sono basati sul motore SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) e consentono agli utenti di simulare il comportamento di circuiti analogici e digitali su un circuito stampato.
2. Simulatori VHDL/Verilog: Questi simulatori sono utilizzati per simulare circuiti digitali progettati utilizzando il cosiddetto VHDL (VHSIC Hardware Description Language, linguaggio di descrizione dell’hardware VHSIC) o Verilog (un linguaggio di descrizione dell’hardware) su un circuito stampato.
3. Simulatori RF/Microonde: Questi simulatori sono progettati per simulare il comportamento di circuiti e sistemi ad alta frequenza su un circuito stampato, come quelli utilizzati nei radar, nelle comunicazioni wireless e nei sistemi satellitari.
4. Simulatori di elettronica di potenza: Questi simulatori sono progettati per simulare il comportamento di circuiti e sistemi elettronici di potenza su un circuito stampato, come quelli utilizzati negli azionamenti dei motori, negli inverter e negli alimentatori.
5. Simulatori elettromagnetici: Questi simulatori sono utilizzati per simulare il comportamento dei campi elettromagnetici su un circuito stampato e sono utili per analizzare la compatibilità elettromagnetica (EMC) di un circuito.
6. Simulatori a segnale misto: Questi simulatori sono progettati per simulare circuiti analogici e digitali su un circuito stampato e sono spesso utilizzati nella progettazione di circuiti integrati a segnale misto.
7. Simulatori termici: Questi simulatori vengono utilizzati per simulare il comportamento termico di un circuito stampato e sono spesso impiegati nella progettazione di sistemi elettronici ad alta potenza.

Se il tuo team sta cercando un aiuto in merito al simulatore di circuito, clicca qui per ricevere informazioni sulle aziende che possono offrirti un aiuto online.

Quali sono i vantaggi dell’utilizzo di un simulatore di circuiti stampati?

Un vantaggio fondamentale dell’utilizzo di un simulatore di circuiti stampati è che permette ai progettisti di testare i loro circuiti senza la necessità di doversi avvalere di componenti fisici.

In questo modo il team risparmierà tempo e denaro nel processo di progettazione, oltre a poter effettuare test e ottimizzazioni più precisi. I simulatori consentono inoltre iterazione e sperimentazione veloci, facilitando i test di differenti configurazioni di progetto.

Come scegliere il simulatore di circuiti stampati più adatto alle proprie esigenze?

Sono disponibili molti simulatori di circuiti stampati differenti, ognuno con caratteristiche e capacità eccezionali. Quando si sceglie un simulatore, è essenziale considerare fattori quali la complessità del progetto, il livello di dettaglio richiesto dalla simulazione e il budget a disposizione.

È inoltre consigliabile esaminare le recensioni e le valutazioni degli utenti per farsi un’idea della facilità d’uso e dell’affidabilità di un determinato simulatore.

Come si imposta una simulazione nei simulatori PCB?

L’impostazione di una simulazione in un simulatore di circuiti stampati comporta in genere la creazione di uno schema del circuito che si desidera simulare e quindi la definizione dei parametri di simulazione, come l’analisi che si desidera eseguire (ad esempio CC, CA, transitoria), l’intervallo di tempo o di frequenza della simulazione e i valori dei segnali di ingresso o dei valori dei componenti.

Una volta impostata la simulazione, è possibile eseguirla e visualizzare i risultati, come le forme d’onda o i grafici della risposta in frequenza.

Come interpretare correttamente una simulazione di circuiti stampati?

L’interpretazione dei risultati di una simulazione di circuiti stampati può essere impegnativa, poiché spesso si devono considerare tipologie differenti di risultati. È necessario avere una comprensione chiara del comportamento desiderato del circuito e confrontare i risultati della simulazione con questo comportamento desiderato.

Ad esempio, il tuo team potrebbe essere interessato alla risposta in frequenza di un particolare filtro o alla risposta transitoria di un circuito a un segnale di ingresso improvviso.

Potrai inoltre confrontare i risultati della simulazione con le misurazioni del mondo reale o con gli effetti delle simulazioni che utilizzano valori differenti dei componenti.