Eining 2 / 12

Gervigreind í hringrásarhönnun og PCB skipulagsstuðningi

Hagnaður:

  • Geta til að flýta fyrir skýringarmyndum, vali á íhlutum og drögum að útreikningi á framboði/neyslu með gervigreind og krossstaðfesta með gagnablaði
  • Geta til að endurskoða PCB skipulag, lagastöflun og reglur um merki heiðarleika með AI stuðningi
  • Geta til að prófa hringrás / útlitslausnir sem gervigreindar ráðleggja með DRC, uppgerð og frumgerðamælingu

Rafræn vara er afrakstur tveggja meginþrepa: skýringarmynd: rökrétt teikning á íhlutum og tengingum og skipulagi (hvernig þessum íhlutum er líkamlega raðað á prentplötuna). Skýringarmyndin ákvarðar "hvað á að tengja"; „Hvar og hvernig það verður tengt“ er ákveðið í útlitinu. Í þessari einingu muntu sjá hvernig á að nota gervigreind sem hraðal í báðum áföngum, en hvers vegna endanleg ákvörðun er tekin með gagnablaði, uppgerð, hönnunarregluskoðun (DRC: Automatic check of manufacturability and electrical rules) og frumgerðamælingu. Grunnspennan hér er sú að gervigreind lýsir reiprennandi hvernig hringrás ætti að virka, en hún mælir ekki raunveruleg mörk þeirra raunverulegu íhluta sem þú velur og líkamlegan veruleika borðsins þíns.

Þar sem gervigreind er sterk í hringrásarhönnun

Gervigreind er sterk í „hugsandi“ hluta hönnunar: að búa til staðfræðivalkosti, útskýra hvernig á að byggja blokk, sýna skref til að beita formúlu í gagnablaði og byggja beinagrind reiknings. Til dæmis getur það gefið þér hönnunarþrep spennuskila (einföld hringrás sem mælir innspennu með tveimur viðnámum), lágrásarsíu eða op-magnarablokk, í röð. Getur rætt hvaða pinna væri skynsamlegt að tengja jaðartæki örstýringar, hvaða línur eru viðkvæmar fyrir hávaða. Það hjálpar þér að búa til krafttré: skýringarmynd sem sýnir hvaða þrýstijafnara hver blokk er fóðruð frá.

En hér er nauðsynlegt að gera mikilvægan greinarmun: Viðnámsgildið, þéttagildið eða val á þrýstijafnara gefið af AI er upphafspunktur. Raunverulegt gildi fer eftir spennu / straumi / umburðarlyndi, hitastigi og gagnablaði hlutans sem þú velur. Upplýsingar eins og afl (watta) viðnáms, spennuþol og DC hlutdrægni áhrif þétta (geta hans lækkar með álagðri spennu), RDS(on) gildi MOSFET eru mikilvæg í vörunni og eru aðeins staðfest úr gagnablaðinu.

Útreikningur afl og framboðs (aflheilleika).

Eitt af algengustu verkunum er að búa til orkuáætlun: að leggja saman hversu mikinn straum hver blokk dregur og velja eftirlitsaðila og framboðsleið í samræmi við það. AI getur hjálpað þér að setja upp þessa töflu, en hvert núverandi gildi í röðunum verður að koma úr gagnablaði þess íhluta; AI sem segir „það togar venjulega svona mikið“ er ekki staðfesting.

Ábending: Láttu gervigreindina smíða orkuáætlunartöfluna sem „tóma beinagrind“ (íhluti, blokk, lágmark/venjulegur/hámarksstraumur, uppspretta dálkur). Fylltu síðan út hvern reit sjálfur úr gagnablaðinu. Svo gervigreind sparar tíma en býr ekki til tölur.

AI getur minnt þig á almennar reglur (settu eins nálægt flísinni og mögulegt er, notaðu stuttar og breiðar spor, samsíða mismunandi gildi) varðandi aftengingu/hjáveituþétta (aftengingarþéttir: þétti staðsettur nálægt framboðsenda hvers flísar, uppfyllir skyndilegar straumþörf og bælir hávaða). Hins vegar, svarið við spurningunni um hversu mörg og hvaða gildi veltur á tilmælum í gagnablaði flísarinnar og notkunartíðni hennar.

Merkjaheilleiki í PCB skipulagi

Merkjaheilleiki er hæfni merkis til að ná áfangastað án þess að vera brengluð á kortinu. Fjögur hugtök koma oftast upp í háhraðahönnun:

  • Viðmiðun/jarðplan: Samfellda koparlagið sem afturstraumur merkis rennur í gegnum. Ef það er rofið mun hávaði og geislun aukast.
  • Afturleið: Sérhver merkisstraumur hefur afturleið; Þessi leið verður að flæða óslitið, rétt fyrir neðan merkismerkið.
  • Crosstalk: Merki einnar brautar hoppar á nágrannabrautina. Það minnkar með fjarlægðinni á milli þeirra og nálægð flugvélarinnar.
  • Viðnámsstýring: Í háhraðalínum er rekjabreidd og lagstöflun (uppsöfnun) reiknuð út til að ná ákveðnu einkennandi viðnámi (t.d. 50 Ω eða 100 Ω mismunur).

Gervigreind er mjög góð í að breyta þessum meginreglum í gátlista. Þú getur lýst útlitinu þínu og spurt "hvaða áhættu ætti ég að athuga hvort merki heilindi í þessu skipulagi?" En rekjabreidd, úthreinsun og viðnámsgildi eru ákvörðuð af reitleysistækinu eða rafallreiknitækinu í samræmi við raunverulegan lagastafla og getu framleiðanda kortsins þíns; Gildi gefið upp af AI eins og "0,3 mm spor fyrir 50 Ω" ætti örugglega að vera staðfest vegna þess að það fer eftir lagþykktinni og efninu.

þrjú smámál

Tilfelli 1 - DC hlutdrægni gildra. Hönnuður síar 3,3 V línuna með ráðlögðum gervigreindum „10 µF, 6,3 V, X7R keramikþétti“. Kortið er háværara en búist var við. Við mælingu sést að þessi litli pakkiþétti missir meira en helming af virku afkastagetu sínu undir 3,3 V (DC bias effect). Þegar afkastagetu-spennuferillinn í gagnablaðinu er skoðaður sést að virkt gildi lækkar í ~4 µF. AI hafði gefið almennt gildi; Raunveruleg hegðun er aðeins augljós af ferli gagnablaðsins.

Tilfelli 2 - Stypt jarðplan. Verkfræðingur lýsir skipulagi þess fyrir gervigreindinni og tekur fram að "háhraða merkjalína fer í gegnum klofning í jarðplaninu undir." AI minnir á að þetta geti lengt afturleiðina og valdið geislun og hávaða og að það þurfi ekki að fara línuna í gegnum raufina eða setja brúarþétta. Verkfræðingurinn tekur þetta sem viðvörun, sannreynir raufina sjónrænt í þrívíddarmynd af borðinu og endurleiðir línuna. Hér þjónaði gervigreind sem gátlisti; Verkfræðingur tók ákvörðunina með mælanlegum rökstuðningi.

Tilfelli 3 — Röng pakkasamsvörun. Nemi biður gervigreindina um að búa til „fótspor“ fyrir tengi (lóðmálmeyjamynstur íhlutans á borðinu). AI gefur mælingar sem virðast sanngjarnar. Nemandi notar þetta án þess að bera það saman við vélrænni teikningu framleiðanda; Þegar kortin koma passar tengið ekki. Rétt aðferð er að sannreyna hvert fótspor orðrétt út frá opinberri vélrænni teikningu framleiðanda; Gervigreind getur aldrei lokað fótsporaframleiðslu á eigin spýtur.

Afritanleg hvetja sniðmát

POWER BUDGET SKELETON Sniðmát"Búa til auða orku fjárhagsáætlun töflu beinagrind fyrir eftirfarandi blokkir: [lista blokkir/flísar]. Dálkar: íhlutur, framboðsspenna, lágmark/venjulegur/hámark straumur, uppspretta (blaðsíðunúmer gagnablaðs), athugið. Skildu eftir tölugildi BLANK; athugið að hver straumur ætti að vera fylltur út úr viðeigandi gagnablaði og endaspjald I.

SKJÁTLISTA MYNDAHEIÐLEIKAR "Hugsaðu um eftirfarandi útlit: [töflulýsing; fjöldi laga, hraðlínur, viðkvæmar hliðstæðar blokkir]. Lýstu áhættunni sem ég þarf að athuga með heilleika merkja og aflheilleika, atriði fyrir atriði: samfellu jarðplans, afturslóð, staðsetning þétta aftengja, þverræðing, viðnámsprófun/viðnámsathugun. Bættu við 'hvernig ég geri upplýsingar um hvern hlut. "Gefðu breidd/viðnám gildi."

FYRIRFRÆÐISMÁTAMÆÐ fyrir HLUTAVAL"Skrifaðu færibreytur gagnablaðsins sem ég ætti að athuga þegar ég vel íhluta fyrir eftirfarandi reit: [blokklýsing, t.d. buck regulator]. Skrifaðu fyrir hverja færibreytu hvers vegna hún er mikilvæg og við hvaða rekstrarskilyrði hún er mikilvæg (t.d. hitastig, DC hlutdrægni, RDS(kveikt), umburðarlyndi). Velja EKKI hlutann; Ég Mæli með."

SCHEME REVIEW SEMPLATE"Skoðaðu skýringarmyndalýsinguna hér að neðan og biddu um mögulegar villur á spurningaformi (t.d. 'þarf þessi pinna uppdráttarviðnám', 'veitir þrýstijafnarinn lágmarkshleðslustraum'). EKKI SEGJA algert satt/ósatt; það mun skjóta upp lista yfir spurningar fyrir mig til að athuga með gagnablaðinu. Scheme: [uppskrift]."

Veik kvaðning / Sterk kvaðning

VEIK boð: "Hvaða þétta ætti ég að setja fyrir 3,3 V?"

STERK HRINGING: „Útskýrðu hvaða viðmiðanir (geta, spennuþolsmörk, DC hlutdrægni, gerð rafstraums)

Veika kvaðningurinn býður þér að búa til eitt gildi; Öflug boð gefur þér tjald sem spyr réttu spurninganna.

Staðfestingarlög í hringrás/PCB hönnun

lag

Hvað gerir

Hlutverk gervigreindar

Gagnablað

Skilar raunverulegum mörkum íhlutsins

Býr til færibreytulista og spurningu

Hermun (SPICE)

Spáir tölulega fyrir um hegðun hringrásar

Uppsetning úttaks og útlínur netlista

DRC/ERC

Framleiðsluhæfni og rafmagnseftirlit

Gefur lista yfir reglur til að athuga

Frumgerð mæling

Leiðréttir á alvöru korti

Mælir með mæliáætlun og prófunarstað

Varúð: Jafnvel SPICE uppgerðin (að leysa hringrásina með stærðfræðilegu líkani) er aðeins eins góð og nákvæmni líkansins. Eftirlíkingin sem gervigreind hefur komið upp ábyrgist ekki raunveruleikann án þess að gera grein fyrir raunverulegum íhlutalíkönum og sníkjudýraáhrifum (viðnám/inductance spors).

Algeng mistök

  • Athugaðu ekki íhlutagildið sem gervigreindin gefur upp með gagnablaðinu. DC hlutdrægni, hitastig og aflmörk eru afgerandi fyrir vöruna.
  • Miðað við viðnám/sporbreidd óháð lagastöflun. Gildi er mismunandi eftir efni og þykkt; Flatarmálið er reiknað út með leysi-/rafallatólinu.
  • Ekki staðfesta fótsporið með vélrænni teikningu. Rangt lóðaeyjamynstur mun rusla öllu borðinu.
  • Miðað við hönnunina lokið þegar hún hefur farið framhjá DRC. Jafnvel þó að reglur DRC séu samþykktar, eru heilindi merkja og hitauppstreymi staðfest sérstaklega.
  • Setja SPICE niðurstöðu gervigreindar í stað frumgerðarinnar. Uppgerð er spá; Lokaorðið er mæling þín.

Í stuttu máli

Í þessari einingu hefur þú staðsett gervigreind sem eldsneytisgjöf og gátlistarafall í hringrásarmynd, orkuáætlun og PCB skipulagi. Gervigreind stingur upp á staðfræði, vinnupallar útreikninga, minnir á hættur á heilindum merkja og býr til endurskoðunarspurningar. En hvert íhlutagildi er sannreynt úr gagnablaðinu, hvert viðnáms-/rekjagildi úr útreikningi lagstafla, hvert fótspor frá vélrænni teikningu og sérhver hönnunarákvörðun frá DRC, uppgerð og frumgerðamælingu. Notaðu gervigreind sem samstarfsaðila sem „læður þig spyrja réttu spurninganna“ frekar en „gefur þér tölur“.

Umsóknarverkefni

Veldu lítinn hringrásarblokk (t.d. þrýstijafnara eða skynjaraviðmót). Dragðu fyrst út færibreytur gagnablaðsins sem á að stjórna úr gervigreindinni með sniðmátinu „Val íhluta“. Settu síðan upp auða töflu með „Power Budget skeleton“ sniðmátinu og fylltu út gildin fyrir tvo íhlutina úr raunverulegu gagnablöðunum. Notaðu að lokum sniðmátið „Signal integrity gátlista“ til að skrá upp dreifingaráhættu og skrifa hvernig þú munt sannreyna hverja og eina.

gátlisti

  • [ ] Ég sannreyndi hvert íhlutagildi AI sem lagt var upp með úr gagnablaðinu (þar á meðal DC hlutdrægni, hitastig, afl).
  • [ ] Ég aðlagaði ekki straumana í orkuáætlunartöflunni að gervigreindinni heldur fyllti þá út úr gagnablöðunum.
  • [ ] Ég reiknaði út viðnáms-/rekjabreiddargildin með lagastaflanum og reitleysis-/rafallatólinu.
  • [ ] Ég bar hvert fótspor saman við vélrænni teikningu framleiðanda.
  • [ ] Ég ætlaði að sannreyna skipulagið með DRC/ERC, uppgerð og frumgerð mælingaráætlunar.
  • [ ] Ég merkti gervigreindarúttakið sem bráðabirgðapróf til að staðfesta, ekki endanlega hönnun.