Добици:
- Способност да се убрзају нацрти шеме, избора компоненти и прорачуна снабдевања/потрошње помоћу вештачке интелигенције и унакрсне провере са листом података
- Могућност прегледа распореда ПЦБ-а, слагања слојева и правила интегритета сигнала уз подршку АИ
- Способност тестирања решења кола/распореда које је предложила АИ са ДРЦ-ом, симулацијом и мерењем прототипа
Електронски производ је производ две главне фазе: шематски: логички цртеж компоненти и веза и распоред (начин на који су ове компоненте физички распоређене на штампаној плочи). Дијаграм одређује "шта повезати"; „Где и како ће се спојити“ одређује се у изгледу. У овој јединици ћете видети како да користите АИ као акцелератор у обе фазе, али зашто се коначна одлука доноси на основу листа са подацима, симулације, провере правила дизајна (ДРЦ: Аутоматска провера производности и електричних правила) и мерења прототипа. Основна тензија овде је да АИ течно описује како би коло требало да функционише, али не мери стварне границе стварних компоненти које одаберете и физичку реалност ваше плоче.
Где је АИ јак у дизајну кола
АИ је јак у „размишљајућем“ делу дизајна: генерисање опција топологије, објашњавање како да се направи блок, показивање корака за примену формуле у таблици са подацима и изградња скелета налога. На пример, може вам дати кораке пројектовања разделника напона (једноставног кола које пропорционише улазни напон са два отпорника), нископропусног филтера или блока оп-амп појачала, по реду. Може да разговара о томе који пинови би имали смисла за повезивање периферних уређаја микроконтролера, које линије су осетљиве на шум. Помаже вам да направите стабло напајања: дијаграм који показује из ког регулатора се напаја сваки блок.
Али овде је неопходно направити критичну разлику: вредност отпорника, вредност кондензатора или избор регулатора који даје АИ је почетна тачка. Стварна вредност зависи од вашег напона/струје/толеранције, температурног опсега и листа података дела који одаберете. Детаљи као што су снага (снага) отпорника, отпорност на напон и ефекат ДЦ пристрасности кондензатора (његов капацитет опада са примењеним напоном), РДС(он) вредност МОСФЕТ-а су од виталног значаја за производ и верификовани су само из листа са подацима.
Прорачун снаге и напајања (интегритет напајања).
Један од најчешћих задатака је креирање буџета за напајање: сабирање струје коју сваки блок троши и одабир регулатора и путање напајања у складу с тим. АИ вам може помоћи да подесите ову табелу, али свака тренутна вредност у редовима мора да потиче из листа података те компоненте; АИ каже да „обично вуче оволико“ није валидација.
Савет: Нека АИ направи табелу буџета енергије као „празан костур“ (компонента, блок, мин/типична/максимална струја, изворна колона). Затим сами попуните сваку ћелију из таблице са подацима. Дакле, АИ штеди време, али не прави бројеве.
АИ може да вас подсети на опште принципе (поставити што је могуће ближе чипу, користити кратке и широке трагове, паралелизовати различите вредности) у вези са кондензаторима за раздвајање/заобилажење (кондензатор за раздвајање: кондензатор постављен близу краја напајања сваког чипа, задовољавајући изненадне потребе струје и потискујући шум). Међутим, одговор на питање колико и која вредност зависи од препоруке у техничком листу чипа и његове радне фреквенције.
Интегритет сигнала у ПЦБ распореду
Интегритет сигнала је способност сигнала да стигне до свог одредишта без изобличења на картици. Четири концепта се најчешће појављују у дизајну велике брзине:
- Референтна/уземљена раван: Непрекидни слој бакра кроз који протиче повратна струја сигнала. Ако се прекине, бука и зрачење ће се повећати.
- Повратни пут: Свака струја сигнала има повратну путању; Ова путања мора да тече непрекидно, одмах испод сигналног трага.
- Преслушавање: Сигнал једне стазе скаче на суседну стазу. Она се смањује са растојањем између њих и близином равни.
- Контрола импедансе: У линијама велике брзине, ширина трага и слагање слојева (слагање) се израчунавају да би се постигла одређена карактеристична импеданса (нпр. 50 Ω или 100 Ω диференцијал).
АИ је веома добар у претварању ових принципа у контролну листу. Можете описати свој распоред и питати "које ризике треба да проверим за интегритет сигнала у овом распореду?" Али вредности ширине трага, клиренса и импедансе се одређују помоћу алата за израчунавање поља за решавање поља или генератора у складу са стварним слојем и могућностима произвођача ваше картице; Вредност коју даје АИ попут „0,3 мм трага за 50 Ω“ дефинитивно треба да се провери јер зависи од дебљине слоја и материјала.
три мини кофера
Случај 1 — ДЦ замка пристрасности. Дизајнер филтрира линију од 3,3 В са АИ препорученим "10 µФ, 6,3 В, Кс7Р керамичким кондензатором." Картица је бучнија него што се очекивало. Када се измери, види се да овај кондензатор малог паковања губи више од половине свог ефективног капацитета испод 3,3 В (ефекат ДЦ пристрасности). Када се крива капацитет-напон у техничком листу испита, види се да ефективна вредност пада на ~4 µФ. АИ је дао општу вредност; стварно понашање је видљиво само из криве листа са подацима.
Случај 2 — скраћена уземљена раван. Инжењер описује њен распоред АИ, напомињући да „брза сигнална линија пролази кроз расцеп у земљиној равни испод“. АИ подсећа да ово може да продужи повратни пут и да изазове зрачење и буку, те да је неопходно не провлачити вод кроз прорез или стављати мостни кондензатор. Инжењер ово схвата као упозорење, визуелно верификује прорез у 3Д приказу плоче и преусмерава линију. Овде је АИ служио као контролна листа; Инжењер је донео одлуку са мерљивим оправдањем.
Случај 3 — Нетачно подударање пакета. Стажиста тражи од АИ да направи „отисак“ за конектор (шаблон острва лемљења компоненте на плочи). АИ даје мере које изгледају разумно. Стажиста користи ово без упоређивања са механичким цртежом произвођача; Када стигну картице, конектор не одговара. Исправан приступ је да се дословно провери сваки отисак са званичног механичког цртежа произвођача; АИ никада не може сам да заустави производњу отиска.
Шаблони упита који се могу копирати
ШАБЛОНА СКЕЛЕТА БУЏЕТА ЕНЕРГИЈЕ"Креирајте празну скелет табеле буџета напајања за следеће блокове: [листа блокова/чипова]. Колоне: компонента, напон напајања, мин/типична/максимална струја, извор (број странице са подацима), напомена. Оставите нумеричке вредности ПРАЗНЕ; имајте на уму да свака струја треба да се попуни на релевантном крајњем листу са подацима за избор.
ШАБЛОНА ЗА КОНТРОЛУ ИНТЕГРИТЕТА СИГНАЛА „Размотрите следећи изглед: [опис плоче; број слојева, брзих линија, осетљивих аналогних блокова]. Наведите ризике које треба да проверим за интегритет сигнала и напајања, ставку по ставку: континуитет уземљења, повратна путања, кондензатор за раздвајање, постављање кондензатора за раздвајање, провера њиховог постављања/мера провере и провера. информације за сваку ставку Тачан траг "ДАЈТЕ вредност ширине/импеданце."
ШАБЛОНА ЗА УПИТ О ИЗБОРУ КОМПОНЕНТЕ"Наведите параметре листа са подацима које треба да проверим када бирам компоненту за следећи блок: [опис блока, нпр. буцк регулатор]. За сваки параметар напишите зашто је важан и под којим условима рада је критичан (нпр. температура, ДЦ пристрасност, РДС(укључено), толеранција). НЕ ПРЕПОРУЧУЈЕМ одређени део из табеле са подацима; НЕ ПРЕПОРУЧУЈЕМ."
ПРЕГЛЕД ШЕМЕ „Прегледајте доњи шематски опис и затражите могуће грешке у обрасцу питања (нпр. 'да ли овај пин захтева отпорник за повлачење', 'да ли регулатор обезбеђује минималну струју оптерећења'). НЕМОЈТЕ РЕЋИ апсолутно тачно/нетачно; појавиће ми се листа питања која могу да проверим у односу на таблицу са подацима. Шема/паста: [реци]."
Слаби промпт / Јаки промпт
ВЕАК ПРОМПТ: "Који кондензатор да ставим за 3,3 В?"
ЈАКО УПИТ: „Објасните који критеријуми (капацитет, маргина отпорности на напон, ефекат ДЦ пристрасности, тип диелектрика
Слаб одзив вас позива да направите једну вредност; Моћни упит вам даје оквир који поставља права питања.
Верификациони слојеви у дизајну кола/ПЦБ-а
слој
Шта ради
Улога АИ
Датасхеет
Враћа стварне границе компоненте
Генерише листу параметара и питање
Симулација (СПИЦЕ)
Нумерички предвиђа понашање кола
Инсталација излаза и нацрт листе мрежа
ДРЦ/ЕРЦ
Провера производности и електричних правила
Даје листу правила за проверу
Мерење прототипа
Исправке на правој картици
Препоручује план мерења и испитну тачку
Опрез: Чак је и СПИЦЕ симулација (решавање кола помоћу математичког модела) добра само колико је тачност модела. Симулација коју је успоставила АИ не гарантује стварност без урачунавања стварних модела компоненти и паразитских ефеката (отпор/индуктивност трагова).
Уобичајене грешке
- Не проверава вредност компоненте коју је дала АИ са подацима. ДЦ пристрасност, температура и ограничења снаге су одлучујући за производ.
- Узимајући у обзир импедансу/ширину трага независно од слагања слојева. Вредност варира у зависности од материјала и дебљине; Површина се израчунава помоћу алата за решавање/генератор.
- Не проверава отисак механичким цртежом. Погрешан узорак острва лемљења ће уништити целу плочу.
- С обзиром да је дизајн завршен када прође ДРЦ. Чак и ако се прогласе ДРЦ правила, интегритет сигнала и термално понашање се верифицирају одвојено.
- Стављање АИ СПИЦЕ резултата на место прототипа. Симулација је предвиђање; Коначна реч је ваше мерење.
Укратко
У овој јединици сте позиционирали АИ као акцелератор и генератор контролне листе у дијаграму кола, буџету напајања и распореду ПЦБ-а. АИ предлаже топологију, израчунава скеле, подсећа на ризике интегритета сигнала и генерише питања за преглед. Али свака вредност компоненте је верификована из листа са подацима, свака вредност импедансе/трага из прорачуна слојева слоја, сваки отисак из механичког цртежа и свака одлука о дизајну из ДРЦ-а, симулација и мерење прототипа. Користите вештачку интелигенцију као партнера који вас „тера да постављате права питања“ уместо да вам „даје бројеве“.
Задатак апликације
Изаберите мали блок струјног кола (нпр. буцк регулатор или интерфејс сензора). Прво извуците параметре листа података који ће се контролисати из АИ помоћу шаблона „Упит за избор компоненте“. Затим поставите празну табелу са шаблоном „Костур буџета енергије“ и попуните вредности за две компоненте из стварних листова података. На крају, користите шаблон „Контролна листа интегритета сигнала“ да бисте навели ризике примене и напишите како ћете сваки од њих верификовати.
контролна листа
- [ ] Проверио сам сваку вредност компоненте коју је АИ предложио из табеле (укључујући ДЦ пристрасност, температуру, снагу).
- [ ] Нисам прилагодио струје у табели буџета за напајање АИ, већ сам их попунио из листова са подацима.
- [ ] Израчунао сам вредности импедансе/ширине трага помоћу стека слојева и алата за решавање/генератор поља.
- [ ] Упоредио сам сваки отисак са механичким цртежом произвођача.
- [ ] Планирао сам да проверим распоред помоћу ДРЦ/ЕРЦ, симулације и плана мерења прототипа.
- [ ] Означио сам АИ излаз као прелиминарни за верификовање, а не као коначни дизајн.