Bölüm 2 / 12

Zynjyr dizaýnynda we PCB ýerleşiş goldawynda emeli intellekt

Girdeji:

  • AI bilen shematiki, komponentleri saýlamak we üpjün etmek / sarp etmek hasaplamalaryny çaltlaşdyrmak we maglumatlar sahypasy bilen kesişmek ukyby
  • AI goldawy bilen PCB ýerleşişini, gatlaklaryň ýerleşdirilmegini we signalyň bütewiligini gözden geçirmek ukyby
  • AI tarapyndan DRC, simulýasiýa we prototip ölçegi bilen teklip edilýän zynjyr / ýerleşiş çözgütlerini barlamak ukyby

Elektron önüm iki esasy basgançagyň önümidir: shematiki: komponentleriň we birikmeleriň logiki çyzgysy we ýerleşişi (bu komponentleriň çap edilen elektron tagtasynda fiziki taýdan tertipleşdirilişi). Diagramma "nämäni birikdirmelidigini" kesgitleýär; "Nirede we nädip birikdiriljekdigi" düzülişde kesgitlenýär. Bu bölümde iki fazada tizlendiriji hökmünde AI-ni nädip ulanmalydygyny görersiňiz, ýöne näme üçin gutarnykly kararyň maglumat tablisasy, simulýasiýa, dizaýn düzgünini barlamak (DRC: Önümçiligiň we elektrik düzgünleriniň awtomatiki barlagy) we prototip ölçegi bilen kabul edilýär. Bu ýerdäki esasy dartgynlyk, AI zynjyryň nähili işlemelidigini erkin düşündirýär, ýöne saýlan komponentleriň hakyky çäklerini we tagtanyň fiziki hakykatyny ölçemeýär.

AI zynjyr dizaýnynda güýçli

AI dizaýnyň “pikirleniş” böleginde güýçlidir: topologiýa opsiýalaryny döretmek, blok gurmagyň usullaryny düşündirmek, maglumat tablisasynda formulany ulanmagyň ädimlerini görkezmek we hasabyň süňküni gurmak. Mysal üçin, wolt bölüjisiniň (giriş naprýa twoeniýesini iki rezistor bilen deňeşdirýän ýönekeý zynjyr), pes geçişli süzgüç ýa-da amp güýçlendiriji blokyň dizaýn ädimlerini berip biler. Haýsy nokatlaryň seslere duýgur mikrokontrolyň periferiýalaryny birikdirmegiň manylydygyny ara alyp maslahatlaşyp bilersiňiz. Güýç agajy döretmäge kömek edýär: her blokdan haýsy sazlaýjynyň iýmitlenýändigini görkezýän diagramma.

Hereöne bu ýerde möhüm tapawut goýmaly: AI tarapyndan berlen rezistor bahasy, kondensator bahasy ýa-da sazlaýjy saýlama başlangyç nokat. Hakyky bahasy naprýatageeniýe / tok / çydamlylyk, temperatura diapazony we saýlan bölegiňiziň maglumat tablisasyna baglydyr. Bir rezistoryň güýji (watt), naprýa .eniýe çydamlylygy we kondensatoryň DC täsirliligi (kuwwaty ulanylýan naprýa witheniýe bilen peselýär), MOSFET-iň RDS (bahasy) ýaly jikme-jiklikler önümde möhüm ähmiýete eýe we diňe maglumatlar sahypasynda barlanýar.

Kuwwat we üpjünçilik (güýç bütewiligi) hasaplamak

Iň ýaýran meseleleriň biri güýç býudjetini döretmekdir: her blokyň näçe tok çekýändigini goşmak we şoňa laýyklykda sazlaýjy we üpjünçilik ýoluny saýlamak. AI bu tablisany gurnamaga kömek edip biler, ýöne hatarlardaky her bir häzirki baha şol komponentiň maglumat tablisasyndan bolmalydyr; AI "adatça muny köp çekýär" diýmek tassyklama däl.

Maslahat: AI güýç býudjet tablisasyny "boş skelet" (komponent, blok, min / adaty / iň ýokary tok, çeşme sütüni) hökmünde guruň. Soňra her öýjügi maglumat tablisasyndan dolduryň. Şonuň üçin AI wagt tygşytlaýar, ýöne san düzmeýär.

AI size kondensatorlary bölmek / aýlanyp geçmek (umumy kondensator: her çipiň üpjünçiliginiň ujuna ýakyn ýerde ýerleşýän, duýdansyz häzirki talaplary kanagatlandyrýan we sesi basýan) umumy ýörelgeleri (mümkin boldugyça çipe ýakyn goýuň, gysga we giň yzlary ulanyň, dürli bahalary paralelleşdiriň) ýatladyp biler. Şeýle-de bolsa, näçeräk we haýsy bahanyň çipiň maglumat sahypasyndaky maslahat berişine we işleýiş ýygylygyna baglydygy baradaky soraga jogap.

PCB düzülişinde signal bütewiligi

Signalyň bitewiligi, signalyň kartada ýoýulmazdan, barmaly ýerine ýetmek ukybydyr. Speedokary tizlikli dizaýnda dört düşünje köplenç ýüze çykýar:

  • Salgy / ýer tekizligi: signalyň yzyna gaýdýan tok akýan üznüksiz mis gatlagy. Eger kesilse, ses we radiasiýa köpeler.
  • Yza gaýdyp geliş ýoly: Her signal tokynyň gaýdyp geliş ýoly bar; Bu ýol signal yzynyň aşagynda üznüksiz akmalydyr.
  • Krosstalk: Bir ýoluň signaly goňşy ýoda bökýär. Aralary bilen uçaryň ýakynlygy bilen azalýar.
  • Impedans dolandyryşy: speedokary tizlikli çyzyklarda belli bir häsiýetli impedensiýa (meselem, 50 Ω ýa-da 100 Ω diferensial) ýetmek üçin yz giňligi we gatlagy ýygnamak (hasaplamak) hasaplanýar.

AI bu ýörelgeleri gözegçilik sanawyna öwürmekde gaty ökde. Tertibiňizi suratlandyryp bilersiňiz we "bu tertipde signalyň bitewiligini barlamak üçin haýsy töwekgelçilikleri barlamaly?" Emma yzyň giňligi, arassalanylyşy we impedans bahalary meýdan çözüji ýa-da generatoryň hasaplaýyş guraly bilen kartyňyzyň hakyky gatlagyna we öndürijiniň ukybyna görä kesgitlenýär; AI tarapyndan "50 for üçin 0,3 mm yz" ýaly baha hökman barlanmalydyr, sebäbi bu gatlagyň galyňlygyna we materialyna baglydyr.

üç sany kiçi halat

1-nji waka - DC taraplaýyn duzak. Dizaýner, 3.3 V çyzygyny AI-iň maslahat berýän "10 µF, 6.3 V, X7R keramiki kondensator" bilen süzýär. Kart garaşylýandan has sesli. Ölçelende, bu kiçijik paket kondensatorynyň täsirli kuwwatynyň ýarysyndan gowragyny 3,3 V-den pes (DC ikitaraplaýyn täsiri) ýitirýändigi görünýär. Maglumat sahypasyndaky kuwwatlyk naprýa .eniýesi egrisi gözden geçirilende, täsirli bahanyň ~ 4 µF çenli aşaklaýandygy görünýär. AI umumy baha berdi; hakyky özüni alyp barşy diňe maglumat tablisasynyň egrisinden görünýär.

2-nji hadysa - Gury ýer tekizligi. Bir inerener, AI-de ýerleşişini suratlandyrýar, "ýokary tizlikli signal çyzygynyň aşagyndaky ýer tekizliginde bölünişikden geçýär". AI munuň gaýdyp geliş ýoluny uzaldyp, radiasiýa we ses çykaryp biljekdigini, çyzygyň üstünden geçmeli däldigini ýa-da köpri kondensatoryny goýmaly däldigini ýatladýar. Inerener muny duýduryş hökmünde kabul edýär, tagtanyň 3D görnüşinde çyzgyny wizual barlaýar we çyzgyny ugrukdyrýar. Bu ýerde AI gözegçilik sanawy bolup hyzmat etdi; Inerener, ölçenip boljak esas bilen karar berdi.

3-nji waka - paketiň nädogry gabat gelmegi. Tejribeli AI-den birleşdiriji (tagtadaky komponentiň lehim ada nagşy) üçin "aýak yzy" döretmegini soraýar. AI ýerlikli görünýän ölçegleri berýär. Tejribeli muny öndürijiniň mehaniki çyzgysy bilen deňeşdirmän ulanýar; Kartlar gelende birleşdiriji gabat gelenok. Dogry çemeleşme, öndürijiniň resmi mehaniki çyzgylaryndan her aýak yzy sözlerini barlamak; AI hiç haçan aýak yzy önümçiligini özbaşdak ýapyp bilmez.

Göçürip bolýan gyssagly şablonlar

POWER BUDGET SKELETON TEMPLATE "Aşakdaky bloklar üçin boş güýç býudjet stoly skeletini dörediň: [sanaw bloklary / çipleri]. Sütünler: komponent, üpjün naprýa .eniýesi, min / tipiki / iň ýokary tok, çeşme (maglumat sahypasynyň belgisi), bellik. San bahalaryny goýuň BLANK; her tok degişli maglumat tablisasyndan doldurylmalydygyny belläň.

MÖHÜM INTEGRITY ÇEKLIST TEMPLATY "Aşakdaky tertibi gözden geçiriň: [tagtanyň beýany; gatlaklaryň sany, çalt çyzyklar, duýgur analog bloklar]. Signalyň bitewiligini we güýç bitewiligini, elementler boýunça elementleri: ýerüsti uçaryň üznüksizligi, gaýdyp barýan ýol, kondensatoryň ýerleşdirilmegi, kroskast, impedans barlagy goşuň. gymmaty. "

KOMPONENT SAYLAMA SORAGY TEMPLATY "Aşakdaky blok üçin bir komponent saýlanylanda barlamaly maglumat tablisasynyň parametrlerini sanaň:

SCHEME REVIEW TEMPLATE "Aşakdaky shematiki beýany gözden geçiriň we sorag görnüşinde bolup biläýjek ýalňyşlyklary soraň (meselem:" bu pin çekiş rezistory talap edýärmi? "," Düzgünleşdiriji iň az ýük akymyny üpjün edýärmi? "). Hakyky / ýalňyş diýmäň; maglumat tablisasyna garşy barlamak üçin soraglaryň sanawyny açar. Shema: [resept / pasta].

Gowşak haýyş / Güýçli haýyş

WEAK PROMPT: "3.3 V üçin haýsy kondensator goýmaly?"

Güýçli teklip: "Haýsy ölçegleri (kuwwat, naprýatageeniýe margin bilen çydamlylygy, DC ikitaraplaýyn täsiri, dielektrik görnüşi) düşündiriň

Gowşak haýyş, ýekeje bahany düzmäge çagyrýar; Güýçli teklip, dogry soraglary berýän marque berýär.

Zynjyr / PCB dizaýnynda barlag gatlaklary

gatlak

Näme edýär

AI-iň roly

Maglumatlar sahypasy

Komponentiň hakyky çäklerini görkezýär

Parametrleriň sanawyny we soragyny döredýär

Simulýasiýa (SPICE)

Zynjyryň özüni alyp barşyny san taýdan çaklaýar

Netijeleri gurmak we net sanawy

DRC / ERC

Önümçilik we elektrik düzgünini barlamak

Barlamak üçin düzgünleriň sanawyny berýär

Prototip ölçegi

Hakyky kartada düzedişler

Ölçeg meýilnamasyny we synag nokadyny maslahat berýär

Üns beriň: Hatda SPICE simulýasiýasy (zynjyry matematiki model bilen çözmek) diňe modeliň takyklygy ýaly gowy. AI tarapyndan döredilen simulýasiýa hakyky komponent modellerini we parazit täsirlerini (yzlaryň garşylygy / induksiýasy) hasaba almazdan hakykaty kepillendirmeýär.

Adaty ýalňyşlyklar

  • AI tarapyndan berlen komponent bahasyny maglumat tablisasy bilen barlamazlyk. DC görnüşi, temperatura we güýç çäkleri önüm üçin aýgytlydyr.
  • Gatnaşykdan garaşsyz impedans / yz giňligini göz öňünde tutuň. Gymmatlyk material we galyňlyk bilen üýtgeýär; Meýdany çözüji / generator guraly bilen hasaplanýar.
  • Mehaniki çyzgy bilen aýak yzyny barlamazlyk. Nädogry lehim adasynyň nagşy tutuş tagtany hapa eder.
  • Dizaýn DRC-den geçenden soň gutarandygyny göz öňünde tutsak. DRC düzgünleri kabul edilse-de, signalyň bitewiligi we ýylylyk häsiýeti aýratyn barlanýar.
  • AI-iň SPICE netijesini prototipiň ýerine goýmak. Simulýasiýa çaklamadyr; Iň soňky söz siziň ölçegiňizdir.

Gysgaça

Bu bölümde AI-ni zynjyr diagrammasynda, güýç býudjetinde we PCB düzülişinde tizlendiriji we gözegçilik sanawy generatory hökmünde ýerleşdirdiňiz. AI topologiýany, skaf hasaplamalaryny teklip edýär, signalyň bitewiligi töwekgelçiligini ýada salýar we gözden geçiriş soraglaryny döredýär. Everyöne her bir komponentiň bahasy maglumatlar sahypasyndan, gatlak stakany hasaplamakdan her impedans / yz bahasy, mehaniki çyzgydan her aýak yzy we DRC-den her dizaýn karary, simulýasiýa we prototip ölçegi bilen barlanýar. AI-i “size san berýär” däl-de, “dogry sorag bermäge mejbur edýän” hyzmatdaş hökmünde ulanyň.

Programma meselesi

Kiçijik zynjyr blokyny saýlaň (meselem, tok sazlaýjy ýa-da datçik interfeýsi). Ilki bilen "Komponent saýlamak talaby" şablony bilen AI-den dolandyryljak maglumat tablisasynyň parametrlerini çykaryň. Soňra "Güýç býudjet skeleti" şablony bilen boş stol guruň we hakyky maglumatlar tablisasyndaky iki komponent üçin bahalary dolduryň. Ahyrynda, ýerleşdiriş töwekgelçiligini sanamak we hersini nädip barlajakdygyňyzy ýazmak üçin “Signal bütewiligini barlamak sanawy” şablonyny ulanyň.

gözegçilik sanawy

  • [] Maglumatlar tablisasyndan teklip edilen AI-iň her bir komponent bahasyny barladym (DC ikitaraplaýynlygy, temperatura, güýç goşmak bilen).
  • [] Energetika býudjetiniň tablisasyndaky toklary AI-e uýgunlaşdyrmadym, ýöne maglumat sahypalaryndan doldurdym.
  • [] Impedans / yz giňligi bahalaryny gatlak stakasy we meýdan çözüji / generator guraly bilen hasapladym.
  • [] Her aýak yzyny öndürijiniň mehaniki çyzgysy bilen deňeşdirdim.
  • [] Düzümi DRC / ERC, simulýasiýa we prototip ölçeg meýilnamasy bilen barlamagy meýilleşdirdim.
  • [] AI çykyşyny soňky dizaýn däl-de, tassyklanjak deslapky hökmünde belledim.