Моделирование – это неотъемлемая часть процесса проектирования. Моделирование позволяет протестировать ваше устройство на виртуальном прототипе и фактически устранить все недостатки в его работе еще до выхода физического макета. Это значительно экономит ваши время и деньги. Вы получаете готовое работающее устройство с максимально возможной производительностью и быстродействием.
Основной чертой развития цифровой техники в последние годы является повышение быстродействия. Этот факт ставит перед разработчиком электронных средств и, в том числе, печатных плат (ПП) ряд новых задач.
Понятие “высокое быстродействие” зависит от конкретного проекта, относительная граница высокого быстродействия при рассмотрении ПП может начинаться с частот 50 МГц или для фронта сигнала короче, 1 нс. При проектировании цифровых устройств с высоким быстродействием, особое значение приобретает учет характера пассивных элементов цепи, печатных проводников и корпусов интегральных схем (ИС), которые являются элементами конструкции цифрового устройства. При низких рабочих частотах эти конструктивные элементы не оказывают большого влияния на работу схемы. С повышением частоты они начинают непосредственно влиять на электрические характеристики схемы. Для систем телекоммуникаций, где требования к быстродействию особенно высоки, цифровые системы должны работать с сигналами, фронты которых составляют доли наносекунд, что соответствует частотам в сотни и тысячи мегагерц. При таких скоростях передачи информации добавляются новые задачи: учет дрожания фронтов сигнала (джиттер), разности появления выходных сигналов на выводах микросхемы (расфазировка), учет потерь в проводниках и диэлектрике платы, применение дифференциальной передачи сигналов.
Передающим линиям и компонентам на ПП свойственно электромагнитное излучение (ЭМИ). Плата не удовлетворяет требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС), если максимальное ЭМИ превышает нормы ЭМС на любой частоте.
При проектировании электронной аппаратуры эксплуатируемой в условиях повышенного воздействия вибраций, разработчик сталкивается с необходимостью обеспечения её виброустойчивости. Виброустойчивость конструкции оценивается по следующим параметрам, а именно, собственным частотам колебаний, деформациям, напряжениям, формам колебаний. Оценить эти параметры можно только с помощью вычислений. Наиболее простым способом виброзащиты печатных плат является частотная отстройка. Сущность частотной отстройки заключается в том, чтобы вывести спектр собственных частот колебаний за верхнюю границу диапазона воздействующих вибраций, причем считается, что первая СЧК должна не менее чем на 20-30% превышать эту частоту. Недостаток частотной отстройки заключается в том, что она приводит к увеличению массы и габаритов ячеек.
Проектируя современные электронные устройства, разработчик всё чаще сталкивается с необходимостью решения задачи обеспечения теплового режима. Решить эту задачу можно тремя основными способами: естественное охлаждение, принудительное воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Применение методов расчёта, позволяет прогнозировать распределение тепловых полей в конструкции и своевременно предотвращать недопустимые перегревы. Естественное охлаждение подразумевает применение различных радиаторов, которые устанавливаются на тепловыделяющие ЭРЭ, размещённые на печатной плате. Радиаторы могут быть оригинальными и проектироваться непосредственно разработчиком, а могут применяться существующие, которые предлагаются сторонними изготовителями.