Een uitgebreide gids over Advanced Design System (ADS)

ADS-software is een handig hulpmiddel voor ontwerpers, ingenieurs en bedrijven om snel hoogwaardige componenten en systemen te ontwerpen en te produceren.

Deze software maakt het ontwerpen en simuleren van onderdelen moeiteloos, hoe complex het ook is. Bovendien is het gemakkelijk te leren en aan te passen dankzij de intuïtieve interface.

ADS heeft een revolutie teweeggebracht in de wereld van circuitontwerp en systeemontwerp voor elektronica, auto’s en andere industrieën, die deze unieke oplossing snel adopteren met kant-en-klare functies en functionaliteiten.

Laten we het dus hebben over ADS-software en ontdekken hoe deze u kan helpen.

Wat is ADS?

Geavanceerd ontwerpsysteem (ADS) is de toonaangevende ontwerp-, simulatie- en automatiseringssoftware voor elektronische circuits, ontwikkeld door PathWave Design, dat onder Keysight Technologies valt.

ADS-software biedt een geïntegreerde omgeving voor het ontwerpen van elektronische RF-systemen zoals draadloze netwerken, mobiele telefoons, satellietcommunicatie, semafoons, snelle datalinks en radarsystemen. De eerste release verscheen in 1985 met de naam – Microwave Design System (MDS). ADS werd in 2016 geïntroduceerd met een verbetering van de snelheid, prestaties en ontwerpflexibiliteit.

Ontwerpers kunnen ADS gebruiken in elke stap van hun ontwerpproces, van schematisch vastleggen, controleren van ontwerpregels en lay-out tot simulatie van elektromagnetische velden en simulatie van tijddomein- en frequentiedomeincircuits. Op deze manier kunnen ontwerpers eenvoudig RF-ontwerpen karakteriseren en optimaliseren zonder gereedschap of systemen te veranderen.

Kenmerken van ADS

Enkele van de kenmerken van ADS zijn als volgt:

  • Ontwerpsjablonen: ADS biedt u geïntegreerde ontwerpondersteuning door middel van handige sjablonen die u kunt gebruiken om snel aan de slag te gaan, zonder dat u veel tijd hoeft te besteden aan elk ontwerpstuk om het helemaal opnieuw te maken.
  • Componentenbibliotheken: U krijgt een uitgebreide bibliotheek met componenten waar u het benodigde onderdeel kunt vinden om aan uw ontwerp toe te voegen. Dit zal ook veel van uw tijd besparen. Het enige dat u hoeft te doen, is door verschillende componenten bladeren en degene kiezen die nodig zijn voor uw ontwerp.
  • Automatische synchronisatie: met ADS kunt u de lay-out automatisch synchroniseren om de werkelijke lay-out te visualiseren tijdens het ontwerpen van de schema’s.

  • Flexibiliteit: u kunt meer ontwerpsucces behalen met een volledige desktopflow. Neem daarnaast toonaangevende industrie- en gieterijontwerpen op om uw ontwerpen te maken volgens de huidige normen. U kunt uw niet-lineaire ontwerp ook modelleren via X-parameters. Mocht u zich afvragen: X-parameters is het gedeponeerde handelsmerk van Keysight in de VS, JP, EU en andere delen van de wereld. X-parameters bevatten vergelijkingen en formaten om te helpen bij het ontwerpen.
  • Display-optimalisatie: u kunt de weergave van gegevens en cockpit optimaliseren om te krijgen waar u van droomde. Het zal u ook helpen de opbrengst te verhogen, omdat u ontwerpen kunt visualiseren en eenvoudig kunt wijzigen om ontwerpen van hoge kwaliteit te produceren zonder veel iteraties.
  • Integratie: U kunt de ADS-software integreren met de elektromagnetische simulatoren van PathWave. Zo krijg je een duidelijk beeld van je ontwerp vanuit een 360-gradenbeeld en kun je ook bepalen of het werkt zoals verwacht. Als gevolg hiervan kunt u de verbeterpunten vinden en uw ontwerpen effectiever maken.
  • Beheer: de ADS-software bevat alle gegevens met betrekking tot uw ontwerp, componenten en het volledige systeem dat u wilt maken. Het maakt het ook gemakkelijker voor u om uw werkruimte te beheren om de productie te versnellen. U kunt zelfs uw werkruimte delen en beheren met uw teams.
  Hoe u uw webcam en microfoon op Zoom uitschakelt

Voordelen van ADS

Hier zijn enkele voordelen van het gebruik van de ADS-software:

Biedt vertrouwen in het ontwerp

Met nauwkeurige gegevens van ADS kunnen uw teams visualiseren en bepalen of hun ontwerpen voldoen aan de vereiste specificaties. De gegevensanalyse en visualisatie van ADS-software omvatten grafieken, diagrammen en grafieken om u te helpen gegevens duidelijk te bekijken en te analyseren en om conclusies en wijzigingen te maken. En als u de gebreken in uw ontwerp kent, kunt u deze gemakkelijk corrigeren, wat uw vertrouwen in het ontwerp vergroot.

Snellere productie

Versnel uw ontwerp en ga snel naar productie met behulp van handige sjablonen, wizards en ontwerphandleidingen. De volledige ontwerpstroom omvat schema’s, circuit, lay-out, elektrothermische, elektromagnetische simulaties, enz.

Zelfs als uw team nieuw is met de software, zullen ze het geen uitdaging vinden om zich aan deze software aan te passen. Ze kunnen elk onderdeel eenvoudig ontwerpen, verbeteren en sneller in productie krijgen. Als gevolg hiervan neemt uw time-to-market toe.

Overwin ontwerpuitdagingen op hoge snelheid

Wanneer snelheid en frequentie toenemen, worden vermogen en signaalintegriteit belangrijker in printplaten (PCB’s), dus als er verliezen optreden in de transmissielijn, kan dit leiden tot storingen van elektronische apparaten.

Daarom is het modelleren van interconnects, traces en via’s cruciaal om de PCB nauwkeurig te simuleren. Hiertoe helpt Keysight de prestaties van de high-speed link in uw PCB-ontwerpen te verbeteren door middel van elektromagnetische simulatoren en geïntegreerde circuitontwerpen die zijn aangepast voor analyse van signaal- en stroomintegriteit.

Als resultaat krijgt u een foutloos ontwerp van elk onderdeel voor uw systeem en produceert u ze zonder er twee keer over na te denken.

Verbetert de betrouwbaarheid van het ontwerp

Betrouwbaarheid en efficiëntie zijn twee belangrijke zaken waarmee u rekening moet houden bij het ontwerpen en produceren van uw componenten en machines.

Systemen zoals omvormers voor zonne-energie, elektrische voertuigen en voedingen hebben efficiënte ontwerpen nodig. Daarom zoeken bedrijven naar manieren om de efficiëntie en betrouwbaarheid van stroomapparatuur te verbeteren, zelfs tijdens de ontwerpfase. Materialen zoals galliumnitride, siliciumcarbide, enz. kunnen u hierbij helpen. Met ADS van Keysight kunt u schakelende voedingen en moderne materialen modelleren om uw ontwerpen te optimaliseren en maximale efficiëntie te behalen.

ADS-toepassingen

Hieronder worden de gebieden besproken waar u de ADS-software kunt gebruiken.

Circuitsimulatie

ADS 2016 is krachtige software die de Harmonic Balance Engine kan verbeteren en de nauwkeurigheid, convergentie en snelheid van circuitsimulatoren kan verbeteren. Het biedt ook betere DC-annotaties die de productie van zelfs complexe ontwerpen helpen versnellen.

Bovendien verhoogt de ondersteuning voor Linux en Windows voor elektrothermische simulatie de toegankelijkheid van dit systeem voor bijna elke ontwerper. U kunt ook simulaties uitvoeren op meerdere cloudgebaseerde servers en gebruikmaken van verbeterde snelheid en schaalbaarheid.

Silicium RFID

De ADS van Keysight helpt hardwarestoringen en bijbehorende kosten te verminderen door op intelligente wijze modules te integreren die circuitontwerpsystemen met elkaar verbinden, zoals radiofrequentie-geïntegreerde schakelingen (RFIC), laminaat, antennes en monolithische microgolf-geïntegreerde schakelingen (MMIC), wafer-level verpakking en PCB’s in dichte 3-dimensionale structuren.

ADS helpt u ook EVM te simuleren voor optimalisatie en afstemming om u te helpen bij het verifiëren van draadloze standaarden op industrieniveau, zoals autoradar, 5G, WiFi, enz. Met uitgebreide en rigoureuze versterkerstabiliteitsanalyse vervangt ADS traditionele technieken om verbeterde versterkerstabiliteit te bieden onder niet- lineaire en lineaire voorwaarden.

Lay-outverificatie

Nieuwe mogelijkheden en verbeteringen in de ADS-software maken de lay-outs sneller, robuuster en intuïtiever. Er zijn verbeteringen aangebracht in de productie van rastercontrole en -controle, grondnetten, 3D-viewer, connectiviteit en markering, lay-outtoewijzing aan schematische netnamen en het importeren van .brd-bestanden voor EM-simulatie.

  Memoji gebruiken tijdens een FaceTime-gesprek op iPhone en iPad

Het biedt echte bogen om spiralen en gebogen sporen nauwkeurig te tekenen of te bewerken, geautomatiseerde GDSII-export/import om gebruikersfouten te voorkomen, en bulkbewerking van verschillende structuren zoals vormen, sporen, pads, via’s, enz., op hetzelfde net. U kunt zelfs de lokale dichtheid controleren met Design Rule Check (DRC).

Elektrothermisch

ADS biedt zowel nauwkeurig SAW-filterontwerp als grafeenmodellering. U kunt één thermisch model op verschillende geïmporteerde ontwerpen gebruiken om de interoperabele stroming te verbeteren.

Machtsintegriteit

ADS biedt een op signaalintegriteit gerichte EM-simulatie om zeer complexe en zeer nauwkeurige PCB-toepassingen aan te bieden, samen met PIPro – op vermogensintegriteit gerichte EM-simulators voor het analyseren van stroomvoorzieningsnetwerken.

Het biedt ook:

  • Nieuwe Sparse Direct Solver om 40% snellere simulaties mogelijk te maken, zelfs voor complexe constructies
  • Mesh caching voor kortere simulatietijden
  • GUI’s in cache voor componentmodellen om eenvoudig verwijderen of selecteren te bieden
  • Meerdere VRM’s in een enkele DC IR Drop-simulatie

Hoe maak je ontwerpen met ADS?

Uw eerste ontwerp maken met ADS-software kan ontmoedigend lijken. Maar als je de basis kent, wordt het makkelijker en kun je blijven oefenen om het gevorderde stadium te bereiken.

Laten we snel ingaan op de details van hoe u uw eerste ontwerp in ADS kunt maken en vervolgens uw resultaten kunt simuleren en plotten.

Schema’s maken

Begin met het maken van een schematisch ontwerp van het gewenste onderdeel of component. U wilt bijvoorbeeld een laagdoorlaatfilter maken. Hiervoor moet je eerst een component toevoegen, zoals een weerstand.

In ADS vindt u een componentenbibliotheek die u kunt gebruiken om de vooraf gebouwde component te vinden en toe te voegen aan uw ontwerp. Het bespaart u veel tijd in plaats van het helemaal opnieuw te maken. Er zijn verschillende componenten beschikbaar om uw ontwerpen sneller en gemakkelijker te maken, zoals weerstanden, condensatoren, draden, koppelingen, data-items, meetbronnen, simulatiecontrollers, enz.

Ook zijn deze componenten gecategoriseerd onder “Palet”. Het is nog gemakkelijker om van palette te wisselen met behulp van het vervolgkeuzemenu. De namen van de paletten spreken voor zich, dus je kunt ze gemakkelijk detecteren en in je ontwerpomgeving plaatsen. Als u bijvoorbeeld op zoek bent naar een weerstand, condensator of spoel, dan kunt u deze vinden onder “opgehoopte componenten”. Mocht u moeite hebben met het vinden van een onderdeel, dan kunt u op alfabetische volgorde in de onderdelenlijst kijken.

Plaats het onderdeel

Nadat u uw gewenste component, zoals een weerstand, hebt gevonden, kunt u deze in uw schema plaatsen. Bij het kiezen van een onderdeel blijft het op de cursor staan. Daarom kunt u op de ESC-toets drukken om te stoppen met het plaatsen van hetzelfde onderdeel. Hierna moet u de componentparameters wijzigen die in eerste instantie standaard zijn gedefinieerd. U kunt dit doen door op de standaardwaarde te klikken en de waarde te herschrijven op basis van uw behoefte. Soms kunt u de waarde echter standaard niet zien. Hiervoor kunt u dubbelklikken op dat onderdeel en meer eigenschappen bekijken die u wilt wijzigen.

Vervolgens kunt u dezelfde stappen herhalen wanneer u een ander onderdeel, zoals een condensator of spoel uit de paletlijst, toevoegt. Het is ook mogelijk om de oriëntatie van het onderdeel te veranderen door het 90 graden te draaien. U kunt dat doen door de optie op de werkbalk te vinden. Bovendien kunt u het voorvoegsel van de eenheid wijzigen.

  Hoe u uw Mac kunt instellen om elke dag automatisch in te schakelen

De ADS-software van Keysight is flexibel en gebruiksvriendelijk dankzij de sleepoptie. Als u het schema duidelijker wilt maken, kunt u het slepen om het te verplaatsen. Dit verandert niets aan uw verbindingen.

Synchroniseer het ontwerp

Om uw schematisch ontwerp zinvol te maken, moet u verbindingen tussen uw componenten definiëren en hoe ze in uw ontwerp worden geplaatst. Het zal u helpen uw ontwerp te synchroniseren.

U kunt bijvoorbeeld uw condensator op aarde aansluiten. U kunt dit doen door “grond” te selecteren in uw werkbalk. U kunt ook een draad plaatsen en verschillende componenten aansluiten. Dit zal u helpen de uitgangsspanning te meten.

Simulatie

Voor simulatie heeft u een simulatiecontroller nodig om het simulatiedoel te definiëren. U kunt verschillende soorten simulatiecontrollers vinden, zoals S-parameter, DC-AC, load pull, harmonische balans en meer. Het uitvoeren van een simulatie is ook niet lastig met ADS-software.

Als u de simulatie bijvoorbeeld als AC wilt doen, gaat u naar het simulatie AC-palet en zoekt u de AC-simulatiecontroller.

Welke simulatiecontroller je ook kiest, er staat een tandwielpictogram in. Selecteer dus de simulatiecontroller van uw keuze en wijzig de instellingen op basis van uw simulatievereisten.

In de simulatiefase heb je verschillende elementen nodig zoals een broncomponent of label. Nadat u een broncomponent heeft geselecteerd, moet u deze in uw simulatieomgeving plaatsen. Wijzig zoals eerder de waarden van de door u gekozen componentenset standaard.

U kunt echter een “label” kiezen als u de spanning eenvoudig wilt berekenen zonder een sondecomponent te gebruiken. Voor het gebruik van een label, zoals een draadpenlabel, definieert u de netnaam en voegt u deze toe aan de plaats waar u de spanning wilt berekenen.

Op deze manier kunt u een volledig functioneel circuit maken dat u kunt simuleren. Start de simulatie dus met de sneltoets F7 vanaf uw toetsenbord of de werkbalk. U kunt nu zien hoe uw circuit zich zal gedragen met al zijn componenten die op elkaar inwerken.

plotten

Nadat u hebt gesimuleerd, kunt u een pagina zien waar u uw vergelijkingen en plots kunt toevoegen.

Er zijn verschillende soorten plots en grafieken waaruit u kunt kiezen, zoals Smith-grafieken, polaire grafieken en rechthoekige grafieken. Er is een element dat de variabele “vout” wordt genoemd (gespeld als “v out”), een meting van het geplaatste label.

Voorbeeld: U heeft gekozen voor de rechthoekige plot.

Nu moet u beginnen met plotten door de x-as en y-as te definiëren.

Hier zal “vout” de y-as van deze plot zijn, en de simulatiecontroller, zoals de AC-simulatiecontroller, stelt de frequentie in als de x-as van de plot. U kunt de gegevens nu met behulp van deze plot in ADS weergeven.

Conclusie

Het gebruik van ADS-software maakt het u gemakkelijk om uw onderdelen en systemen te ontwerpen, of het nu eenvoudig of complex is. Het biedt niet alleen unieke functionaliteiten en eigenschappen, maar het is ook moeiteloos te gebruiken voor uw ingenieurs en ontwerpers.

Dus als u op zoek bent naar een goede softwareoplossing voor het ontwerpen van PCB’s, circuits en meer, kunt u het proberen. Het biedt ook een gratis proefversie die u kunt nemen om erachter te komen of het u kan helpen bij het oplossen van uw ontwerp- en simulatie-uitdagingen.

gerelateerde berichten