Una guía completa sobre el sistema de diseño avanzado (ADS)

El software ADS es una herramienta útil para diseñadores, ingenieros y empresas para diseñar y producir rápidamente componentes y sistemas de alta calidad.

Este software facilita el diseño y la simulación de piezas, sin importar cuán complejas sean. Además, es fácil de aprender y adaptar debido a su interfaz intuitiva.

ADS ha revolucionado el mundo del diseño de circuitos y el diseño de sistemas para la electrónica, la automoción y otras industrias, que están adoptando rápidamente esta solución única con características y funcionalidades listas para usar.

Entonces, analicemos más el software ADS y descubramos cómo puede ayudarlo.

¿Qué es ADS?

Sistema de Diseño Avanzado (ADS) es el software líder en diseño, simulación y automatización de circuitos electrónicos desarrollado por PathWave Design, perteneciente a Keysight Technologies.

El software ADS ofrece un entorno integrado para diseñar sistemas electrónicos de RF como redes inalámbricas, teléfonos móviles, comunicaciones por satélite, buscapersonas, enlaces de datos de alta velocidad y sistemas de radar. Su lanzamiento inicial apareció en 1985 con el nombre de Microwave Design System (MDS). ADS se introdujo en 2016 con una mejora en su velocidad, rendimiento y flexibilidad de diseño.

Los diseñadores pueden usar ADS en cada paso de su proceso de diseño, desde la captura esquemática, la verificación de reglas de diseño y el diseño hasta la simulación de campos electromagnéticos y la simulación de circuitos en el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia. De esta manera, los diseñadores pueden caracterizar fácilmente los diseños de RF y optimizarlos sin cambiar ninguna herramienta o sistema.

Características de los anuncios

Algunas de las características de ADS son las siguientes:

  • Plantillas de diseño: ADS le brinda soporte de diseño integrado a través de plantillas útiles que puede usar para comenzar rápidamente, sin perder mucho tiempo en cada pieza de diseño para crearla desde cero.
  • Bibliotecas de componentes: Obtendrá una extensa biblioteca de componentes donde podrá encontrar la pieza requerida para agregar a su diseño. Esto también le ahorrará mucho tiempo. Todo lo que necesita hacer es navegar a través de diferentes componentes y elegir los necesarios para su diseño.
  • Sincronización automática: ADS le permite sincronizar el diseño automáticamente para visualizar el diseño real mientras diseña los esquemas.

  • Flexibilidad: puede lograr un mayor éxito en el diseño con un flujo de escritorio completo. Además, incorpore diseños líderes en la industria y la fundición para hacer sus diseños según los estándares actuales. También puede modelar su diseño no lineal a través de parámetros X. En caso de que se lo pregunte, X-parameters es la marca comercial registrada de Keysight en los EE. UU., Japón, la UE y otras partes del mundo. Los parámetros X contienen ecuaciones y formato para ayudar en el diseño.
  • Optimización de pantalla: puede optimizar los datos y la pantalla de la cabina para obtener lo que soñó hacer. También lo ayudará a aumentar el rendimiento, ya que puede visualizar diseños y modificarlos fácilmente para producir diseños de alta calidad sin muchas iteraciones.
  • Integración: Puede integrar el software ADS con los simuladores electromagnéticos de PathWave. De esta manera, puede obtener una idea clara de su diseño desde una vista de 360 ​​grados y también puede determinar si está funcionando o no según las expectativas. Como resultado, puede encontrar las áreas de mejora y hacer que sus diseños sean más efectivos.
  • Gestión: El software ADS contendrá todos los datos relacionados con su diseño, componentes y el sistema completo que pretende realizar. También le facilitará la gestión de su espacio de trabajo para acelerar la producción. Incluso puede compartir su espacio de trabajo y administrarlo entre sus equipos.

Beneficios de los ADS

Estas son algunas de las ventajas de usar el software ADS:

Proporciona confianza en el diseño.

Con datos precisos de ADS, sus equipos pueden visualizar y determinar si sus diseños cumplen con las especificaciones requeridas. El análisis y la visualización de datos del software ADS incluyen cuadros, diagramas y gráficos para ayudarlo a ver y analizar los datos con claridad y sacar conclusiones y modificaciones. Y cuando conoce las fallas en su diseño, puede corregirlas fácilmente, lo que aumenta su confianza en el diseño.

Producción más rápida

Acelere su diseño y pase rápidamente a producción con la ayuda de útiles plantillas, asistentes y guías de diseño. Todo el flujo de diseño incluirá esquemas, circuitos, diseño, simulaciones electrotérmicas, electromagnéticas, etc.

Incluso si su equipo es nuevo en el software, no les resultará difícil adaptarse a este software. Pueden diseñar y mejorar fácilmente cada componente y llevarlos a producción más rápido. Como resultado, su tiempo de comercialización aumenta.

Supere los desafíos de diseño de alta velocidad

Cuando la velocidad y la frecuencia aumentan, la potencia y la integridad de la señal se vuelven más importantes en las placas de circuito impreso (PCB), por lo que si se producen pérdidas en la línea de transmisión, pueden provocar fallas en los dispositivos electrónicos.

Por lo tanto, el modelado de interconexiones, trazas y vías es crucial para simular la PCB con precisión. Para ello, Keysight ayuda a mejorar el rendimiento de los enlaces de alta velocidad en sus diseños de PCB a través de simuladores electromagnéticos y diseños de circuitos integrados que se personalizan para el análisis de integridad de señal y potencia.

Como resultado, obtiene un diseño impecable de cada componente para su sistema y los produce sin pensarlo dos veces.

Mejora la confiabilidad del diseño

La confiabilidad y la eficiencia son dos cosas importantes que debe tener en cuenta al diseñar y producir sus componentes y máquinas.

Los sistemas como los inversores solares, los vehículos eléctricos y las fuentes de alimentación necesitan diseños eficientes. Por lo tanto, las empresas buscan formas de mejorar la eficiencia y la confiabilidad de los dispositivos de energía incluso durante la etapa de diseño. Materiales como el nitruro de galio, el carburo de silicio, etc., pueden ayudarlo a hacer esto. Con ADS de Keysight, puede modelar fuentes de alimentación conmutadas y materiales modernos para optimizar sus diseños y obtener la máxima eficiencia.

Aplicaciones ADS

A continuación se describen las áreas en las que puede utilizar el software ADS.

Simulación de circuitos

ADS 2016 es un software potente que puede mejorar el motor de equilibrio armónico y mejora la precisión, la convergencia y la velocidad de los simuladores de circuitos. También ofrece una mejor anotación de CC que ayuda a acelerar la producción incluso de diseños complejos.

Además, su soporte para Linux y Windows para simulación electrotérmica aumenta la accesibilidad de este sistema para casi todos los diseñadores. También puede realizar simulaciones en varios servidores basados ​​en la nube y aprovechar la velocidad y la escalabilidad mejoradas.

Silicio RFIC

ADS de Keysight ayuda a reducir las fallas de hardware y los costos asociados mediante la integración inteligente de módulos que interconectan sistemas de diseño de circuitos como circuitos integrados de radiofrecuencia (RFIC), laminados, antenas y circuitos integrados de microondas monolíticos (MMIC), empaques a nivel de obleas y PCB en densos estructuras tridimensionales.

ADS también lo ayuda a simular EVM para la optimización y el ajuste para ayudarlo a verificar los estándares inalámbricos de nivel industrial como radar automotriz, 5G, WiFi, etc. Con un análisis exhaustivo y riguroso de la estabilidad del amplificador, ADS reemplaza las técnicas tradicionales para proporcionar una estabilidad mejorada del amplificador bajo condiciones no ambientales. condiciones lineales y lineales.

Verificación de diseño

Las nuevas capacidades y mejoras introducidas en el software ADS hacen que los diseños sean más rápidos, robustos e intuitivos. Se han realizado mejoras en términos de control y verificación de cuadrículas de fabricación, redes terrestres, visor 3D, conectividad y resaltado, asignación de diseño a nombres de redes esquemáticas e importación de archivos .brd para simulación EM.

Ofrece arcos verdaderos para dibujar o editar con precisión espirales y trazos curvos, exportación/importación GDSII automatizada para evitar errores de usuario y edición masiva de diferentes estructuras como formas, trazos, pads, vías, etc., en la misma red. Incluso puede verificar la densidad del área local utilizando Design Rule Check (DRC).

Electrotermia

ADS ofrece un diseño de filtro SAW preciso, así como un modelado de grafeno. Puede usar un modelo térmico en diferentes diseños importados para mejorar el flujo interoperable.

Integridad del poder

ADS proporciona una simulación EM centrada en la integridad de la señal para ofrecer aplicaciones de PCB de alta complejidad y alta precisión junto con PIPro: simuladores EM centrados en la integridad de la energía para analizar las redes de suministro de energía.

También ofrece:

  • Nuevo Sparse Direct Solver para permitir simulaciones un 40 % más rápidas incluso para estructuras complejas
  • Caché de malla para tiempos de simulación reducidos
  • GUI en caché para modelos de componentes para ofrecer una fácil eliminación o selección
  • Múltiples VRM en una sola simulación de caída de IR de CC

¿Cómo crear diseños usando ADS?

Crear su primer diseño con el software ADS puede parecer abrumador. Pero si conoce los conceptos básicos, será más fácil y luego podrá seguir practicando para llegar a la etapa avanzada.

Entremos rápidamente en los detalles de cómo puede crear su primer diseño en ADS y luego simular y trazar sus resultados.

Crear esquemas

Empiece por crear un diseño esquemático de la pieza o componente que desee. Por ejemplo, desea crear un filtro de paso bajo. Para esto, primero deberá agregar un componente, como una resistencia.

En ADS, encontrará una biblioteca de componentes que puede usar para encontrar el componente preconstruido y agregarlo a su diseño. Le ahorrará mucho tiempo en lugar de crearlo desde cero. Hay diferentes componentes disponibles para que su diseño sea más rápido y sencillo, como resistencias, condensadores, cables, enlaces, elementos de datos, fuentes de medición, controladores de simulación, etc.

Además, estos componentes se clasifican en «Paleta». Es aún más fácil cambiar de paleta usando el menú desplegable. Los nombres de las paletas se explican por sí mismos, por lo que puede detectarlos y ubicarlos fácilmente en su entorno de diseño. Por ejemplo, si está buscando una resistencia, un condensador o un inductor, puede encontrarlos en «componentes agrupados». En caso de que tenga problemas para encontrar un componente, puede buscar en orden alfabético en la lista de componentes.

Coloque el componente

Después de encontrar el componente deseado, como una resistencia, puede colocarlo en su esquema. Al elegir un componente, permanecerá en el cursor. Por lo tanto, puede presionar la tecla ESC para dejar de colocar el mismo componente. Después de esto, debe cambiar los parámetros del componente que inicialmente están definidos por defecto. Puede hacer esto haciendo clic en el valor predeterminado y reescribiendo el valor según sus requisitos. Sin embargo, a veces es posible que no pueda ver el valor predeterminado. Para esto, puede hacer doble clic en ese componente y ver más propiedades para cambiar.

A continuación, puede repetir los mismos pasos cuando agregue otro componente como un capacitor o inductor de la lista de la paleta. También es posible cambiar la orientación del componente girándolo 90 grados. Puede hacerlo encontrando la opción en la barra de herramientas. Además, puede cambiar el prefijo de la unidad.

El software ADS de Keysight es flexible y fácil de usar con su opción de arrastrar. Si desea que el esquema sea más claro, puede arrastrarlo para moverlo. Esto no cambiará sus conexiones.

Sincroniza el diseño

Para que su diseño esquemático tenga sentido, debe definir las conexiones entre sus componentes y cómo se colocan en su diseño. Le ayudará a sincronizar su diseño.

Por ejemplo, puede conectar su condensador a tierra. Puede hacer esto seleccionando «tierra» en su barra de herramientas. Además, puede insertar un cable y conectar diferentes componentes. Esto le ayudará a medir el voltaje de salida.

Simulación

Para la simulación, necesitará un controlador de simulación para definir el objetivo de la simulación. Puede encontrar diferentes tipos de controladores de simulación como parámetro S, CC-CA, extracción de carga, equilibrio armónico y más. Ejecutar una simulación tampoco es complicado con el software ADS.

Por ejemplo, si desea realizar la simulación como CA, vaya a la paleta CA de simulación y ubique el controlador de simulación CA.

No importa qué controlador de simulación elija, tendrá un ícono de engranaje. Por lo tanto, seleccione el controlador de simulación de su elección y cambie la configuración según sus requisitos de simulación.

En la fase de simulación, necesita varios elementos, como un componente de origen o una etiqueta. Una vez que seleccione un componente de origen, debe colocarlo en su entorno de simulación. Como antes, cambie los valores de su conjunto de componentes elegido por defecto.

Sin embargo, puede elegir una «etiqueta» si desea calcular fácilmente el voltaje sin usar un componente de sonda. Para usar una etiqueta, como una etiqueta de pin de cable, defina el nombre de red y luego agréguelo al lugar donde desea calcular el voltaje.

De esta manera, puede crear un circuito completamente funcional que está listo para que lo simule. Entonces, inicie la simulación usando la tecla de acceso rápido F7 desde su teclado o la barra de herramientas. Ahora puede ver cómo se comportará su circuito con todos sus componentes interactuando.

Graficado

Una vez que simula, puede ver una página donde puede agregar sus ecuaciones y gráficos.

Hay diferentes tipos de gráficos y gráficos que puede elegir, como gráficos de Smith, gráficos polares y gráficos rectangulares. Hay un elemento llamado variable «vout» (deletreado como «v out»), una medida de la etiqueta colocada.

Ejemplo: Ha elegido la parcela rectangular.

Ahora, debe comenzar a trazar definiendo el eje x y el eje y.

Aquí, «vout» será el eje y de este gráfico, y el controlador de simulación, como el controlador de simulación de CA, establece la frecuencia como el eje x del gráfico. Ahora puede mostrar los datos con la ayuda de este gráfico en ADS.

Conclusión

El uso del software ADS le facilita el diseño de sus piezas y sistemas, ya sea simple o complejo. No solo ofrece funcionalidades y características únicas, sino que también es fácil de usar para sus ingenieros y diseñadores.

Por lo tanto, si está buscando una buena solución de software para diseñar PCB, circuitos y más, puede intentarlo. También ofrece una prueba gratuita que puede realizar para averiguar si puede ayudarlo a resolver sus desafíos de diseño y simulación.