Cadence Sigrity Aurora

Sigrity Aurora

Cadence Sigrity Aurora bietet die bewährte Signal- und Power-Integritätsanalyse (SI / PI) für Pre-Layout, In-Design und Post-Layout von PCB-Designs. Durch die Integration von Sigrity Aurora in die Cadence OrCAD und Allegro Leiterplatten Design-Umgebung können Anwender bereits früh im Designprozess Analysen durchführen. "What-if"-Szenarien lassen sich anwenden, um genauere Design Constraints festzulegen und Iterationen in der Entwicklung zu reduzieren. Der Power Feasibility Editor hilft bei der Auswahl der richtigen Kombination von Entkopplungskondensatoren im Pre-Layout.

Sigrity Aurora liest und schreibt direkt in die Allegro PCB Datenbank und ermöglicht so eine schnelle und genaue Integration von Design- und Analyseergebnissen. Ein SPICE-basierter Simulator und die in Sigrity eingebetteten Hybrid-Field-Solver zur Extraktion von 2D- und 3D-Strukturen stehen zur Verfügung. Aurora unterstützt eine "power aware" Standard-Modellbibliothek, IBIS-Verhaltensmodelle sowie bei Bedarf auch Modelle auf Transistorebene. High-Speed-Signale können vor dem Layout untersucht werden, um Alternativen zu vergleichen, oder nach dem Layout, um eine umfassende Analyse aller zugehörigen Signale durchzuführen.

Die wichtigsten Vorteile
  • Frühzeitiges Erkennen von Designfehlern, um Re-Designs zu reduzieren
  • Untersuchung alternativer Topologien in den frühesten Design-Stadien
  • In-Design-Analyse liefert Hinweise zur Minimierung von EMI bereits während der PCB Layout Phase, speziell für PCB Designer
Features
  • Enge Integration der Sigrity Analyse-Engines mit OrCAD und Allegro PCB Editor
  • Schnelle Überprüfung eines Entwurfs auf SI-Probleme, ohne SI-Modelle bzw. mit Standard-SI-Modelle oder mit detaillierten, vom Benutzer zugewiesenen Modellen
  • What-if Topologie-Schaltungssimulation mit dem modernen Allegro System Capture Canvas
  • In-Design SI / PI-Analyse innerhalb eines regelbasierten CAD Flows
  • Impedanzdiskontinuitäten, Kopplung, Übersprechen, Reflexionen, IR-Drop und Rückstrompfad Analyse
  • Per Allegro PCB Symphony Team Design Live-Sitzung kann sich der Anwender mit Kollegen verbinden und SI- / PI-Analysen durchführen, ohne eine Kopie des Designs zu erstellen
Pre Layout
In-Design
Post Layout
Workflow Videos
Aurora ist das Pre- und Post-Layout-Simulationswerkzeug und In-Design Analyse (IDA) im PCB Editor

Pre-Layout Analyse

What if Exploration
"What-if"-Untersuchung

"What-if"-Untersuchung

Sigrity Aurora Anwender können bereits früh im Design mit der Analyse von Szenarien beginnen, um genauere Design Constraints festzulegen und Design-Iterationen zu reduzieren. Man kann alternative Topologien, Leiterbahnlängen, Reflexionen und verschiedene Impedanzen im frühesten Stadium auf der Grundlage eines Schaltplans und eines PCB-Stack-ups untersuchen. Die What-if Topologie-Schaltungssimulation verwendet die moderne Allegro-System-Capture-Canvas zur Verifizierung von Constraints.

In-Design Analyse Workflows

In-Design Analyse (IDA) Workflows arbeiten mit OrCAD und Allegro PCB Editor. Die Workflows helfen dem PCB Designer, ähnlich der Rechtschreibprüfung in MS-Word, schnell standardisierte Simulationen im Hintergrund durchzuführen, während er das PCB Layout routet. Die Workflows liefern sofortiges Feedback, wenn durch eine Änderung das Layouts verbessert oder schlechter wird. Damit kann der Designer im frühesten Stadium elektrisch bessere Geometrien erstellen und es lassen sich komplizierte Änderungen oder Redesigns spät im Entwicklungsprozess vermeiden.

Der Strom von schnell schaltenden Signalen in High-Speed-Signalen erzeugt elektromagnetische Felder, die einen Einfluss auf die Leiter in der Umgebung haben. Miniaturisierung mit kleinerem Abstand, höhere Frequenzen und niedrigere Versorgungsspannungen mit kleinen Toleranzen verstärken diesen Effekt. Leiterplattenentwickler müssen Kompromisse eingehen, um die Auswirkungen wie abgestrahltes EMI-Rauschen, welches zu Fehlern bei FCC-Tests führt, Größe der Leiterplatte, thermische Probleme und Kosten auszugleichen. 3D-Field Solver können die elektromagnetischen Felder in einer Leiterplatte simulieren und visualisieren. Die Visualisierung von Hotspots hilft dem PCB Designer, den Rauschpegel zu reduzieren und die Signal-Integrität (SI), die Power-Integrität (PI) und elektromagnetische Störung (EMI) zu verbessern.


Impedanz IDA Workflow
Workflow Impedanz

Workflow Impedanz

Der Workflow Impedanz zeigt die Impedanz von Single-Ended-Leiterbahnen und differentiellen Paaren in Farbcodierung. Der Field-Solver berechnet die Impedanz, um den PCB Designer bei der Identifizierung der Bereiche zu unterstützen, in denen die Impedanz für das Signal nicht korrekt ist. Auf diese Weise ist es einfach, das Routing über Hohlräume oder Teilungen in der Referenzebene zu identifizieren.

Coupling IDA Workflow
Workflow Kopplung

Workflow Kopplung

Werden zwei Leiterbahnen parallel geführt, können sich die Signale koppeln und stören. Kritische Netze sollten sich nicht koppeln. Es ist wichtig für den PCB Designer, zu sehen, wo Leiterbahnen gekoppelt sind. Dabei handelt es sich um eine physikalische Rückmeldung über die Länge und den Abstand zweier Leiterbahnen zueinander. Farbige Leiterbahnen zeigen an, wo die Kopplung hoch ist, und der PCB Designer wird dies bestmöglich verbessern.

Workflow Übersprechen
Workflow Übersprechen

Workflow Übersprechen

Übersprechen, ein komplexes Thema, wird mit dem In-Design-Analyse-Workflow leicht gemacht. Nachdem entweder Standardmodelle wie "10 Ohm, 3pF, 2,5V" oder reale IBIS-Modelle zugewiesen wurden, erfordert die Simulation keine weiteren Einstellungen. Der PCB Designer kann die Simulationen ausführen, um die Summe des Vorwärts- und Rückwärtsübersprechens als Wellenform oder in Millivolt zu sehen. Änderungen im Layout verändern die Werte und der Designer kann sein Layout durch Minimierung des Übersprechens verbessern. Kleine Änderungen zu Beginn des Designprozesses wirken sich positiv auf die Signal-Integrität (SI) und EMI aus. Das schnelle Feedback während des Layouts und die Hintergrundsimulation in Cadence PCB Design sind einzigartig.

Workflow IR-Drop
Workflow IR-Drop

Workflow IR-Drop

Fließt Strom durch ein Metall mit einem Widerstand, kommt es zu einem Spannungsabfall. Dieser Effekt wird durch das Ohm'sche Gesetz beschrieben und wird auf PCBs IR-Drop genannt. Bei dieser In-Design-Analyse wird der Widerstand von PCB Leiterbahnen und Lagen durch einen Field-Solver berechnet. Die Ergebnisse dieser Simulation, Spannungsabfall, Strom und Stromdichte, können in Tabellen oder als Farbüberlagerungen im Design dargestellt werden. All dies liefert dem Leiterplattendesigner wertvolle Informationen zur Verbesserung des Designs und zur Vermeidung von Strom-Hotspots.
Vorteile: Stabile Versorgungsspannung und weniger thermische Probleme. Whitepaper IR-Drop

Reflection IDA Workflow
Workflow Reflexion

Workflow Reflexion

Der Workflow für Reflexion verwendet entweder Standardmodelle wie "10 Ohm, 3pF, 2,5V" oder echte IBIS-Modelle. Sobald die Modelle zugewiesen sind, kann der PCB Designer diese Simulationen ausführen, um die Rx- und Tx-Wellenformen für Empfänger und Sender zu sehen. Änderungen im Layout verändern die Wellenform, und der Designer kann sein Layout verbessern, wenn die Kurven z.B. für Überschwingen, Monotonie und Verzögerung besser werden. Kleine Änderungen zu Beginn des Designprozesses wirken sich positiv auf die Signal-Integrität (SI) und EMI aus. Die schnelle Rückkopplung von Layout-Geometrie und Wellenformen in Cadence PCB Design ist einzigartig.

Workflow Rückstrompfad
Workflow Rückstrompfad

Workflow Rückstrompfad

Der Workflow Rückstrompfad informiert den PCB Designer über den Qualitätsfaktor seines Rückpfades. High-Speed-Signale folgen dem Weg der geringsten Impedanz. Grund für einen schlechten Rückstrompfad kann eine zu kleine Referenzebene, das Routing über eine geteilte Lage, ein Lagenwechsel oder ein Routing durch ein Pinfeld sein. Der PCB Designer kann Signale mit einem schlechten Qualitätsfaktor leicht visualisieren und sich den Rückstrompfad ansehen, um den Grund zu identifizieren.
Vorteil: Ein guter Rückstrompfad minimiert das abgestrahlte EMI-Rauschen. Whitepaper Return Path

Post-Layout Analyse

Komplexe 3D-Verifizierung
Komplexe 3D-Verifizierung

Komplexe 3D-Verifizierung

Sigrity Aurora Anwender können ein geroutetes PCB Design verifizieren, bevor sie es an die Fertigung senden. Anwender können Topologien, die implementierte Leiterbahnlänge einschließlich Durchkontaktierungen, Reflexionen und Impedanzen auf allen Kupferelementen basierend auf einer PCB Layout-Extraktion verifizieren. Die Simulation mit einem 3D-Hybrid-Fieldsolver liefert genaue Ergebnisse, die mit den Messungen einer physikalischen Leiterplatte übereinstimmen.

Sigrity Aurora IDA Workflow Videos

Creating a New Project in Schematic

Impedance Workflow

Properly managing impedance is a critical part of managing the signal integrity of PCBs.

Creating a New Project in Schematic

Coupling Workflow

Quickly identify coupling issues without the need for simulation models.

Creating a New Project in Schematic

Crosstalk Workflow

Visualize hotspots for crosstalk in a quick simulation in PCB Editor.

Creating a New Project in Schematic

IR-Drop Workflow

See where voltage drop destabilizes your power supply and generates heat.

Creating a New Project in Schematic

Reflection Workflow

Avoid problems such as reflection and ringing for High-speed designs.

Creating a New Project in Schematic

Return Path Workflow

Managing your signal's return path to maintaining signal integrity.