Warum sollten Elektronikdesigner die Schaltungsentwurfssimulation nutzen?

Jun 03, 2023

Emily Newton | 03. August 2023

Der Schaltungsentwurf ist im Allgemeinen ein zeitaufwändiger Prozess, der den Input mehrerer Parteien erfordert. Die Durchführung einer Schaltungsentwurfssimulation kann den Prozess jedoch erheblich rationalisieren und die Zusammenarbeit einfacher und schneller machen.

Designteams stehen unter ständigem Druck, Produkte effizienter zu entwickeln, was bedeutet, dass sie schneller zum Kauf verfügbar sind. Es kann zu Komplikationen kommen, da viele neuere Designs kleiner und fortschrittlicher sind als ihre Vorgänger. Schaltungssimulationen bieten eine kontrollierte Umgebung, in der Menschen die wahrscheinlichen Auswirkungen von Designentscheidungen erkennen können, bevor sie diese umsetzen.

Diese Informationen sind besonders nützlich, wenn man Schaltkreise entwirft, die die Grenzen dessen überschreiten, was Menschen für möglich gehalten haben. Ein Entwurfssimulator zeigt, was ausgeschlossen werden sollte und welche Maßnahmen voraussichtlich zu guten Ergebnissen führen werden. Durch den Wegfall eines Großteils des Trial-and-Error-Prozesses kann die Zeit verkürzt werden, bis Produkte zur Veröffentlichung bereit sind.

In einem Fall musste ein Designteam einen Verstärker entwickeln, der einen integrierten Mikrowellenschaltkreis enthielt. Dieses Produkt unterschied sich von dem, was es bereits auf dem Markt gab, was den Prozess schwieriger machte. Allerdings nutzte die Gruppe einen digitalen Zwilling, um die Auswirkungen elektromagnetischer Einflüsse auf die vorgeschlagene Schaltung zu bewerten. Dieser Ansatz ermöglichte eine Reduzierung des Zeitrahmens für den Designprozess um 30 %, wodurch das Produkt schneller auf den Markt kam.

Um mit laufenden Entwürfen erfolgreich zu sein, ist es häufig erforderlich, Feedback von mehreren Parteien an verschiedenen Standorten einzuholen. Das kann bedeuten, dass Sie sich mit einem Kunden in Verbindung setzen, um seine Erwartungen zu überprüfen, oder einen Designer in einem anderen Bundesstaat und einer anderen Zeitzone um Rat fragen. Schaltungssimulationen sind in der Regel für alle autorisierten Parteien zugänglich, egal wo sie sich befinden.

Viele Anbieter bieten cloudbasierte und hochsichere Lösungen an. Beispielsweise können Benutzer Produkte mit integrierter Verschlüsselung, robusten Zugriffskontrollen und mehr finden. Ein Tool, das mehrere gleichzeitige Anmeldungen ermöglicht, spart zudem Zeit, da mehrere Personen die Simulationen beobachten und sofort Feedback geben können. Dieser Vorteil kann Stunden einsparen, die normalerweise mit der Hin- und Her-Kommunikation verbunden sind.

Einige Designer nutzen cloudbasierte Projektmanagement-Tools zusammen mit Schaltungssimulationen. Anschließend können alle betroffenen Parteien nach Einsicht in die Simulationsergebnisse sehen, wer bestimmte Änderungen genehmigt hat. Dieser Datenfeed erhöht die Verantwortlichkeit und kann die Fehlerbehebung erleichtern, wenn Probleme auftreten.

Menschen können die Kosten niedrig halten, wenn sie potenzielle Probleme so effizient wie möglich erkennen. Einer der Hauptgründe für den Einsatz von Schaltungsentwurfssimulationen besteht darin, vor der Prototypenerstellung zu prüfen, ob bestimmte Entwürfe wie beabsichtigt funktionieren. Eine sorgfältige Planung beim Aufbau eines elektrischen Systems sorgt für Zuverlässigkeit und bessere Wirtschaftlichkeit.

Doch selbst die besten Pläne können unbeabsichtigte Folgen haben. Dies gilt insbesondere dann, wenn Prozessänderungen stattfinden. Man hat beispielsweise damit begonnen, den 3D-Druck zur Herstellung von Schaltkreisen und Platinen zu nutzen. Dieser Ansatz ist oft schneller als das herkömmliche Prototyping, erfordert aber dennoch angemessene Voraussicht.

Simulationstools ersetzen nicht die Planungsphase, aber sie können Menschen auf mögliche Probleme aufmerksam machen, sodass sie genügend Zeit haben, diese anzugehen, und Zeit und Geld sparen. Ein auf dem Markt erhältliches Produkt ermöglicht es Designern, ihre Entscheidungen mithilfe von Algorithmen zu treffen und gleichzeitig mit konkurrierenden Spezifikationen zu jonglieren. Es verfügt außerdem über ein integriertes interaktives Bearbeitungstool, mit dem Benutzer ihre Designs optimieren können, ohne ihre Prozesse zu verlangsamen.

Normalerweise reicht es für Designer nicht aus, solche Simulationen nur zur Identifizierung unerwarteter Probleme zu verwenden. Das ist ein Ausgangspunkt, aber es wäre noch besser, wenn Schaltungssimulationen weitergehen und die Ursache des Problems diagnostizieren würden. Einige Produkte der nächsten Generation können das.

Eine Option informiert Designer über den Grund für Probleme und wie sie diese beheben können. Es verfügt außerdem über prädiktive Analyse- und Triage-Komponenten. Diese Angebote bieten Designern mehr Informationen, die sie bei ihren Bemühungen unterstützen und Fehler reduzieren können.

Diese Tools helfen ihnen, ihre Arbeit besser und effizienter zu erledigen, was zu mehr Zufriedenheit bei allen Beteiligten führt. Sobald Designer wissen, was ein bestimmtes Problem verursacht hat, können sie diese Informationen nutzen, um ähnliche Probleme in zukünftigen Designs zu vermeiden. Dieser Vorteil ermöglicht eine kontinuierliche Verbesserung, die immer fortschrittlichere und leistungsfähigere Techniken hervorbringt.

Dies sind einige der vielen Vorteile der Verwendung von Simulationstools beim Entwurf von Schaltkreisen. Wenn Sie erwägen, eines dieser Tools auszuprobieren, stehen Ihnen viele Optionen zur Verfügung und einige sind kostenlos. Diese niedrige Eintrittsbarriere macht es leicht zu sehen, wie Simulationstools Ihren Arbeitsablauf verbessern können.

Nachdem Sie sich für mindestens ein Werkzeug entschieden haben, nehmen Sie sich genügend Zeit, um zu lernen, wie Sie es sicher verwenden. Dies wird Ihnen die Freude bereiten, es für das erste reale Projekt zu verwenden. Auch wenn Sie diesen Punkt erreicht haben, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass Sie mit der Zeit, die Sie damit verbringen, nach und nach mehr Möglichkeiten lernen, das Tool zu nutzen.

Konzentrieren Sie sich darauf, wie viel Zeit Sie sparen und wie Simulationen es Ihnen ermöglichen, Probleme früher zu erkennen und zu beheben. Wenn Sie sich der positiven Aspekte bewusst bleiben, bleiben Sie optimistisch und bewältigen gleichzeitig die Lernkurve, die mit den meisten Bemühungen zur Nutzung neuer Tools einhergeht.

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