Anhang: High-Speed Tools
(Im Internet verfügbare HS-Werkzeuge)
(Im Internet verfügbare HS-Werkzeuge)
Autor: Hermann Ruckerbauer
Ohne die richtigen Werkzeuge kommt man bei all diesen Anforderungen nicht weit! Kommerzielle Simulationstools und Fieldsolver sind teuer. Aber es gibt auch viele kostenlose Angebote. Es sind jeweils nur Beispiele für die Anwendung der Tools gezeigt. Viele Werkzeuge haben einen deutlich größeren Funktionsumfang.
Für jedes Programm ist eine Quelle angegeben, aber diese kann sich recht schnell ändern. Einige Werkzeuge sind vergleichbar mit den „großen Brüdern“ des Herstellers und haben nur geringe Funktionseinschränkungen.
1. Online Stackup (Lagenaufbau) - Planer und Werkzeuge
Sierra Circuits
PCB Stackup Designer (30day free trial)
2. Werkzeuge für numerische Berechnungen
Saturn-PCB
umfangreiches Werkzeug mit vielen Optionen wie z.B. die Berechnung von Via- Eigenschaften
Aber Achtung: Die Berechnungen erfolgen anhand von Formeln, nicht durch 3D-Feld-Simulation. Das bedeutet, dass die Werte nicht exakt mit der 3-dimensionalen Realität übereinstimmen. 3D-Feldsimulations-Tools liefern genauere Ergebnisse, sind aber nicht kostenlos verfügbar, benötigen mehr Rechenzeit und auch mehr Nutzer-Kenntnisse für deren Bedienung. Sofern verfügbar/zugänglich, sollte man exemplarisch Ergebnisse von SaturnPCB mit einem Fieldsolver abgleichen.
Broadcom/Avago Appcad
bietet unter anderem Impedanz und Reflexionsberechnungen
Berechnung des resultierenden PDN-Impedanzverlaufs eines PDN
unter Berücksichtigung der Potentiallagen- und Anschluss-/Via-Induktivitäten der Kondensatoren
Intel (Altera) PDN
calculation excel sheet (optimized for intel FPGA)
Eine Sammlung verschiedener Werkzeuge
allaboutcircuits
Murata Design Support Software Sim surfing
erlaubt es, alle Eigenschaften der Murata Bauteile (Kondensatoren, Ferrite Beads, …) anzusehen und Simulationsmodelle herunterzuladen.
Dies funktioniert Online oder zum Download.
UltraCAD Design Calculators and Tools
bietet verschiedenste Werkzeuge
3. Design- und Layout-Werkzeuge
Kostenlose Design- und Layout-Werkzeuge sind häufig deutlich begrenzt im Funktionsumfang. Bei einigen kann man seine Projekte veröffentlichen und bekommt dadurch mehr Funktionen.
- Altium
kostenfreie Version seiner Layout Software als Circuit Maker Desktop inkl. dazugehöriger Online-Designumgebung (Immer noch zugängig ist die https://circuitmaker.com/) - RS-online
bietet mit DesignSpark eine Design-Umgebung für elektrisches und mechanisches Design - Autodesk Eagle
limitation: only 2 signal layers / 2 schematic sheets - KiCad
4. Viewer für bestimmte Dateiformate
Gerber/ODB++ viewer
Die offizielle Referenz für ODB++ Betrachter, man muss sich aber in die Bedienung einarbeiten
S-Parameter Viewer
Teledyne: Die WavePulser Software ist im Maui Studio enthalten
Pete Pupalaikas’ (Teledyne)
Python Open Source Toolbox für die Arbeit mit S-Parametern
5. Simulatoren und Post-Processing
QUCS
Quite universal circuit simulator
Spice Derivate:
PyBERT
von David Banas ist ein Python-basierter Simulator für die Bitfehlerrate (BER) serieller Kommunikationsverbindungen. Das Programm PyBERT akzeptiert S-Parameter-Dateien im Touchstone-Format als Eingabe und simuliert einen benutzerdefinierten seriellen Kanal.
GNU Octave
(wissenschaftliche Programmiersprache („fast“ Matlab kompatibel)
6. Scope Software
Die Benutzeroberflächen von Oszilloskopen erlauben umfangreiche Auswertung auch von Time Domain Simulations-Ergebnissen.
Keysight Infiniium Offline
(nicht kostenlos, aber das Geld wert!)
Teledyne Maui Studio
(kostenlose und Pro Variante verfügbar!)
Keysight Flex DCA
(Kostenlos, ist aber die Oberfläche eines Sampling Oszilloskopes)
Tektronix TekScope PC Analysis Software
(günstig, noch nicht getestet)
Versionen von EM-Software für Studenten:
Ansys
z.B. Ansys Electronics Desktop Student 2021 R2. Die meisten Funktionen sind enthalten, aber der Umfang der Simulation ist beschränkt.
CST studio oder Alternativ
