Методические материалы к учебному пособию по курсу РПрУ
advertisement
Кийко В. В. Обзор современных CAD/CAM-систем Быстрое развитие электроники и повышение сложности электронных устройств привели к необходимости сокращения сроков и повышения эффективности их проектирования. При традиционном инженерном проектировании электронных устройств использовались в основном два способа: расчет и экспериментальное исследование. При этом расчет производился на математических моделях (аналитических или графических), а экспериментальное исследование - на физической модели (макете) реального устройства. По результатам экспериментального исследования делалось заключение о соответствии макета требованиям технического задания к характеристикам электронного устройства. При их расхождении обычно производилась доработка макета. При этом зачастую не учитывались многие факторы: технологический разброс параметров элементов, влияние изменения климатических условий, возможные отказы элементов и др. Поскольку большинство электронных элементов являются нелинейными, то проектирование электронных устройств практически полностью исключало применение простых аналитических расчетов. Это существенно затрудняло задачи проектирования на этапе расчета и возлагало повышенные требования к экспериментальным исследованиям макета. Стоимость электронных компонентов, их дефицитность и бурное развитие вычислительной техники привели к тому, что разработчики электронной аппаратуры стали все чаще отказываться от экспериментальных исследований, для которых к тому же была нужна специальная дорогостоящая измерительная аппаратура. В таких условиях большое значение приобрели методы автоматизированного проектирования электронных устройств. Задачи структурного синтеза решаются с помощью узкоспециализированных программ, ориентированных на устройства определенного типа. Создано, например, большое количество программ синтеза согласующих цепей, аналоговых и цифровых фильтров. Наибольшие достижения в построении программ структурного синтеза и синтеза принципиальных схем имеются в области проектирования цифровых устройств, в частности устройств на базе программируемых логических матриц (ПЛМ). Для большинства аналоговых устройств их структура и принципиальная схема в существенной степени зависят от области применения и исходных данных на проектирование, что создает большие трудности при синтезе принципиальной схемы с помощью ЭВМ. В этом случае первоначальный вариант схемы составляется проектировщиком «вручную» с последующим моделированием и оптимизацией на ЭВМ. Поэтому разработчики программного обеспечения САПР сосредоточили в первую очередь усилия на создании универсальных моделирующих программ для анализа характеристик широкого класса радиоэлектронных устройств. При этом дальнейшие успехи автоматизации процесса проектирования радиоэлектронной аппаратуры ожидаются именно в области структурного и параметрического синтеза. Топология печатной платы синтезируется после завершения разработки принципиальной схемы. На этом этапе проектирования решается задача размещения элементов на печатной плате и трассировки соединений. Наиболее успешно она решается при проектировании цифровых устройств, где вмешательство человека в процесс синтеза топологии сравнительно невелико. Разработка аналоговых устройств требует гораздо большего участия человека в процессе проектирования, коррекции и при необходимости в частичной переделке результатов машинного проектирования. Основная сложность при разработке аналоговой аппаратуры заключается в автоматизации синтеза топологии и обеспечении взаимодействия программ моделирования схем и синтеза топологии. Заключительным этапом разработки печатной платы является верификация топологии. На нем проверяются соблюдение технологических норм, соответствие топологии печатной платы исходной принципиальной схеме, а также рассчитываются электрические характеристики схемы с учетом паразитных параметров, присущих конкретной конструкции печатной платы. Ниже приведен краткий обзор программных комплексов и отдельных программ автоматизированного проектирования РЭУ, которыми можно воспользоваться для выполнения курсового проектирования. 1 Моделирование структурных и функциональных схем Для выполнения проектных процедур на структурном и функциональном этапах проектирования в настоящее время используются как универсальны математические пакеты (MatLAB, Maple, MathCAD и др.), так и специализированные (SystemView, Complab Professional, HyperSignal Block Diagram и др.). В основу системы MatLAB (MATrix LABoratory – матричная лаборатория) положен принцип расширяемости, позволяющий адаптировать систему под задачи пользователя. В базовый набор MatLAB [1,2] входят арифметические, алгебраические, тригонометрические и некоторые специальные функции, функции быстрого прямого и обратного преобразования Фурье и цифровой фильтрации, векторные и матричные функции, операции с полиномами, средства для работы с комплексными числами, операции построения графиков в декартовой и полярной системах координат, изображения трехмерных поверхностей. MatLAB имеет средства для расчета и проектирования аналоговых и цифровых фильтров, построения их частотных, импульсных и переходных характеристик и таких же характеристик для линейных электрических цепей, средства для спектрального анализа и синтеза. Программа MatLAB компании MathSoft Inc в основном предназначена для численного моделирования систем, однако начиная с версии 5.0 уже содержит специализированный модуль MatLab Notebook,позволяющий использовать возможности Microsoft Word для оформления документов, а также приобретенный у компании Maple Waterloo модуль основной символьной библиотеки программы Maple v4.0 для выполнения некоторых аналитических преобразований. Для решения задач моделирования система MatLab дополнена пакетом SIMULINK с визуально-ориентированным программированием. Разработчики пакета Maple [3] называют его Symbolic Computation System (Система символьных вычислений) или Computer Algebra system (Система компьютерной алгебры). Maple V версий 5/6/7 – универсальный математический пакет, предназначенный для выполнения разнообразных математических вычислений, как точных (аналитических), так и приближенных (численных), а также и для построения двух- и трехмерных графиков. Основное преимущество системы – всесторонняя поддержка сложных символьных вычислений, мощные графические возможности и наличие многофункционального внутреннего языка программирования. Пакет Maple дает возможность пользователю полностью сосредоточиться на решении его конкретной проблемы, не тратя время на численные решения частных задач. Большое количество встроенных математических функций и детально разработанных примеров позволяют ученым, инженерам и исследователям решать сложные прикладные и теоретические задачи. Студентам и преподавателям пакет помогает глубже понять многие математические методы и проанализировать влияние различных параметров на найденное решение. Система MathCAD 8.0/2000/2001 [4] (компания MathSoft Inc.) имеет удобный интерфейс. Хорошо развитые средства помощи и обширную справочную базу. Система позволяет проводить численные расчеты и аналитические преобразования. Отличительной особенностью системы является использование в ней общепринятых в математике символов для обозначения операций интегрирования, дифференцирования, вычисления рядов и т.п. Возможность использования латинских, греческих букв, верхних и нижних индексов позволяет получать формулы в привычном виде. С помощью кириллицы можно делать комментарии на русском языке. Очень просты в реализации в MathCAD многие численные методы: решение линейных и нелинейных уравнений, вычисление определенных интегралов, оптимизация, решение дифференциальных уравнений, сплайнинтерполяция и т.д. Многие возникающие проблемы при работе с MathCAD снимаются благодаря наличию электронных учебников и возможности подключения к Internet. Через глобальную сеть пользователь получает доступ к серверу, на котором можно найти пример решения подобной задачи. Вход в глобальную сеть возможен прямо из математической системы. MathCAD является интегрирующей системой, позволяющей создавать проеты, в которых данные циркулируют по системе MATLAM-Excel-Axum (Axum –пакет научной графики). Программа SystemView [25], разработанная фирмой ELANIX, представляет собой великолепный конструктор, с помощью которого из стандартных “кубиков” строится функциональная схема. Слева от рабочего окна выбирается библиотека, щелчком по которой раскрывается ее содержание. Из каталога библиотеки выбирается нужный функциональный модуль, который “мышкой” переносится на схему. Параметры этого модуля и при необходимости синтез и измерение его характеристик производится после еще одного щелчка мышью. Приведем каталог библиотек функциональных модулей: - основная библиотека (Main): источники детерминированных и случайных сигналов; - макромодели (MetaSystem) сумматоров и перемножителей, линейных функциональных преобразователей (устройств задержки сигнала, усиления, децимации, расчета спектра и т. п.), синтеза аналоговых и цифровых фильтров, нелинейных преобразователей (вычисления синусов, возведения в степень, ограничения сигналов, устройств с явлением гистерезиса, квантования, модуляции, мультиплексирования, векторных операций, интерполяции и децимации данных, статистической обработки и т. п.); - устройства измерения и отображения характеристик (Sink Library); - системы связи (Communications Library): сверточные кодеры и декодеры с коррекцией ошибок, модели каналов связи, модуляторы и демодуляторы, согласованные фильтры для цифровых сигналов, преобразователи параллельных кодов в последовательные и обратные преобразователи, управляемые напряжением генераторы, генераторы псевдослучайных последовательностей, системы фазовой автоподстройки частоты и др.; - цифровая обработка сигналов (DSP Library): быстрые преобразования Фурье и Адамара, арифметические операции с фиксированной и плавающей запятой и т. п.; - цифровые логические устройства (Logic Library): цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, вентили, триггеры, сдвигающие регистры и др.; - аналоговые высокочастотные устройства (RF Analog) – усилители, регулируемые усилители, балансные смесители, устройства деления и суммирования мощности, ограничители, простейшие фильтры, резонаторы и др.; - библиотеки пользователей (User Code): при поставке SystemView с модулем User Code Option имеется возможность создать свою библиотеку. С помощью шаблона составляется текст программы на языке Си, которая включается в библиотеку. После соединения всех функциональных модулей и подключения измерительных устройств задаются системные параметры (длительность интервала наблюдения, частота дискретизации, параметры БПФ) и выполняется моделирование. Просмотр и обработка результатов выполняются в окне Analysis Window. Рассчитываются преобразования Фурье графиков, корреляционные и взаимно корреляционные функции, выполняются арифметические и тригонометрические операции, статистическая обработка данных и многое другое. В текстовых комментариях допускаются символы кириллицы. Демонстрационная версия SystemView свободно распространяется по электронной почте и обладает всеми свойствами рабочей за исключением возможности сохранить созданные функциональные схемы и воспользоваться макромоделями. 32-разрядная демоверсия не имеет ограничения срока действия, но запускается только после того, как в панели управления Windows выбран регион и язык English (Unated States). После оплаты стоимости программы сообщается регистрационный код, превращающий демоверсию в рабочую. Complab Professional – система структурного моделирования радиотехнических устройств, разработана в Нижегородском политехническом институте (НТФ «Мера»). В основу этой системы положено представление математической модели исследуемого объекта в виде структурной схемы, состоящей из набора определенным образом соединенных функциональных блоков. Основные блоки, из которых строятся функциональные схемы в системе Complab Professional, разделены на 5 групп: генераторы, фильтры, преобразователи, индикаторы и макро-блоки. Система Complab Professional может использоваться в том числе для моделирования нелинейных следящих систем. Система Complab Prof предназначена для работы на компьютерах типа IBM PC XT/AT и выше, минимальная конфигурация которых должна включать в себя: объем ОЗУ 512 кбайт, дисковая память 1 Мбайт, VGA монитор. Методические указания по использованию Complab Prof приведены в учебно-справочном пособии [21]. Система функционального моделирования HyperSignal Block Diagram 4.0, разработанная фирмой Huperception, имеет широкий набор функциональных узлов и индикаторов [25]. Система позволяет осуществлять функциональное проектирование радиоэлектронных схем с помощью блоков (блочных функций), внутри которых, производится генерирование, преобразование, суммирование и прочие действия совершаемые над электрическими сигналами. Связывая между собой эти блоки, и наблюдая за прохождением сигнала через них, (наблюдая сигналы на входе и на выходе блоков) с помощью специальных дисплеев, можно смоделировать любую структурную схему и наглядно посмотреть прохождение сигнала через неё в целом. Хорошая среда визуального конструирования обеспечивает диалоговое управление, и изменение разработки во времени выполнения, который допускает непрерывный тип анализа. С Hypersignal Block Diagram пользователь может быстро изменить параметры разработки, и немедленно наблюдать результаты с графическим текстом и осциллографическими дисплеями. Фактически все блоки имеют параметры, которые потребитель может модифицировать, чтобы достигнуть желаемой функции. Для того, чтобы регулировать эти параметры, пользователь просто нажимает на иконку blockТs и появляется меню. Параметры легко редактируются и модифицируются. Открытая программная архитектура позволяет создавать и использовать фактически безграничное число и тип новых блочных функций. 2 Схемотехническое проектирование В таблице 2.1 представлены наиболее известные универсальные программы схемотехнического моделирования РЭА. Таблица 2.1 Название программы Фирма разработчик или Версии или семейства программ правообладатель 4.х, 5.х, Multisim 6.х, Interactive Image Electronics Workbench Multisim 2001 Technologies Ltd Micro-CAP VR1.0, VR2.0, VI, VII Spectrum Software PSpice 3.х, 4.х, 5.х, MicroSim corp. DesignLAB 7.х и 8.х MicroSim corp. Workview Office 3.0 Viewlogic Systems OrCAD 9.0, 9.1, 9.15 New OrCAD OrCAD 9.2, 9.22 Cаdence Design Systems Protel 98, 99 SE Protel Internatonal Protel DXP Altium Пакет программа PSpice (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis – программа моделирования интегральных электрических цепей для персонального компьютера) на платформе DOS является самым некритичным к вычислительным ресурсам компьютера, но требует наличия арифметического сопроцессора, занимает несколько мегабайт дисковой памяти. Входной язык программы достаточно прост [17-19]. Отдельные программы пакета можно использовать автономно или вызывать из программной оболочки PSpice Control Shell (за исключением Parts). Методические указания по изучению приемов моделирования электронных схем с использованием оболочки PSpice Control Shell в форме уроков приведены в [23], а по выполнению проектных процедур в [25]. Возможен и графический ввод моделируемой схемы с помощью программ Electronics Workbench, Micro-CAP, Aplac и др., с последующим экспортом в PSpice в текстовом формате. Несомненными достоинствами пакета программ PSpice в DOS версии являются малое время, требуемое на установку и приобретение навыков моделирования, возможность управлять вычислительным процессам благодаря “открытости” системы, широкий набор проектных процедур и возможность выполнять математические операции с рассчитанными сигналами. Основные недостатки программы – функционирование в среде DOS, несовременный пользовательский интерфейс и отсутствие связи с программами проектирования печатных плат. Программа Electronics Workbench [5] всех версий реализована на платформе Windows, обеспечивает графический ввод моделируемой схемы, имеет дружественный пользовательский интерфейс. Измерительные приборы изображены на экране видеомонитора с максимальным приближением к реальным. Вид анализа и диапазон измерений определяется подключенными к анализируемой схеме измерительными приборами и настройками их органов управления. Программы Electronics Workbench версий 4 и 5 являются простейшими системами моделирования, рассчитаны на неподготовленного пользователя, легко устанавливаются на ЭВМ любой конфигурации и требуют соответственно 5 и 16 Мбайт дисковой памяти. К недостаткам этих версий следует отнести: одновременно можно наблюдать не более двух осциллограмм и только напряжений; у осциллографа отсутствует режим отображения диаграммы разностного напряжения; органичен набор проектных процедур; используются усеченные spice-модели полупроводниковых приборов. В старших версиях Electronics Workbench, например Multisim 2001, отмеченные недостатки в основном устранены, но пакет требует 150 Мбайт дисковой памяти. Micro-Cap (Microcomputer Cicuit Analysis Programm) - семейство программ схемотехнического моделирования на персональных компьютерах, рекомендуется для выполнения исследовательских работ, не предусматривающих немедленной конструкторской реализации (разводки печатной платы и оформления конструкторской документации). В программах Micro-CAP версии V и выше используются надежные вычислительные алгоритмы SPICE 2G.6, полная совместимость с пакетом PSpice как по принятым моделям электрорадиокомпонентов, так и по текстовому описанию схемы. Имеются исчерпывающая встроенная помощь и возможность задания функциональных зависимостей параметров схемы как функций времени, токов ветвей и узловых потенциалов. В программе MicroCAP VR2.0, по сравнению с VR1.0, основные изменения связаны с развитием многовариантного анализа. Допускается одновременно варьировать до 10 переменных и строить графики характеристик схемы от варьируемых параметров. Введен режим построения 3-мерных графиков. Значительно расширена библиотека компонентов, включающая модели более 10 тыс. электрорадиокомпонентов ведущих фирм производителей. Более подробно программа Micro-Cap V описана в [7]. Система Micro-Cap VI позволяет наблюдать одновременно токи во всех цепях и напряжения на всех узлах устройства, имеет удобные средства для исследования результатов моделирования, полученных в графическим виде. По своим функциональным возможностям Micro-Cap V и Micro-Cap VI находятся между профессиональной программой моделирования аналоговоцифровых устройств OrCAD PSpice A/D и Electronics Workbench. DesignLab корпорации MicroSim - интегрированный программный комплекс для сквозного (от «старта» до «финиша») проектирования аналоговых, цифровых и смешанных аналого-цифровых устройств, синтеза устройств программируемой логики и аналоговых фильтров. Проектирование начинается с ввода принципиальной схемы, ее моделирования и оптимизации и заканчивается созданием управляющих файлов в формате JEDEC для программаторов, разработкой печатной платы и выводом управляющих файлов для фотоплоттеров Gerber в форматах RS274, RS-274D. Система DesignLab [15] является развитием системы предыдущего поколения Design Center [9]. Во всех этих системах используется широко известная программа моделирования PSpice семейства SPICE, разработанного первоначально для ЭВМ IBM/360 в университете Беркли (Калифорния) в конце 70-х годов. Функциональные возможности программы SPICE, ее быстродействие и модели компонентов стали стандартом для программ, моделирующих аналоговые устройств. Система DesignLab включает в себя модули: MicroSim Schematics - графический редактор для создания или ввода существующих принципиальных и структурных схем. Одновременно является управляющей оболочкой, из которой активизируется большинство основных модулей DesignLab. Поддерживает иерархические и блочные структуры, выполняет редактирование символов компонентов со ссылками в них на технологические библиотеки корпусов компонентов. Библиотеки символов содержат более 32000 аналоговых и цифровых компонентов. Возможна трансляция схем, созданных в системе OrCAD. Поддерживается передача данных о схеме в пакеты проектирования печатных плат P-CAD, OrCAD, CADStar, PADS, Protel и ACCEL EDA. MicroSim PSpice – программа моделирования аналоговых устройств. Обеспечивает выполнение проектных процедур одно- и многовариантного анализа: расчет режима по постоянному току, расширенный и малосигнальный анализы на постоянном токе, частотный и переходный анализы, статистический анализ по методу Монте-Карло, расчет чувствительности схемы к разбросу параметров компонентов и проверка работоспособности для наихудшей комбинации отклонений от номинала, Фурье-анализ сигналов, температурный анализ, анализ производительности по результатам моделирования и др. MicroSim Parts – программа идентификации параметров pspice-моделей полупроводниковых устройств по справочным и/или экспериментальным данным. Библиотеки аналоговых моделей содержат более 8300 устройств (диоды, биполярные и полевые транзисторы, мощные МОП-транзисторы, операционные усилители, стабилизаторы, регуляторы и компараторы напряжения, нелинейные магнитные устройства, тиристоры, оптроны, кварцевые резонаторы и др.), производимых фирмами США, Европы и Японии. MicroSim Probe – программный осциллоскоп, позволяющий наблюдать проектировщику на экране монитора компьютера результаты моделирования в виде графиков непосредственно тока в любом компоненте и напряжения на любом компоненте или в узле. Имеется возможность выполнения широкого спектра математических преобразований с сигналами, а также подготавливать файлы для изготовления «твердых копий» осциллограмм на принтере. MicroSim PSpice A/D - моделирование аналоговых и смешанных аналогово-цифровых устройств. Алгоритмы аналогового и цифрового моделирования взаимоувязаны в рамках одной программы, которая автоматически распознает и обрабатывает аналого-цифровые и цифроаналоговые интерфейсы. Результаты моделирования отображаются в программе Probe в одном окне с единым масштабом времени. Библиотеки цифровых ИС включают в себя ИС серии 7400, ТТЛ ИС с диодами Шотки, ИС на КМОП-структурах, программируемые логические матрицы и др. MicroSim Optimizer - оптимизация параметров для достижения заданных характеристик смешанных устройств. Обеспечивает оптимизацию на основе градиентных методов поиска минимума целевой функции при наличии линейных и нелинейных ограничений. Оптимизация проводится автоматически или интерактивно до полного удовлетворения условий, заданных пользователем. Поддерживается оптимизация с нелинейными целевыми функциями. Device Equation - исходный текст моделей полупроводниковых приборов. MicroSim Polaris - средство анализа целостности сигналов - проведение моделирования с учетом паразитных эффектов, присущих топологии реальных печатных плат. По информации о топологии печатных плат, разработанных с помощью PCBoards или других систем типа P-CAD рассчитываются паразитные емкости и индуктивности, омические сопротивления, задержки сигналов и взаимные индуктивности параллельных печатных проводников. Проводится моделирование с учетом этих паразитных эффектов, что позволяет оценить влияние перекрестных искажений, отражений сигналов и задержек их распространения. MicroSim PLSyn - синтез программируемых логических устройств. Объединяет аппаратно-независимое иерархически-многоуровневое задание проекта, оптимальный логический синтез и автоматический выбор элементной базы на основании задаваемых оператором требований и разбиение проекта по корпусам ИС. Поддерживается более 4000 устройств программируемой логики от 12 производителей с полной информацией о быстродействии, цене, корпусах, потребляемой мощности и логической архитектуре. Есть возможность работать с новейшими устройствами программируемой логики фирм AMD, Atmel, Cypress, Intel, Motorola, Texas Instruments и др. Это единственное средство проектирования и моделирования на IBM PC аналого-цифровых устройств, содержащих PLD. MicroSim FPGA - проектирование и моделирование устройств, содержащих как FPGA фирмы Xilinx, так и дискретные аналоговые компоненты и цифровые ИС низкого и среднего уровня интеграции. Имеется полная библиотека символов FPGA серий XC2000, XC3000, XC4000, XC5200 и X-BLOX, их математических моделей и корпусов. MicroSim FPGA имеет интерфейс с программой XACT фирмы Xilinx для компоновки и трассировки. MicroSim FPGA поставляется только в составе DesignLab. MicroSim Filter Synthesys - интерактивный синтез и анализ активных и пассивных фильтров. Поддерживаются активные RC-фильтры, фильтры на переключаемых конденсаторах и многозвенные LC-структуры. Синтезируются фильтры всех типов: НЧ, ВЧ, полосовые и режекторные. Аппроксимирующими функциями при синтезе могут быть функции Баттерворта, Чебышева, Кауэра и Бесселя. В рамках программы реализовано диалоговое управление из меню, вывод схем и графиков, объединение нескольких проектов в единый и составление заданий на моделирование для PSpice. Поставляется только для DOS. MicroSim PCBoards - графический редактор и автотрассировщик печатных плат. Имеет библиотеку из 900 стандартных корпусов ИС. Передача данных из P-CAD 4.5-8.6 в MicroSim PCBoards обеспечивается с помощью специального конвертора (автор Е. Кнышев, г.Обнинск) через трассировщик SPECCTRA. Конвертор имеет графический редактор для просмотра и редактирования переходных отверстий и контактных площадок, просмотра корпусов компонентов, подсоединения к слоям металлизации цепей "земли", питания и др., настройки стратегии трассировки. Система DesignLab выпускается для платформы IBM PC (операционная система Windows 95, Windows NT) и рабочих станций Sun. В июле 1997г. фирма MicroSim выпустила очередную версию своего программного продукта DesignLab 8.0. В нее включены библиотеки полупроводниковых приборов, операционных усилителей и компараторов напряжения, выпускаемых фирмами Maxim, Philips, Siemens и Zetex. Из более существенных нововведений отмечают: - ускорение поиска ошибок, допущенных при создании принципиальной схемы; - введение “мастера” создания символов новых компонентов, упрощение создания иерархических символов; возможность извлечения файлов отдельных символов из библиотек; - новый менеджер проектов и средства ведения журнала проектов; - отображение на схеме значений узловых потенциалов и токов выбранных ветвей в режиме по постоянному току; - возможность моделирования схем, содержащих несколько устройств программируемой логики Xilinx; - построение графиков не только суммарной плотности выходного шума, но и вклада от отдельных шумящих компонентов; - полная реализация принципа WYSIWYS при выводе схем на принтеры (в более ранних версиях при печати схем изменялся размер и стиль шрифта); - загрузка в редактор печатных плат MicroSim PCBoards списков электрических соединений схем, созданных в других системах; возможность просмотра графики корпусов компонентов перед их размещением на плате. DesignLab 8.0 - полностью 32-разрядный пакет программ и при его опытной эксплуатации практически не замечено появление системных ошибок – он работает в среде Windows 95 весьма устойчиво. Workview Office 3.0 фирмы Viewlogic Systems - система проектирования цифровых, аналоговых и смешанных устройств. В дополнение к стандартному набору средств САПР, таких как графический ввод электронных схем, моделирование, анализ временных диаграмм, Workview Office включает в себя современные программы SpeedWave и VCS (моделирование устройств, описанных на языках VHDL и Verilog), MOTIVE и XTK фирмы Quad Design (моделирование с учетом временных задержек и анализ целостности сигналов) и многое другое. Основные модули системы Workview Office: ViewDraw - графический редактор схем, поддерживающий механизм OLE 2.0. Благодаря этому можно, например, с помощью электронной таблицы Excel подсчитывать стоимость текущего проекта, оформлять техническую документацию и строить разнообразные диаграммы. ViewDraw поддерживает уже ставший привычным стандарт Windows. Для созданной схемы составляются списки соединений в форматах EDIF и ViewGBN. Возможен экспорт цифровых компонентов, описанных в текстовом виде в стандартах IEEE 1076 VHDL и Verilog. Имеется интерфейс с системами разработки печатных плат PADS, Allegro (фирмы Cadence), Boardstation (Mentor Graphics), P-CAD и ACCEL EDA (Accel), SCICARDS, Zuken-Redac; ViewSim моделирование цифровых устройств, заданных принципиальными схемами. Поддерживается до 28 логических состояний. Имеется набор встроенных примитивов, включающий в себя 60 базовых элементов И, ИЛИ, инверторы, буферы, исключающие ИЛИ, и 28 примитивов высокого уровня типа триггер, ОЗУ, ПЗУ и т. п. Поставляются библиотеки, состоящие из 18000 ТТЛ элементов и 50 сертифицированных ASIC. Совместно с модулем SpeedWave и VCS моделируются компоненты, описываемые в текстовом виде на языках VHDL и Verilog. Результаты моделирования отображаются с помощью программы ViewTrace. Контролируются минимальное время установки/сброса/восстановления, минимальная длительность импульсов, фазовое рассогласование и пики сигналов; ViewSpice -моделирование аналоговых устройств. Имеется возможность выбора одной из программ моделирования стандарта SPICE: ViewSpice, HSpice, Dracula, SPICE 2G6 и ATT Wirelist. Поддерживается стандартный набор видов анализа, за исключением параметрической оптимизации. Графики результатов моделирования отображаются с помощью ViewTrace. Возможен динамический вывод графиков в процессе моделирования. Удобно, что результаты расчета в режиме по постоянному току отображаются непосредственно в узлах схемы; SpeedWave - моделирование цифровых компонентов, описанных на языке VHDL (в стандарте IEEE 1076 VHDL). Имеются средства отладки и просмотра временных диаграмм. VCS (Verilog Chronological Simulation) моделирование цифровых компонентов, описанных на языке Verilog, более популярном в практических приложениях, чем VHDL; ViewSynthesis - синтез и оптимизация электрически программируемых вентильных матриц (FPGA, Field Programmable Gate Array). С помощью графического редактора ViewDraw создается структурная схема проекта и для каждого блока указывается его спецификация на языке VHDL или принципиальная схема. После подтверждения путем моделирования правильности функционирования проекта на функциональном уровне с нулевыми или одинаковыми задержками производится компиляция VHDL описаний и синтез принципиальной схемы каждого блока на уровне конфигурируемых логических звеньев. Возможна оптимизация по критериям максимального быстродействия или минимизации площади кристалла. Критерий оптимизации задается глобально для всего проекта или для каждой его части. Результаты синтеза передаются обратно в структурную схему для повторения моделирования с учетом реальных задержек; MOTIVE (фирма Quad Design) - моделирование цифровых устройств с учетом реальных задержек прохождения сигналов в FPGA, PLD, ASIC (Application Specific Integrated Circuits - заказные интегральные схемы) и печатных платах. Задержки сигналов в проводниках печатных плат производится путем оценки длин связей до процедуры трассировки. Более точные данные могут быть получены с помощью программ Transmission Line Calculator (TLC) и Crosstalk Network Simulator (XNS) фирмы Quad Design. В результате моделирования обнаруживаются недопустимые значения времен установки и удержания и контролируются критические пути прохождения сигналов. Проводит анализ случайного разброса задержек по методу наихудшего случая; XTK (Crosstalk Tool Kit, фирма Quad Design) - анализ целостности сигналов, т. е. расчет линейных и нелинейных искажений сигналов, связанных с эффектами распространения сигналов в проводниках реальных печатных плат (PCB) и гибридных интегральных схемах (MCM). Рассчитываются волновые сопротивления, запаздывания, сопротивления потерь и погонные емкости и индуктивности, а также коэффициенты связи произвольной конфигурации проводников, металлизированных слоев и диэлектриков. Расчеты проводятся на основе данных о топологии печатных плат, а их результаты передаются в программу MOTIVE для проведения моделирования; ViewDatabook - интерфейс базы данных Work Office с базами данных фирм производителей Actel, Altera, Atmel, AT&T, Crosspoint, Cypress, Lattice, Motorola, Quicklogic, Xilinx. Обеспечивается быстрый поиск выбранных компонентов и размещение их символов на схемах. Возможен поиск групп компонентов по совокупности заданных свойств. Для сокращения объема базы данных компоненты одного типа имеют общий графический образ. Интеграция с базами данных различных фирм производителей интегральных электронных схем производится с помощью принятого в промышленности стандарта OLE и ряда других стандартов. В связи с невозможностью создать базы данных, учитывающие особенности проектирования на отдельных предприятиях, в фирме Viewlogic создана специальная группа Strategic Account Services (VSAS) для модернизации библиотек компонентов с учетом требований заказчиков. Система Workview Office является в настоящее время наиболее эффективным средством проектирования цифровых устройств на базе дискретной логики и программируемых логических устройств. Ее наиболее существенный недостаток состоит в невозможности моделирования смешанных аналого-цифровых устройств, имеющих обратные связи. В настоящее время моделируются лишь аналого-цифровые устройства с линейной структурой (в этом она уступает программе PSpice A/D системы Design Lab 8.0). Система OrCAD 9.0 является первым совместным программным продуктом в области САПР РЭА фирм MicroSim и OrCAD после их объединения в январе 1998г. в составе компании New OrCAD. Система объединяет лучшие программные продукты и опыт фирм OrCAD и MicroSim corp. В марте 2000 г. отделение Cadence PCB System Division фирмы Cadence Design Systems, в которое преобразована компания OrCAD, выпустила очередную версию OrCAD 9.2. Представление о версии OrCAD 9.2 [8] дает перечень входящих в ее состав программных модулей: OrCAD Capture — графический редактор схем; OrCAD Capture CIS (Component Information System) — графический редактор схем, дополненный средством ведения баз данных компонентов, при этом зарегистрированные пользователи получают через Интернет (с помощью службы ICA - Internet Component Assistant) доступ к каталогу компонентов, содержащему более 200 тыс. наименований; PSpice Schematics — графический редактор схем, заимствованный из пакета DesignLab; OrCAD PSpice A/D — программа моделирования аналоговых и смешанных аналого-цифровых устройств, данные в которую передаются как из PSpice Schematics, так и из OrCAD Capture; OrCAD PSpice Optimizer — программа параметрической оптимизации; OrCAD Layout — графический редактор печатных плат; OrCAD Layout Plus — программа OrCAD Layout, дополненная бессеточным автотрассировщиком SmartRoute, использующим методы оптимизации нейронных сетей (SmartRoute используется также в системах Protel 99 SE и P-CAD 2000); OrCAD Layout Engineer's Edition — программа просмотра печатных плат, созданных с помощью Layout или Layout Plus, средство общей расстановки компонентов на плате и прокладки наиболее критических цепе; OrCAD GerbTool — программа создания и доработки управляющих файлов для фотоплоттеров (разработка фирмы WISE Software Solutions специально для OrCAD, аналог программы САМ350); Visual CADD — графический редактор фирмы Numera Software (упрощенный аналог AutoCAD). В систему OrCAD 9.2 включен второй редактор принципиальных схем PSpice Schematics, заимствованный из пакета DesignLab (более удобный по сравнению OrCAD Capture), и заменен модуль проектирования цифровых устройств Capture Express поставляемым отдельно пакетом программ FPGA Studio фирмы Synplicity. OrCAD 9.2 функционирует на ПК с процессорами Pentium и совместимых с ними под управлением Windows 95/98 или Windows NT 4.0 (с Service Pack 3 или Service Pack 4). Необходимый объем ОЗУ не менее 32 Мбайт и 250 Мбайт дискового пространства. Австралийская фирма Protel International разработала систему проектирования аналоговых, аналого-цифровых и цифровых устройств Protel 99 SE [25], обладающую примерно теми же функциональными возможностями, что и OrCAD. В отличие от OrCAD система Protel использует архитектуру клиент/сервер и все отдельные модули системы Protel 99 функционируют в среде Design Explorer (предыдущая версия Protel 98 работала в среде EDA/Client 98). За счет этого, с одной стороны, упрощается освоение системы, все составные части который имеют одинаковый интерфейс. С другой стороны, это приводит к значительному увеличению временных затрат при проведении моделирования, автотрассировки и других расчетных операций. Другое преимущество Protel - наличие на сервере фирмы большого количества постоянно пополняющихся библиотек компонентов. Однако отсутствие возможности импорта баз данных схем и печатных плат из популярных САПР P-CAD и ACCEL EDA ограничивают возможности применения Protel. Модули Protel 99: - Advanced Schematic - графический редактор многостраничных и принципиальных иерархических схем, из которого вызываются программы моделирования аналого-цифровых устройств и программы синтеза и моделирования ПЛИС. Информация о списках соединений схем составляется в форматах программ EEsoft (Libra, Touchstone), Edif 2.0, Mentor Board Station, OrCAD 7 и более ранних версий, PADS, P-CAD (*.pdf и *.alt), SPICE, Tango и ряда других для выполнения моделирования и разработки печатных плат; - Advanced Sim - программа моделирования смешанных аналогоцифровых устройств, использующая стандарт SPICE для описания моделей аналоговых компонентов и язык Verilog-HDL для описания цифровых компонентов; - Advanced PLD - проектирование ПЛИС фирм Altera, AMD MACH, Atmel, Cypress, Intel, Lattice, Motorola, Philips и Xilinx; - Advanced PCB - графический редактор печатных плат. Возможен импорт данных в AutoCAD в формате DXF и создание Gerberфайлов, экспорт производится из AutoCAD и загрузка списков соединений для упаковки схемы на печатную плату. Имеются средства размещения компонентов на плате и трассировки проводников в автоматическом режиме (используется собственный бессеточный автотрассировщик Advanced Route); - Signal Integrity Analyzer- впервые в состав версии Protel 99 включена программа анализа целостности сигналов фирмы INCASES (такая же, как и в системе ACCEL EDA). В системе Protel 99 SE устранена проблема с использованием символов кириллицы в редакторе печатных плат. Теперь нет проблем с оформлением принципиальных схем и чертежей печатных плат в системе Protel согласно ЕСКД без использования продуктов третьих фирм (например, AutoCAD). Кроме того, завершен перевод документации для системы Protel 99 SE на русский язык. Российским официальным пользователям этой программы поставляется описание на русском языке объемом 800 страниц. В августе 2001 года компания Protel International, активно расширяющая свое присутствие на рынке "средних" электронных САПР, сменила название на Altium. Сделано это, во-первых, для того, чтобы прежнее название компании не ассоциировалось с названием ее основного, но не единственного программного продукта Protel. Во-вторых, Altium в переводе с латыни означает "высоту", "рост", т.е. после поглощения в 2001 г. нескольких других компаний Altium действительно собирается играть более заметную роль. В августе 2002 года компания Altium, объявила о выпуске новой версии системы моделирования и сквозного проектирования электронных устройств Protel DXP, расширенные возможности и существенные дополнения которой, в сравнение с предыдущей Protel 99SE, значительно сокращают временные затраты на проектирование. В последнюю версию пакета программ Protel DXP внесены следующие изменения и дополнения: - переработана управляющая оболочка Design Explorer; - используется новый топологический автотрассировщик Situs, оптимизированный для работы с произвольными объектами не прямоугольной формы и возможностью прокладывания печатных проводников под произвольными углами, что значительно снижает их суммарную длину и количество переходных отверстий. Наибольшие преимущества этот трассировщик обеспечивает при наличии глухих переходных отверстий, при использовании смещенных сеток, при наличии на плате большого количества тесно расположенных BGA компонентов и т.п.; - создан новый редактор проектов Design Capture, получивший рабочее название nVisage. Он позволяет использовать смешанное описание проектов: часть проекта - в виде принципиальной схемы, другую часть в текстовом виде на языке высокого уровня VHDL для дальнейшего моделирования и реализации проекта в виде ПЛИС. nVisage включает в себя SPICE-совместимые средства моделирования аналоговых и аналого-цифровых схем и моделирования VHDL-описаний. Protel DXP включает в себя технологию nVisage, однако в целом это разные продукты, причем при покупке Protel DXP дополнительно покупать nVisage нет необходимости; - поддерживаются интегрированные библиотеки компонентов, которые содержат информацию о символах условных графических обозначений компонентов, их топологических посадочных местах и математических моделях, применяемых при моделировании принципиальных схем (SPICE-модели) и печатных плат (IBIS-модели); - повышено качество средств обнаружения ошибок в проектах и обеспечена двунаправленная синхронизации изменений принципиальных схем и печатных плат; - расширены возможности средств документирования и выпуска отчетов о проекте; - расширены возможности отображения результатов моделирования. В переработанную управляющую оболочку пакета программ теперь гораздо удобнее вставлять новые программные модули, в ней, в частности, стандартизован интерфейс пользователя GUI и увеличена скорость загрузки и выгрузки отдельных модулей. Protel DXP поддерживает экспорт и импорт файлов печатных плат в современном формате ODB++ (на ряду с форматом Gerber), который вскоре полностью заменит последний. Формат ODB++ уже поддерживают многие программы и, в частности, инструмент доработки управляющих программ фотопостроителей CAM350 (этой возможностью будет обладать и следующая версия CAMtastic). Protel функционирует под управлением Design Explorer и обеспечивает автоматизацию большинства проектных операций. Минимальные требования к конфигурации компьютера: ОС - Windows 2000 Professional / Процессор - Pentium 500Mhz / Оперативная память 128MB /Жесткий диск - 620MB / Графическая карта - 1024 x 768 (разрешение экрана), 16-bit глубина цвета, видеопамять - 8MB. Основная проблема применения рассмотренных выше программ схемотехнического моделирования – отсутствие достоверных spice-моделей отечественных полупроводниковых приборов. Эту проблему можно решать следующими способами: - по справочным и/или экспериментальным данным с помощью одной из программ Parts (пакет PSpice), Model (система Micro-CAP), PSpice Model Editor (система OrCAD 9.х) создаются необходимые модели [Д39 (вып. 3), УМИ13]; - используются зарубежные аналоги, которые включены в библиотеки программ. Модели некоторых отечественных транзисторов, используемых в усилителях мощности низкой частоты, можно найти в электронном справочнике полупроводниковых приборов SPRAV. Приемы работы со справочником описаны в [25]. Рассмотренные выше программы дают возможность моделировать аналоговые устройства в диапазоне частот вплоть до 100 ... 1000 МГц (на высоких частотах необходимо внести дополнения в схеме замещения полупроводниковых приборов). В низкочастотной технике обычно моделируются только физические эффекты, но никак не топологический эквивалент схемы, в то время как вся суть СВЧ схемы зависит от физического расположения, а не от номиналов элементов. Если моделирование системой SPICE или аналогичными ей больше не дает разработчику уверенность в том, что его система правильно заработает после изготовления, необходимо воспользоваться инструментами СВЧ проектирования. В таблице 2.2 представлены наиболее известные программы схемотехнического моделирования РЭА в СВЧ диапазоне. Таблица 2.2 Название программы Фирма разработчик или Версии или семейства программ правообладатель Super-Compact Compact Software Microwave Harmonica Compact Software Serenade Ansoft Super-Spice Ansoft Microware Success Ansoft Microware Explorer Ansoft Aplac 7.0, 7.61 APLAC Solutions Inc. V3.22, 2000 v4.02, Microwave Office Applied Wave Research 2002 v5.01, v5.52 Получившая широкое распространение в конце 70-х — начале 80-х годов первая версия пакета программ Super-Compact выдвинула фирму Compact Software в одну из ведущих в мире по разработке программного обеспечения для проектирования радиочастотных устройств, особенно СВЧ диапазона. Пакет Super-Compact оказался очень удачным и с тех пор интенсивно развивается. Достаточно точные математические модели широкого круга элементов СВЧ-цепей, удобство входного языка и ряд других достоинств привели широкому распространению этого пакета, ориентированное на проектирование фильтров, согласующих цепей и цепе связи СВЧ-диапазона. В пакете используются базовые элементы в виде двух- четырех-, шестии восьмиполюсников, характеризующихся А, S, Y параметрами. Допускается включение произвольных многополюсников, описанных одними из перечисленных параметров таблично, в зависимости от частоты. Пакет позволяет синтезировать СВЧ-цепи, содержащие наиболее употребительный конфигурации элементов с распределенными и сосредоточененными параметрами. Распределенные элементы могут представлять различные типы связанных и одиночных отрезков линий передачи: микрополосковые и полосковые, линии подвешенной подложкой и коаксиальные, компланарные и щелевые, прямоугольные и круглые волноводы. Распределенные элементы могут характеризоваться как геометрическими, так и электрическими параметрами. При моделировании СВЧ устройств учитываются электрические неоднородности, влияние дисперсии, излучения, многослойной металлизации проводников, шероховатости поверхности, потерь в проводниках диэлектрических потерь. Модели полупроводниковых приборов описываются параметрами рассеяния, либо матрицами классической теории цепей. Моделирование СВЧ-цепей выполняется на основе аппарата Y-матрицы, причем отдельные части цепи могут описываться с помощью аппарата А-матриц. Описание устройства производится покомпонентно, причем в одной строке указываются аббревиатурой тип компонента, способ его подключения в цепи и параметры компонента с допустимыми границами изменения параметров в процессе оптимизации. Оптимизация параметров устройства может выполняться одновременно для нескольких характеристик и в нескольких состояниях. Например, СВЧ-диодный переключатель может одновременно оптимизироваться в режимах включено и выключено. Для оптимизации используется одна из разновидностей градиентного метода и случайный поиск с самообучением. Процесс оптимизации параметров устройства ведется в границах изменения варьируемых параметров, определяемых их физической реализуемостью и точностью моделей компонентов. Для обеспечения разработчика информацией о параметрах полупроводниковых компонентов, проводников и диэлектрических материалов в пакет включено несколько банков данных, которые могут вызываться на командном уровне для отыскания компонента с заданными техническими характеристиками. Пакет позволяет разработчику формировать свои банки данных. Вывод информации осуществляется на экран монитора, печать, либо графопостроитель и может включать схему устройства и ее различные частотные характеристики в табличном виде, либо в виде графиков в полярных или декартовых координатах. По требованию разработчика SuperCompact может построить линии равного усиления, уровня шума, ста- бильности устройства. Для точного изучения отдельные участки характеристик могут быть представлены в увеличенном масштабе. Дальнейшим развитием пакета Super-Compact является вышедшая в середине 80-х годов и полностью с ним совместимая система Microwave Harmonica [27], позволяющая выполнять моделирование и ряда нелинейных СВЧ-устройств, таких как малошумящие усилители и усилители большого уровня мощности, смесители, генераторы, переключатели и другие устройства радиочастотных трактов. Для моделирования нелинейных устройств в этой системе используется метод гармонического баланса. В начале 90-х годов появляется версия системы Microwave Harmonica, ориентированная на платформу Windows. Различные версии системы Microwave Harmonica широко используются в России разработчиками радиоаппаратуры различного назначения. В последние годы эту линию программ развивает фирма Ansoft, которой были разработаны новые программные системы: Serenade, позволяющая выполнять моделирование и оптимизацию не только СВЧ, но и оптоэлектронных устройств и имеющая много версий, в числе которых есть версии, ориентированные на топологическое представление моделируемого устройства. Имеются версии этой системы, ориентированные на платформы Windows 95 и Windows NT; Super-Spice, в которой путем подключения известной программы Spice решена задача моделирования СВЧ - устройств во временной области; Microware Success, позволяющая выполнять моделирование систем радиотелефонии; Microware Explorer - система для моделирования электромагнитных полей в различных элементах радиоэлектронных устройств и ряд других. Кроме разработки программного обеспечения фирмой Ansoft поддерживаются банки данных с линейными и нелинейными моделями элементов СВЧ и оптоэлектронной техники. Программа APLAC [26] разработана в 1988 г. профессором Хельсинского университета Мартти Валтоненом и затем доработана в лаборатории теории цепей этого университета совместно с Nokia Research Center и Nokia Mobile Phones. Она предназначена для проектирования и моделирования электрических схем и систем во временной и частотной областях. В их состав могут входить как цифровые, так и аналоговые компоненты, в том числе устройства диапазона СВЧ. Выполняются следующие виды расчетов: режим по постоянному току, частотные характеристики, спектральная плотность и коэффициент шума, чувствительность и параметрическая оптимизация, переходные процессы, спектры сигналов, анализ периодических режимов, статистический анализ по методу Монте-Карло. В основном этот набор довольно стандартен. Важная особенность APLAC - наличие большого набора библиотек элементов принципиальных схем и отдельных блоков, применяемых в аналоговых и цифровых системах связи. По своему функциональному составу эти библиотеки превосходят библиотеки других систем. Кроме того, в состав APLAC входит подпрограмма расчета трехмерных электромагнитных полей микрополосковых конструкций и других устройств диапазона СВЧ. Последнее, на что следует обратить внимание, это возможность ввода результатов измерений и вывода управляющих сигналов с помощью интерфейсных плат стандарта IEEE-488 (GPIB, HP-IB), как в системе LabView. Программа моделирования APLAC считывает входные данные из текстового файла, в котором указаны номера узлов схемы, типы подключенных к узлам компонентов и их математические модели. Язык описания схем похож на язык программы SPICE. Допускаются сложные математические выражения с использованием арифметики комплексных чисел и функции, определяемые пользователем. Возможна трансляция описания схем, составленных для программ PSpice и Touchstone. Графический ввод схем производится с помощью отдельной программы NASSE (Nokia Application Specific Schema Editor), разработанной в Nokia Research Center. Наибольшая привлекательность программы APLAC - обширные библиотеки, подразделяемые на несколько категорий: Component library - аналоговые компоненты; Basic Component - неидеальные конденсаторы, индуктивности, взаимные индуктивности, резисторы, источники тока и напряжения и др.; Semiconductors - полупроводниковые приборы; Microwave - отрезки микрополосковых линий передачи, планарные индуктивности и конденсаторы; Misc - циркуляторы, коаксиальные кабели, операционные усилители, фазовые детекторы и т. п.; System - контактные площадки, многослойные печатные платы, нелинейные усилители, модуляторы, управляемые напряжением генераторы и др.); User library - библиотеки пользователей (в отдельных файлах с расширением имени .lib); Discrete time library - компоненты дискретного времени (фильтры, согласованные фильтры, цифровые компоненты, экспандеры, модуляторы, демодуляторы, генераторы, коррелометры, анализаторы спектра и др.); Formula-based library - открытая для расширения библиотека компонентов, задаваемых аналитическими выражениями (антенна, антенный переключатель, смеситель, усилитель и т п.). Из недостатков программы APLAC отметим отсутствие библиотек компонентов конкретных типов, например, конкретных типов транзисторов и серий интегральных микросхем, как в системе DesignLab. По-видимому, эти библиотеки помещаются в файлы с расширением .lib, поставляемые отдельно. Каталог библиотек открывается по команде Component или щелчком правой кнопки мыши. После расстановки компонентов на схеме они соединяются проводниками. Причем не нужно подробно прокладывать трассу каждого проводника - достаточно по команде Wire/Wire указать курсором соединяемые выводы компонентов, и трасса будет проложена автоматически. Промежуточные точки для создания Т-образных соединений вводятся по команде Wire/Split. Параметры каждого компонента задаются системой атрибутов, список которых открывается щелчком курсора на символе компонента. Директивы задания на моделирования задаются несколько сложнее. Сначала по команде Aplac/Aplac objects открывается окно для ввода директив и затем по команде Component/Show All Aplac Objects или Component/Show One Aplac Object они при необходимости размещаются на поле схемы. Моделирование запускается непосредственно из управляющей оболочки NASSE по команде Aplac/Simulate. Возможности моделирования APLAC несколько превосходят DesignLab и PSpice. Во-первых, выполняется синтез передаточных функций различных фильтров: частотно-избирательных фильтров типа Баттерворта, Чебышева, Кауэра, согласованных фильтров и адаптивных фильтров на основе алгоритма Уидроу. Во-вторых, выполняется параметрическая оптимизация с возможностью выбора из довольно широкого набора методов оптимизации (к DesignLab нужно приобрести отдельный модуль PSpice Optimizer). В-третьих, выполняется расчет чувствительности характеристик к изменению параметров компонентов в частотной области (в PSpice это возможно только при расчете наихудшего случая Worst Case). В-четвертых, имеются алгоритмы расчета характеристик установившегося режима нелинейных устройств (генераторов, усилителей), не рассчитывая весь переходной процесс с самого начала. Результаты моделирования отображаются в одном или нескольких окнах в соответствии с заданием на моделирование. Однако возможностей обработки результатов моделирования меньше, чем в программе Probe системы DesignLab. Имеется только один электронный курсор (в Probe их два, что позволяет считывать разность координат) и нет средств расчета целевых функций типа минимум, максимум, центральная частота, полоса пропускания, длительность фронта и т. п. С другой стороны, при построении графика спектра можно выбрать его форму: в виде отдельных спектральных составляющих (что привычнее инженерам) или соединяя соседние точки отрезками линий (как в программе Probe). К программе APLAC дополнительно поставляются модули: - анализ высокочастотных устройств (модели высокочастотных компонентов, методы анализа периодических процессов и шумов, расчет схем на переключаемых конденсаторах); - моделирование систем (моделирование систем с дискретным временем и систем, описываемых с помощью формул); - расчет электромагнитных полей (метод конечно-разностной аппроксимации FDTD, расчет микрополосковых линий передачи на печатных платах с двуслойной и многослойной структурой). APLAC 7.61 функционирует в Win2000/NT4.0/95/98 systems, UNIX HPUX10.20, Solaris и Linux systems. Требуемый объем жесткого диска 70 Мбайт. В 1998 года компания Applied Wave Research представила интегрированный пакет Microwave Office, который изменил расстановку сил на рынке САПР для высокочастотных и сверхвысокочастотных устройств (СВЧ). Он позволяет промоделировать в течение нескольких минут то, на что раньше при использовании других систем САПР уходили часы. Более того, Microwave Office дешевле их и позволяет получать более точный результат. Компания AWR основана в 1994 году. Она специализируется на разработке САПР для СВЧ-оборудования (сотовые телефоны, пейджеры, локальные системы спутникового цифрового вещания (DBS) и т.п.). Компания AWR обратилась к разработке САПР СВЧ - устройств, так как именно в этой области ощущается дефицит современных систем. Большинство из используемых ныне программ моделирования СВЧоборудования было разработано в 70-х и 80-х годах и предназначались для работы в OC UNIX, лишь затем адаптированы для Windows (как следствие низкая производительность при работе в Windows). AWR изначально ориентировалась на ОС Windows 95 и NT, использовала объектно-ориентированное программирование, что позволило создать программный продукт оптимальный во всех отношениях: высокопроизводительный, легкий в использовании, с высокой степенью интеграции. Microwave Office включает в себя два модуля: Voltaire XL и EMSight. Voltaire XL - пакет моделирования линейных и нелинейных схем и использует следующие методы: -одночастотный и многочастотный метод гармонического баланса для анализа нелинейных схем; -ряды Вольтерра (статические и параметрические); -анализ смесителей (также называемый конверсионно-матричным анализом); -высокоскоростной метод линейного анализа; -высокоскоростной метод шумового анализа, -интегрированную систему ввода схем со встроенной поддержкой файлов описания систем Spice и MMICAD. В то время, как существующие реализации метода гармонического баланса построены на базе кода, разработанного для схемотехнического анализа низкочастотных аналоговых схем, пакет Voltaire XL был разработан исключительно для высокочастотных и сверхвысокочастотных приложений. Это делает его значительно быстрее всех существующих продуктов. Например, стало возможным используя метод гармонического баланса настраивать несложные нелинейные схемы фактически в реальном времени. Многие из возможностей пакета Voltaire XL просто недоступны в существующих системах моделирования. Например, применение рядов Вольтерра, являющихся самым быстрым методом анализа интермодуляционных искажений (IM) в приближенно-линейных схемах позволяет увеличить скорость анализа в 10 - 100 раз по сравнению с методом гармонического баланса. Более того, анализ на основе рядов Вольтерра легко интегрируется с методом линейного анализа, что позволяет оптимизировать коэффициент шума и такие линейные характеристики, как коэффициент передачи, КСВ входов, одновременно с уровнем интермодуляционных составляющих. Для анализа интермодуляции в смесителях пакет Voltaire XL использует изменяющиеся во времени ряды Вольтерра. Это единственный точный и реальный способ решить эту задачу. Однако многочастотный метод гармонического баланса не сдает своих позиций и Voltaire XL поддерживает его, но в отличие от других продуктов предлагает более быстрое решение за счет использования самой современной технологии моделирования. Линейный, нелинейный и шумовой методы анализа реализуются в пакете Voltaire XL чрезвычайно эффективно. Высокая скорость здесь является следствием объектно-ориентированного подхода, а также следствием того, что система уравнений формируется непосредственно из схематического представления без дополнительного преобразования списка соединений схемы в файл. В результате, пользователи имеют возможность настраивать и оптимизировать параметры схем в режиме реального времени. Это - одна из наиболее примечательных способностей продукта Voltaire XL. Используя инструмент slider, можно изменить, например, длину шлейфа, и наблюдать изменение отклика схемы на диаграмме Смита или прямоугольных графиках в зависимости от скорости перемещения инструмента. Модуль линейного анализа в частотной области включает обширную библиотеку моделей (более 450) сосредоточенных и распределенных элементов. Сюда входят полосковые, микрополосковые и копланарные, а также многие другие распространенные элементы, используемые для построения высокочастотных схем. В настоящее время также выпущена "чисто линейная" версия продукта, носящая название Voltaire LS. В случаях, когда правильная модель используемого устройства отсутствует или эффект близкого расположения элементов подрывает точность модели, пользователи могут обратиться к пакету EMSight для проведения полного электромагнитного анализа. EMSight v.2.0 - пакет полного электромагнитного моделирования СВЧ систем. Представляет собой графическую среду для быстрого анализа электромагнитного поведения различных структур, которые часто встречаются в высокочастотных интегральных схемах (RFIC), монолитных СВЧ микросхемах (MMIC), микрополосковых антеннах и высокоскоростных цифровых печатных платах. Система EMSight при расчетах использует метод моментов Галеркина, который, по мнению разработчиков, представляет собой наиболее точный и устойчивый алгоритм электромагнитного анализа. Структура анализируется внутри ограниченной многослойной области прямоугольной формы, причем боковые границы области всегда представляются как идеальные проводники, в то время как верхняя и нижняя границы могут иметь потери. Количество анализируемых слоев, межслойных соединений и внешних портов неограниченно. Для анализа СВЧ структур в диапазоне частот применен метод быстрого свипирования по частоте (FFS), который позволяет на порядок сократить время моделирования по сравнению с обычным методом последовательного перебора частотных точек. Метод FFS позволяет экстраполировать частотную характеристику структуры в широком диапазоне частот на основании ее значения всего на одной частоте в силу аналитической природы линейных электромагнитных задач. Метод FFS вычисляет передаточную функцию схемы и ее производные по частоте, причем порядок дифференцирования определяется пользователем (не более 12). Передаточная функция, а также ее производные используются для вычисления доминирующего полюса и нуля передаточной функции вблизи частот анализа. Тем самым для относительно простых структур, размеры которых меньше длины волны, обеспечивается точная экстраполяция частотной характеристики в широкой полосе частот. Точное описание в широкой полосе частот частотных характеристик структур с острыми резонансами или структур, размеры которых соизмеримы с длиной волны, требует большего количества полюсов и нулей передаточной функции. В этом случае увеличивается число анализируемых частот. В целом алгоритм FFS дает малую ошибку экстраполяции, однако возможны случаи, когда передаточная характеристика рассчитывается неправильно. При этом важно вовремя распознать неправильный результат и применить метод последовательного перебора значений частот. Мощные графические возможности системы EMSight позволяют пользователю наблюдать цветное трехмерное анимационное изображение токов высокой частоты, на котором отображается не только амплитуда, но и направление этих токов, что позволяет получить новое представление о поведении СВЧ структур. Кроме того, имеются широкий набор "традиционного" представления расчетных данных, такие как диаграммы Смита, графики в прямоугольной и полярной системах координат и таблицы данных. Благодаря встроенному интерфейсу импорта/экспорта пакет может сохранять данные в стандартных форматах промышленных систем, например Touchstone, что делает возможным использование их другими популярными системами линейного и нелинейного анализа производства компаний Ansoft, HP EEsof, Optotek и др. Также EMSight импортирует и экспортирует файлы системы Sonnet Geo, что делает его идеальным графическим редактором для пользователей системы Sonnet EM. Пакет EMSight является первым продуктом среди систем моделирования и автоматизированного проектирования, основанным на объектноориентированной среде разработки компании AWR. Дополнения в новую версию EMSight включают в себя: двунаправленные трансляторы форматов DXF и GDSII; возможность использования внутренних портов; простой моделировщик линейных схем, позволяющий анализировать соединение нескольких СВЧ структур, а также добавлять в них сосредоточенные элементы; ускорение процесса моделирования; улучшенная визуализация полученных результатов и учет различных взаимовлияний; дополнительные возможности проектирования антенн [анимационное представление поля в дальней зоне, введение измерительного зонда, построение диаграмм направленности в дальней зоне (RHCP, LHCP, EPHi и ETheta), создание эквивалентной схемы замещения антенны на сосредоточенных элементах (вывод в виде списка соединений в формате Spice)]. Microwave Office написан на объектно-ориентированном языке С++, он может легко включать в себя по мере появления новые методы моделирования. Microwave Office работает под управлением 32-разрядных ОС, таких как Windows 95 и Windows NT. Пакет оптимизирован для работы с этими ОС, а не переделан под них, как это практиковалось ранее. Это позволяет эффективно использовать Voltaire XL, EMSight на недорогих РС на базе процессоров Pentium. Для решения сложных электродинамических задач рекомендуется использовать процессоров Pentium II и ОЗУ 128 Мбайт. 3 Проектирование печатных структур Наиболее широко на мировом рынке представлена линия продуктов для проектирования печатных плат. Как правило, это сквозные системы, где разработка проекта начинается с прорисовки принципиальной схемы и заканчивается генерацией управляющих файлов для оборудования изготовления фотошаблонов и сверления отверстий. Особо отметим такие пакеты: - CircuitMaker 2000 компании Protel; - P-CAD 2001 компании Protel; - Protel 99 SE компании Protel; - OrCAD компании Cadence; - PCB Design Studio компании Cadence. CircuitMaker [28], разработанный фирмой MicroCode Engineering, после слияния ее с компанией Protel стал предлагаться как самое дешевое решение для проектирования несложных ПП. Стандартная версия позволяет разрабатывать платы, содержащие до 6 сигнальных слоев и до двух слоев металлизации. Этот продукт, имеющий весьма удобный и гибкий редактор схем, а также программу моделирования может оказаться весьма полезным в учебном процессе. Несколько более мощной, но менее гибкой является система P-CAD 2000/2001/2002 [10] — логическое продолжение продуктов ACCEL EDA американской фирмы ACCEL Technologies [14], поглощенной Protel в начале 2000г. Новому владельцу понадобился почти год, чтобы приблизить функциональность продукта к уровню собственной программы Protel 99 SE. Сейчас эти продукты имеют много общего: существует полный двунаправленный транслятор, одинаковы состав и структура библиотек элементов, идентичны модули моделирования, автотрассировки и анализа целостности сигналов, имеется интерфейс с программой авторазмещения и автотрассировки SPECCTRA компании Cadence. Однако Protel 99 SE является более мощной и современной системой, предназначенной для разработки проектов "сверху вниз". Сопоставимым по функциональности можно назвать пакет OrCAD 9.2. Редактор ПП OrCAD Layout имеет 3 различные конфигурации с разными функциональными возможностями. В проекте платы может присутствовать до 30 слоев, 16 из которых могут быть сигнальными. Имеются встроенные средства авторазмещения и автотрассировки, а также интерфейс с программой SPECCTRA. Однако главным модулем здесь является не редактор ПП, а редактор принципиальных схем OrCAD Capture CIS, оснащенный единственной в своем роде системой управления базами данных компонентов. Система CIS (Component Information System) была разработана для обеспечения всем пользователям OrCAD доступа через Интернет к централизованным БД компонентов на сайте www.spincircuit.com. Гибкость системы CIS позволяет организовать корпоративные базы разрешенных к применению компонентов и работать в локальных сетях, а также использовать процедуры автоматизированного нормоконтроля. Самым мощным и дорогим решением для проектирования ПП является другой пакет компании Cadence — PCB Design Studio (www.pcb.cadence.com). В качестве редактора ПП здесь используется программа Allegro, позволяющая разрабатывать многослойные и высокоскоростные платы с высокой плотностью размещения компонентов. Штатным модулем авторазмещения и автотрассировки служит программа SPECCTRA (www.specctra.com), управляемая обширным набором правил проектирования и технологических ограничений. Собственных средств анализа целостности сигналов здесь, как и в OrCAD, нет — эту функцию выполняет поставляемый отдельно модуль SPECCTRAQucst SI. Программа SPECCTRA [11] фирмы Cooper & Chain Technology – лучший в настоящее время трассировщик на платформе ПК. успешно размещает компоненты в автоматическом режиме и трассирует платы большой сложности благодаря применению нового принципа представления графических данных, так называемой ShapeBased-технологии. В отличие от известных ранее пакетов, в которых графические объекты представлены в виде набора координат точек, в этой программе используются более компактные способы их математического описания. За счет этого повышается эффективность трассировки печатных плат с высокой плотностью расположения компонентов, обеспечивается автоматическая трассировка одной и той же цепи трассами разной ширины и др. Автотрассировщик SPECCTRA использует адаптивные алгоритмы, реализуемые за несколько проходов трассировки. На первом проходе выполняется соединение абсолютно всех проводников без обращения внимания на возможные конфликты, заключающиеся в пересечении проводников на одном слое и нарушении зазоров. На каждом последующем проходе автотрассировщик пытается уменьшить количество конфликтов, разрывая и прокладывая вновь связи (метод Rip-up-and-retry) и проталкивая проводники, раздвигая соседние (метод Push-and-shove). Информация о конфликтах на текущем проходе трассировки используется для "обучения" изменения весовых коэффициентов (штрафов) так, чтобы путем изменения стратегии уменьшить количество конфликтов на следующем проходе. Помимо обычного контроля соблюдения технологических зазоров типа проводник-проводник, проводник-переходное отверстие и т.п. в системе SPECCTRA выполняется контроль максимальной длины параллельных проводников, расположенных на одном или двух смежных слоях, что позволяет уменьшить уровень перекрестных искажений и уровень шума проектируемого устройства. Контролируется также максимальное запаздывание сигнала в отдельных цепях. Вызов программы SPECCTRA производится автономно из среды Windows или из программы ACCEL P-CAD PCB. В последнем случае в меню Route Autorouters выбирается тип автотрассировщика и указывается имя файла стратегии трассировки. В результате начнется выполнение трассировки текущей платы в автоматическом режиме, по окончании которого управление будет передано обратно в ACCEL P-CAD PCB. Пограмма SPECCTRA имеет режимы интерактивной трассировки проводников и размещения компонентов. SPECCTRA выполняет размещение компонентов и трассировку платы, на которой предварительно размещены компоненты с помощью одного из графических редакторов печатных плат PCBoards, P-CAD, TangoPRO, PADS, Protel, OrCAD. Плата с предварительно размещенными компонентами транслируется в формат пакета SPECCTRA. Разведенная в программе SPECCTRA печатная плата транслируется обратно. Процедура трансляции встроена в ACCEL P-CAD PCB, графический редактор PCBoards систем Design Center и Design LAB, к остальным программам трансляторы поставляются отдельно. Имеется большое количество вариантов поставки трассировщика SPECCTRA (2, 4, 6 и 256 слоев; 1000, 4000 и неограниченное количество выводов компонентов) и набор дополнительных модулей (опций) для улучшения качества автотрассировки: Advanced Rules (ADV) – расширение возможностей настройки стратегии трассировки сложных плат, в частности разных значений ширины трассы и зазоров на разных слоях трассировки, назначение индивидуальных правил трассировки отдельным цепям и т.п.; Design For Manufactyrability (DFM) - повышение технологичности проекта, автоматическая генерация контрольных точек для всех или выделенных цепей, сглаживание углов, увеличение зазоров при наличии свободного пространства; Hybrid (HYB) - поддержка технологии межслойных переходных отверстий, размещения переходных отверстий рядом с выводами планарных компонентов, технологии монтажа гибкими проводниками; Fast Circuit (FST) - учет особенностей проектирования высокочастотных устройств, контроль максимальной длины параллельных проводников для уменьшения перекрестных искажений, контроль задержек распространения сигналов, разводка дифференциальных каскадов с обеспечением симметрии, скругление углов, специальные правила трассировки для выделенных областей, введение экранирующих цепей; EditRouter - графический редактор печатных проводников и переходных отверстий, функционирующий как автономно, так и в составе SPECCTRA. Позволяет автоматически смещать проводники для огибания препятствий, определять оптимальные расположения переходных отверстий, сглаживать изгибы проводников и др. В таблице 2.3 даны характеристики программ, рекомендуемых для разработки печатной платы проектируемого устройства. Таблица 2.3 Характеристика Контроль ошибок в Э3 Графический ввод схем Интерфейс с программами моделирования «Горячая связь» схемного редактора с редактором ПП «Горячая связь» схемного редактора с программами моделирования Возможность настройки стратегии авторазмещения Возможность настройки стратегии автотрассировки Возможность изменять систему единиц Поддержка выходных форматов Gerber Автоматическое формирование отчетных документов Автоматическая проверка технологических допусков OrCAD 9.2 Да Да P-CAD 2001 Да Да SPECCTRA 9.0 Да Нет Protel 99 Да Да Да Нет Да Да Да Нет Да Да Да Нет Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Нет Да Да Да Нет Да Да Да Да Да Возможность автотрассировки одной цепи сегментами разной ширины Создание управляющих программ для станков с ЧПУ Возможность использования русифицированных шрифтов True Type Встроенный графический редактор Возможность задания разных типов переходных отверстий RAM Процессор - Да - - Да Да Нет Да Да Да - Да Да Да Нет Да Да Да Да Да 32 Р-ММХ 16 Р-133 16 486 и выше 16 Р-133 4 Подготовка печатных плат к производству Важным этапом проектирования ПП является подготовка уже разработанного проекта к производству. Под этим подразумевается генерация управляющих файлов для изготовления фотошаблонов, для сверлильных станков, оборудования автоматического тестирования плат и расстановки компонентов. Как правило, все системы проектирования плат имеют встроенные средства генерации таких файлов, тем не менее имеется ряд задач, которые необходимо выполнять в специально предназначенных для этого продуктах. Большая часть проблем связана с получением оптимизированных файлов в формате Gerber для изготовления фотошаблонов. Здесь могут пригодиться следующие программы: CAMtastic 2000 компании Protel; САМ350 компании Innoveda; CAMMaster компании Lavenir. Самой простой, но в то же время достаточно мощной программой является CAMtastic 2000 (www.camtastic.com), которая была создана фирмой Innovative CAD Software, позднее поглощенной компанией Protel. Программа поставляется в двух конфигурациях, отличающихся ценой и функциональностью. Более простая версия поставляетcя бесплатно с продуктами P-CAD 2001 и Protel 99 SE в качестве дополнения к их встроенным САМ- средствам. Несколько более мощной является программа САМ350, изначально разработанная компанией ACT, позднее вошедшей в Innoveda. Облегченная версия этого продукта поставлялась ранее с пакетом ACCEL EDA, поэтому имела схожую идеологию и позволяла загружать проект платы не в виде набора файлов Gerber, а как файл РСВ с сохранением информации об электрических связях. 5 Проектирование конструктива Для разработки конструктива проектируемого устройства и оформления конструкторской документации можно использовать один из пакетов программ, приведенных в таблице 2.4. Передача проекта из программ разработки печатных структур в программы конструкторского САПР осуществляется в формате DXF (Data Interchange Files – обмен данными в формате ASII). Таблица 2.4 Название программы Фирма разработчик или Версии (системы) правообладатель AutoCAD 2000, 2001, 2002 AutoDesk Visual CADD OrCAD 9.x Numera SoftWare SolidWorks 2001 SolidCompany КОМПАС 5.10, 5.11 АСКОН Приведенные в таблице 2.4 системы предоставляют проектировщику примерно одинаковые возможности. На отечественном рынке наибольшее распространение для проектирования чертежной КД получили следующие программы: КОМПAС 5.х - результат новейших разработок фирмы AСКОН г. Санкт Петербург и AutoCAD 200х. КОМПAС 5.х [29, 30] - это новое поколение высокоэффективной конструкторской графики с совершенными технологиями проектирования и инструментальными средствами, которые отвечают самым современным требованиям. Он одинаково удобен для машиностроения, приборостроения, строительства и архитектуры. Высокие потребительские качества, полная поддержка отечественных стандартов и приемлемая стоимость делают выбор в его пользу естественным даже для небольших предприятий. Новейшие технологии моделирования, конструирования и выпуска чеpтежно-констpуктоpской документации, реализованные в КОМПAС 5.х, позволят резко сократить сроки разработки новой продукции, повысить ее качество и конкурентоспособность. КОМПAС 5.х включает высокоэффективный чеpтежноконстpуктоpский редактор, готовые библиотеки для различных областей применения, а также мощные инструментальные параметрические средства разработки приложений. AutoCAD 200х [10,12] компании AutoDesk – современное 32-разрядное Windows приложение - мощный фундамент САПР, дающий новую технологию и усовершенствованный функциональный набор. Производительный, стабильный, современный инструмент, с которым инженеры, архитекторы, конструкторы вошли в третье тысячелетие приобрел новые черты, сотни изменений нашли отражение в переработанном интерфейсе, новых возможностях и технологии проектирования. AutoCAD 200х – новейшие версии AutoCAD. AutoCAD в настоящее время лидирует среди продаж программных продуктов двумерных САПР нижней ценовой категории, предназначенных как для начинающих пользователей, так и для профессионалов. AutoCAD 2000/2001/2002 может использоваться в следующих областях: - проектирование и управление коммуникациями и коммунальным хозяйством; - машиностроение - проектирование, анализ, документация и производство отдельных деталей, компонентов и небольших сборочных единиц; - геодезия - сбор, показ и анализ пространственных данных; - проектирование печатных структур. 6 Рекомендации по выбору системы проектирования В заключение отметим, что выбор того или иного пакета программ для выполнения курсового проектирования зависит от вычислительных ресурсов используемого персонального компьютера. Если компьютер достаточно мощный, то при проектировании электронных узлов, работающих на частотах до 1 ГГц., целесообразно использовать одну из систем сквозного проектирования: DesignLAB 8.0, OrCAD 9.0/9.1/9.2, PCAD 2000/2001/2002, Protel 99SE/DXP . В методическом плане более обеспечены OrCAD и DesignLAB, в частности, методические указания по работе с программой PSpice для ОС DOS применимы и для OrCAD PSpice A/D (MicroSim PSpice A/D). При ограниченных вычислительных ресурсах рекомендуется использовать для графического ввода моделируемой схемы Electronics Workbench версий 4 или 5, моделирование выполнять с помощью программ PSpice 5.х или OrCAD PSpice A/D. На частотах свыше 1 ГГц для моделирования СВЧ устройств рекомендуется использовать APLAC 7.61 или более мощную систему Microwave Office 2000 v4.02/2002 v5.52, если позволяют вычислительные ресурсы компьютера. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1 Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых схем в MATLAB 6.0: Учебное пособие: СПб: КОРОНА принт, 2001. – 320с. 2 Дьяконов В. MatLAB 6: Учебный курс. –СПб., Питер, 2001. –592 с. 3 Дьяконов В. Maple 7: Учебный курс. –СПб., Питер, 2002. –672 с. 4 Кудрявцев Е. М. MathCAD 8. –М.:ДМК, 2000. –320 с. 5 Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: "Солон-Р", 1999. - 506 с. 6 Уваров А. P-CAD 2000, ACCEL EDA. Конструирование печатных плат. Учебный курс. - СПб: Питер, 2001. –320 с. 7 Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования Micro-CAP V. – М.: "Солон-Р", 1997. - 273 с. 8 Разевиг В. Д. Система проектирования OrCAD 9.2. - М.: "Солон-Р", 2001. 519 с. 9 Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). - М.: Издательство "СК Пресс", 1996 - 272 с. 10 Филькенштейн Элен. AutoCAD 2000. Библия пользователя.: Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильямс", 2000 - 1040 с. 11 Ёлшин Ю. М. Справочное руководство по работе с подсистемой SPECCTRA в PCAD 2000. - М.: "Солон-Р", 2002. - 272 с. 12 Романычева Э. Т. и др. AutoCAD. Практическое руководство. М.: ДМК, Радио и связь, 1997. - 480 с. 13 Разевиг В. Д. Система проектирования цифровых устройств OrCAD. - М.: "Солон-Р", 2000. - 160 с. 14 Разевиг В. Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA 12.1 (P-CAD для Windows). - М.: Издательство "СК Пресс", 1997. - 368 с. 15 Разевиг В. Д. Система сквозного проектирования электронных схем и печатных плат Design LAB 8.0. - М.: "Солон-Р", 1999. - 704с. 16 Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). – М.: СК Пресс, 1996. 272 с. 17 Разевиг В.Д. Применение программы P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып.3: Моделирование аналоговых устройств. – М.: Радио и связь, 1992 – 120 с. 18 Архангельский А.Я. PSpice и Design Center. В 2-х ч. Часть 1. Схемотехническое моделирование. Модели элементов. Макро моделирование. Учебное пособие. М.: МИФИ, 1996. 236с. 19 Архангельский А.Я. PSpice и Design Center. В 2-х ч. Часть 2. Модели цифровых и аналого-цифровых устройств. Идентификация параметров моделей. Графические редакторы. Учебное пособие. М.: МИФИ, 1996. 212с. 20 Архангельский А.Я. Савинова Т.А. Справочное пособие по пакетам программ PSpice и Design Center. М.: МИФИ, 1996. 252с. 21 Серегин Н. И. Система функционального моделирования COMPLAB. Учебно-справочное пособие. – Екатеринбург: Изд. УГТУ-УПИ, 1997.–34с. 22 Кийко В.В. Программное обеспечение курса АПРЭС: Методические указания по курсу "Автоматизированное проектирование радиоэлектронных схем" Екатеринбург, изд. УПИ им. С. М. Кирова, 1992. 40 с. 23 Кийко В. В. Программная оболочка PSpice Control Shell, программа моделирования PSpice и программный осциллоскоп Probe: Учебно- методическая разработка по курсу "Компьютерный анализ электронных схем". Екатеринбург: УПИ-УГТУ, 2001. 36 с. 24 Кийко В. В. Моделирование полупроводникового диода: Методические указания по курсу "Автоматизированное проектирование радиоэлектронных устройств". Екатеринбург: УПИ-УГТУ, 2001. 28 с. 25 Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине “Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС”/ Коробицын А. В., Соловьев А. В., Воробьева Т. Г., Кийко В. В. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002 г. 26 Разевиг В. Д. Универсальная программа проектирования электронных устройств Aplac//PC Week/RE, 1977, №26. – с. 45-46. 27 Алексеев О. В., Головков А. А., Приходько В. Ю. Проектирование и расчет устройств СВЧ в системе MICROWAVE HARMONICA. –СПб.: СПбГЭТУ, 1997. 28 Алексеев А. П. Система CircuitMaker//PC Week/RE, 2000, №6, с. 28. 29 Потемкин А. Инженерная графика. Просто и доступно. – М.: Издательство «Лори», 2000. -492 с. 30 Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. – М.: КомпьютерПресс, 2002. –296 с.
