Neues in Version 3.1

Zusammenfassung

FSpice, der integrierte SPICE-Simulator, bearbeitet nun viele Simulationen noch schneller. Vor allem große Schaltungen mit schnellen Transienten profitieren davon. Der neue Konvergenz-Autopilot passt die Konvergenzeinstellungen automatisch an die zu simulierende Schaltung an.

EAGLEs hierarchische Schaltungen werden nun vollständig unterstützt und sind sehr hilfreich bei großen Schaltungen. Jedes Modul des Schaltplans kann mit eigenen Simulationsstimulus versehen werden. Damit können die Module individuell getestet werden, was die Integration in größere Schaltungen wesentlich vereinfacht.

Weitere Erweiterungen von FSpice betreffen parametrisierte Schaltungen und automatische Messungen mit Vergleich gegen Grenzwerte.

Das 3D Modul wurde wesentlich erweitert und ist nun in der Lage, komplette Leiterplatten inklusive Bauteile in 3D zu exportieren. Das erleichtert die mechanische Integration deutlich.

Zum Schluss noch ein besonderes Highlight: Ein eigenes Felicitas-Team arbeitet nun daran, umfangreiche Bibliotheken zu erstellen. Diese beinhalten Schaltplansymbole, Layout-Landeflächen, 3D-Modelle und Simulationsmodelle. Die Version 3.1.0 beinhaltet bereits ca. 2000 3D-Modelle!

Neue oder erweiterte Funktionen

  • Schaltpläne können nun für die Simulation parametrisiert werden. Ein besonderes Simulationsbauteil PARAM ermöglicht es, Parameter zu definieren. Diese können z. B. dazu genutzt werden, um passive Bauteile zu definieren, Spannungsquellen zu parametrisieren oder die Eigenschaften von integrierten Schaltungen zu beeinflussen. Die Parameter können durchaus auch das Ergebnis komplexer Berechnungen sein.
  • Automatische Messungen auf Basis der Simulationsergebnisse ermöglichen eine schnelle und bequeme Auswertung. Die Messergebnisse können automatisch gegen Grenzwerte verglichen werden. 
Beispiele für automatische Messungen sind Stromverbrauch, Anstiegszeiten, Verzögerungszeiten, Verlustleistungen, usw.
  • Die Unterstützung für EAGLEs hierarchische Schaltpläne wurde verbessert: Die Hierarchie kann nun beliebig tief verschachtelt sein. Es kann nun für jede Komponente eingestellt werden, dass sie nur dann simuliert wird, wenn das jeweilige Modul einzeln simuliert wird. Damit können Module sehr einfach mit Testsignalen versorgt werden. Diese werden dann bei der Simulation der kompletten Schaltung automatisch entfernt.
  • Die Konvergenzeigenschaften von FSpice wurden weiter optimiert. Simulationen von sehr komplexen Schaltungen, oder Schaltungen mit vielen digitalen Signalen laufen damit erheblich schneller.
  • Eine neue Konvergenzoption „Auto stepping“ passt automatisch die Zeitschritte der Simulation an die Änderungsgeschwindigkeit der simulierten Signale an. Damit wird sowohl die Simulationsgeschwindigkeit als auch die Genauigkeit erhöht.
  • Die Spannungsversorgung der Schaltung kann nun für die Bestimmung des Gleichstromarbeitspunktes automatisch zusammen hochgefahren werden. Das macht die Arbeitspunktsuche nochmals robuster.
  • Ein zusätzlicher Tab (Lasche) zeigt interne Information von FSpice über den Simulationsprozess an. Damit kann ein erfahrener Nutzer schnell feststellen, wenn einzelne Signale die Simulation verlangsamen und für Abhilfe sorgen.
  • Und noch ein zusätzlicher Tab „Device Instances“ enthält nun eine flache Liste (ohne Hierarchie) aller FSpice Komponenten mit deren Arbeitsstrom. Diese Liste kann gefiltert und sortiert werden. Sie ist sehr gut geeignet, um Bauteile mit hohem Stromverbrauch zu finden. Gerade bei umfangreichen ASIC Schaltungen kann damit die Frage nach einem zu hohen Stromverbrauch beantwortet werden.
  • Spannungsquellen für rechteckige Signale enthalten nun automatisch einen Filter, der die Spannung ganz leicht glättet. Das ist wesentlich realistischer und vereinfacht die Konvergenz.
  • Das 3D Modul kann nun das Board zusammen mit allen Komponenten anzeigen und im STL- oder OBJ-Format exportieren.
  • Der Library Editor ist nun auch in der Lage, 3D Bibliotheken zu bearbeiten.
  • Außerdem kann der Library Editor nun Verwaltungsdaten (wie z. B. den Hersteller eines Bauteils) von mehreren Modellen gleichzeitig ändern.
  • Das interne Simulationsmodell von FSpice für Dioden wurde komplett überarbeitet. Es ist nun kompatibel zu praktisch allen auf dem Markt erhältlichen Simulationsmodellen und akzeptiert Erweiterungen von verschiedenen gebräuchlichen Simulatoren.

LTSpice (® Linear Technology) Kompatibilitätsschicht

  • Der Universal Spice Parser akzeptiert nun lineare Kapazitäten, die über ihre Ladung definiert sind (Q=…).

Erweiterungen an den Simulationsbibliotheken

Eine große Anzahl von Bibliotheken mit ca. 2000 3D Modellen wurde neu erstellt. Zusätzlich wurden eine Reihe von verlinkten Bibliotheken erstellt mit Schaltplansymbolen, Layout-Landeflächen, Simulationsmodellen und 3D-Modellen.

Die wichtigsten sind:

Bibliotheken für alle Operationsverstärker von Analog Devices:

  • opa-analog_devices.lbr für EAGLE Symbole und Landeflächen
  • opa-analog_devices.fic für die Simulationsmodelle
  • opa-analog_devices.f3d für die 3D Modelle

Bibliotheken für alle GaN FETs from EPC:

  • fet-epc.lbr für EAGLE Symbole und Landeflächen
  • fet-epc.fmos für die Simulationsmodelle
  • fet-epc.f3d für die 3D Modelle

Bibliotheken für alle GaN FETs from GaN Systems:

  • fet-gan.lbr für EAGLE Symbole und Landeflächen
  • fet-gan.fmos für die Simulationsmodelle
  • fet-gan.f3d für die 3D Modelle

Bibliotheken für die SMD Leistungsinduktivitäten von Coilcraft:

  • inductor-smd-coilcraft.lbr für EAGLE Schaltplansymbole, Landeflächen und Simulationsparameter
  • inductor-smd-coilcraft.f3d für die 3D Modelle
  • Transformatoren mit 4 und 5 Windungen wurden zu Felicitas_SpecialFunctions.fic hinzugefügt.
  • Eine Induktivität „L_Q“, deren Verluste mittels der Güte Q angegeben werden kann, wurde ebenfalls neu erstellt und zu Felicitas_SpecialFunctions.fic hinzugefügt.

Installation

  • Die Installation installiert nun auf Wunsch EAGLE 8.4.1.

Korrekturen

  • Windows: Unter bestimmten Bedingungen funktionierte die Simulation nach 99 Durchläufen nicht mehr. Dies wurde korrigiert.
  • Attribute-Werte wurden manchmal nicht richtig behandelt, wenn sie Leerzeichen beinhalteten. Das wurde berichtigt.
  • Vor allem bei sehr langsamen Rechnern hat Felicitas PCBSim manchmal nicht auf das Kontextmenu reagiert. Auch das wurde berichtigt.
  • … und eine ganze Reihe von kleineren Korrekturen.

Hilfesystem

  • Die Parameter „min“ und „max“ für nichtlineare, abhängige Quellen sind nun dokumentiert.
  • Das Hilfesystem zeigt nun die Hilfe für die aktuell dargestellte Registerkarte an (nicht nur die Hilfe für den aktuellen Dialog).