SimOne

1. Высокая скорость моделирования. В десятки раз быстрее классических SPICE- программ.

Высокая скорость моделирования в SimOne достигается за счет применения оригинальных программных технологий, современных численных алгоритмов и использования параллельных вычислений.

Кодовый матричный процессор представляет собой высокоэффективную программную реализацию основных матричных операций, необходимых для проведения расчетов и  применяется во всех видах моделирования схемы.

Помощник симуляции  запоминает характерные особенности моделируемой схемы во время запуска текущего вида анализа и использует эту информацию при последующих запусках. Таким образом, его применение становится особенно эффективным при проведении многовариантных видов анализа схем, например — температурного или параметрического.

2. Высокая точность.

Обусловлена применением современных численных методов высшего порядка точности, поддержкой вычислений с представлением чисел повышенной точности.

3. Многоядерность и параллельное моделирование

Параллельный запуск различных вариантов анализа схемы проводится с использованием многоядерной архитектуры процессора. Запуск любого вида расчета позволяет пользователю продолжать работу со схемой и проводить параллельное моделирование.

4. Анализ устойчивости схемы.

Эта опция является отличительной особенностью пакета: анализ устойчивости схем отсутствует у подавляющего большинства конкурирующих программ. Анализ устойчивости схемы позволяет определять, устойчива схема в текущей рабочей точке или нет,  проводить исследование устойчивости при изменении температуры или параметров моделей элементов, выделяя те компоненты и параметры схемы, которые определяют ее устойчивость.

5. Экспорт результатов моделирования.

Рассчитанные переменные, выражения и составленные уравнения схемы могут быть экспортированы в известные инженерные математические пакеты Matlab, и Maple, Excel.

Моделирование электронных схем

В пакете SimOne доступны основные виды анализа схем, существующие в классических SPICE-программах, таких как PSpice, MicroCAP, OrCad. Кроме этого, предлагается новый вид — анализ устойчивости схемы.

При разработке модуля моделирования электронных схем особое внимание уделялось повышению скорости и точности вычислений, в сравнении с конкурентами.

Вычислительное ядро нового поколения

Для всех видов анализа электронных схем используется вычислительное ядро нового поколения Code Matrix Processor™.

Многоядерность и параллельное моделирование

Запуск любого вида расчета позволяет пользователю продолжать работу со схемой и проводить параллельное моделирование.

Новый вид анализа схем — расчет устойчивости — Stability Analysis

Позволяет оценивать надежность функционирования электронных схем на этапе проектирования.

Повышенная точность и скорость расчетов в режиме временного анализа (Transient analysis)

Оригинальный метод  интегрирования дифференциально-алгебраических уравнений.

Для интегрирования уравнений цепи пользователю предлагается оригинальный метод SimOne 4-го порядка точности. Этот метод имеет повышенную точность и устойчивость в сравнении с методами, применяемыми в обычном SPICE-моделировании и является лучшим методом для расчета больших схем.

Возможности

1. Расчет статического режима схем по постоянному току (DC Analysis)

Включает в себя расчет рабочей точки схемы, определение передаточных функций по постоянному току. Расчёт статического режима может быть выполнен с отображением развёрток по любому параметру электрической цепи или по температуре.

2. Частотный анализ (AC Analysis)

Включает в себя расчет и построение частотных характеристик схемы. Чаще всего этот тип анализа применяется для оценки коэффициентов передачи от входа к выходу с построением амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик.

3. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)

Анализ переходных процессов предназначен для получения временных развёрток отклика электрической цеии на изменяющиеся во времени входные воздействия. Результаты анализа переходных процессов помогают наблюдать как развиваются во времени электрические процессы. Классическое приложение анализа переходных процессов для анализа фильтров - это исследование отклика аналогого фильтра на входной сигнал типа "ступенька".

4. Анализ установившихся периодических режимов (Periodic Steady State Analysis)

Анализ установившегося периодического режима предназначен для расчёта цепей с действующими периодическими сигналами, а также генераторных электрических цепей.

Расчет периодических режимов ведется с помощью пристрелочного метода Ньютона (Shooting Newton), при этом используется высокоэффективный подход — без явного формирования матрицы чувствительности. В качестве метода решения системы линейных алгебраических уравнений используется итерационный метод пространств Крылова.

5. Температурный анализ (Temperature sweep)

Аналоговое моделирование поведения схемы при изменении рабочей температуры. Температурный анализ в статическом режиме позволяет построить температурную развёртку. Этот тип анализа позволяет исследовать работу устройства при учёте влияния температуры на проводимость полупроводников, ТКЕ и ТКС.

6. Параметрический анализ схемы (Parametric sweep)

Моделирование поведения схемы при изменении параметров отдельных компонентов, сигналов, моделей или глобальных параметров. Позволяет выполнять параметрическую настройку электрической цепи для достижения лучших показателей производительности.

7. Анализ устойчивости схемы. (Stability Analysis)

Для анализа устойчивости схемы в окрестности рабочей точки предлагаются два независимых способа: на основе расчета собственных частот схемы и на основе критерия Михайлова. Результат анализа — вывод об устойчивости схемы, построение годографа Михайлова, вывод таблицы собственных частот схемы. Также можно отобразить график годографа Михайлова в заданном произвольном диапазоне частот. 

8. Анализ чувствительности для статического режимах (DC sensitivity analysis)

Анализ чувстивительности для статического режима предназначен для выявления степени влияния номиналов компонентов и других параметров электрической цепи на целевые функции, вычисляемые для статического режима функционирования. Целевые функции могут быть заданы в виде фазовых переменных электрической цепи или математических выражений на их основе.

9. Анализ чувствительности (Sensitivity analysis)

Анализ чувствительности предназначения для выявления степени влияния номиналов компонентов и других параметров электрической цепи на целевые функции, вычисляемые для переходнойго процесса, периодического режима, частотного анализа, статического режима функционирования. Целевые функции могут быть заданы в виде физовых переменных электрической цепи или математических выражений на их основе.

10. Расчёты методом Монте-Карло (Monte-Carlo Analysis)

Расчёты Монте-Карло использует известный стохастический метод - многократный запуск расчёта с изменением номиналов компонентов в пределах заданных допусков и заданных типов функций плотности распределения случайной величины. Расчёты методом Монте-Карло находят применение при планировании серийного производства.

В записи вебинара демонстрируются возможности SimOne в составе САПР Delta Design 4.0




Справочное руководство по Delta Design SimOne доступно в разделе Документация

В SimOne доступны следующие виды анализа схем:

1. Расчет статического режима схем по постоянному току (DC Analysis)

Включает в себя расчет рабочей точки схемы, определение передаточных функций по постоянному току. Для решения нелинейных алгебраических уравнений предлагается набор методов: метод Ньютона–Рафсона, Damped Newton–Raphson, Gmin Stepping,Source Stepping.

2. Частотный анализ (AC Analysis)

Включает в себя расчет и построение частотных характеристик схемы, в том числе амплитудно-фазовой характеристики.

3. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)

Используется оригинальный метод интегрирования дифференциально-алгебраических уравнений. Метод имеет повышенную точность и устойчивость в сравнении с методами, применяемыми в обычном SPICE-моделировании.

Вычисления в традиционных для SPICE-моделирования методах — методе Гира, трапеций, Эйлера производятся с помощью кодового матричного процессора, что позволяет  значительно сократить время расчета.

4. Анализ установившихся периодических режимов (PSS Analysis)

Расчет периодических режимов ведется с помощью пристрелочного метода Ньютона (Shooting Newton), при этом используется высокоэффективный подход — без явного формирования матрицы чувствительности (Matrix Free Approach). В качестве метода решения СЛАУ используется итерационный метод пространств Крылова — Gmres.

5. Температурный анализ (.TEMP)

Аналоговое моделирование поведения схемы при изменении рабочей температуры.

6. Параметрический анализ схемы (.STEP)

Моделирование поведения схемы при изменении параметров отдельных компонентов, сигналов, моделей или глобальных параметров.

7. Анализ устойчивости схемы. (Stability Analysis)

Для анализа устойчивости схемы в окрестности рабочей точки пользователю предлагаются два независимых способа: на основе расчета собственных частот схемы и на основе критерия Михайлова. Результат анализа — вывод об устойчивости схемы, построение годографа Михайлова, вывод таблицы собственных частот схемы. Пользователь также имеет возможность построить график годографа Михайлова в заданном произвольном диапазоне и принять решение об устойчивости схемы самостоятельно.