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ams - analog mixed signal

Analyse des signaux analogiques et mixtes : les avantages du cloud dans la simulation analogique

La simulation des circuits électroniques par l’analyse des signaux analogiques et mixtes est un outil crucial pour compléter de manière efficace la conception d’un circuit imprimé. Cette dernière permet en effet d’évaluer rapidement les variations conceptuelles relatives aux composants, à l’alimentation et à la température, en simulant toutes les fonctionnalités qui puissent se vérifier. Le problème majeur est toujours celui d’obtenir un « jumeau digital » (digital twin) à chaque phase du projet, le plus proche possible de ce que sera le produit final. Cela permet non seulement de prévenir d’éventuels problèmes dans l’usage réel du produit, mais aussi de limiter la création de prototypes physiques en ayant recours au prototypage virtuel.

La solution aux défis de création du produit électronique associés aux circuits à signaux analogiques et mixtes requiert un environnement de simulation et de prototypage virtuel représentant de manière précise aussi bien ses éléments électroniques que mécaniques. La technologie de simulation PADS Analog/Mixed-Signal (AMS) supporte le développement des modèles avec des fonctionnalités complètes dans les formats SPICE et VHDL-AMS et représente aujourd’hui l’une des solutions les plus performantes qu’offre le marché. Grâce à l’association des instruments de bureau et du cloud, la PADS AMS Design Suite offre un environnement de prototypage virtuel permettant de s’adapter aux exigences telles que la rapidité et la facilité d’utilisation tout en ayant des critères strictes tels que la fiabilité.

Pourquoi la technologie cloud est utile pour l’analyse des signaux ?

De nos jours la grande majorité des projets de produits électroniques incluent des composants à signaux mixtes ou à technologie mixte, qui doivent être implantés et vérifiés dans le contexte d’un produit ou d’un système plus vaste. Ceci exige souvent de travailler dans un environnement collaboratif et demande la contribution de plusieurs équipes de travail. PADS AMS Cloud est une réponse efficace, étant un environnement de simulation basé sur le cloud et sur l’importance de la communauté, il permet l’exploration à distance du circuit électronique. Disponible pour tous les utilisateurs de PADS, une telle solution constitue une aide précieuse aux concepteurs, et est caractérisée par sa vitesse et sa simplicité d’utilisation.

Comment fonctionne le PADS AMS cloud ?

À la différence des instruments traditionnels pour la simulation des circuits, il est facile avec le PADS AMS Cloud de combiner n’importe quel modèle électronique comme l’analogique ou le digital, avec :

  • Des modèles conceptuels, comme des fonctions de transfert ou des ensembles basés sur les mathématiques.
  • Des modèles de capteurs ou de déclencheurs, comme les capteurs de contrôle de mouvements ou de
  • Des modèles basés sur les effets réels, comme les dynamiques d’un chargement mécanique.

Avec la puissance et la flexibilité des dispositifs basés sur les signaux analogiques mixtes VHDL et la modélisation, l’électronique d’un circuit, tout comme les éléments électromagnétiques, peuvent être représentés de façon précise dans le contexte d’un système plus vaste afin d’explorer des concepts, définir des paramètres et vérifier des résultats.

La visualisation des formes d’ondes et l’analyse des résultats d’une simulation s’avère tout aussi intuitifs avec les sondes et les formes d’onde. Les sondes peuvent être positionnées directement sur un composant pour, par exemple, visualiser le courant, la température ou encore la tension d’une résistance.

En définitive, de l’analyse à la réalisation, la solution PADS AMS Cloud pour les signaux mixtes basée sur la combinaison du cloud et du bureau, offre des fonctions de conception, de simulation et d’analyse qui aident les concepteurs à créer un produit électronique plus rapidement et plus facilement. Dans le même temps, la fiabilité, la performance et la pleine réalisation des projets de conception sont garanties.

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Un schéma d’exemple du PADS AMS Cloud (cliquer pour agrandir)

Électronique analogique et électronique digitale

Pour conclure, il peut être utile de fournir quelques explications supplémentaires sur la distinction entre électronique analogique et électronique digitale. Pour cela il est intéressant de citer Christian Falconi et Arnoldo D’Amico, tous deux professeurs à l’université Tor Vergata de Rome, dans le cadre de leur cours sur l’électronique analogique à basse tension.

« D’un point de vue « physique » la distinction entre l’électronique analogique et digitale est arbitraire étant donné que dans n’importe quel circuit électronique les tensions et les courants acquièrent des valeurs continues (à proprement parler, même si la charge électrique est « quantifiée », le courant électrique ne l’est pas, car le temps est une variable continue).

Néanmoins, conformément à la pratique courante, on classifie en adoptant d’un point de vue « systématique », certains circuits comme « digitaux » et d’autres comme « analogiques ». Cette classification est utile pour indiquer, synthétiquement, le type de signal d’entrée et de sortie d’un circuit, mais il est opportun d’en souligner les limites.

Aujourd’hui, beaucoup de systèmes ne peuvent être considérés, à proprement parlé, ni analogiques, ni digitaux. Mis à part les exemples classiques (convertisseurs ADC et DAC, systèmes utilisant des techniques de type « sigma-delta »,…) dans lesquels doivent nécessairement coexister signaux analogiques et digitaux, à l’heure actuelle même dans les projets des systèmes digitaux « par excellence » (mémoires, microprocesseurs,…) il est nécessaire d’avoir des connaissances approfondies de l’électronique analogique (il faut prendre en considération les parasites, les interférences,…), à tel point que, comme il se dit, « high-speed digital design is analog design ».

De la même façon, même les systèmes analogiques « par excellence » doivent aujourd’hui contenir des systèmes digitaux (comme c’est le cas des « smart sensors »).

En conclusion, les circuits analogiques et digitaux ne sont pas deux catégories de circuits en concurrence, mais simplement deux catégories de circuits « complémentaires », le concepteur de systèmes électroniques doit être capable d’exploiter les techniques analogiques, digitales ou mixtes. »

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