ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ / 2012

№9 / 2012

Весь журнал
Стр. 52

Предтопологический анализ целостности сигналов в среде Cadence Allegro PCB SI

Анатолий Сергеев
В статье рассказывается о программных решениях Cadence Allegro PCB SI, предназначенных для анализа целостности сигналов на платах быстродействующих устройств. Возможности данного продукта позволяют инженерам минимизировать влияние паразитных параметров печатного монтажа на целостность сигналов, значительно сократить сроки выхода на рынок новых устройств, обеспечить их высокое качество и надёжность. Рассмотрены приёмы работы в среде Allegro PCB SI, демонстрирующие некоторые возможности пакета.
Стр. 58

Учёт динамического поведения моделей полевых транзисторов

Грэм Райли
Для быстрой оценки пригодности и влияния разброса параметров нелинейной модели полевого транзистора можно применять несложные качественные испытания. Такая предварительная оценка позволяет разработчикам избежать дорогостоящих и трудоёмких итераций проектирования.

№8 / 2012

Весь журнал
Стр. 46

Altium Designer: преимущества и недостатки организации библиотеки в виде базы данных

Алексей Сабунин
При соответствующем подходе к организации библиотек компонентов в рамках крупных предприятий можно решить множество насущных проблем именно на стадии создания базы данных, если учесть все необходимые аспекты, о которых рассказывается в статье.
Стр. 50

Расчёт параметров чувствительного элемента волоконно-оптического сигнализатора уровня жидкости

Инна Назарова, Дмитрий Серебряков, Кирилл Серебряков, Елена Бадеева, Татьяна Мурашкина
В статье описана методика расчёта конструктивных параметров оптического чувствительного элемента, оптимальные значения которых позволяют достичь более высоких метрологических характеристик волоконнооптического сигнализатора уровня жидкости. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в форме гранта.
Стр. 52

Agilent Genesys – недорогое и высокопроизводительное решение для моделирования ВЧ- и СВЧ-схем

Хау-Сянг Яп
Genesys представляет собой недорогую и высокопроизводительную систему автоматизированного проектирования компании Agilent Technologies, ориентированную на ВЧ- и СВЧ-устройства и системы, собранные на печатных платах. В отличие от других средств моделирования, которые просто анализируют схему, САПР Genesys уникальна тем, что автоматически синтезирует 11 категорий цепей, включая фильтры с сосредоточенными и распределёнными параметрами и согласующие цепи. Функции синтеза цепей сокращают время разработки с часов до минут, практически на порядок повышая производительность проектирования.
Стр. 56

Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 5. Моделирование линзы Люнеберга в САПР Agilent EMPro

Андрей Пластиков
На примере многослойной линзовой антенны центральной симметрии - линзы Люнеберга - рассмотрен процесс создания сценария автоматизированного построения модели антенны на языке Python в программной среде Agilent EMPro. В качестве примера смоделирована семислойная линзовая антенная система с облучателем в виде полуволнового вибратора. Для расчётов использован метод конечных разностей во временной области с конформной сеткой разбиения.

№7 / 2012

Весь журнал
Стр. 44

Программные средства разработки систем ЦОС на основе ПЛИС Xilinx

Павел Львов, Александр Тумачек
В статье приведён обзор программных средств проектирования систем цифровой обработки сигналов на основе ПЛИС.
Стр. 48

«Конвергенция кремния» и будущее системного проектирования

Денни Биран
В статье рассмотрены преимущества и недостатки трёх различных способов проектирования системы: программно-ориентированного, аппаратно-ориентированного и FPGA-ориентированного метода. Показано, что реализация приложения на базе FPGA позволяет системным разработчикам принимать оптимальные решения с точки зрения быстродействия и энергопотребления и в то же время сохранять достаточную гибкость и возможность модификации системы.
Стр. 52

OrCAD Capture. Методы создания библиотек и символов электронных компонентов

Анатолий Сергеев
В статье описаны различные приёмы и способы создания компонентов в популярном редакторе схем OrCAD Capture.
Стр. 58

Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования Часть 4. Волноводный фильтр на индуктивных диафрагмах

Андрей Пластиков
Рассмотрена методика проектирования волноводного полосно пропускающего фильтра с индуктивными диафрагмами в программных пакетах AWR Microwave Office и Ansoft HFSS. Описан процесс создания сценария на языке VBScript, осуществляющего автоматизированное построение модели фильтра произвольного порядка в программе HFSS на основе параметров геометрии, введённых пользователем. В качестве примера спроектирован фильтр сантиметрового диапазона волн.
Стр. 62

Модуль быстрого преобразования Фурье

Алексей Гребенников
Статья содержит описание модуля быстрого преобразования Фурье, написанного на языке Verilog и реализованного для ПЛИС семейства Xilinx Spartan 6.
Стр. 68

Ускорение отладки устройств на базе Linux при помощи внутрисхемной отладки JTAG

Йоахим Хампп
В статье обсуждаются проблемы, возникающие при отладке встраиваемых систем на базе ОС Linux, и преимущества интегрированных отладочных решений на базе JTAG от компании Wind River, позволяющие ускорить разработку и снизить производственные издержки.

№6 / 2012

Весь журнал
Стр. 42

Моделирование температурных полей электронных модулей в программном комплексе STF-ElectronMod

Александр Мадера, Пётр Кандалов
В статье приведены результаты моделирования трёхмерных температурных полей электронных модулей на основе программного комплекса STF-ElectronMod. Положенный в основу моделирования матричнотопологический метод позволяет осуществлять расчёты температурных полей сложных модулей с учётом реальных конструктивных особенностей и технологий монтажа компонентов.
Стр. 48

Моделирование планарной антенны GPS с помощью современных программных комплексов

Александр Курушин
В статье описаны особенности моделирования планарной антенны приёмника GPS с помощью различных методов. Сравниваются результаты расчёта, полученные с помощью основных коммерческих программ электродинамического моделирования.
Стр. 54

Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 3. Полосно-пропускающий СВЧ-фильтр на сосредоточенных элементах

Андрей Пластиков
В статье описан процесс создания сценария, осуществляющего автоматизированное построение полоснопропускающего СВЧ-фильтра на сосредоточенных элементах в среде Microwave Office. В сценарий, написанный на языке Visual Basic, введено диалоговое окно интерфейса пользователя.
Стр. 60

Разработка топологии печатных плат с помощью Allegro PCB Editor Часть 2. Настройки среды проектирования PCB Editor

Анатолий Сергеев
Во второй части статьи кратко описаны настройки отображения объектов, инструменты поиска объектов и навигации на плате.
Стр. 68

Способ защиты программ в микроконтроллерах C8051FXXX фирмы Silicon Labs

Алексей Кузьминов
В статье описывается простой способ защиты флэш-памяти микроконтроллеров от несанкционированного доступа, заключающийся в загрузке программы по адресу регистра блокировки. Программа состоит из одного-двух байт и может быть записана в микроконтроллер стандартным способом с помощью USB-DEBUG-адаптера. В качестве примера приводятся тексты и результаты работы двух программ, предназначенных для защиты памяти микроконтроллеров C8051F321 и C8051F067.

№5 / 2012

Весь журнал
Стр. 58

Проектирование целевых систем на базе модулей Cinterion BGS2 и НАВИА GL8088s

Борис Нестеров
Вряд ли стоит говорить о том, что технологии и системы беспроводной передачи данных прочно вошли в повседневную жизнь и продолжают осваивать всё новые области применения. Настоящий материал призван помочь разработчикам конечного приложения, реализующего архитектуру М2М, сделать правильный и эффективный выбор двух наиболее важных элементов проектируемой системы, тем самым сократив время на разработку изделия и позволяя вывести законченную продукцию на рынок за минимальное время.
Стр. 62

Усилитель Доэрти и его реализации на компонентах компании Cree

Левон Аветисян
В статье рассматриваются преимущества усилителей СВЧ на основе гетероструктур GaN для телекоммуникационных систем нового поколения. Описан классический усилитель Доэрти, позволяющий достичь высоких уровней КПД. Приведён обзор различных модификаций усилителя и способов улучшения характеристик передающих сигналов для базовых станций.
Стр. 66

САПР ADS 2011.10: новая эпоха проектирования ВЧ- и СВЧ-устройств

Джек Сифри
Современные методы проектирования ВЧ-устройств постоянно развиваются. Вместо использования одной монолитной ИС несколько кристаллов объединяют в один корпус или модуль, где элементы схем располагаются гораздо ближе друг к другу. Чтобы исключить негативное взаимное влияние различных технологий, необходима платформа, позволяющая проектировать модули на основе разных технологий. Такой платформой является САПР ADS 2011, которая поддерживает наиболее полный в отрасли набор технологий изготовления.
Стр. 70

Диоды Шоттки для управления питанием

Эрнст Брон
Выбор антипараллельного диода для DC/DC-преобразователя является не таким простым, как кажется с первого взгляда. Неправильно подобранный диод снижает не только эффективность преобразователя, но и его надёжность изза собственного перегрева.
Стр. 72

Защита систем PoE от грозовых перенапряжений и других опасных электрических разрядов

Филлип Хэйвенс, Чэд Марак
Более широкое использование питания по сети Ethernet (PoE) расширяет круг приложений, в которых можно использовать Ethernet, например, в телефонии первой и последней мили. В этих случаях увеличивается вероятность скачков напряжения, вызванных молнией или электростатическими разрядами. Правильное проектирование защищает оборудование POE от этих опасностей.

№4 / 2012

Весь журнал
Стр. 52

Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 2. Особенности моделирования ЛПВА в среде CST Microwave Studio

Андрей Пластиков
На примере логопериодической вибраторной антенны дециметрового диапазона волн рассмотрен процесс создания модели в программе Microwave Studio с помощью макроса на языке VBA. Выполнено сравнение результатов расчёта модели методом конечных разностей во временной области с характеристиками, полученными в среде EDITFEKO.
Стр. 58

Разработка топологии печатных плат с помощью Allegro/OrCAD PCB Editor. Часть 1. Введение в Allegro/OrCAD PCB Editor

Анатолий Сергеев
Приведено описание работы в топологическом редакторе PCB Editor, который входит в состав популярных систем проектирования OrCAD PCB Designer и Allegro PCB Designer. Для многих пользователей старых версий OrCAD вплоть до 16.2 был доступен редактор топологии OrCAD Layout, работа в котором отличается от PCB Editor. Предлагаемый цикл статей призван облегчить переход на новые версии OrCAD.
Стр. 64

Усовершенствованный протокол обмена по интерфейсу RS-232

Алексей Кузьминов
В статье описаны программные средства усовершенствованного протокола обмена информацией компьютера с микроконтроллером по интерфейсу RS-232 с побайтной синхронизацией. Обращение к низкоуровневым командам процессора в подключаемых подпрограммах позволяет снизить уровень ошибок.

№3 / 2012

Весь журнал
Стр. 60

Применение ПЛИС для увеличения пропускной способности устройств

Владимир Вычужанин
В статье предлагается использовать компоненты интерфейса внешней памяти ПЛИС для увеличения пропускной способности устройств.
Стр. 64

Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 1. Логопериодическая вибраторная антенна

Андрей Пластиков
На примере логопериодической вибраторной антенны рассмотрен процесс создания модели в программной среде EDITFEKO с использованием встроенного языка программирования.
Стр. 68

Транзисторный смеситель СВЧ с повышенным коэффициентом передачи мощности

Виталий Романюк
Приведены результаты проектирования электрической схемы активного смесителя СВЧ миллиметрового диапазона длин волн на полевом транзисторе со структурой HEMT. Показано, что коэффициент передачи мощности смесителя в значительной мере зависит от импеданса входной цепи в точках подключения транзистора не только на частоте гетеродина, но и на промежуточной частоте.
Стр. 72

Интеграция программных платформ Cadence и Ansys для полного электромагнитного анализа печатных плат

Анатолий Сергеев
В статье описаны возможности интегрирования программной платформы для проектирования печатных плат Cadence Allegro и набора программ для анализа целостности сигналов и объёмного электромагнитного моделирования Ansys Ansoft.
Стр. 78

Реализация многозадачного проекта на микроконтроллере ARM7 без использования операционных систем

Константин Оськин
В статье описывается способ реализации переключения задач встроенной программы микроконтроллера ARM7 без использования операционной системы. Рассмотрены особенности переключения задач, в том числе организация пятизадачного приложения с использованием карусельного механизма переключения задач.

№2 / 2012

Весь журнал
Стр. 46

Охлаждение блоков обработки сигналов и информации

Алексей Карих
В блоке элементы и детали размещаются с высокой плотностью в ограниченном объёме, что неизбежно влечёт за собой большое выделение тепла, и отвод тепла становится основной задачей при проектировании блока. В статье рассматриваются методы охлаждения конструкций блоков обработки информации и сигналов.
Стр. 52

Согласование логопериодической антенны в широком диапазоне частот

Владислав Бондарев, Роман Каленов
В статье описана процедура точного моделирования и оптимизации логопериодической антенны и согласующего устройства при помощи численного электродинамического метода. Отдельные элементы антенны – логопериодическая структура и согласующее устройство, описанные S-параметрами, – включены так, чтобы выполнить согласование антенны в широкой полосе частот. В расчёте использованы программы HFSS и FEKO.
Стр. 58

Конвертация проектов FPGA семейства Spartan 3 в заказные СБИС

Пётр Бибило, Данила Городецкий, Дмитрий Новиков, Артём Соловьев, Дмитрий Черемисинов
В статье описаны программные средства конвертации проектов цифровых систем, реализованных на микросхемах FPGA семейства Spartan 3, в VHDL-описания, пригодные для синтеза в библиотеках проектирования заказных СБИС.
Стр. 62

Инструкции по разводке печатной платы для понижающих импульсных стабилизаторов, оптимизированных по уровню помех

Скотт Женг
На примере топологии оценочной платы для ИС ADP1850 описаны общие правила разводки многослойных печатных плат импульсных стабилизаторов напряжения.
Стр. 66

Контроллер памяти DDR3 SDRAM

Алексей Гребенников
Статья содержит описание контроллера памяти DDR3 SDRAM на языке Verilog. Рассмотрены принципы действия блоков контроллера и схемы конечных автоматов основных модулей. Подробно описана схема ввода/вывода ПЛИС Spartan 6 с использованием блоков ISERDES2/OSERDES2 и линий задержки IODELAY2.

№1 / 2012

Весь журнал
Стр. 50

Проектирование активной антенны для системы ГЛОНАСС

Александр Курушин, Сергей Матвеев
С помощью электродинамического подхода выполнен анализ активной антенны, состоящей из планарной антенны и транзисторного СВЧ-усилителя. Пассивная излучающая структура рассчитанав программах HFSS и Microwave Office. Проанализирована схема тестирования активной антенны, состоящая из рупорной антенныи линии связи. Приведена формула для расчёта коэффициента шума структуры, в которой тестируется активная антенна системы ГЛОНАСС.
Стр. 54

Конструирование блоков обработки сигналов и информации

Алексей Карих
В статье рассматриваются основные вопросы, связанные с конструированием блоков обработки сигналов и информации: защита от механических и климатических воздействий, а также электромагнитная совместимость узлов в составе блока. Даны практические рекомендации и варианты построения блоков.
Стр. 58

Функциональные модели триггеров и их реализация в FPGA

Рассматриваются алгоритмические VHDL-модели элементов памяти
Петр Бибило, Артём Соловьёв
Стр. 62

Программа SEMISEL – тепловые расчёты силовых схем

Андрей Колпаков, Андрей Гладских
Расчёт тепловых режимов работы силового каскада является одним из важнейших этапов процесса разработки, позволяющим подтвердить правильность выбора и применения электронного компонента, что во многом определяет надёжность работы устройства. В статье описаны основные особенности программы теплового расчёта SEMISEL и в виде примера приведены расчёты трёхфазного выпрямительного моста, чоппера и трёхфазного инвертора.
Стр. 70

Использование стандарта программирования OpenCL для организации вычислений на ПЛИС

Владимир Вычужанин
В статье рассматривается применение стандарта программирования OpenCL для реализации параллельных вычислений в устройствах на ПЛИС.
Стр. 74

HDL-реализация контроллера флэш-памяти

Алексей Гребенников
Статья содержит описание контроллера флэш-памяти на языке Verilog. Рассмотрены принципы действия блоков контроллера со схемами конечных автоматов основных модулей. Приведена схема системы на кристалле, обеспечивающей обмен данными через шину Wishbone.