ADC / DAC LC Filter Designer - Программа для проектирования LC-фильтров для ЦАП и АЦП, Пробуем и делимся впечатлениями Опции

[Pathfinder]

Можно ли в России зарабатывать на создании небольших высокотехнологичных инженерных программ для разработчиков электроники?
Я в этом сомневаюсь, но решил проверить экспериментально:
А что думаете по этому поводу вы?
Мне очень интересно ваше первое впечатление, критика, советы и покупки.

ADC / DAC LC Filter Designer сильно отличается от других программ для проектирования фильтров.
Её главные преимущества связаны с её узкой специализацией: она предназначена для проектирования
фильтров защиты от наложения спектров в типовых, наиболее распространённых случаях, поэтому
навязывает свой процесс проектирования и налагает некоторые ограничения на пространство
параметров, чтобы снять как можно больше проблем с инженера, позволяя сконцентрироваться
на поиске наилучшего решения вместо возни со второстепенными проблемами.

Сайт проекта: http://lcfilter.ru

[Ydaloj]

а у меня не запустилась демка, я так же как и ранее высказавшиеся, сижу на костылях ХР.

Но я за бесплатный, но официальный софт. Все производители компонентов забесплатно распространяют своё ПО для расчётов/моделирования, у них есть выгода - там предлагаются их компоненты. Рассчитал - купил. Максимум телодвижений - зарегистрироваться на сайте, для скачивания.

[Pathfinder]

Но я за бесплатный, но официальный софт. Все производители компонентов забесплатно распространяют своё ПО для расчётов/моделирования, у них есть выгода - там предлагаются их компоненты. Рассчитал - купил. Максимум телодвижений - зарегистрироваться на сайте, для скачивания.

Про бесплатный сыр слышали?

Из двух десятков производителей пассивных компонентов только у Coilcraft есть свой инструмент для проектирования LC-фильтров.
А вы видели, насколько он урезан по сравнению с платной версией?
И сколько стоит та самая платная версия?
И как мало он может делать из того, что умеет ADC / DAC LC Filter Designer?

Используя инструмент от производителя компонентов, вы привязываете себя к одному производителю,
в результате лишая себя возможности выбирать лучший вариант среди компонентов нескольких производителей.
А значит, потенциально лишаете проектируемое изделие дополнительного конкурентного преимущества.
В конечном итоге вы оплачиваете этот бесплатный инструмент, покупая компоненты этого производителя по более высокой цене.
Для кого-то это вполне приемлемо, но есть и те, кому требуется именно такой выбор, который предлагает мой инструмент.

На самых ранних стадиях работы над этим проектом я искал такое подмножество возможностей,
которое с одной стороны можно было бы предлагать бесплатно, но с другой стороны, которое
было бы полезнее бесплатных версий конкурентов. В итоге я пришёл к выводу, что для покупателей
этой программы такая возможность будет бессмысленна, а для тех, кому она может быть интересна,
есть другие бесплатные варианты, которые их вроде бы устраивают.

И ещё, что вы подразумеваете под "официальным софтом"?

[rloc]

И сколько стоит та самая платная версия?
И как мало он может делать из того, что умеет ADC / DAC LC Filter Designer?

Пока с Nuhertz рано сравнивать.

[Pathfinder]

Пока с Nuhertz рано сравнивать.

Что вы этим хотите сказать?
Есть какое-то особое время, когда что-то можно сравнивать, а в другое время нельзя?

[rloc]

Есть какое-то особое время, когда что-то можно сравнивать, а в другое время нельзя?

По функционалу, возможностям.

[Pathfinder]

По функционалу, возможностям.

Не могли бы вы перечислить возможности Nuhertz FilterSolutions Lumped (Passive LC), которых
вам не хватает в ADC / DAC LC Filter Designer для проектирования LC-фильтров для АЦП и ЦАП?
Желательно в порядке убывания значимости.

[rloc]

Не могли бы вы перечислить возможности Nuhertz FilterSolutions Lumped (Passive LC), которых
вам не хватает в ADC / DAC LC Filter Designer для проектирования LC-фильтров для АЦП и ЦАП?

Как работает Ваша программа, не знаю. Рассуждаю по описанию. Как уже ранее писал ledum без электромагнитного расчета область применимости резко сужается, это касается и FS. Даже при полосе ФНЧ 10 МГц, границы требований по внеполосному подавлению могут доходить до 100-200 МГц, где без учета геометрии сложно предсказать результат. Исходя из этого, неоспоримым преимуществом FS является интеграция со многими известными программами 2.5-3D моделирования: AWR, ADS, CST. Существенно сокращается время на рисование полной топологии фильтра, составление критериев и параметров оптимизации, выбор начальных условий для обеспечения сходимости алгоритма оптимизации. В остальном ценность FS и похожих программ заключается в сравнении различных топологий фильтров, оценки порядка фильтра, чувствительности к разбросу параметров элементов, влиянию добротности и т.д.

[Pathfinder]

Как работает Ваша программа, не знаю. Рассуждаю по описанию. Как уже ранее писал ledum без электромагнитного расчета область применимости резко сужается, это касается и FS. Даже при полосе ФНЧ 10 МГц, границы требований по внеполосному подавлению могут доходить до 100-200 МГц, где без учета геометрии сложно предсказать результат. Исходя из этого, неоспоримым преимуществом FS является интеграция со многими известными программами 2.5-3D моделирования: AWR, ADS, CST. Существенно сокращается время на рисование полной топологии фильтра, составление критериев и параметров оптимизации, выбор начальных условий для обеспечения сходимости алгоритма оптимизации. В остальном ценность FS и похожих программ заключается в сравнении различных топологий фильтров, оценки порядка фильтра, чувствительности к разбросу параметров элементов, влиянию добротности и т.д.

Спасибо за информацию.

А чем вызвано такое сильное влияние, если паразитные параметры платы существенно меньше паразитных параметров компонентов и величин допусков их основных параметров? И есть ли смысл учитывать влияние платы, когда используются модели компонентов, отличные от Modelithics Global Models, которые, мягко говоря, не бесплатные? То есть те, что публикуют производители: SPICE и S-Parameter. Ведь они содержат данные для конкретного посадочного места, материала и толщины подложки. Или при таком моделировании компоненты вообще замещаются идеальными моделями? Тогда польза от него приблизительно нулевая. И сколько примерно стоит самый дешёвый из таких симуляторов?

Пример, приведённый ledum, не показателен.
Во-первых, фильтр там - полосовой, а они более чувствительны к отклонениям параметров. Причём фильтр - с центральной (!) частотой 500 МГц.
Во-вторых, там не показано, как влияет технологический разброс, а он может оказывать ещё большее влияние, и тогда влиянием платы по сравнению с допусками можно пренебречь.
В-третьих, там упоминается о собственной и взаимной ёмкости контактных площадок.
Но у дифференциального фильтра они могут быть уменьшены, если вырезать опорный слой под фильтром.
Либо для повышения точности можно использовать именно такие посадочные места, в которых измерены модели.
Также острота этой проблемы снижается с уменьшением размеров компонентов. Сейчас уже доступны дюймовые 01005 и 008004.
Увеличение номиналов компонентов тоже уменьшает это влияние.
В-четвёртых, там сравниваются две крайности: идеальные модели и результат учёта всего по максимуму.
ADC / DAC LC Filter Designer учитывает всё, кроме влияния платы.

Влияние платы - далеко не единственный фактор, влияющий на точность результата моделирования, но при этом самый дорогостоящий для учёта.
Надо понимать, что повышение точности всегда сопровождается ростом затрат, которые помимо стоимости инструмента также включают дополнительные усилия при решении задачи и необходимость в более высокой квалификации. Приносимая при этом выгода растёт медленно и в какой-то момент перестаёт окупаться.
ADC / DAC LC Filter Designer спроектирован так, чтобы давать пользователю максимум ценности за минимум затрат. Поэтому он учитывает те факторы, которые оказывают наибольшее влияние в типичных случаях, и при этом не очень дороги для их учёта. В этом смысле, он оптимизирован по критерию экономической эффективности.

Изначально я исходил из того, что влияние платы для типичных случаев фильтров для ЦАП и АЦП - это величина второго порядка малости по сравнению с технологическим разбросом, собственными паразитными параметрами компонентов, погрешностями входного импеданса УВХ АЦП, влиянием sin(x)/x ЦАП и его цифровой компенсации, погрешностями интерполяции и экстраполяции импедансов Touchstone моделей. Работая над поддержкой моделей различных производителей, я обнаружил разнообразные проблемы в данных, специфичные для каждого производителя. У многих они, очевидно, связаны с погрешностями измерений, обусловленными неточной калибровкой векторного анализатора цепей. Так или иначе, эти данные не идеальны, и их погрешности тоже могут превышать влияние платы. И ещё один момент. Технологический разброс в общем случае зависит от частоты и отличается для действительной и мнимой части импеданса. Модели Modelithics это учитывают. SPICE и S-Parameter - нет. А некоторые производители (не будем показывать пальцем на API Delevan) вообще не публикуют никаких моделей, ограничиваясь растровым графиком S21 в документации.

[rloc]

А чем вызвано такое сильное влияние, если паразитные параметры платы существенно меньше паразитных параметров компонентов и величин допусков их основных параметров?

Давайте будем называть не "паразитные", а не учтенные параметры платы. Если предположить, что тех. нормы топологии и разброс диэлектрической проницаемости ПП пренебрежимо малы, по сравнению с разбросом компонентов (в большинстве случаев так оно и есть), то важность учета топологии не вызывает сомнений. Как если бы мы в общей погрешности расчета вычли не случайную, а систематическую составляющую. Влияние топологии ПП с определенных частот становится сравнимо по величине с разбросом компонентов. Да и если мы частично заменим дискретные компоненты распределенными (отрезками микрополосков), то в общей точности расчета получим только выигрыш.

И есть ли смысл учитывать влияние платы, когда используются модели компонентов, отличные от Modelithics Global Models, которые, мягко говоря, не бесплатные? То есть те, что публикуют производители: SPICE и S-Parameter. Ведь они содержат данные для конкретного посадочного места, материала и толщины подложки. Или при таком моделировании компоненты вообще замещаются идеальными моделями?

Modelithics - это отдельная тема, выборочно измеряют параметры из каждой серии элементов на разных подложках и интерполируют значения для остальных компонентов из серии, других подложек и размеров контактных площадок. Серьезный подход, и действительно имеет право на существование, есть практические примеры до 5 ГГц. Без "эктрима", где-нибудь до 1 ГГц и немного выше, подойдут аналитические Spice-модели, построенные на основе S-параметров и учитывающие в определенной степени собственные резонансные частоты. Выше по частоте не вижу смысла использовать дискретные компоненты, там где размеры микрополосковых фильтров становятся приемлемыми.

Пример, приведённый ledum, не показателен.

Сколько лет Вы занимаетесь в этой области? Сколько лет практики? Без привязки к примеру.

Во-первых, фильтр там - полосовой, а они более чувствительны к отклонениям параметров.

Не верно.

Также острота этой проблемы снижается с уменьшением размеров компонентов. Сейчас уже доступны дюймовые 01005 и 008004.

Для индуктивностей уменьшение размеров оказывает пагубное влияние, резко падает добротность (скин-эффект) - во многих случаях это не допустимо, не только из-за потерь, но и большого завала хар-ки на границе диапазона и необходимости введения компенсации на выравнивание амплитуды (хорошо если динамика АЦП позволяет, а если нет?).

Влияние платы - далеко не единственный фактор, влияющий на точность результата моделирования, но при этом самый дорогостоящий для учёта.

Не всегда дорого.

Надо понимать, что повышение точности всегда сопровождается ростом затрат, которые помимо стоимости инструмента также включают дополнительные усилия при решении задачи и необходимость в более высокой квалификации. Приносимая при этом выгода растёт медленно и в какой-то момент перестаёт окупаться.

Квалификация инженера-разработчика обязана повышаться с ростом частоты. Помимо АЦП на плате много другого, что необходимо учитывать на этих частотах.

погрешностями входного импеданса УВХ АЦП

Погрешности чего: индуктивности выводов, емкости УВХ, сопротивления ключей, другого?

влиянием sin(x)/x ЦАП и его цифровой компенсации

Это основа работы ЦАП, а не погрешность. В крайнем случае систематика. Не всем ее нужно компенсировать.