By Stephen V. Chavez
在現代PCB設計圈，有個危險的迷思常讓專案延宕：「為了趕進度，先跳過類比混合訊號分析沒關係吧？」西門子資深工程師最近分享了驚人發現：許多公司為了節省時間或降低成本而省略AMS分析，結果反而因為後期問題導致大量返工。透過整合Xpedition與HyperLynx先進解算技術，他們不只解決了傳統設計流程的盲點，更讓首次設計成功率大幅提升。關鍵在於他們徹底翻轉了類比訊號的驗證方式！
什麼是類比混合訊號（AMS）分析？
類比混合訊號電路模擬（AMS）是一種技術，用於在整合的環境中分析類比/混合訊號行為，並支援基於 SPICE 和 HDL 的先進建模技術。
此技術將 SPICE 基礎的電路分析提升至新層次，利用最新的 PCB 建模和模擬技術，能加快電路開發速度，簡化驗證過程，幫助設計師創造符合特定需求的電路板。透過多種標準的時域與頻域分析功能及完整的模型庫，可以深入探索性能靈敏度、分析統計行為與可製造性、識別最壞情境，並計算元件應力。此外，設計師還能建立虛擬原型，進行嚴格測試，同時確保與最終系統的相容性。
當前存在的問題
現今的 PCB 設計愈發複雜，傳統方法已難以應對。手動分析檢查、工具功能有限，甚至為了節省預算或縮短工期而跳過訊號分析/模擬，通常會導致不必要的設計重複修訂（respins）。
堅持過時的設計方法，可能導致公司在當今市場上缺乏競爭力。在日益緊張的項目時間表、資源和預算限制下，過時的思維方式對於應對複雜設計挑戰將可能對公司的長期成功產生不利影響。
阻礙因素
阻礙工程團隊採用行業最佳實踐的常見因素包括：
項目需求提高：預算縮減，資源有限。
缺乏標準化設計流程：許多公司雖有內部標準，但未將其正式記錄為操作流程，導致流程效率低下，甚至因領域專業知識分散而產生部門孤島現象。這種情況容易引發步驟遺漏、多學科整合問題及設計重複修訂。
公司內部文化：內部文化可能是最大的挑戰，包括設計工具預算有限、缺乏足夠的分析/模擬工具，以及團隊成員不願採用新方法以適應行業最佳實踐。
類比混合訊號分析的最佳實踐
最佳做法是從最初的電氣設計階段到 PCB 設計的最終發佈，全程納入 AMS 分析。不應為了節省項目時間或降低工程成本而跳過 AMS 分析，否則很可能導致後期問題。
西門子已將 Xpedition 與 HyperLynx 高級 3D 電磁解算器整合，將電路板佈局中的寄生效應納入設計過程中的模擬分析，從而降低後續設計修改的風險，幫助項目按時、按預算完成，並符合規格。
PCB 的寄生效應在現代類比/混合訊號設計中至關重要，但在設計模擬時通常被忽略，這可能導致設計性能未達標，或需在製造後手動調整。Xpedition AMS 與 HyperLynx 高級 3D 解算器的整合，能夠在 PCB 製造前準確建模並將寄生效應納入 AMS 模擬，實現快速且準確的設計調整，極大提高首次設計成功的可能性。
AMS 分析的工作方式
在設計早期檢測潛在訊號質量問題，對於減少設計重修至關重要。Xpedition 類比混合訊號電路模擬（AMS）通過納入 PCB 建模和模擬技術，將標準的 SPICE 模擬提升到新高度。不僅加快了電路開發速度，也提升了驗證效率。
Xpedition AMS 無縫集成於整個 Xpedition 設計流程，設計師可以直接利用用於模擬的原理圖進行佈局設計，避免重複繪圖。其高級設計模擬功能不僅涵蓋標準的時域與頻域分析，還能探索設計靈敏度、掃描電路參數、確定製造良率（包括極端情況），以及分析最壞性能表現。設計師可透過目標系統的虛擬原型驗證設計性能。
此外，Xpedition AMS 支援多種元件建模選項，利用元件供應商的 SPICE 和 PSPICE 模型。同時，支援基於 VHDL-AMS 的建模，這是業界標準的 AMS 和混合技術設計建模語言，大幅擴展了建模與分析能力。
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