专利名称：计算机辅助电路设计方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种计算机辅助设计，且特别是有关于一种计算机辅助电路设计方法及其系统。
背景技术：
在现有电路设计中，当制造商拿到原始电路设计时，常常需要针对现有的制程或产品需求，在不改动布局(Layout)的情况下，进行细部的调整，其中最常见的调整就是移除部分电容。随着目前电子产品的竞争日益激烈，制造商对于各项成本也开始斤斤计较起来， 以维持自身的竞争力。因此，当制造商拿到原始电路设计后，便会开始想办法评估原始电路上的每一颗电容是不是必要，是不是能够在不过度影响电路效能的前提下，拿掉部分的电容。目前制造商的作法大多是以人工的方式一一去模拟拿掉电容的结果，再根据模拟结果去评估这颗或这部份的电容能不能够移除。但一般电路的电容数量颇多，排列组合起来往往会有上百种，甚至上千种可能，因此这样的作法往往耗费制造商过多的人力，徒然增加人力成本。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种计算机辅助电路设计方法，以减少人力成本。本发明的另一个目的在于，提供一种计算机辅助电路设计系统，以减少人力成本。本发明的一技术方面为一种计算机辅助电路设计方法，其应用计算机模拟各个候选电路的效能，并自动选择与原始电路的效能差异在一容许范围者，作为预选电路。根据本发明一实施方式，一种计算机辅助电路设计方法，包含下列步骤(应了解至IJ，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)(a)产生复数个候选电路，其中每一候选电路均对一原始电路移除至少一电容。(b)模拟候选电路的效能。(c)比较候选电路与原始电路的效能。(d)在候选电路中，选择与原始电路的效能差异在一容许范围者，作为预选电路。本发明的另一技术方面为一种计算机辅助电路设计系统。根据本发明另一实施方式，一种计算机辅助电路设计系统包含策略产生模块、模拟模块、比较模块与预选模块。在使用时，策略产生模块用以产生复数个候选电路，其中每一候选电路均对一原始电路移除至少一电容。模拟模块可用以模拟候选电路的效能。比较模块可用以比较候选电路与原始电路的效能。预选模块可用以在候选电路中，选择与原始电路的效能差异在容许范围者，作为预选电路。利用本发明的计算机辅助电路设计方法和系统，能够减少人力成本。
图1绘示依照本发明一实施方式的计算机辅助电路设计方法的流程图。图2绘示依照本发明一实施例的候选电路的效能模拟结果。图3绘示图1的步骤150的流程图。图4绘示图3的步骤160的流程图。图5绘示依照本发明一实施例的观测点列表。图6绘示图3的步骤180的流程图。图7绘示依照本发明一实施例的时域分析结果。图8绘示依照本发明一实施方式的计算机辅助电路设计系统的前段功能方块图。图9绘示图8的计算机辅助电路设计系统的后段功能方块图。图10绘示图9的参考点设定模块的功能方块图。图11绘示图9的决选模块的功能方块图。主要附图标记说明100 计算机辅助电路设计方法110 184:步骤200 计算机辅助电路设计系统210:策略产生模块220 模拟模块222:阻抗模拟单元230 比较模块232:阻抗比较单元240 预选模块M2:阻抗筛选单元250 显示模块260 参考点设定模块262 观测点设定单元洸4 观测单元266 筛选单元268 参考点设定单元270:时域分析模块280 决选模块282 峰对峰值单元284 决选单元
具体实施例方式以下将以图式揭露本发明的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示的。图1绘示依照本发明一实施方式的计算机辅助电路设计方法100的流程图。如图所示，一种计算机辅助电路设计方法100包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)(a)产生复数个候选电路，其中每一候选电路均对一原始电路移除至少一电容 (步骤110)。(b)模拟候选电路的效能(步骤120)。(c)比较候选电路与原始电路的效能(步骤130)。(d)在候选电路中，选择与原始电路的效能差异在一容许范围者，作为预选电路 (步骤140)。在步骤110中，计算机系统会自动产生所有可能的电容移除状况，作为候选电路。 举例来说，假若原始电路中有三颗电容，分别是一号电容、二号电容与三号电容，候选电路可以是仅移除一号电容、仅移除二号电容、仅移除三号电容、同时移除一号电容与二号电容、同时移除一号电容与三号电容、同时移除二号电容与三号电容，以及同时移除所有电容。虽然在上述实施方式中，计算机系统会产生所有可能的电容移除状况，作为候选电路，但此并不限制本发明。在本发明其它实施方式中，计算机系统也可以视实际情况仅产生部分可能的电容移除状况，作为候选电路。在步骤120中，计算机系统会模拟所有候选电路的效能。在此所谓“候选电路的效能”可能是候选电路的成本、候选电路所占的面积、候选电路所使用的电容数量、候选电路的阻抗…等。图2绘示依照本发明一实施例的候选电路的效能模拟结果。其中，‘Scheme ID”表示电路的编号或名称，“Cost”表示电路的成本(以美金为单位)，“Area”表示电路所占的面积，“Number”表示电路所使用的电容数量，“Impedance Measure”表示电路的阻抗。在步骤130中，计算机系统会比较各候选电路与原始电路的阻抗。一般来说，因为候选电路是移除一部分的电容，因此电路的成本应该都会有不同程度的降低，但阻抗部分则会有不同程度的提高。因此，本实施方式是以电路的阻抗为主，选择所需的预选电路。然后，在步骤140中，计算机系统会在各候选电路中，选择与原始电路的阻抗差异在容许范围者，作为预选电路。以上所述的容许范围应视实际规范的容许范围而定。举例来说，假若实际规范每一个功率轨(Power Rail)容许涟波电流(Ripple Current)所造成的影响为5%，则阻抗差异的容许范围可设定为2. 5%。举图2为例，假设原始电路的阻抗为17. 4326,则计算机系统在步骤140会选择阻抗低于17. 8684 ( = 17. 4326 X 1. 025)者，作为预选电路。应了解到，以上所述的“候选电路的效能”除了可以是单一指标(例如电路的阻抗)外，也可以是各种因素的综合指标(例如电路的成本、电路所占的面积、电路所使用的电容数量、电路的阻抗…等)。本发明所属技术领域的普通技术人员，应视实际需要，弹性选择步骤110 步骤140的实施方式。在计算机系统选择出预选电路之后，使用者可再接着做其它细部的模拟分析，以选择出最佳的决选电路(步骤150)。举例来说，本发明下述实施方式是以时域分析(TimeDomain Analysis)的方式，选择出最佳的决选电路。图3绘示图1的步骤150的流程图。在本实施方式中，步骤150可包含下列次步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)(e)在每一预选电路的相应位置设定复数个参考点(步骤160)。(f)针对每一预选电路的每一参考点，模拟其电压在时域下的表现(步骤170)。(g)根据预选电路的参考点的电压在时域下的表现，从预选电路中选择出决选电路(步骤180)。图4绘示图3的步骤160的流程图。在本实施方式中，步骤160可包含下列次步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)(el)在原始电路设定复数个观测点(步骤162)。(e2)观测观测点的电流大小(步骤164)。(e3)根据观测点的电流大小，在观测点中筛选出复数个代表观测点(步骤166)。(e4)根据代表观测点在原始电路的位置，在每一预选电路的相应位置，设定参考点(步骤168)。在步骤162中，计算机系统会在原始电路的复数个位置设定观测点。这些观测点的位置可以是各组件的接脚。当观测点的数量过多时，计算机系统可以在观测点中删除部分无足轻重的观测点，仅留下具影响力的观测点，进行后续步骤。在本实施方式中，电流大小会决定观测点的影响力，当电流量大时，阻抗些微变动就会实质影响接收端的电压，但当电流量小时，阻抗的变化就相对无关紧要。因此，本实施方式是以观测点的电流大小为主，选择所需的代表观测点。图5绘示依照本发明一实施例的观测点列表。如图所示，在步骤164中，计算机系统将观测各观测点的电流大小，并依照各观测点的电流大小排序权重，其中电流越大的观测点权重也越大。接着，在步骤166中，计算机系统将删除部分电流值太小的观测点，仅留下电流值具影响力的观测点为代表观测点。在本实施方式中，令权重最大的观测点的电流为OBPmax， 观测点的电流为0ΒΡχ，若满足0BPmx/0BPx < 100表示观测点具有一定程度的影响力，可选择为代表观测点。反之(亦即，OBPmax/ OBPx彡100)，则表示观测点影响力不大，可以忽略不看。接着，在步骤168中，计算机系统会根据代表观测点在原始电路的位置，在每一预选电路的相应位置，设定参考点。举例来说，若原始电路的CN1701_/V5S_DGND接脚被选择为代表观测点，则每一预选电路的CN1701_/V5S_DGND接脚都会被设定为参考点。在设定参考点(步骤160)之后，计算机系统在步骤170会针对每一预选电路的每一参考点进行时域分析，以判断何者为最佳的决选电路。图7绘示依照本发明一实施例的时域分析结果。如图所示，在步骤170中，计算机系统将针对每一预选电路的每一参考点，产生电压在时域下的波形。然后，计算机系统会将预选电路与原始电路的时域分析结果一并输出如图7所示，其中实线为预选电路的时域分析结果，虚线为原始电路的时域分析结果。图6绘示图3的步骤180的流程图。如图所示，图3的步骤180包含下列次步骤 (应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)(gl)针对每一预选电路的每一参考点，取得其电压在时域下的峰对峰值(步骤 182)。(g2)根据预选电路的参考点的电压在时域下的峰对峰值，选出决选电路(步骤 184)。计算机系统在步骤182可以直接针对每一预选电路的每一参考点，取得其电压在时域下的峰对峰值，然后根据这些结果，自动选出决选电路(步骤184)。在本实施方式中， 计算机系统将比较预选电路与原始电路，选择在每一参考点的峰对峰值均较接近原始电路者，为决选电路。应了解到，虽然本发明上述实施方式是以时域分析为例，解释选择决选电路的方式，但此并不限制本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，亦可依实际需要选择其它分析工具作为选择决选电路的方式。举例来说，在本发明另一实施方式中，计算机系统亦可提供频域分析工具，以选择决选电路。本发明另一实施态样为应用上述计算机辅助电路设计方法的计算机辅助电路设计系统。图8即绘示此计算机辅助电路设计系统200的前段功能方块图。如图所示，一种计算机辅助电路设计系统200包含策略产生模块210、模拟模块220、比较模块230与预选模块对0。在使用时，策略产生模块210可产生复数个候选电路，其中每一候选电路均对一原始电路移除至少一电容。模拟模块220可模拟候选电路的效能。比较模块230可比较候选电路与原始电路的效能。预选模块240可在候选电路中，选择与原始电路的效能差异在容许范围者，作为预选电路。在本实施方式中，策略产生模块210会自动产生所有可能的电容移除状况，作为候选电路。举例来说，假若原始电路中有三颗电容，分别是一号电容、二号电容与三号电容， 候选电路可以是仅移除一号电容、仅移除二号电容、仅移除三号电容、同时移除一号电容与二号电容、同时移除一号电容与三号电容、同时移除二号电容与三号电容，以及同时移除所有电容。虽然在上述实施方式中，策略产生模块210会产生所有可能的电容移除状况，作为候选电路，但此并不限制本发明。在本发明其它实施方式中，策略产生模块210也可以视实际情况仅产生部分可能的电容移除状况，作为候选电路。在图8中，模拟模块220可包含阻抗模拟单元222，此阻抗模拟单元222可模拟所有候选电路的阻抗。虽然图8在模拟模块220中仅绘示阻抗模拟单元222，但这并不代表模拟模块220只能够模拟候选电路的阻抗。事实上，模拟模块220也可以模拟或计算候选电路的成本、候选电路所占的面积、候选电路所使用的电容数量…等。比较模块230可包含阻抗比较单元232，此阻抗比较单元232可比较各候选电路与原始电路的阻抗。一般来说，因为候选电路是移除一部分的电容，因此电路的成本应该都会有不同程度的降低，但阻抗部分则会有不同程度的提高。因此，本实施方式是以电路的阻抗为主，选择所需的预选电路。预选模块240可包含阻抗筛选单元M2，此阻抗筛选单元242可在各候选电路中， 选择与原始电路的阻抗差异在容许范围者，作为预选电路。同样地，以上所述的容许范围应视实际规范的容许范围而定。举例来说，假若实际规范每一个功率轨(Power Rail)容许涟波电流(Ripple Current)所造成的影响为5%，则阻抗差异的容许范围可设定为2. 5%。应了解到，上述的比较模块230与预选模块240除了可以以单一指标(例如电路的阻抗)选择预选电路外，也可以以综合指标(例如电路的成本、电路所占的面积、电路所使用的电容数量、电路的阻抗…等)选择预选电路。本发明所属技术领域具有通常知识者， 应视实际需要，弹性选择比较模块230与预选模块MO的实施方式。在预选模块240选择出预选电路之后，计算机辅助电路设计系统200可利用显示模块250将这些预选电路列出，以方便使用者检视。接着，计算机辅助电路设计系统200可再接着做其它细部的模拟分析，以选择出最佳的决选电路。举例来说，本发明下述实施方式是以时域分析(Time Domain Analysis) 的方式，选择出最佳的决选电路。图9绘示图8的计算机辅助电路设计系统200的后段功能方块图。如图所示，本实施方式的计算机辅助电路设计系统200尚可包含参考点设定模块沈0、时域分析模块270 与决选模块洲0。在使用时，参考点设定模块260可在每一预选电路的相应位置设定复数个参考点。时域分析模块270可针对每一预选电路的每一参考点，模拟其电压在时域下的表现。决选模块280可根据预选电路的参考点的电压在时域下的表现，从预选电路中选择出决选电路。图10绘示图9的参考点设定模块沈0的功能方块图。如图所示，参考点设定模块 260可包含观测点设定单元沈2、观测单元沈4、筛选单元266与参考点设定单元沈8。在使用时，观测点设定单元262可在原始电路设定复数个观测点。观测单元264可观测观测点的电流大小。筛选单元266可根据观测点的电流大小，在观测点中筛选出复数个代表观测点。参考点设定单元268可根据代表观测点在原始电路的位置，在每一预选电路的相应位置，设定参考点。具体而言，观测点设定单元262可在原始电路设定复数个观测点。这些观测点的位置可以是各组件的接脚。当观测点的数量过多时，计算机辅助电路设计系统200可以在观测点中删除部分无足轻重的观测点，仅留下具影响力的观测点，进行后续步骤。在本实施方式中，电流大小会决定观测点的影响力，当电流量大时，阻抗些微变动就会实质影响接收端的电压，但当电流量小时，阻抗的变化就相对无关紧要。因此，本实施方式是以观测点的电流大小为主，选择所需的代表观测点。观测单元264可观测各观测点的电流大小，并依照各观测点的电流大小排序权重，其中电流越大的观测点权重也越大。筛选单元沈6可删除部分电流值太小的观测点，仅留下电流值具影响力的观测点为代表观测点。在本实施方式中，令权重最大的观测点的电流为OBPmax，观测点的电流为 0ΒΡχ，若满足0BPmx/0BPx < 100
表示观测点具有一定程度的影响力，可选择为代表观测点。反之(亦即，OBPmax/ OBPx彡100)，则表示观测点影响力不大，可以忽略不看。参考点设定单元268可根据代表观测点在原始电路的位置，在每一预选电路的相应位置，设定参考点。举例来说，若原始电路的CN1701_/+V5S_DGND接脚被选择为代表观测点，则每一预选电路的CN1701_/+V5S_DGND接脚都会被参考点设定单元268设定为参考点。回到图9，在设定参考点之后，时域分析模块270会针对每一预选电路的每一参考点进行时域分析，以利决选模块280判断何者为最佳的决选电路。具体而言，时域分析模块270将针对每一预选电路的每一参考点，产生电压在时域下的波形。然后，时域分析模块 270会将预选电路与原始电路的时域分析结果一并输出，以选择最佳的决选电路。图11绘示图9的决选模块洲0的功能方块图。如图11所示，决选模块280包含峰对峰值单元282与决选单元观4。在使用时，峰对峰值单元282可针对每一预选电路的每一参考点，取得其电压在时域下的峰对峰值。决选单元284可根据预选电路的参考点的电压在时域下的峰对峰值，选出决选电路。在本实施方式中，决选单元284将比较预选电路与原始电路，选择在每一参考点的峰对峰值均较接近原始电路者，为决选电路。应了解到，虽然本发明上述实施方式是以时域分析为例，解释选择决选电路的方式，但此并不限制本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，亦可依实际需要选择其它分析工具作为选择决选电路的方式。举例来说，在本发明另一实施方式中，计算机辅助电路设计系统亦可提供频域分析工具，以选择决选电路。上述计算机辅助电路设计系统200的各组件的具体实施方式
可为软件程序或硬件电路。本发明所属技术领域的普通技术人员，应当视当时需要弹性选择其实施方式，而不需全为软件程序或全为硬件电路，得部分为软件程序或部分为硬件电路。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的还动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种计算机辅助电路设计方法，包含(a)产生复数个候选电路，其中每一该些候选电路均对一原始电路移除至少一电容；(b)模拟该些候选电路的效能；(c)比较该些候选电路与该原始电路的效能；以及(d)在该些候选电路中，选择与该原始电路的效能差异在一容许范围者，作为预选电路。
2.如权利要求1所述的计算机辅助电路设计方法，其中步骤(b)包含(bl)模拟该些候选电路的阻抗；其中步骤(c)包含(cl)比较该些候选电路与该原始电路的阻抗；以及其中步骤(d)包含(dl)在该些候选电路中，选择与该原始电路的阻抗差异在该容许范围者，作为预选电路。
3.如权利要求1的计算机辅助电路设计方法，还包含(e)在每一该些预选电路的相应位置设定复数个参考点；(f)针对每一该些预选电路的每一该些参考点，模拟其电压在时域下的表现；以及(g)根据该些预选电路的该些参考点的电压在时域下的表现，从该些预选电路中选择出决选电路。
4.如权利要求3的计算机辅助电路设计方法，其中步骤(e)包含 (el)在该原始电路设定复数个观测点；(e2)观测该些观测点的电流大小；(e3)根据该些观测点的电流大小，在该些观测点中筛选出复数个代表观测点；以及 (e4)根据该些代表观测点在该原始电路的位置，在每一该些预选电路的相应位置，设定该些参考点。
5.如权利要求3的计算机辅助电路设计方法，其中步骤(g)包含(gl)针对每一该些预选电路的每一该些参考点，取得其电压在时域下的峰对峰值；以及(g2)根据该些预选电路的该些参考点的电压在时域下的峰对峰值，选出该决选电路。
6.一种计算机辅助电路设计系统，包含一策略产生模块，用以产生复数个候选电路，每一该些候选电路均对一原始电路移除至少一电容；一模拟模块，用以模拟该些候选电路的效能； 一比较模块，用以比较该些候选电路与该原始电路的效能；以及一预选模块，用以在该些候选电路中，选择与该原始电路的效能差异在一容许范围者， 作为预选电路。
7.如权利要求6的计算机辅助电路设计系统，其中该模拟模块包含一阻抗模拟单元， 用以模拟该些候选电路的阻抗；其中该比较模块包含一阻抗比较单元，用以比较该些候选电路与该原始电路的阻抗；以及其中该预选模块包含一阻抗筛选单元，用以在该些候选电路中，选择与该原始电路的阻抗差异在该容许范围者，作为预选电路。
8.如权利要求6的计算机辅助电路设计系统，还包含一参考点设定模块，用以在每一该些预选电路的相应位置设定复数个参考点；一时域分析模块，用以针对每一该些预选电路的每一该些参考点，模拟其电压在时域下的表现；以及一决选模块，用以根据该些预选电路的该些参考点的电压在时域下的表现，从该些预选电路中选择出决选电路。
9.如权利要求8的计算机辅助电路设计系统，其中该参考点设定模块包含一观测点设定单元，用以在该原始电路设定复数个观测点；一观测单元，用以观测该些观测点的电流大小；一筛选单元，用以根据该些观测点的电流大小，在该些观测点中筛选出复数个代表观测点；以及一参考点设定单元，用以根据该些代表观测点在该原始电路的位置，在每一该些预选电路的相应位置，设定该些参考点。
10.如权利要求8的计算机辅助电路设计系统，其中该决选模块包含 一峰对峰值单元，用以针对每一该些预选电路的每一该些参考点，取得其电压在时域下的峰对峰值；以及一决选单元，用以根据该些预选电路的该些参考点的电压在时域下的峰对峰值，选出该决选电路。
全文摘要
本发明公开了一种计算机辅助电路设计方法及其系统，该方法包含下列步骤产生复数个候选电路，其中每一候选电路均对一原始电路移除至少一电容。模拟候选电路的效能。比较候选电路与原始电路的效能。在候选电路中，选择与原始电路的效能差异在容许范围者，作为预选电路。
文档编号G06F17/50GK102479275SQ201010575400
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者吴俊廷, 郭国君 申请人:英业达股份有限公司