استخراج الطفيليات

في أتمتة التصميم الإلكتروني ، يعد استخراج العناصر الطفيلية هو حساب التأثيرات الطفيلية في كل من الأجهزة المصممة والوصلات السلكية المطلوبة للدائرة الإلكترونية : السعات الطفيلية ، والمقاومات الطفيلية ، والحث الطفيلي ، والتي تسمى عادة بالأجهزة الطفيلية ، أو المكونات الطفيلية، أو ببساطة العناصر الطفيلية.

يتمثل الهدف الرئيسي من استخلاص العناصر الطفيلية في إنشاء نموذج تناظري دقيق للدائرة، بحيث يمكن لعمليات المحاكاة التفصيلية محاكاة استجابات الدوائر الرقمية والتناظرية الفعلية. تُستخدم استجابات الدوائر الرقمية غالبًا لملء قواعد البيانات لحساب تأخير الإشارة والحمل، مثل: تحليل التوقيت ، وتحليل الطاقة ، ومحاكاة الدوائر ، وتحليل سلامة الإشارة . أما الدوائر التناظرية، فتُجرى عليها اختبارات تفصيلية لتحديد ما إذا كانت العناصر الطفيلية الإضافية المستخلصة ستسمح للدائرة المصممة بالعمل بكفاءة.

في الدوائر المتكاملة المبكرة ، كان تأثير الأسلاك ضئيلاً، ولم تُعتبر الأسلاك عناصر كهربائية في الدائرة. إلا أنه مع تقنية تصنيع الدوائر دون 0.5 ميكرومتر، بدأت مقاومة وسعة الوصلات البينية تُؤثر بشكل ملحوظ على أداء الدائرة. ^{[ 1 ]} ومع تصغير تقنيات التصنيع ، أصبحت تأثيرات الحث للوصلات البينية مهمة أيضاً.

تشمل التأثيرات الرئيسية للطفيليات في التوصيلات البينية ما يلي: تأخير الإشارة ، ضوضاء الإشارة ، انخفاض الجهد المقاوم (المكون المقاوم للجهد) .

تُحسب سعة التوصيلات البينية بتزويد أداة الاستخراج بالمعلومات التالية: مخطط التصميم من الأعلى على شكل مضلعات إدخال موزعة على طبقات متعددة؛ وربطها بمجموعة من الأجهزة والمنافذ (من عملية مقارنة المخطط التخطيطي بالتصميم الأصلي )؛ وفهم المقطع العرضي لهذه الطبقات. تُستخدم هذه المعلومات لإنشاء مجموعة من أسلاك التخطيط مع إضافة مكثفات في المواضع التي تُشير إليها مضلعات الإدخال وبنية المقطع العرضي. تحتوي قائمة الشبكة الناتجة على نفس مجموعة شبكات الإدخال الموجودة في قائمة شبكة التصميم الأصلية، مع إضافة مكثفات طفيلية بين هذه الشبكات.

تُحسب مقاومة التوصيلات البينية بتزويد أداة الاستخراج بالمعلومات التالية: مخطط التصميم من الأعلى على شكل مضلعات إدخال موزعة على طبقات متعددة؛ وربطها بمجموعة من الأجهزة والمنافذ (من عملية مقارنة المخطط التخطيطي بالتصميم الأصلي )؛ وفهم المقطع العرضي لهذه الطبقات، بما في ذلك مقاومتها النوعية. تُستخدم هذه المعلومات لإنشاء مجموعة من الأسلاك الفرعية للتصميم، والتي تتضمن مقاومة إضافية بين أجزائها المختلفة. تُقسم سعة التوصيلات البينية المذكورة أعلاه وتُوزع بين العقد الفرعية بشكل تناسبي. تجدر الإشارة إلى أنه على عكس سعة التوصيلات البينية، تتطلب مقاومة التوصيلات البينية إضافة عقد فرعية بين عناصر الدائرة لوضع هذه المقاومات الطفيلية. قد يؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في حجم قائمة الشبكة المستخرجة، وقد يتسبب في مشاكل إضافية في المحاكاة.

تندرج الأدوات ضمن الفئات العامة التالية.

• توفر برامج حل الحقول حلولاً دقيقة من الناحية الفيزيائية. فهي تحسب المعاملات الكهرومغناطيسية عن طريق حل معادلات ماكسويل مباشرةً . ونظرًا لعبء الحساب الكبير، فإنها لا تُطبّق إلا على التصاميم الصغيرة جدًا أو على أجزاء منها.
• تُعد الحلول التقريبية باستخدام تقنيات مطابقة الأنماط هي النهج الوحيد الممكن لاستخراج العناصر الطفيلية لتصميمات الدوائر المتكاملة الحديثة الكاملة.

• تنسيق التبادل الطفيلي القياسي