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关于PI仿真和测试问题

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发表于 2008-9-26 16:18 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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现在电源完整性问题一直是个难题,最近我公司设计的板子就遇到这个问题,想问问各位有没有好的测试方法和工具啊
* k6 R( X7 {" J9 w& K如果进行仿真,能真正的解决问题吗,仿真的精度如何,进行板级的仿真要求高吗?
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发表于 2008-9-26 23:05 | 只看该作者
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发表于 2008-9-27 16:29 | 只看该作者
电源完整性仿真还是非常有必要的,目前针对PI仿真的工具也很多,用的比较多的是Cadence的SQ PI和Ansoft的SI wave.. R: p/ h' ^5 G# Y' I1 L

8 P0 G5 J2 U# P) s* G+ ?/ \电源完整性仿真目前主要仿真的是电源平面的谐振和平面阻抗。0 c6 G# B  K2 ^% W. k

( ?" f( o" Y# D0 i. J! O, g0 \电容、平面滤波的频率特性图如下:
) i" w- \. a5 o8 `9 J! R4 S& w
# F3 r  l/ F5 Q) I
* A  l. g. ]/ _" N
- N# F. C$ ?2 s1 u9 ~
0 [* H5 F% I. ^& ?
谐振特性分析:
8 G; k  l; K& Z - B- U4 s* R  B; r  q* j, m
当单板的某位置在某个频率存在谐振特性时,若该位置存在激励源,则与之相关的位置会引起谐振,从而影响系统的性能,这是我们应当避免的,因此对平面进行谐振分析,加上适当的电容,调整谐振频率的位置,是电源、地平面分析非常重要的一步。+ U( n6 e  G& v7 O1 U7 l
6 B4 Z; p3 L1 f4 C$ z" G

0 T- M0 g/ b3 i) J使用SI wave可以仿真谐振,下面是一个仿真图:: P* }6 }) Z" v$ f0 K( R
0 [* Z$ n1 e9 a0 e, P& X

' c* ^+ j* Q1 y$ }平面阻抗分析:/ ~7 u; |5 R& \7 D/ L8 u) b
) C6 X( Y% \9 e9 b
电源测试的时候,大家测的是电源噪声,但是目前的仿真工具只能仿阻抗曲线。通过公式 V=Z*I,最终噪声与阻抗是统一的。(注:如何直接仿真噪声,是目前的一个热点,其中一些方法是通过建立芯片电源噪声模型,通过matlab计算与仿真软件接口)。
8 _% ]* C: T# W 2 t; j. E( r7 h* p
使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下:/ F0 z4 U! _7 Y9 `' y/ t
2 C1 ?% \$ U3 [& \& I3 A8 ~" m
6 X+ n- z* L5 V* U: @, U1 M
& z0 Y. N" j" _1 e1 E9 I0 L" B
评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。
/ x1 }9 l- @& G, F9 d - [7 Y+ A) K. i! D0 _- U

5 v# O1 X' g: {9 ]3 V其中:Ztarget目标阻抗
) t, |" E( n, U% ~. S4 aPower Supply Voltage是工作电压0 K! Y9 U  c0 K% b; p& m9 }0 K% k! o
Allowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数
8 |: d* R2 ~7 LCurrent 是工作电流& u; N# M. g$ X3 @# S
/ w& V9 y$ w' M
( Y3 C. E- V( x- F1 n( F3 M2 i
当然SI wave也可以仿真阻抗曲线,而且更准确,仿真波形如下:
& X9 O7 z% C  k4 s! R) v3 T& o) `: T5 W; S( F& t

% N6 b. ?" w/ q) ~! l5 p* Z
" l. X) R! v. y2 o; e: }* ]  I6 F' g5 c

$ ~/ Q+ e; f4 I电源的测试:! _9 n! U  t7 n  ~- y) R. E
. @% y; d  H% z- c# a* w
& U( c0 H4 v/ n8 M
电源测试还是比较简单的,测的一般是纹波噪声,用一般的示波器就可以了,测阻抗曲线用频谱仪。这里我不多说了。需要注意的是为了保证测试的精度,请使用带有隔直电容的隔直板和铜轴电缆。
- m1 \( t9 X0 ~; D

: s+ r* S3 k3 T1 m  a      ; X4 J  d2 P# ?) ^# X/ B
& P: b( j. C6 H% Y9 u# K5 ?
    由于篇幅有限,上面仅提到一些关键点,还有很多细节没有讲到,大家如有兴趣可以一起交流,以上也是个人的一些观点,有不对的地方请各位斧正!谢谢!
+ j3 ]$ J0 |; O2 C
  f  P( r2 l  ]8 C

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forevercgh + 10 好帖!!!
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发表于 2008-9-27 18:00 | 只看该作者
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发表于 2008-9-27 23:47 | 只看该作者
能否把电源的测试部分补充详细些,另外我对与如何确定最大工作电流还不清楚,也请指教

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发表于 2008-9-28 11:06 | 只看该作者
原帖由 Allen 于 2008-9-27 18:00 发表 0 c; [; E" e7 Q  j3 A$ F* k
看来有必要考虑开个PI的版块。

& x0 i- t; H6 v$ {0 ?3 m. D' O% W. z' ~
这个想法要强顶!8 v! u& Z  S. F$ R$ b
没有好的PI,谈何SI。
sagarmatha
Allen 该用户已被删除
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发表于 2008-9-28 11:13 | 只看该作者
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 楼主| 发表于 2008-9-28 14:31 | 只看该作者
谢谢shy2008的无私指教
) f# q9 T: _% O' h

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 楼主| 发表于 2008-9-28 15:43 | 只看该作者
对啦
' }; x! u" N8 h. ]7 u我想问问,进行CADENC的电源完整性的仿真是板级的吧
& \1 N8 s1 v" l那各个器件的模型需要吗,是不是没有的话是不是就不能进行仿真啦
Allen 该用户已被删除
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发表于 2008-9-28 15:49 | 只看该作者
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