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随着IC供电种类的增多、功耗的增大以及板层的减少，更小的噪声余量及不断增加的工作频率等方面需求，导致合理的设计电源供电系统变得非常困难。如果供电不足，设计将出现信号完整性问题，印制板设计将因逻辑错误而失败。电源完整性分析（PI）分析已成为现代电子设计中必不可少的部分。0 b, D J& f& e7 g( p* t
+ c+ z$ \3 t% e4 U3 lHyperLynx PI包括Layout前、后的电源完整性分析，如直流压降分析，交流去耦分析，平面噪声分析及模型提取。
( Q/ u0 c9 Z: d4 I + _7 d0 P! C( q5 r3 M( G
! `- u h9 _2 t- b3 p# u. s' L
0 G0 y- \9 y* {& T) @分析IR压降 ) J3 W0 F9 r: b0 D$ F* G
HyperLynx PI能够识别潜在的直流电源分配问题。如过多的压降，这将导致IC出现故障。还有高电流密度或过大的过孔电流，这将导致印制板的损坏。所有的仿真结果都可以通过图形化的方式查看，也可以生成仿真报告，这些都将有助于快速容易地定位DC电源分配的问题。 0 R7 s, T) p% e
Pre-layout 9 b7 c' }( N: ]* Y1 W1 E
在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。
4 F7 L& t+ k. Q1 Q' lPost-layout
1 u d* r0 L$ N. q5 w* l 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境；
$ P5 x8 k; q7 j' ]* \. P: w4 V 对单个网络或整个PCB做DC分析
4 y9 q: P# X0 K 导出到前仿真环境做what-if分析 5 W1 ], D$ k) u5 J: |
2 _0 K k- ~! y' ]$ w5 XHyperLynx PI能够识别潜在的直流电源分配问题。如过多的压降，这将导致IC出现故障。还有高电流密度或过大的过孔电流，这将导致印制板的损坏。所有的仿真结果都可以通过图形化的方式查看，也可以生成仿真报告，这些都将有助于快速容易地定位DC电源分配的问题。 Pre-layout 在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。 Post-layout 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境； 对单个网络或整个PCB做DC分析 导出到前仿真环境做what-if分析! x: J3 V e. g. ^: _
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图1 直流压降分析 5 i) k( P; S3 O3 D
n# [, L, D, m0 T4 _0 O电/热协同仿真 " h1 s( [8 ?5 d
HyperLynx PI中集成了板级热分析仿真引擎和电源完整性分析引擎。电源完整性分析引擎对电源网络的电特性进行仿真，提供功率密度给热分析仿真引擎，热分析仿真引擎根据器件功耗运行板级热仿真，然后热仿真结果又将改变电路板铜的材料特性。系统多次迭代上述过程，直到仿真收敛，获取最精确的热分析和电源完整性分析结果。
. D% L% E( f4 S& H9 Y* t. R0 L3 C8 U2 A0 l5 W, x# H8 n+ w
; t: ~ o a' a% Q9 \
图2 电/热协同仿真 # Q: S9 C1 k# p
- @# N, p* P* v; L5 _优化PDN 8 _5 A: F T* O
HyperLynx PI能帮助优化电源分配网络（PDN），通过分析可以确定系统如何才能有效地抑制噪声，并且分析阻抗对平面上噪声传播的影响。解决工程师对于去耦电容的考虑：到底需要多少个电容？放置在哪？怎么安装？
+ y# k' I% s% jPre-layout 0 I9 C0 A: F4 n
电源平面编辑
, k8 z8 b/ P$ } 完整的what-if分析
4 @4 ]% r/ o9 e% f8 ?0 j 创建板框，平面开槽，增加铜皮 / ~: d. e) Q% v. Y* \2 _0 l e" P
放置、移动电容，改变模型和寄生参数，修改安装方式 , ~' p7 R& I, i3 M$ A/ @1 F
修改层叠结构，电介质参数
5 }, s) t6 @+ R/ _7 [ 增加电源引脚，增加或去除过孔 . v9 F/ b# ~. X8 E9 P: e8 j* G
去耦分析和平面噪声分析 : ?8 ^; a; O1 q' s- W. Y u
Post-layout
! M% {& }& V* Y2 D 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境
' o1 {8 u) l) ~: L, k( L9 R 分析PDN的阻抗 ) r ^& q# _9 Z; Y$ D
导出到前仿真环境做what-if分析，如增加或去除电容，改变容值，安装方式，层叠结构等
# X( x2 v, K% {8 _6 _( x" O* S, B+ c 进行平面噪声分析得出去耦的策略
' O( C5 P; I' b
8 s; {! ?$ M/ c/ }, C4 g. ]* g 5 N W5 R" [7 R; G4 @7 f/ \& _
图3 去耦分析和平面噪声分析
* s& Y7 v, W; h$ `) j5 c, S K! i; n2 ~. _" ~5 j! M, q
SI/PI协同仿真
- `% |0 ~! s+ z7 u1 ~% I信号的转换速率不断提高也会影响电源能量的传输，最终会引起信号完整性的问题。这种问题通常表现为:电源网络上的噪声或信号网络上过大的延时、错误的开关动作等。HyperLynx PI提供SI/PI协同仿真功能，用于分析由信号与电源平面之间的相互影响。 / }$ ~4 E* Y% [# j! J
' Z+ q, g5 P; c6 Q9 J1 w* d
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图4 SI/PI协同仿真 0 T3 m/ [9 z" z( f, \0 {
模型提取 4 N1 B' L3 r; o% o) G6 z& D; T4 q7 }6 H
在上GHz领域，合理地对过孔进行参数化建模对于SERDES总线是必需的。而在HyperLynx PI中，可以产生高精度的过孔模型，包括整个板子的去耦网络，所有的电容和过孔，及平面间谐振的影响。
0 L5 |9 z7 f) F. w$ k5 cHyperLynx PI还允许PDN模型的提取，模型可提取成S参数、Z参数、或Y参数，并且可在仿真中方便地应用。 4 P, h6 c9 q; B; |4 p
, Y3 d, R; ?1 ^ O" C( o; d
兼容的PCB设计系统
* x: l3 @, p% W1 S& b Mentor Graphics PADS Layout，Expedition PCB，Board Station
9 m i& U$ P- B Cadence Allegro，SPECCTRA，OrCAD
X2 w& T3 v2 r) V+ f" i2 q. B5 ~ Altium Protel，P-CAD
- N9 ~ b7 T7 p4 A8 R7 z Intercept Pantheon
# X E0 C1 d( ?! _: V% k! f3 _ Zuken CADStar，CR3000/5000PWS，Visula，Board Designer
" m7 r% w% F1 m4 N* A支持的平台 ' v* a/ n; P. M5 ?+ M2 H
32位Windows 7/Vista/XP/Server2003/2008 6 n" T! ^$ {3 i7 o, }9 S% ^
64位Windows 7/Vista/Server2003/2008
$ i0 X% s! u! ~ 32和64位 Linux RHEL 4/5 and SLES 10
( e2 \4 P' ?" c- J Solaris 10 |
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发表于 2013-5-4 17:10
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发表于 2014-12-12 10:02