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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。
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HyperLynx 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。$ m% u: Q( X. P+ m$ M; t
' l5 b8 ]1 H) U; {* ~% S
~( a' Z& O: s; |: J" p9 X- [
* ^% W' X$ I, z1 B6 f2 ~分析IR压降 6 w1 P: q# H/ X' h F2 S. x1 A
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。
* H# J5 v9 J- j7 c0 b) FPre-layout
. x ~ Q7 ~2 g2 r 在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。
W# D0 ?9 Y" p! hPost-layout . a; ]: f/ z7 H- H8 E s/ h: k
将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境；
, d% d( @/ a7 o7 E9 V: p 对单个网络或整个PCB做DC分析
/ Z) I6 O k/ {6 {' @3 U6 ] 导出到前仿真环境做what-if分析 x: i5 f& j) S9 @7 {8 Y O: h
% v' @' ?2 O2 ^# x2 ^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。 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
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- I$ o4 w) r+ G6 I" |9 k& L6 F a0 A
图1 直流压降分析
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W, K* ?; \. @ ]; q4 p电/热协同仿真 4 v9 W9 N, r7 Z; l/ f
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。 / z! k/ L: ^; ~6 E5 e; c
: S- n# s$ B5 ^! q & C) y$ D8 L, M0 ^$ @% u4 M3 H: m! y
图2 电/热协同仿真 0 F' |( s" Q2 |
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优化PDN
- R/ m- J- n- e4 @6 B# UHyperLynx 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？
; ^/ g! y3 ^3 UPre-layout 2 ^0 p- k! c) }" O; |
电源平面编辑
/ S- ?' r5 [9 }. t 完整的what-if分析
) A3 I6 D0 v* Q5 D9 z 创建板框，平面开槽，增加铜皮
: m# p2 J- V# `6 | 放置、移动电容，改变模型和寄生参数，修改安装方式
( ?; c3 u$ O% k* m# D9 y 修改层叠结构，电介质参数
6 H- S" \6 \# \$ w) ]. i* ] 增加电源引脚，增加或去除过孔
* b5 d/ B, y( R; h* ] ?- T 去耦分析和平面噪声分析 ! v" w( R8 H6 Z
Post-layout
" t" z+ e* j+ t7 i 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境 , ]% G" f& V* @, o; z" g
分析PDN的阻抗
$ ^, g ~1 e3 L# z 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 ) z/ G: O, @$ L/ d
进行平面噪声分析得出去耦的策略 5 m, u' G$ E6 i7 \0 ?' r6 A1 X5 C
, f' y! q+ A: X/ Z3 Q
* }; p! K6 f9 T$ I图3 去耦分析和平面噪声分析 ; J, B* {9 t+ Y8 C- T5 a) d
# d o( D3 Z& P8 a1 E
SI/PI协同仿真 b, g: [( G4 F8 U
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。 ) p9 a1 K F" e4 q* B8 S
9 y3 K( r, u: C
4 g" f9 q4 W1 a! w: l e
图4 SI/PI协同仿真 & E: z9 F* y' J7 `
模型提取
/ \6 k2 B7 W' X6 M! U1 V; X" |* 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。 ( ^# O3 O8 F4 H6 _5 p, D4 a
HyperLynx 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。
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$ h$ f6 C) k9 k: C9 h; w, [+ E兼容的PCB设计系统 4 K9 A" s9 n1 f
Mentor Graphics PADS Layout，Expedition PCB，Board Station ( o( Q3 b4 S B- d2 f
Cadence Allegro，SPECCTRA，OrCAD & N. c3 Z3 B d+ l8 {. n* w* G& E
Altium Protel，P-CAD
6 a% v' y* L8 y! Q, w7 g/ ` Intercept Pantheon , g+ y8 j$ T1 o6 \
Zuken CADStar，CR3000/5000PWS，Visula，Board Designer
! E3 F) l8 S- B |& |支持的平台
1 ]# B* {6 a+ h/ I- V9 q" n 32位Windows 7/Vista/XP/Server2003/2008 9 c4 q5 X, H7 |
64位Windows 7/Vista/Server2003/2008
) O) B5 w8 x) E$ ^! k 32和64位 Linux RHEL 4/5 and SLES 10 & F @8 u' h# t P7 Y
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