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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。
' s. s2 F F% {% P- m5 s- ~6 p+ @' D1 ~; m2 z6 h8 a1 c2 G: h! D# q
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。+ D. K* v2 R9 G# X
8 ?+ K! Q. H( y+ I3 ]3 e
7 m7 s; o7 U, [4 n+ d) b3 Q
) W' m# J0 K; d) w& s, V1 l+ b分析IR压降
6 P- w8 F& Y3 I% I$ _3 GHyperLynx 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。
! J0 Y q3 I$ e+ Y3 O# {Pre-layout
3 n* f; @1 ?) N) O% J: w5 J6 G! m+ S 在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。
. i- U% s( o0 z+ MPost-layout
8 B' M8 W" O/ R9 |6 @ 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境；
2 |& i5 d" W% d0 M+ K4 k 对单个网络或整个PCB做DC分析
4 k, e) L9 o$ Y 导出到前仿真环境做what-if分析
- [+ ]$ e6 |3 T6 L, z3 g8 t
. ^1 ^& j& J7 m- C, ]6 W/ bHyperLynx 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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& B# @" O% Z. r# ^4 a8 ]; f o
图1 直流压降分析 $ x- U( d7 r- P+ u/ t" U1 F
8 t% y. h+ w) @
电/热协同仿真 * z4 I& m/ r# Q
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。
3 m9 G" T. j1 g4 h2 |! O0 ~& k& G' o- b; f
1 s/ d3 g6 u8 _9 [% _9 W2 A+ V
图2 电/热协同仿真 k9 N! n- S% M& t9 a
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优化PDN
& o% o* g8 A7 m2 c$ j$ \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？ : S- c8 t; b1 y4 q ]0 Y
Pre-layout
" _2 ?7 i( X/ P# k* k 电源平面编辑
6 w, I" b D, Z( f5 N* J* }: @* { 完整的what-if分析 . y4 j4 `& c7 U" d9 @ `0 l
创建板框，平面开槽，增加铜皮
: ?$ v; A& Q9 i' y3 w. i/ H8 S 放置、移动电容，改变模型和寄生参数，修改安装方式 % Z- |9 A( a8 m: I' U
修改层叠结构，电介质参数
4 a& _5 ^; [' s, W! D' k5 v( d 增加电源引脚，增加或去除过孔
1 P' a; f/ U4 V Z. h 去耦分析和平面噪声分析 ' z2 D8 [+ ~- n' |4 h% E
Post-layout
2 K& e5 n8 G E( ?! S. I1 D 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境 ; z( T5 A ?9 r2 p1 J4 I; o2 v
分析PDN的阻抗
; t( {9 u. ]6 }! q' R 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
+ W6 W0 l$ u, l! v1 z 进行平面噪声分析得出去耦的策略 " A o$ H+ b* S& B
5 r+ t8 W1 L/ ]7 @3 c9 r0 K. ]8 J
, ?! f9 L D) Q* C5 ]8 d# W图3 去耦分析和平面噪声分析 2 n* |7 z) ?* c. g
) Y% b5 D( X; ]$ j3 m
SI/PI协同仿真 & G+ j0 S& r6 g2 e0 G0 E: W& C# Y
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。
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& R6 e! s: M' B: ~/ `
图4 SI/PI协同仿真 " \# Q. S% `& y% F& N
模型提取 / X( T" g7 x q7 d% v$ w% C0 O! ^
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。 . \) S& h# l6 ^0 X R
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。 1 g2 a% _6 t( i( F( H3 m6 J7 I0 y- B2 p
( ^! \" D9 H% }) j1 p, b兼容的PCB设计系统
1 f- o4 V0 ^) Y Mentor Graphics PADS Layout，Expedition PCB，Board Station 5 X1 N, q3 C3 t4 _+ q6 O& f
Cadence Allegro，SPECCTRA，OrCAD , V0 P( g9 r1 O Q
Altium Protel，P-CAD 4 H1 }1 D% {+ W# {
Intercept Pantheon
' e! o% p: S8 i* [5 P; o8 p" n5 y Zuken CADStar，CR3000/5000PWS，Visula，Board Designer
- ~+ g$ m6 P$ U5 _ ]: z! ~: _支持的平台
r0 g0 }2 f1 | 32位Windows 7/Vista/XP/Server2003/2008 % }; C+ T8 s8 a h/ y n
64位Windows 7/Vista/Server2003/2008
1 c' [% G) n2 }5 j8 t9 |: w 32和64位 Linux RHEL 4/5 and SLES 10 , e7 G1 o# Q; o! j. O+ R
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