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HyperLynx PI为用户提供了 去藕分析向导Decoupling Wizard, 通过它生成绝大多数PI仿真波形。下面将为你介绍如何依据你的仿真需求,对Decoupling Wizard进行设置。 一旦选择的需要仿真的电源网络 (Power & Gnd) ,你还需要关注下面的设置。
* Z3 ]& S& u) h; T* J8 IChoose a Type of Analysis选择分析类型: 1. Lumped Analysis 集总参数分析 a. 集总参数分析速度快 b. 与电容摆放位置无关 c. 不考虑电源地平面的分布电感 2. Distributed Analysis 分布参数分析 a. 完整详细的仿真分析 b. 包含电容摆放位置建模 c. 考虑电源地平面的分布电感 Choose Easy / Custom Settings 选择简单/定制设置 在仿真分析一个设计时,通过在Choose Easy/Custom 页面选择 Custom 进入定制设置页面。 设置 Custom Analysis 选项 在这个页面中有多个设置,为不同的仿真需求提供不同的信息。弄明白对于不同需求,打开何种设置很重要。 供电网络组成元素 这张图显示了PDN网络各个组成部分与频域阻抗的关系。 • PDN的设计目标是使用去耦电容使得PDN阻抗(白线)在PCB板第一个SRF(自谐振频率)以下低于目标阻抗(绿线)。 理解PDN的第一个 SRF • 第一 SRF 是上图大“V”字型阻抗曲线的第一个主要极点 • 电容在第一 SRF频率之上起不到去耦作用 • 如何仿真: a. 仿真类型: Distributed b. 不需要电容 (或者关闭所有电容) c. 定制化 d. 定制化设置 i. 全部关闭 ii. 或者只选择去掉串联电感 电容安装方式影响 ! N- b ?) |4 A1 ]) N0 x
电容安装方式对PDN的影响随着电容放置的位置 (Top层 或 Bottom层)而变化. 建模将涵盖过孔结构以及电容过孔与IC管脚过孔之间的连接。 • 如何仿真: a. 类型: Distributed 或者lumpedb. 定制化c. 定制化设置 i. 包含电容安装电感VRM 对于裸板PDN阻抗的影响 在设计PDN系统时必须考虑VRM (Voltage Regulator Module) 的影响。VRM在低频段提供较低的阻抗,有助于优化低频去耦电容的应用策略。 去耦电容应用策略 这个阶段的目标是选择VRM L到PCB SRF之间的起作用的去藕电容。另外一个重要的频率是溢出频率,PDN阻抗曲线穿越目标阻抗 Zo 的频率点。 为了使目标阻抗能够小于目标阻抗,我们可以通过改变下列参数实现: 1. 电容值2. 电容位置3. 电容数量4. 电容安装方式通过滤波电容改变PDN阻抗曲线
7 J7 v, A" R7 }. {5 G- _从放置少部分电容开始 (10 个左右),优化策略如下: 1. 从抑制谐振频率点的高阻抗开始 2. 先添加高频电容 3. 先使用 Lumped 分析 4. 使得PDN阻抗低于目标阻抗 5. 优化电容摆放 a. 先集中精力优化一部分电容b. 将高频电容相较低频电容更靠近IC管脚c. 确保至少有两个IC管脚相邻6. 运行 Distributed 分析 7. 仔细调整部分参数,而不是整个系统 a. 调整IC管脚附近的去藕电容至可以真实实现的距离b. 只需要调整部分电路,然后添加类似的模式c. 没有必要按照 1:1 的比例添加IC 管脚,只需要研究所有关键位置就可以了8. 研究添加的电容对阻抗曲线的影响 9. 通过HL PI 向导可以方便地优化电容类型和数量
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