### 基于HyperLynx的PI仿真详解 #### 一、概述 在现代电子设计领域中,信号完整性(SI)与电源完整性(PI)问题是确保产品性能的关键因素之一。其中,电源完整性问题尤为突出,它直接关系到系统的稳定性和可靠性。HyperLynx是一款功能强大的电磁兼容性(EMC)分析工具,被广泛应用于高速数字电路的设计验证之中。通过使用HyperLynx进行电源完整性的仿真分析,工程师能够有效地识别并解决潜在的问题,确保产品的高质量产出。 #### 二、前期准备 1. **文件转换**: - 将原始的PCB布局文件(.brd格式)转换为HyperLynx可以读取的格式(.hyp格式)。具体操作步骤如下: - 打开HyperLynx,选择菜单中的`File > New Board (Run PCB Translator)`。 - 选择需要转换的.brd文件,并点击“Translator & Open”进行转换。 - 转换成功后,界面会出现转换后的PCB模型。 2. **设置PCB叠层结构**: - 在HyperLynx中定义PCB的叠层结构对于准确的PI分析至关重要。这包括但不限于铺铜层的厚度、介电材料的厚度及介电常数等参数的设置。 - 选择菜单中的`Setup > Stackup > Edit...`。 - 在弹出的对话框中,根据实际PCB的叠层信息,详细配置各层的参数。 #### 三、DCDrop仿真分析 1. **电源网络的选择与预览**: - 使用`Simulate PI > Run DCDrop Simulation (PowerScope)...`来启动DCDrop分析。 - 在弹出的DCDrop Analysis窗口中,左侧显示的是电源网络列表,右侧则是选定网络的预览图。 2. **电源网络的设置**: - 需要指定电源模型和参考网络。具体步骤如下: - 选择菜单中的`Setup > Power Supplies...`。 - 对于每一个电源网络,都需要指定其电压值,并设置相应的Sink Model、VRM Model以及Reference Net。 3. **仿真执行与结果查看**: - 完成以上设置后,点击“Simulate”按钮开始仿真。 - 仿真结束后,可以通过“Reporter”窗口查看详细的仿真结果,如各个管脚上的电压、过孔电流等信息。 - “PowerScope”窗口则提供了直观的可视化展示,可以清晰地看到电压跌落、电流密度及电流分布等数据。 #### 四、Decoupling仿真分析 1. **设置与分析模式选择**: - Decoupling分析主要用于评估去耦电容的效果。可以选择不同的分析模式: - `Quick Analysis`:快速分析模式,生成报表显示网络上所有去耦电容的质量。 - `Lumped Analysis`:忽略电容的具体位置,给出一个大概的结果,适用于初步分析。 - `Distributed Analysis`:考虑电容的实际位置和板边影响,提供更精确的结果。 2. **参数设定与目标阻抗**: - 在`Lumped Analysis`模式下,需要设置目标阻抗、峰值电流、正常电压及最大波动范围等参数。 - 可以选择手动设定目标阻抗,也可以让软件自动计算。 3. **仿真执行与结果查看**: - 运行仿真后,可以观察选定频率范围内的电源阻抗变化情况。 - 结果以图形化方式呈现,其中绿色水平线代表目标阻抗,红色曲线代表Z参数(如Z11)的变化趋势。 #### 五、Plane-noise仿真分析 1. **AC Model设置**: - Plane-noise分析主要用于评估电源平面上的噪声情况。 - 通过`Simulate PI > Run Plane-Noise Simulation (PowerScope)...`启动仿真。 - 使用“Assign...”按钮进入AC Model设置,为所分析的电源网络指定合适的模型。 通过以上详细介绍,我们可以看出HyperLynx在电源完整性仿真方面的强大功能及其在实际应用中的重要性。无论是前期准备阶段的文件转换与叠层结构设置,还是DCDrop、Decoupling以及Plane-noise等具体类型的仿真分析,HyperLynx都提供了细致入微的指导和支持,帮助工程师高效地解决问题,提升产品质量。
2025-10-03 08:45:33 1.77MB HyperLynx PI仿真
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因最近研究SI PI仿真,计划整理笔记目录,有错误的地方大家一定帮忙指正指导哈。 ➢1.ALLEGRO PCB叠层介绍与详细设置 ➢2.Sigrity POWER Si工具提取S参数 ➢3.Sigrity 眼图仿真 ### ALLEGRO & SIGRITY SI PI 仿真基础及教程 Part1:叠层介绍 #### ALLEGRO PCB叠层介绍与详细设置 **叠层参数:** - **Layer Function**:叠层功能设定,主要包括: - **Conductor**:用于设置走线层,此层主要用于布设信号线和电源线。 - **Dielectric**:介电层,位于各导电层之间,起到绝缘作用。 - **Plane**:平面层,通常作为电源层或者地层使用,有助于提高电路板的稳定性。 - **Material**:材料选择,包括但不限于: - **COPPER**:铜皮,作为导电材料使用。 - **FR – 4**:一种常见的玻璃纤维强化环氧树脂板,具有良好的介电性能和机械强度。 - **Embedded**:是否使用埋入式器件,这在高端电路板设计中较为常见,可有效缩短信号路径,降低噪声和电磁干扰(EMI)。 - **Thickness**:厚度设置,依据板厂推荐值或具体项目需求进行调整。 **示例参数:** - 四层、六层、八层板的推荐参数会有所不同,需要根据具体的制造商建议进行配置。 **材料选择:** - **Conductor**:常见的铜皮厚度包括1oz, 0.5oz等,应根据实际项目的功率要求和信号完整性需求选择合适的厚度。 - **Dielectric**:介电材料的选择也非常重要,例如FR-4、铝基板或PTFE等,每种材料都有其独特的特性,需根据项目的特殊需求做出合理选择。 #### ALLEGRO PCB叠层参数详解 - **Conductivity**:电导率,反映了材料导电能力的强弱,单位通常是mho/cm。例如,纯铜的电导率为596000 mho/cm,如果使用其他材料,则需要根据实际参数填写。 - **Dielectric Constant**:介电常数,是衡量材料介电性能的关键指标,它直接影响了信号传输的质量和效率。例如,空气的相对介电常数大约为1.00053,而FR-4的介电常数大约为4.623。 #### SIGRITY POWER Si 工具提取S参数 **S参数**是描述微波网络的一种方法,特别是在射频和微波工程领域极为重要。Sigrity的POWER Si工具能够精确地提取S参数,这对于评估和优化信号完整性至关重要。 - **过程概述**:利用该工具可以从电路板设计中提取出S参数数据,进而分析电路板的反射和传输特性。 - **应用场景**:适用于射频电路、高速数字电路等需要高度关注信号完整性的场合。 #### Sigrity眼图仿真 **眼图仿真**是评估高速信号质量的一种直观方法,可以帮助工程师快速识别信号完整性问题,比如反射、串扰等。 - **仿真过程**:通过设置不同的输入条件,比如信号速率、阻抗匹配等,观察眼图的变化。 - **关键指标**:眼高、眼宽、抖动等,这些指标可以帮助判断信号的质量。 - **应用场景**:适用于高速接口设计,如DDR内存、PCIe接口等。 ### 总结 通过本篇教程的学习,我们了解了ALLEGRO中PCB叠层的设置方法及其重要性,同时也介绍了如何使用SIGRITY工具进行S参数提取和眼图仿真。这些技能对于进行高速电路板的设计和优化至关重要。通过掌握这些知识,可以显著提高电路板的性能和可靠性,同时减少调试和优化的时间成本。 以上内容基于提供的文档摘要进行了详细扩展和解释,希望能帮助读者更好地理解和应用这些重要的IT知识点。
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收录了3篇关于磁珠电感进行模拟电源滤波设计的文档: 1、Analog deviece的AN-1368 2、designcon 2011 PDN Application of Ferrite Beads; 3、designCon2018 A Convolution Technique for Verifying Acceptable PTPX Current waveforms for PDN Voltage Droops
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