EDA365电子论坛网

标题: 关于PI仿真和测试问题 [打印本页]
作者: 天空之城    时间: 2008-9-26 16:18
标题: 关于PI仿真和测试问题
现在电源完整性问题一直是个难题，最近我公司设计的板子就遇到这个问题，想问问各位有没有好的测试方法和工具啊' G: p0 t$ i8 P$ A  b: u
如果进行仿真，能真正的解决问题吗，仿真的精度如何，进行板级的仿真要求高吗?
作者: Allen    时间: 2008-9-26 23:05
这是小马过河的问题，很难说到底能不能帮你解决问题，但做总比不做强，至少可以得到些启示或指导方向。
作者: sky2008    时间: 2008-9-27 16:29
电源完整性仿真还是非常有必要的，目前针对PI仿真的工具也很多，用的比较多的是Cadence的SQ PI和Ansoft的SI wave./ {" b5 Y3 `6 \( Y) F8 A
* u# f0 w3 p% s# p
电源完整性仿真目前主要仿真的是电源平面的谐振和平面阻抗。
# j6 T  s) \: T6 ?8 x
7 f; X0 a* X0 i7 @' m4 @电容、平面滤波的频率特性图如下：
/ H% m0 _8 ]5 c* q7 v# ~
4 s8 D) @$ e* [
- Z) i' e: e1 @. E& N: V2 O) S" Y& T9 [
. `6 h6 z  m7 ?$ y. {! `谐振特性分析：( m& k& m4 H- |  U0 v

, N9 `$ s: Z) E当单板的某位置在某个频率存在谐振特性时，若该位置存在激励源，则与之相关的位置会引起谐振，从而影响系统的性能，这是我们应当避免的，因此对平面进行谐振分析，加上适当的电容，调整谐振频率的位置，是电源、地平面分析非常重要的一步。
2 H, f. g  u/ s- U$ v# L( A# O& o/ G3 d
 7 W# ]% t% j6 B! ^, o3 G
使用SI wave可以仿真谐振，下面是一个仿真图：3 U8 @9 Z# x3 Z4 f' `0 |' M; L! U
' Q( K1 o3 p8 r& t! ^* x$ S, t6 D
% O# P& s# ?8 }: {3 ?
平面阻抗分析：
+ l' [2 K* S, Z' [; ? - r. f# K4 I1 i
电源测试的时候，大家测的是电源噪声，但是目前的仿真工具只能仿阻抗曲线。通过公式 V=Z*I，最终噪声与阻抗是统一的。（注：如何直接仿真噪声，是目前的一个热点，其中一些方法是通过建立芯片电源噪声模型，通过matlab计算与仿真软件接口）。* m/ Y/ |: J" R: l$ ]& f. K- r
% ]' p' N+ a0 {) i- H4 v1 ^  q
使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下：9 X1 |, x! v* m9 p

* f( P, f) H! x# \9 \' |0 { * h/ W$ V1 X8 W5 _5 N; d
. J' T9 M7 U2 L4 j6 b0 q/ `+ Y
评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。
8 A& w; Q( N' b3 t( m% T. e* T& n; @ : P, Q) v( {. q1 c/ T& |
% t, g4 s7 n3 B, |
其中：Ztarget目标阻抗
8 T2 Z- J- S  }) b. LPower Supply Voltage是工作电压
5 `; i2 `" i+ NAllowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数2 |+ ^  ?! V4 p9 d
Current 是工作电流2 X/ ^- J. r; \. M8 a4 p$ ?4 u

+ \+ M# g, a4 X' W( H / Q5 s. s, M3 K% K" u% a9 {
当然SI wave也可以仿真阻抗曲线，而且更准确，仿真波形如下：& ?# r. d! P' x. C& g/ H. P" p* m
8 \; A1 P$ ^) j3 E5 j
, {4 d* Q) R+ |. }6 Q' ?
4 d/ J. G) W4 E' t
. c1 f4 [% Z+ m' M& K9 W9 B  o. s( O/ d

1 j  B; y5 g6 z6 {% G9 P* t$ J6 {电源的测试：
7 w- n5 y0 [% r- Y
1 d! R' p. y0 N! F: t
& X' K7 q/ }2 F0 L电源测试还是比较简单的，测的一般是纹波噪声，用一般的示波器就可以了，测阻抗曲线用频谱仪。这里我不多说了。需要注意的是为了保证测试的精度，请使用带有隔直电容的隔直板和铜轴电缆。* L) H) x! s: M( s
2 \( i0 x  g6 [4 {+ x      
# U: L& @/ K( {& e6 S+ n; r& k
' Z7 J% L5 _4 W$ ~; m+ t    由于篇幅有限，上面仅提到一些关键点，还有很多细节没有讲到，大家如有兴趣可以一起交流，以上也是个人的一些观点，有不对的地方请各位斧正！谢谢！
( F0 ]. U/ s! |: P 4 Q4 V( x" e5 b& Q  s2 f+ c+ a) D5 V
作者: Allen    时间: 2008-9-27 18:00
看来有必要考虑开个PI的版块。
作者: gaiwu    时间: 2008-9-27 23:47
能否把电源的测试部分补充详细些,另外我对与如何确定最大工作电流还不清楚,也请指教
作者: forevercgh    时间: 2008-9-28 11:06
原帖由 Allen 于 2008-9-27 18:00 发表
* c" G: F; C2 \" X) Q! E看来有必要考虑开个PI的版块。
6 _% G. D1 K* t! q

/ {8 H0 N+ O- t这个想法要强顶！
" @5 ~; C" ?2 g3 C0 Z没有好的PI，谈何SI。
作者: Allen    时间: 2008-9-28 11:13
原帖由 forevercgh 于 2008-9-28 11:06 发表
& M5 O# F: [; S) I: B
; |* S2 ?  f7 C4 c$ r% t5 I) H0 {) d  d
这个想法要强顶！0 P/ G1 H- Q- U9 Z$ p" l
没有好的PI，谈何SI。
" R% t; D0 |" f& g
别急，等先找到高人来做版主才能开这个版块。
作者: 天空之城    时间: 2008-9-28 14:31
谢谢shy2008的无私指教
! Z; H2 c6 x( R5 L
作者: 天空之城    时间: 2008-9-28 15:43
对啦6 U0 S( s# |2 O& J; ]* _4 ]3 L
我想问问，进行CADENC的电源完整性的仿真是板级的吧
" H0 `. {: U; Y/ v8 D那各个器件的模型需要吗，是不是没有的话是不是就不能进行仿真啦
作者: Allen    时间: 2008-9-28 15:49
器件里电容的模型肯定必不可少，其它IC类倒不需要，知道它们的功耗相关参数即可。



欢迎光临 EDA365电子论坛网 (https://bbs.eda365.com/) Powered by Discuz! X3.2