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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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2 s+ z8 W$ o2 T5 o2 {* w$ \' l$ lHyperLynx 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。0 R$ _! ~; T+ K" F8 j' g: h
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( v5 B+ M( B% K0 D$ U2 e |+ }$ M2 G( D# C1 N( `! c# o
分析IR压降
% y1 ]/ Q1 p! h# g+ W. iHyperLynx 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。
- Q5 ]9 m9 c; h' K2 {9 Y# }4 O+ mPre-layout
7 [/ D1 H/ N& b3 e' O* |* D$ G 在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。
/ S& y# ~' j, X/ T; o. rPost-layout
: Y1 y* ?% s2 A& k 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境； + n6 w/ w; f2 a8 s9 B- \
对单个网络或整个PCB做DC分析
! f* e7 A2 J5 Z7 D 导出到前仿真环境做what-if分析
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; Z3 ]* ~8 N7 e% D& @" dHyperLynx 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. n' q5 g8 O) o. B* g: ]6 B$ t
6 g, @& Z2 F4 ?" D- a& n" U! w图1 直流压降分析
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- r( ]/ K4 l/ b# H电/热协同仿真
; p1 c, G3 Y6 ZHyperLynx 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。 ) u& P1 E# N+ I' t6 u
) O1 n) J4 | `$ v" L$ I. E
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图2 电/热协同仿真 : ?! _4 ]/ m4 L4 K
/ \9 }1 Q2 j N: f$ B# j7 r7 _& c优化PDN
9 [ d" r: S& X# O: _9 i* gHyperLynx 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？
; M6 J1 o% \9 {! K2 `# }" O5 m# X1 }7 xPre-layout
; p; _& ^; W& z( t7 P 电源平面编辑
9 Q& |9 I3 c1 E7 N- m: X7 _ 完整的what-if分析
8 |3 ^# M! H. ?! g 创建板框，平面开槽，增加铜皮
6 ?) X" {7 ]4 U& K: T 放置、移动电容，改变模型和寄生参数，修改安装方式
2 r) K: a6 F" w _# I. w 修改层叠结构，电介质参数
$ m1 q! o0 j* c4 {0 B 增加电源引脚，增加或去除过孔
2 y) t' E4 r9 V. T/ I9 d2 a 去耦分析和平面噪声分析 3 q, G/ l; N) C9 L
Post-layout
0 T% l! l1 a# D 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境
M) Z* g8 E c0 Z' S" h 分析PDN的阻抗 3 ?" `3 ~3 ~6 v
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
6 O& r/ c+ o- U6 s* z 进行平面噪声分析得出去耦的策略 % J7 ^/ c8 y0 _# ^# _
/ K5 }& _5 X8 G$ h& n8 }& o' D
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图3 去耦分析和平面噪声分析
9 ]2 ?% E5 p$ l9 t' [+ }( J" A& M" E) `! I2 I! p& J* `
SI/PI协同仿真
6 r: m2 S* H# f) c4 _: t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。 " T( m! W0 t0 N4 d
0 ~0 l1 d, u5 v( q5 g! Y " q5 G, k# M8 w3 `% {! Q' r2 U
图4 SI/PI协同仿真 # r$ D- K3 G, B5 Y
模型提取
. V7 C; f* i2 M% \6 _5 j2 S7 Q( N8 B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。 ( U3 ]7 U) n) Z' u' p
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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兼容的PCB设计系统
6 }0 b& R' W; p. Z1 \: A mentor Graphics pads Layout，Expedition PCB，Board Station
3 C# r4 d' a5 ~1 A- a cadence allegro，SPECCTRA，orcad 2 \0 g! V- T* P! h0 ?0 w1 m8 p
altium protel，P-CAD
* R$ t f: r7 Q5 ~8 ~1 z Intercept Pantheon / T2 R) ~3 t; P& F8 C( t
Zuken CADStar，CR3000/5000PWS，Visula，Board Designer ) g; [9 [2 U3 G6 `' |2 ?
支持的平台
P, h' U- q+ a* c7 n5 x, i 32位Windows 7/Vista/XP/Server2003/2008 - Q$ m) s& I. Z& Q; G5 Z, L
64位Windows 7/Vista/Server2003/2008 $ E8 l3 I- O9 P, D
32和64位 Linux RHEL 4/5 and SLES 10 ! U- Z0 P1 I! N6 I4 P
Solaris 10 |
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发表于 2013-5-4 17:10
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