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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 信号完整性SI/PI仿真 › 关于PI仿真和测试问题
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关于PI仿真和测试问题

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天空之城

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1#
发表于 2008-9-26 16:18 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
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
( y  b- X- A5 N' K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?

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Allen
  • TA的每日心情
    开心
    2019-12-3 15:20

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    [LV.2]偶尔看看I
    2#
    发表于 2008-9-26 23:05 | 只看该作者
    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。

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    sky2008

    该用户从未签到
    3#
    发表于 2008-9-27 16:29 | 只看该作者
    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.
    0 [0 k  l$ L* M5 o6 \) F
    ) A0 y: B. O- L8 i) 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。
    : B  r" M- G& w. q- s$ H& q  H
    + O4 M2 V6 Q2 s2 C& [2 Z* x电容、平面滤波的频率特性图如下：' W9 Z* r) ~: |
    4 V, R1 F+ e# y" ]

    3 w0 c$ o3 e) O0 V  J: w7 N
      `9 [7 }- I7 `2 D6 D7 S     # C* p' C1 ^# N. b+ _' y
    谐振特性分析：
    , ?# E# Q$ n9 ] 1 X- x! v' L- D6 u$ z8 z* {) X
    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。
    9 R' Q2 u- o2 u+ l2 F1 A: ]9 ], P" v% S5 j8 g" M. m* i" e$ N" |
    , C/ s( M  w0 k' c; B& s" f使用SI wave可以仿真谐振，下面是一个仿真图：, N5 k; ^9 p* v+ y/ _2 ~
    ; B; Y, U! e  @, J7 R

    3 l- s4 ^! J' g& s$ z: W- i+ p平面阻抗分析：
    9 }8 D0 f3 A# I" {& P9 u; [
    3 v0 O% ]; R( T* Z$ N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）。5 Y" x2 m) A3 C# q8 j8 w5 `

    : B. d" Y( |  @  {" d4 R4 E& t使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下：
    * E  F' ^) w; `. o: |) }
    ! ]- \1 R) i5 K 7 Z7 G& z( Z2 |

    ; e* ^" {& I  H! Y; h! N' r, B) d评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。
    4 [% c: [8 y8 S& J5 p3 M
    # t$ E% [- u) P ( z: [9 o( J3 u) U
    其中：Ztarget目标阻抗
    2 {% L  F2 E% s' h; ?Power Supply Voltage是工作电压  a! T* {6 x) P' \% m8 l2 |
    Allowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数
    3 O# v" p+ T3 s, L1 r' c. s3 p4 \' d& y' _Current 是工作电流2 g8 M4 `0 g4 K+ j7 h8 H1 G/ Q
    " U% _7 }% j; q! s5 t3 z

    # t$ |! e4 o8 z" {. o当然SI wave也可以仿真阻抗曲线，而且更准确，仿真波形如下：: \8 R8 R9 M  `. Z9 J4 }
    / @+ x) B! T% v5 ?2 N

    ' F! S8 t: \" r7 r9 y  A# U9 `' Q
    + l$ G2 R( N8 `6 M
      i4 J3 S8 b- g" n
    $ q4 B9 Y/ W4 T4 s; I/ J# B电源的测试：
    - \7 s7 f: ~! I
    $ e! w! t' _$ g9 X  v+ m $ x( g8 a6 |- o
    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。
    ( B! ?" D' P; S. Z9 U' e( S     # o/ F+ I  q; l' f% V
          3 G. y9 o' s3 r
    $ z  T6 {% ?# j) C  {8 j
        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！
    / B& ^9 z; M1 F' } 5 e/ V( F* F9 v: c( q2 o$ X

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    Allen
  • TA的每日心情
    开心
    2019-12-3 15:20

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    [LV.2]偶尔看看I
    4#
    发表于 2008-9-27 18:00 | 只看该作者
    看来有必要考虑开个PI的版块。

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    gaiwu

    该用户从未签到
    5#
    发表于 2008-9-27 23:47 | 只看该作者
    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

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    forevercgh

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    6#
    发表于 2008-9-28 11:06 | 只看该作者
    原帖由 Allen 于 2008-9-27 18:00 发表
    6 f! |# f4 L& T5 a' r7 f看来有必要考虑开个PI的版块。

    5 y" y) l( Q( G6 o4 S+ @
    ' N: V, j* o) k, h) @这个想法要强顶！& d+ e+ L* }# t8 n3 n/ u% Y* Q" O
    没有好的PI，谈何SI。

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    Allen
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    7#
    发表于 2008-9-28 11:13 | 只看该作者
    原帖由 forevercgh 于 2008-9-28 11:06 发表
    2 w2 ~* {8 `  z: w% v& Z3 s* G2 r0 O* u! \! r! `# L
    9 e0 w+ ^0 x* G  _) h2 Y( r# h
    这个想法要强顶！
    . M3 ~4 p- X- ]+ ~没有好的PI，谈何SI。

    / e, V% P4 T  {) a2 z$ k! @别急，等先找到高人来做版主才能开这个版块。

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    天空之城

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    8#
     楼主| 发表于 2008-9-28 14:31 | 只看该作者
    谢谢shy2008的无私指教- `/ ^9 i! {! }. s$ X+ J1 w

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    天空之城

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    9#
     楼主| 发表于 2008-9-28 15:43 | 只看该作者
    对啦
    1 E# s( O  h2 @  f. h8 {; M& w我想问问，进行CADENC的电源完整性的仿真是板级的吧
    3 m# c7 R- `: ^: [, _( n2 J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

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    Allen
  • TA的每日心情
    开心
    2019-12-3 15:20

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    10#
    发表于 2008-9-28 15:49 | 只看该作者
    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。

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