关于PI仿真和测试问题

天空之城

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
6 R' o' g% }6 c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?

Allen

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。

天空之城

对啦
/ n) k- l0 ?% W- S2 k5 m我想问问，进行CADENC的电源完整性的仿真是板级的吧
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

天空之城

谢谢shy2008的无私指教

Allen

原帖由 forevercgh 于 2008-9-28 11:06 发表
/ l; f1 @' C2 F- C: C: x" w

3 P9 p% q, a2 [0 I这个想法要强顶！
没有好的PI，谈何SI。

* @4 s! c1 s2 h3 W别急，等先找到高人来做版主才能开这个版块。

forevercgh

原帖由 Allen 于 2008-9-27 18:00 发表
看来有必要考虑开个PI的版块。

这个想法要强顶！
& r0 `/ x1 `4 C& r没有好的PI，谈何SI。

gaiwu

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

Allen

看来有必要考虑开个PI的版块。

sky2008

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.

$ Q, ]* d7 l/ \& O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。
9 ~' u, l: L2 h: u) K
电容、平面滤波的频率特性图如下：

+ S: }0 ^$ n* F* t- H
9 A4 o) v% w8 h/ k6 M' {* G8 A: ~  C

; F3 G1 I- s+ c谐振特性分析：
' s2 _, S: \, v9 N, K
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。
+ D; Y; B' Y! @4 d8 O& \
8 M8 j& I* ?3 ?9 ?# l& Q$ h' B
: e  |, U9 r2 T2 [, f# q2 `使用SI wave可以仿真谐振，下面是一个仿真图：

8 O% l- b' I$ U7 s, S# W9 G% `
, T4 y1 |2 T$ }% \9 p9 ^" l, U平面阻抗分析：

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）。
. n* i# ]8 P- n0 g0 N) X3 ^
使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下：

& l# i1 p% n# t7 x

评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。
) V+ Q0 o/ V# r$ @1 Y+ b
- m& H& ^1 @7 w% N- o# f) Z) c7 U/ M9 l: _
7 H: s: n9 j. k& G其中：Ztarget目标阻抗
Power Supply Voltage是工作电压
Allowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数
Current 是工作电流
; p2 y$ X9 O% ^- u7 ]* g/ a2 k+ \/ G

当然SI wave也可以仿真阻抗曲线，而且更准确，仿真波形如下：
2 F8 s- g* A: o: ^

7 A/ {( l3 C- A0 s


电源的测试：
; n. w1 Q9 R/ U7 _% h9 Q' [" D$ O

2 t; T5 G& n# q; z4 ~# t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。

  T+ l: B1 u& I" M; z      

    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！

Allen

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。