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本帖最后由 HelloEE 于 2019-11-27 14:49 编辑 |# E: r: ]: l3 c2 S. h, s/ X
, H# X9 y% K- y0 Z3 x! ^& a( f
层叠压降仿真需要以下几个步骤：* y6 w; B% h% a I0 o+ H
1）导入PCB板 c: l; Z7 a3 ?, G( W# e. M0 j
hyperlynx支持hyp类型文件的导入，这种格式可以通过大部分PCB绘制软件通过转换获得，在这里就不详细描述了。下如为转换得到的PCB图。 + y$ u2 h( r$ @/ e
该板主要是用来给一些FPGA等芯片进行供电，因此需要进行一定的仿真，观测局部压降以及局部电流密度。+ @' r0 K4 D/ X$ s7 S: e* `3 u
（2）设置层叠参数' S' O7 ~6 g9 Y
在软件界面的setup中，找到stackup，设置每一层所用材料及相关介电常数、铜皮的厚度，注意单位的选取。 ; [6 K- q+ h5 H& P6 o
（3）批注电源网络
! N( ~" J! b) R/ V0 Y5 c8 t 虽然hyperlynx会自动识别一些电源网络并分配一定的数值，但是个别数值可能与实际数值有一定不符，这时候需要手动修改以下。7 C- N7 ?! s. X# [ K7 m2 a' Y
在菜单栏的setup中找到power supply进行修改及检查。确保网络数值为实际数值。
+ x$ r' r5 C0 C1 U$ w8 `/ F1 G（4）分配供电及负载模型- @. U9 ?0 I$ _. r9 T
这个过程实际就是分配哪些网络是供电端，及电源分配网络VRM，以及得到电源的受电端，毕竟LDO或开关电源或负载都可以等效源，只不过是吸收与供给能量不同而已，你可以都认为是源。点击菜单栏中的红色圆圈如下选项。 1 t1 T4 u9 v8 L$ h
弹出如下界面： 选择我们需要分析的网络，这里我们选择VCC 12V0,即12V的电源网络，右侧界面会自动识别出12V电源网络部分。 点击assign 会看的4个需要分配的电源器件 每个器件只有电源为12V网络的引脚才会显示出来 选中部分引脚，进行分配，由于U2是电压供电网络，因此需要分配VRM model 分配好如上图所示，并分配参考网络为GND。3 J2 a7 X) f; W; h. U
分配界面如图： ' Q5 M: o0 E& q; d; r: b( O6 i
R和L为相应的阻抗，可根据芯片手册实际参数进行设置，如果未提供，保持默认值即可。/ R9 ^% T1 {; ?/ I% ]/ R1 E
由于X1与X3为受电网络，故分配DC sink model ' B e: F: w7 N* C4 |( W) {
图中，0.5A代表负载需要的电流，阻抗即为负载直流电阻大小。" \% c6 F! L" j3 T4 Y
都设置完之后，如果在两个电源网络间接有小阻值电阻或者扼流电感，那么这两个网络都需要进行分析，因为它们虽然实际数值一样，但trace网络不同。这时候就需要在power supply处进行添加，并且 3 d, ?# w' G7 ~. v" b8 y
在该界面设置相应电阻值或者电感值。 （5）运行仿真
6 s5 d3 w0 E7 h9 Y 会自动弹出一个报告，上面写有每个引脚的电流和电压数值。
$ c( z T! K% w! h+ I" x6 L 我们可以打开红圈所示区域。 9 \( C. e. D4 _7 Z: x+ m9 y# l
观察相应的电流密度 可以发现，在路径较窄处，电流密度较大，达到了91.4ma/mil2。按照1oz铜铜厚1mm线宽可以通过1A电流来算，1mil大致可以承受25ma，大部分都处于该标准以下，只有这局部需要进行拓宽调整。因此可以增加走线宽度，降低电流密度。 下图为压降显示。
( m- y* x$ g$ d也可以看到，受电流密度影响，导致较窄的线区有一定压降。
1 ^* s8 b6 k, U5 i; T1 R 热分析仿真：
9 A4 v0 P! n' f6 ~9 k# O 热分析仿真比较简单，可以在压降仿真的基础上直接点击菜单栏的有个温度计的图标。 - x6 _3 }5 h% Y
可以看到由于供电网络主要集中于中间区域，故整体温度较高，但并未达到过热的状态，因此在室温下可以不用散热。 | 
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发表于 2019-11-27 14:50
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