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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。5 ?4 U' R# x* P$ ?: ~
# c7 |8 R$ A% s9 n9 NHyperLynx 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。
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( N& M r3 c+ X
; x9 ~2 M+ i. G% t, o
6 | a% ]9 q- e& j1 p% I7 p& w% k分析IR压降 4 @+ y* x- K+ U& Y- K R
HyperLynx 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。 " c& {; c1 H% w% m U
Pre-layout
, E. p" d, R E* _3 _; ` 在PCB板导入CAD前设置Plane Shape，电压源和负载。
7 F9 \' Y% m9 O# M2 \Post-layout : x% d2 f9 a; L- R
将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境；
# V! d/ Z) F7 J( r6 X 对单个网络或整个PCB做DC分析
- y: f6 `8 T/ _, I 导出到前仿真环境做what-if分析 ( V' h# p6 }! _& u- H. K& a& C5 {
1 w' }# w7 o1 o G! }HyperLynx 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$ U" M/ q+ y4 F1 k/ Y% }( W
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图1 直流压降分析 * w4 D" H- T$ }3 m" K4 L8 }
6 ^% v4 Y( {+ \7 J
电/热协同仿真 d0 }& R) _7 ?( K. r; L, O+ ^
HyperLynx 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。
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4 E# h+ _! B* q% `
图2 电/热协同仿真 1 k! H: m% m8 @* ~7 O
" X2 t2 y% z# \3 Q$ D优化PDN
9 r- w: j# z: Q, q- IHyperLynx 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？
& I6 |* }& I+ l0 c0 x" ?. @Pre-layout : V3 R* J! j/ J' F- X7 w
电源平面编辑 , e* F5 J* ~2 T. w+ y. w9 S; ^7 Q
完整的what-if分析 ; P1 _# W$ [" _) A& b1 T
创建板框，平面开槽，增加铜皮 4 ?0 t S8 e! h7 K9 g! Z4 P
放置、移动电容，改变模型和寄生参数，修改安装方式 / S# u$ F, B7 b6 G# o
修改层叠结构，电介质参数 K7 z. @) B3 [ F+ b! i
增加电源引脚，增加或去除过孔
! T) _$ U+ K8 M 去耦分析和平面噪声分析
0 {0 | l% K N" iPost-layout
3 }$ O' X* Y' c2 {: Q 将PCB设计数据读入到HyperLynx PI分析环境 0 L3 }9 m7 G- W$ m- ^
分析PDN的阻抗
3 u/ l8 [8 s# U" H6 j0 i 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
$ L& y7 w" b: p9 O: p# e, T 进行平面噪声分析得出去耦的策略
6 [4 x. v0 C7 o: f- j3 [3 i3 i; ^# z9 O' {
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图3 去耦分析和平面噪声分析 1 M0 p# Z& z3 a% o% M" p% Q7 I
) f/ c0 ?, h$ n' ySI/PI协同仿真
/ j) ^/ i9 F7 I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。 : C. o( W/ d; c7 k- I
- o; I" k' S. m3 f5 k- n
3 s0 W/ }; r1 H5 Z( W, f( k
图4 SI/PI协同仿真 r# G' I: f$ f/ d
模型提取
0 m) p$ b' q: b4 y# G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。
, @ D' Q1 a' C9 gHyperLynx 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。 6 E# O' e) B! M' j1 u: r# |3 Y* H- a
: ]8 [/ m1 J. G) U兼容的PCB设计系统
- B/ o9 c- t' B6 l7 L: o mentor Graphics pads Layout，Expedition PCB，Board Station + d$ J5 U7 s8 ]- \# z
cadence allegro，SPECCTRA，orcad $ f( S& z' Y- W& \+ Z
altium protel，P-CAD 6 f5 c# B; ]; A Y4 O' b
Intercept Pantheon " L$ J( R3 u% _2 V" L
Zuken CADStar，CR3000/5000PWS，Visula，Board Designer
: O5 N5 r+ R. k @+ g A支持的平台
1 ` k, f$ l, _ 32位Windows 7/Vista/XP/Server2003/2008
0 J* n8 W) ]! h# x+ a/ w 64位Windows 7/Vista/Server2003/2008 . N5 i+ M6 ^( h2 ^! T
32和64位 Linux RHEL 4/5 and SLES 10
, v* ?- {: f0 Q# ]+ c2 G H Solaris 10 |
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发表于 2013-5-4 17:10
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