Hyperlynx PDN仿真设计(一)

2019年5月13日 FireSu 2222  0  0
Hyperlynx环境中,PCB叠层信息如何设置,焊盘类型如何设置、去耦电容仿真模型如何导入。

前面我们总结了PDN的优化原理,今天我们用Hyperlynx9.4.1仿真工具(下载链接:http://firesu.net/files/file_19051001),重点讲解PDN的仿真流程。PDN的设计流程一般为:

l  原理图设计

l  PCB前仿真(也可发生在原理图设计之前)

l  PCB布局布线

l  PCB后仿真

l  PCB回板实物验证

PCB前仿真,指的是设计前的仿真,前仿真可以让我们提前了解去耦电容该放几个?去耦电容的值该如何搭配?去耦电容的位置摆在什么地方合适?PCBESLESR控制在多少以内?

PCB后仿真,指的是PCB在经过完整地布局布线后,与前仿真结果的差异有多大,用于验证布线完成后,PCB性能有没有像预期的一样满足要求。

实物工程验证,指的是实际PCB贴片回板后的PDN能否满足预期。要考虑贴片电容实际参数与理论模型的差异对PDN造成的影响,还要考虑PCB实际工艺带来的影响。

 

前仿真和后仿真都需要先设置PCB叠层和电容模型,前仿真需要额外设置焊盘类型。正确设置这3点后,才能使用Hyperlynx进行PDN仿真。

接下来我们总结下,如何进行PCB叠层设置、焊盘类型设置以及去耦电容模型的导入。

 

Hyperlynx9.4.1 PDN仿真的3个关键要素

1.单击运行Hyperlynx 9.4.1程序。

2.单击“文件”---“新建自由形态原理图”---PI”。会进入电源完整性前仿真界面。

PCB叠层信息设置方法如下

3.PCB制版厂要4层板的制版工艺,获得叠层信息。然后设定叠层。点击“设置”---“叠层”---“编辑,进入叠层设置页。选择叠层信息设置区域,选择叠层,右键点击,可以插入或者删除叠层,将叠层设置成4层,并填充相应的叠层信息。如叠层材料,厚度,介电常数等。

设置中间两层为:第2层为电源(VDD)平面,第3层为参考(GND)平面。若没有平面,无法仿真PDN

 

PCB焊盘和过孔类型设置方法如下

4.设置焊盘和过孔的类型。点击“设置”---“焊盘,打开焊盘管理器。根据四层板设定过孔的种类,如1-2孔,1-3孔,1-4孔,2-3孔,2-4孔,3-4孔。

设定SMD焊盘类型,默认有TOPSMD焊盘。添加BOTTOM面焊盘。

 

去耦电容模型的导入

5.去耦电容模型的导入。去耦电容的spice模型可在电容厂商的官方网站下载。我们选择的是村田(Murata)厂家电容。(模型链接:http://firesu.net/files/file_19051601

下载完成后,解压资料,由于我们选择的是普通贴片电容,对应村田的模型包为grm_n_v39.zip文件。

解压此文件,打开High_dielectric_constant文件夹,选择对应封装下,相应的mod模型,根据电容规格编码,选择需要的电容,将后缀由.mod修改为.sp

如下所示:

然后在Hyperlynx软件中,点击“模型”---“编辑模型库路径”,点击“编辑”,点击“添加”。添加包含.sp模型的文件夹路径

然后点击确定。软件会自动更新模型。

然后放置一颗解耦电容,

点击“分配模型”,选择“spice”,在spice文件栏中,就出现了我们修改为sp格式的文件名。然后选中后,单击确定,即可为电容分配模型。

 

通过以上的设置,我们掌握了Hyperlynx环境中,PCB叠层信息如何设置,焊盘类型如何设置、去耦电容仿真模型如何导入。这些准备工作做好后,我们开始讲解,PDN详细的仿真流程。

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