Hyperlynx PDN仿真设计(二)

2019年5月13日 FireSu 1722  0  0
Hyperlynx环境下PDN的前仿真实践练习。

通过前面的总结,我们已经了解了PDN的物理意义,知道了PDN的主要成员就是VRM、去耦电容、PCB(走线和过孔)、平面对、负载。我们也了解了PCB前仿真时,必须要做的3件事:如何设置叠层?如何设置焊盘?如何导入去耦电容模型?

本节将重点讲解PDN的前仿真。

接下来,我们以实际应用为例,总结PDN的前仿真详细过程。假如某BGA1VDD管脚,1GND管脚,(管脚的布局位置,根据器件封装设置,此处不强求定义)要求在41阶,双面布局,0-30MHzPDN阻抗低于35mΩ

 

Hyperlynx9.4.1 PDNPCB前仿真

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。

3.按照上节内容,设置PCB叠层信息,设置焊盘,导入去耦电容模型。

4.在工具栏,点击“绘制电路板轮廓“,然后鼠标拖动,创建PCB轮廓。

 

5.点击工具栏中的网络管理器,创建电源网络(VDD)和参考网络(GND)。

7.单击工具栏中添加IC功率引脚,来添加IC的供电管脚,以及GND管脚。重点设置连接平面和参考平面,VDDConn选择VCC层,Ref选择GND层。相反,GNDConn选择GND层,Ref选择VCC层。VDD管脚的网络选择VDD,参考网络选择为GNDICTOP层,VCC平面是第2层,所以焊盘类型选择刚刚建立的1-2孔。GND管脚的网络选择GND,参考网络选择为VDDICTOP层,GND平面是第2层,所以焊盘类型选择刚刚建立的1-3孔。

8.单击工具栏中“添加解耦电容器”,添加去耦电容,并为去耦电容分配下载的spice模型。

9.点击“仿真(PI)”,再点击“Analyze Decoupling(分析解耦)”,在工程向导中,选择新配置

10.选择要仿真的网络,此处只有VDDGND

11.选择不同的去耦电容,或者点击电容可更换电容模型。

12.选择分析方式,快速分析仅考虑去耦电容模型。集中式分析考虑去耦电容模型和装配参数,分散式分析考虑电容的放置。

13.设定目标阻抗为35mΩ。

14.选择频率范围,此处选择1-50MHz

15.点击“Run Analysis

16.等待仿真完成,即可看到仿真结果,若仿真结果不过,可以添加电容或者更换电容值,来调整PDN曲线,直到仿真完成。

 

17.若选择“分散式分析”,则仿真模型考虑PCB布局对PDN的影响。

18.选择互相参考的网络对后,点击“Run Analysis”。

19.根据仿真结果,可调整电容,以及电容的布局来优化PDN曲线。调整电容值一般呈现为对数分布,如47nF100nF220nF470nF1uF2.2uF4.7uF10uF等。调整电容后,PDN曲线如下:

调整前:

调整后:

 

以上便是PDNPCB前仿真,下一节我们用很小的篇幅来讲解PDN的后仿真。

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