搜索PCB電源完整性(PI仿真分析)內(nèi)容介紹
2016-11-04 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
為PCB上的芯片供電不再是一種簡(jiǎn)單的工作。芯片工作速度的上升和工藝的進(jìn)步,需求的電源阻抗越來(lái)越低。使用簡(jiǎn)單互聯(lián)的方式已經(jīng)不能解決問(wèn)題,電源網(wǎng)絡(luò)需要使用平面和大量不同容值的電容來(lái)降低阻抗。
系統(tǒng)功能不斷復(fù)雜化,集成度越來(lái)越高,成本的控制,PCB布線(xiàn)面積的減小,可以用于電源設(shè)計(jì)的空間越來(lái)越小。如何在有限的條件下設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足要求的電源分布網(wǎng)絡(luò),對(duì)于高速設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不好,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。漢普在大電流電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,積累了大量的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)有的仿真手段,可以在設(shè)計(jì)前期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的前期風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化器件、電源模塊的布局,銅皮數(shù)量,電容分布等,確保電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的可靠性。
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由于銅皮電阻的存在,電流在銅皮上流動(dòng)時(shí),總會(huì)存在一定的壓降。可以通過(guò)仿真軟件來(lái)確定壓降的大小,并通過(guò)選取合適的反饋點(diǎn),來(lái)補(bǔ)償電壓的變動(dòng)。
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電流在銅皮和過(guò)孔上的電流分布是不均勻的,應(yīng)該防止局部電流密度過(guò)高,發(fā)熱過(guò)快,燒毀板子。使用仿真手段可以快速定位電
流密度較高的區(qū)域,在設(shè)計(jì)前期做出修正。
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電源平面和GND平面構(gòu)成了一個(gè)諧振腔,在高頻激勵(lì)下,會(huì)產(chǎn)生空間諧振。如果關(guān)鍵器件放置到諧振點(diǎn)附近,則會(huì)有較強(qiáng)的干擾。關(guān)鍵器
件,應(yīng)該盡量避開(kāi)平面諧振點(diǎn),特別是靠近器件工作頻點(diǎn)附近的諧振點(diǎn)。使用仿真手段,可以很容易來(lái)確定這些諧振點(diǎn)的存在。
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電源網(wǎng)絡(luò)需要在一定帶寬內(nèi)保持低阻抗,以滿(mǎn)足電源的輸入要求。可以通過(guò)仿真手段來(lái)分析電源網(wǎng)絡(luò)的性能。
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使用多少電容時(shí)合適的,僅靠經(jīng)驗(yàn)很難給出一個(gè)可靠的參考,使用仿真手段迭代電容的數(shù)量、分布、成本,可以快速得出一個(gè)有效的電源
解決方案。
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多路信號(hào)同時(shí)輸出時(shí),電源會(huì)出現(xiàn)一定幅度的波動(dòng),并疊加到信號(hào)上傳播,即SSO噪聲,通過(guò)聯(lián)合仿真手段,可以分析電源平面噪聲對(duì)信號(hào)質(zhì)
量的影響。
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