关于PI仿真和测试问题
时间:10-02
整理:3721RD
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现在电源完整性问题一直是个难题,最近我公司设计的板子就遇到这个问题,想问问各位有没有好的测试方法和工具啊
如果进行仿真,能真正的解决问题吗,仿真的精度如何,进行板级的仿真要求高吗?
谐振特性分析:
当单板的某位置在某个频率存在谐振特性时,若该位置存在激励源,则与之相关的位置会引起谐振,从而影响系统的性能,这是我们应当避免的,因此对平面进行谐振分析,加上适当的电容,调整谐振频率的位置,是电源、地平面分析非常重要的一步。
使用SI wave可以仿真谐振,下面是一个仿真图:

平面阻抗分析:
电源测试的时候,大家测的是电源噪声,但是目前的仿真工具只能仿阻抗曲线。通过公式 V=Z*I,最终噪声与阻抗是统一的。(注:如何直接仿真噪声,是目前的一个热点,其中一些方法是通过建立芯片电源噪声模型,通过matlab计算与仿真软件接口)。
使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下:

评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。

其中:Ztarget目标阻抗
Power Supply Voltage是工作电压
Allowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数
Current 是工作电流
当然SI wave也可以仿真阻抗曲线,而且更准确,仿真波形如下:

电源的测试:
电源测试还是比较简单的,测的一般是纹波噪声,用一般的示波器就可以了,测阻抗曲线用频谱仪。这里我不多说了。需要注意的是为了保证测试的精度,请使用带有隔直电容的隔直板和铜轴电缆。
由于篇幅有限,上面仅提到一些关键点,还有很多细节没有讲到,大家如有兴趣可以一起交流,以上也是个人的一些观点,有不对的地方请各位斧正!谢谢!
如果进行仿真,能真正的解决问题吗,仿真的精度如何,进行板级的仿真要求高吗?
这是小马过河的问题,很难说到底能不能帮你解决问题,但做总比不做强,至少可以得到些启示或指导方向。
电源完整性仿真还是非常有必要的,目前针对PI仿真的工具也很多,用的比较多的是Cadence的SQ PI和Ansoft的SI wave.
电源完整性仿真目前主要仿真的是电源平面的谐振和平面阻抗。
电容、平面滤波的频率特性图如下:
谐振特性分析:
当单板的某位置在某个频率存在谐振特性时,若该位置存在激励源,则与之相关的位置会引起谐振,从而影响系统的性能,这是我们应当避免的,因此对平面进行谐振分析,加上适当的电容,调整谐振频率的位置,是电源、地平面分析非常重要的一步。
使用SI wave可以仿真谐振,下面是一个仿真图:

平面阻抗分析:
电源测试的时候,大家测的是电源噪声,但是目前的仿真工具只能仿阻抗曲线。通过公式 V=Z*I,最终噪声与阻抗是统一的。(注:如何直接仿真噪声,是目前的一个热点,其中一些方法是通过建立芯片电源噪声模型,通过matlab计算与仿真软件接口)。
使用Cadence的SQ PI仿真的波形如下:
评估该波形是否满足要求使用的是目标阻抗这个参数。
其中:Ztarget目标阻抗
Power Supply Voltage是工作电压
Allowed Ripple 是允许的工作电压纹波系数
Current 是工作电流
当然SI wave也可以仿真阻抗曲线,而且更准确,仿真波形如下:
电源的测试:
电源测试还是比较简单的,测的一般是纹波噪声,用一般的示波器就可以了,测阻抗曲线用频谱仪。这里我不多说了。需要注意的是为了保证测试的精度,请使用带有隔直电容的隔直板和铜轴电缆。
由于篇幅有限,上面仅提到一些关键点,还有很多细节没有讲到,大家如有兴趣可以一起交流,以上也是个人的一些观点,有不对的地方请各位斧正!谢谢!
看来有必要考虑开个PI的版块。
能否把电源的测试部分补充详细些,另外我对与如何确定最大工作电流还不清楚,也请指教
这个想法要强顶!
没有好的PI,谈何SI。
别急,等先找到高人来做小编才能开这个版块。
谢谢shy2008的无私指教
对啦
我想问问,进行CADENC的电源完整性的仿真是板级的吧
那各个器件的模型需要吗,是不是没有的话是不是就不能进行仿真啦
器件里电容的模型肯定必不可少,其它IC类倒不需要,知道它们的功耗相关参数即可。
