【干货大派送】ADS 2016：8 招助您高效应对 SI 和 PI 仿真挑战 —— 第 4 招

是德科技 ADS 2016 最新功能发布了!

全球领先的信号完整性(SIPro)和电源完整性(PIPro)解决方案,助力您更快速更准确的进行信号完整性(SI)和电源完整性(PI)仿真以及验证,轻松应对 SI 和 PI 设计的挑战。

SIPro 特点:

• 更精准,更快速,更大规模的运算能力

• 集成的 EM 电磁仿真技术

• 电源感知信号完整性分析

• 信号完整性与电源完整性统一的工作流程

PIPro 特点:

• 直流 IR 压降

• 交流 PDN 阻抗

• 电源平面共振

• 去耦电容调整和电路级 VRM 建模

SIPro, PIPro 到底怎么用?有什么高招可以让您更快地解决 SI 和 PI 的问题?让我们为您慢慢梳理。

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过去,用笔记本进行计算就已经足够,但现代设计中,一个真正的 PI-DC 仿真器需要考虑到电源分配网络(PDN)的实际物理布局以及材料的输入,如过孔的电镀厚度(因为过孔的金属厚度对直流压降计算有很大影响)。

在ADS 2016 中,EM 仿真器的新 PIPro 套件为此提供了完美的工具。有了专用的 PI-DC 仿真器之后,只需几秒钟的时间,用户就可以看到可视化的准确反馈,掌握所选电源和接地网络的电压分布情况:

设计人员希望更深入地检查通过各个过孔的电流,并检查具体位置(如受电芯片和 VRM 上的引脚)上的电压和电流。这些信息很容易生成归类的表格报告,承载过多电流的过孔可以在版图中突出显示以便识别。可以预料的是,通过过孔的电流过大会引起可靠性问题。功耗是很重要的指标,因为它会详细说明多少功率在该位置上转换成了热能。在产品的使用周期中,过孔过热(及断电后的散热)可能会导致过孔金属镀层开裂或断裂。

进一步看,在直流供电下,用户通常要求设计的PDN电阻为低毫欧姆量级(例如 <100 毫欧姆)的。通过查看电流密度,找出电阻高的地方,能为如何更好地改进设计提供直观的见解:

电源芯片(电压调节模块,VRM)的布局是设计的关键,但这个布局可能不像我们想象的那么简单。由于一个 VRM 为多个受电芯片(负载)供电十分常见,VRM 上可能有一条“感应线”,也就是从主 PDN 靠近受电负载端的反馈线。它为 VRM 提供输出电压水平的信息,以便对输出电压进行相应的调整。那么问题就变成了:

问:我如何检查 VRM(有感应线)是否给最远的负载芯片提供了足够的电压,却没有给最近的芯片提供太多电压?

答:我们使用 PIPro自动生成原理图来获得 PDN 的 EM-精确模型,有了 VRM 和负载芯片的电路模型,我们能对 VRM 进行调谐,来相应地验证已有的输出电压设置是否能满足各负载芯片的要求。

有了 PIPro,每个高速设计人员手头就有合适的工具,可以对潜在的电源完整性问题进行分析。