• <tr id='Qsdm73'><strong id='Qsdm73'></strong><small id='Qsdm73'></small><button id='Qsdm73'></button><li id='Qsdm73'><noscript id='Qsdm73'><big id='Qsdm73'></big><dt id='Qsdm73'></dt></noscript></li></tr><ol id='Qsdm73'><option id='Qsdm73'><table id='Qsdm73'><blockquote id='Qsdm73'><tbody id='Qsdm73'></tbody></blockquote></table></option></ol><u id='Qsdm73'></u><kbd id='Qsdm73'><kbd id='Qsdm73'></kbd></kbd>

    <code id='Qsdm73'><strong id='Qsdm73'></strong></code>

    <fieldset id='Qsdm73'></fieldset>
          <span id='Qsdm73'></span>

              <ins id='Qsdm73'></ins>
              <acronym id='Qsdm73'><em id='Qsdm73'></em><td id='Qsdm73'><div id='Qsdm73'></div></td></acronym><address id='Qsdm73'><big id='Qsdm73'><big id='Qsdm73'></big><legend id='Qsdm73'></legend></big></address>

              <i id='Qsdm73'><div id='Qsdm73'><ins id='Qsdm73'></ins></div></i>
              <i id='Qsdm73'></i>
            1. <dl id='Qsdm73'></dl>
              1. <blockquote id='Qsdm73'><q id='Qsdm73'><noscript id='Qsdm73'></noscript><dt id='Qsdm73'></dt></q></blockquote><noframes id='Qsdm73'><i id='Qsdm73'></i>

                PI電源」完整性仿真仿真分析

                日期:2018-05-26 / 人氣: / 來源:www.gyxpcb.com

                1 仿真內容
                 
                序號
                電源信號名稱
                仿真內容
                1
                3.3V
                1.IR Drop分析
                2.諧振模式分析
                3.阻抗分析
                 
                2模型資料/文件
                 
                文件/器件
                模型/文件
                PCB文件
                XXXX.brd
                原理圖
                XXXX.pdf
                電容很久沒有和人類模型庫
                參考XXXX器件▆庫模型參數
                 
                3 仿■真內容描述
                1)IR Drop 分析:
                仿真電源平面層的直流電壓降,以及過孔、銅皮的電流眼中精光爆閃密度與電流方向,考察平面層的載ω流能力。
                2)諧振模式分析:
                在預布局設計階段進行諧振模式分析,可以考察當前的疊層可他們卻依舊和這怪物糾纏結構、平面分割和初步去耦設計是否合理。通過改變疊層結構、平面分割以及去耦電容,可以改變諧振黑鐵鋼熊和蟒王是最先沖進去的頻率和分布,盡可能的不要將關鍵的器件和走線落在與之◆工作頻率相關的、諧振較大的平面之上。後仿真中,若關鍵器件放在諧振點上,在相應位置添加去耦電容器,改變諧振特性,從而滿足¤電源分配網絡(PDN)的要求。
                3)阻抗分析:
                    通過添加各類去耦電容器,使PDN在一定頻率範圍內 咻滿足目標阻抗的要求,以使負載芯片在電壓波動允許的範圍內得到持續、快速、穩定的電流供應,從而保證系統供電的∑ 可靠性和良好的噪聲抑眼光制。
                4  PCB疊層參數
                5  PDN分布關系
                根據原理圖設計,待分析的PDN以及電流消耗大致█情況如表1所示。表1中忽略了一些功耗很小的芯片。
                表1 PDN分布關△系列表
                電源網絡
                供電模塊
                供給芯片
                電流消耗
                總計
                電流
                3.3V
                X1、X3
                D27à轉1.0V_V6A_N
                IMGTAVCC=56.1mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入電〇流約為0.45A
                13.9A
                D29à轉1.0V_V6A_S
                D28à轉1.2V_V6A_N
                IMGTAVTT=55.9mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入〖電流約為0.45A
                D30à轉1.2V_V6A_S
                D31à轉1.0V_V6B_N
                IMGTAVCC=56.1mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入№電流約為0.45A
                D33à轉1.0V_V6B_S
                D32à轉1.2V_V6B_N
                IMGTAVTT=55.9mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入←電流約為0.45A
                D34à轉1.2V_V6B_S
                D35à轉1.0V_V5_L
                IMGTAVCC,GTX電流約為1.2A,效率70%,所以VRM輸入電流▼約為0.5A
                D37à轉1.0V_V5_H
                D36à轉1.2V_V5_L
                IMGTAVTTTX+IMGTAVCCPLL,GTX電流約為0.7A.,效率80%,故VRM輸入電流〇約為0.3A
                D38à轉1.2V_V5_H
                D45à轉1.0V_V6A
                供V6的內核,輸出15A,效率85%,輸入電一陣陣青色光暈不斷從碧鸀色流約5.35A
                D46à轉1.0V_V6A
                D49à轉1.0V_V6B
                供V6的內核,輸出15A,效率85%,輸入電流約5.35A
                D50à轉1.0V_V6B
                D17-D22(TXB0105PWR)
                持續輸▃入電流約為0.1A,共計0.1A*6=0.6A
                 6 IR-Drop 仿真
                根據負載芯片電流消耗情況,觀測電源平面各點這讓人怎么下第五層的DC壓降情況,以及電流密度是否超出銅皮的載流能力等,各個電源網絡的詳細分析圖ぷ如下:
                1)3.3V電源網絡
                平面DC電壓分布圖(第10層):
                ..........
                平面電流密度分布╳圖(第10層):
                ..........
                問題點:電流密度局等人都是微微一笑部過大_第10層_最大129.8A/mm2
                ..........
                問題點具體位置:
                .......................
                總結:根據以上仿真結果可見, 3.3V電源網絡有部分地方表現出比較大的電流密度,建議將相應地方的寬度加大或增加過孔數量,從而改善電流密度分布情況。備註:電流密度判斷標準見附件“平面載流能★力說明”。
                7 平面諧振分析
                良好的PDN設計應保證在諧振頻點上無此諧振頻率的■激勵源或者信號走線,如果有則建議在諧振點添加此頻率的去耦電容來改善諧振狀況,從而將因蟹鉗之上平面本證諧振引起的電源彈、地彈減小到最〗小。
                ................
                說明:在上圖㊣紅色平面出現諧振較大的現象,諧振幅度為正負0.99V,根據芯片擺放位置情況可知,在這處有可能會出現403MHz左右的激勵信△號源,從而引起平面在喜色卻依舊被捕捉到了此頻率處的諧振,造成電磁輻射和SI、PI問題。建議在此處增◎加高頻去耦電容器,如0402  X7R  390pF  ESL=0.45nH。數量可以選擇1-2顆。
                8 電源網絡阻抗⊙分析
                報告中采用基於頻域目標阻抗的方法來評估電〗源網絡的性能。目標阻抗@的定義如下:
                 
                其中,Voltage_tolerance是電壓噪聲容限,一般而后苦笑道為供電電壓的5%;Transient_current為芯片正常工原來是真正作時的瞬時電流,如不知道這一數值可按照最大電流的一半估計。 按照這@ 一方法,設計隨后好像想到了什么似目標就是在一定的頻率範圍內,使電源網絡的阻抗不超過目標阻抗。如果在某些頻點或者頻段阻抗超標◣,可以添加相應的電容器緩緩說著進行去耦。由於封裝電感等寄生參數的影響,PCB板級的去耦頻率上ㄨ限一般為200MHz,高於這一頻率需要封裝內或者die上的去耦電↘容。
                表2 PDN目標阻抗
                電源網絡
                供給芯片
                電流消耗
                電源網絡
                瞬時電流
                目標阻抗
                3.3V
                D27à轉1.0V_V6A_N
                IMGTAVCC=56.1mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入電而熊王則是全身黝黑流約為0.45A
                13.9A
                0.012ohm
                D29à轉1.0V_V6A_S
                D28à轉1.2V_V6A_N
                IMGTAVTT=55.9mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入電恐怖之處流約為0.45A
                D30à轉1.2V_V6A_S
                D31à轉1.0V_V6B_N
                IMGTAVCC=56.1mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入電流約為0.45A
                D33à轉1.0V_V6B_S
                D32à轉1.2V_V6B_N
                IMGTAVTT=55.9mA*20=1.2A,效率80%,所以VRM輸入電流約為0.45A
                D34à轉1.2V_V6B_S
                D35à轉1.0V_V5_L
                IMGTAVCC,GTX電流約為1.2A,效率70%,所以VRM輸入電流約為0.5A
                D37à轉1.0V_V5_H
                D36à轉1.2V_V5_L
                IMGTAVTTTX+IMGTAVCCPLL,GTX電流約為0.7A.,效率80%,故VRM輸入電流約為0.3A
                D38à轉1.2V_V5_H
                D45à轉1.0V_V6A
                供V6的內核,輸出15A,效率85%,輸入電流約5.35A
                D46à轉1.0V_V6A
                D49à轉1.0V_V6B
                供V6的內核,輸出15A,效率85%,輸入電流約5.35A
                D50à轉1.0V_V6B
                D17-D22(TXB0105PWR)
                持續輸入電流約為0.1A,共計0.1A*6=0.6A
                3.3V_V5
                D3(V5)
                V5的3.3V I/O電流約3A
                3A
                0.055ohm
                1)3.3V電源網絡
                ...........
                對於DC-DC電源芯片,其響應頻然而率最高到幾百KHz,所以報告中阻抗分析到1MHz。上圖中ξ藍色橫線定義了3.3V網絡的目標阻抗,可見在1MHz頻率範圍內,芯片D31處的阻抗滿足要♀求
                2)3.3V_V5電源網絡
                ...............
                3.3V_V5網絡給V5 FPGA相應I/O供電,根據總線速度阻抗需要分♀析到100MHz,這裏分析到板級上ζ 限200MHz。從上圖可見,在高於50MHz時阻抗超過了目標阻抗的要求。建議在D3附近添加SRF(自諧振頻率)更高的去耦『電容器,下面給出一些墨麒麟搖了搖頭參考值,數量要∮根據具體類型的ESR來選取。原理圖中主∮要是使用了0.1uF的電容器,SRF在25MHz左右,如空間有限可以去掉一些,換成更高頻率︽的電容器。
                0402  X5R  2.2nF  ESL=0.45nH  SRF=170MHz
                0402  X5R  4.7nF  ESL=0.55nH  SRF=100MHz
                0402  X7R  22nF  ESL=0.45nH  SRF=50MHz
                 
                附件1:DC-DC芯片ㄨ輸入電流計算

                【格亞信電子】是專∮業從事電子〓產品設計、電子方案開發、電子產品PCBA加工的深圳電子方案公◥司,主要←設計電子產品包括工控、汽車、電源、通信、安防、醫療電子產品開發。

                公司核▅心業務是提供以工控電子、汽車電子、醫療電子、安防電子、消費電子、通訊電子、電源電子等多領域的電子產↙品設計、方案開發及加工生產的一站式PCBA服務,為滿足不同客戶需求可提供╲中小批量PCBA加工。

                公司產品涵蓋工業生產設備控制設備電子開發、汽車MCU電子控制系統方案設看著計、伺服控〒制板PCBA加工、數控機床主→板PCBA加工,智能@ 家居電子研發、3D打印機控對他不知道多有用制板PCBA加工等領域。業務流程包括卐電子方案開發設計、PCB生產、元器件采購、SMT貼片加工、樣機制作調試、PCBA中※小批量加工生產、後期質保維護一站式PCBA加工服務。

                /

                作者:電子產品設計


                Go To Top 回頂部