| | | | | 第一种情况,板间去耦电容C1_deactive
仿真获得SYZ参数,并且将其导入到circuit designer中
在circuit designer中进行电路搭接,为仿真对象的走线加入信号源,这里为上升沿10ns,脉冲宽度100ns的周期信号。designer中自带库文件,包含了较为常用的一些有源/无源器件模型。
仿真完成后,可以看到每个节点的电压电流情况,因为是差分周期信号,也可以在结果中生成眼图。
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| | | | | | | 然后,将在circuit中仿真获得的数据结果导入到SIwave中作为远场辐射信号源。获取远场仿真图 跑出的3D场图at1Khz。左图是板级电容C1(50uF)de-active,右图是C1 active,可以看出右边的比左边的小两个数量级。 跑出的3D场图at 1Ghz。左图是板级电容C1(50uF)de-active,右图是C1 active。
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| | | | | | | | | 然后是3米法的远场辐射结果
将1Ghz以下的辐射结果展开,可以看出明显的谐波关系。
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| | | | | | | | | | | | | 然后是近场的仿真,全部结果文件较大,这里只截取部分。从近场图中,我们可以看出pcb的具体哪些位置辐射较高,从而有针对性的采取措施。
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| | | | | | | 你好 最近正在学习 想请教3个问题:
1.不同类型的信号(例如:HDMI、USB3.0、PCI)在designer中采用的信号源是否不同,如何判断哪种信号采用哪种信号源
2.如果要进行EMI仿真,在designer中一定要采用的 截图里的 缓冲器与接收器 进行transisnt吗,另外这2个器件在designer库中好像找不到
3.能否共享这个例程,包括PCB、designer图这些文件
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| | | | | | | | | 所有的驱动器和接收器都来自厂家提供的IBIS或spice模型,如果你没有这些模型,就没办法做。
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| | | | | 我的老工作站,dell M4600 I7 2760QM 8G内存,运行这个会不会卡死。。
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| | | | | | | 你试试吧,不至于卡死,顶多运行慢,或者在HFSS或CST做全三维仿真时提示内存不够。
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| | | | | 楼主碉堡了,之前也想用SIwave做仿真,但是有个问题,AD得出的PCB文件导不进去,就很尴尬了
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| | | | | | | 示例2,PCB和3维电感模型的EMI辐射仿真。这部分可能比较多的人会感兴趣,因为涉及到开关电源,而且采用的全三维仿真模型,相对于saber,PSPice等二维电路仿真更加精确。
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| | | | | | | | | 首先,打开PExprt进行电感设计,因为这里仿真的是个buck电路,所以选择inductor里的buck电路
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| | | | | | | | | | | 然后,根据电源参数设置,比如12V输入,3.8V输出,开关频率200KHz,输出电流2A,系统自动给出感值15.58uH,纹波电流为833mA,从右侧选择设计的磁芯拖入Design Library,然后选择线管,线型,磁芯气息方式,绕制方式等。具体PExprt软件操作方式论坛之前有做过一期ANSYS仿真大赛,感兴趣的可以去跟着之前的帖子操作一下。
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| | | | | | | | | | | | | | | 确认无误后,这时可以由PExprt直接导入到Maxwell中了,Maxwell会根据用户导入前选择的求解模式,是静电还是静磁,抑或是涡流,来添加端口,求解器及结果栏,用户仅需要点击开始仿真即可。不过用户在修改时需要了解每个求解器之间的关系,与边界的关系,端口的设置等等。Maxwell入门的帖子在之前的ANSYS仿真大赛里也有参赛作品,写的挺好的,感兴趣的可以去看看。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 比如,我们选择静磁求解器,求解电感的感值大小,下面结果为每个绕组的感值大小,有差异是因为受空间位置,互感的影响导致。平均单匝感值约为1.15左右,有4匝,所以该电感感值为1.15*4*4=18.4uH,前面PExprt给出的设计结果为(17.593uH,误差12.9%)。Maxwell仿真结果精度要优于PExprt,在误差允许范围内。上一张电感周围磁场图
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 将仿真完成后的模型打包为.sml model导入到HFSS,导入前需要准备好pcb文件,由siwave导入pcb文件,检查pcb的层定义,端口和元件定义等参数(具体可以看楼上部分)完成后由siwave导入HFSS,与从Maxwell中导入的电感模型进行装配。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 在HFSS中为仿真模型添加边界条件,求解设置,这里因为需要进行三维场求解,对电脑硬件要求较高。朋友做车载雷达的,之前看他们公司服务器内存1.2T,CPU上百颗。一般个人用户肯定用不上如此豪华的配置,但最起码也应该有I7或者AMD新出的锐龙8核心左右的CPU配置加16G以上的内存。
仿真完成后得到3m法辐射结果和表面电场图,可以看出HFSS给出的辐射结果较siwave想必没有那么的精确,显示不出谐波情况,这是受有限元算法和仿真资源影响的。所以建议做PCB的远场仿真,采用siwave的二维加三维求解模式。或者采用时域的CST(有机会另开一贴进行介绍)
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 您好,请问“完成后由siwave导入HFSS”这一步怎么实现?HFSS好像不能导入siwave文件呀
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 您好,请问“完成后由siwave导入HFSS”这一步怎么实现?HFSS好像不能导入siwave文件呀
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| | | | | | | 示例3. PI电源完整性的仿真
电源完整性严格的将也归属于信号完整性的一部分,只不过研究的对象为PCB上的电源网络(PDN)。电源完整性大致包括,压降(IR-drop),谐振,电源地噪声(SSN),电源平面阻抗,频域噪声隔离度等。
下面就分享两个PI设计的例子,一个是电源阻抗优化,一个是电源地噪声。
下图为一块显卡的PCB板图,显卡供电由两路电源,一路是12V总线,提供显卡上模拟电路和数字电路的供电,一路是3.3V的GPU芯片供电,3.3V电源因为是主芯片供电,有着低压大电流的特性,电源的纹波会直接影响芯片的工作状态,发热等参数。所以我们重点关注该电源网络的设计。
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| | | | | | | | | 下图黄色高亮部分为+3.3V_BUS电源网络,由PCIE接口进入,到GPU芯片管脚。
可以看到,改电源网络还有其它分支,这里不去管它。仅对需要关注的部分进行分析。
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| | | | | | | | | | | SIwave针对电源完整性仿真,提供了许多较为方便的工具,比如下面需要用到的PI Advisor,使用该模块,操作者可以就所关注的一个或多个对象,查看阻抗情况,设置优化目标。
然后,软件会就自动给出一些不同容值的去耦电容,操作者可以在库中选取需要的电容放入优化库中,库中的电容提供了生产厂家,阻抗曲线,价格,封装等重要参数。我们只需要把阻抗曲线中符合优化目标的电容选中即可(阻抗不符合的选了也没用)
然后,软件会弹出仿真设置,包括基础的仿真设置,优化所需电容的总价(成本),最大电容数量等等。默认设置为5美金,实际当然用不了那么多钱,不过没必要去改它,因为AMD作为大厂,布线设计以及趋于完美了,优化所需的成本应该不高。
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| | | | | | | | | | | | | 仿真完成后,软件会给出多个优化方案,包括优化后的阻抗曲线,电容的数量,电容的成本价格等重要信息都会反映在结果窗口中,我们只需要选择认为可以接受的方案即可。
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| | | | | 根据上面的结果,我们一般会选择在谐振位置的电源和地平面之间放置一颗去偶电容,本例中发生谐振的位置主要为两处,所以放两颗封装较小的电容。根据楼上谐振频率,选择1E-9uF的电容即可。结合电源网络阻抗优化的结果,对优化前和优化后的电源网络走线阻抗进行对比如下。红色是优化前的,棕色是优化后的,可以看到AMD的设计确实做的很好,默认情况下,整体电源网络在5GHz以内都保持10R以内,我的优化只是将3GHz以内的阻抗降低到0.1以内。后面高频的部分对比不明显的原因在于高频谐振位置不同,没有针对性的去优化,本次优化大致上没有增加成本,将一颗1206封装的大电容换成0402小封装小容值的电容,增加两颗0201的电容。本次目的仅为演示,实际工程中可根据情况选择是否需要对更高频段进行优化(射频板还是有必要的)
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| | | | | | | 不用,S参数仅仅是PCB走线中多端口之间的关系,IBIS模型是后面搭建整个电路需要用到的。
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| | | | | 一般设计天线时候看近场远场都用HFSS或者CST MWS去仿真的。微波仿真网里面这种例子很多 |
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| | | | | | | 天线是天线,pcb是pcb,看似差不多,做起来就知道差异了
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