SIwave电源完整性仿真教程

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1、SIwave电源完整性仿真教程V1.0目录1软件介绍22.1功能概述22.2操作界面32.3常用热键42仿真的前期准备52.1软件的准备52.2PCB文件导入52.2.1LaunchSIwave方式52.2.1ANF+CMP方式62.3PCB的ValidationCheck82.4PCB叠层结构设置112.5仿真参数设置122.6RLC参数修正132.6.1RLC的自动导入132.6.2检视自动导入的RLC默认值152.6.3批量修改RLC值182.6.4套用大厂的RLC参数193SIwave仿真模式203.1谐振模式203.2激励源模式253.3S参数分析3

2、04实例仿真分析314.1从Allegro中导入SIwave314.2ValidationCheck324.3叠层结构设置334.4无源参数RLC修正334.5平面谐振分析364.6目标阻抗（Z参数）分析394.7选取退耦电容并添加434.8再次运行仿真查看结果445问题总结465.1PCB谐振的概念465.2为何频率会有实部和虚部475.3电容的非理想特性影响475.4地平面完整与回流路径连续485.5电源目标阻抗481软件介绍2.1功能概述AnsoftSIwave主要用于解决电源完整性问题，采用全波有限元算法，只能进行无源的仿真分析。AnsoftSIwav

3、e虽然功能强大，但并非把PCB导入，就能算出整块板子的问题在哪里。还需要有经验的工程设计人员，以系统化的设计步骤导入此软件检查PCB设计。主要功能如下：1.计算共振模式在PDS电源地系统结构（层结构、材料、形状）的LAYOUT之前，我们可以计算出PDS电源地系统的共有的、内在的共振模式。可以计算在目标阻抗要求的带宽或更高的带宽范围内共振频率点。2.查看共振模式下的电压分布图避免把大电流的IC芯片放置于共振频率的电压的峰值点和电压谷点。原因是当把这些源放在共振频率的电压的峰值点和电压谷点的时候很容易引起共振。3.侦测电压利用电流源代替IC芯片放置于它们可能的LA

4、YOUTplacement位置的周围、同时放置电压探头于理想IC芯片的位置侦测该位置的电压频率相应。在电压的频率相应的曲线中，峰值电压所对应的频率点就是共振频率的发生点。4.表面电压基于电压峰值频率，查看这些频率点的表面电压的分布情况，把退耦电容放置于电压峰值和谷点的位置处。（这就是如何放置退耦电容的根据）5.单端口的Z参数计算计算单端口的（IC位置）的Z参数（通常使用log－log标尺，Hz）。通过Z参数的频率相应曲线，我们可以计算出我们需要的“电容大小、ESL大小、ESR大小”。（从中我们可以知道我们需要什么样规格的退耦电容）。6.侦测实际退耦电容影响使用

5、内置的ANSOFTFULL－WAVESPICE来侦测实际退耦电容影响（包括：共振、ESL、ESR、Parrallelskew等）。7.选取电容通过实际的AC扫描响应来选择需要的电容，包括电容的R／L／C值。8.侦测回路电感影响在不同的位置放置电容来侦测路径的自感的影响。（这将决定退耦电容放置的位置）。9.检测传输阻抗使用多端口的Z参数来检测传输阻抗。2.2操作界面SIwavev3.5软件刚安装完的画面如图1-1所示，配置如下：1.ViewWindows：CircuitElementsLayersNetsWindow2.ViewToolbars：Coor

6、dinateEntryandDraw3.ViewWindows：MessageWindow图1-1SIwave界面1.ViewWindows：CircuitElementsLayersNetsWindow²每一行代表每一层layer的堆栈(stack)，叉叉符号表示该层各元素是否全显示。如果想显示第一层的traces但不想看circuitelements，就选第二个勾勾，但不选第四个勾勾，如图1-2所示。²小圆圈的核选按钮，代表目前选定的编辑层，这一层要选对，才可以正确的选定该层对象(traceviaelementplane)做编辑。²有颜色的长

7、方框，代表该层的copper有没有要填满显示²如果直接在"METAL-1"文字上点鼠标右键，会跳出快捷选单"EditLayerProperties..."。图1-2Layers2.ViewToolbars：Draw 左边部份是主功能选单内的DrawCircle,...,Trace,Via，用来放置circuitelement。选定要放置的对象后，记得还要选择"DrawingMode"。右边部份是选择对象。可以用光标选定或是拉方框范围选定。选定对象前，记得要选择正确的对象属性，否则无法选到该对象。例如：via="Geometry"，port="Circuit

8、Element"ViewToolba