Ansoft SIwave电源完整性仿真：从共振模式到退耦电容选取

"Ansoft SIwave 电源完整性仿真教程" Ansoft SIwave 是一款专注于电源完整性问题的专业仿真软件，它采用全波有限元算法，适用于无源器件的仿真分析。尽管SIwave功能强大，但它的使用并非简单地导入PCB设计就能得出所有问题，而是需要有经验的工程设计者遵循系统化的设计流程，通过软件进行PCB设计的检查。以下是其主要功能的详细介绍： 1. 计算共振模式：在设计电源地系统（如层结构、材料和形状）的LAYOUT前，软件能计算出系统的共振模式。这有助于确定在目标阻抗带宽内的共振频率点，以便于优化设计以减少潜在的电磁干扰。 2. 查看电压分布图：通过显示共振模式下的电压分布，设计者可以避免将大电流IC芯片放置在电压峰值或谷点，以防止因共振导致的问题。 3. 侦测电压响应：使用电流源模拟IC位置，放置电压探头检测理想IC位置的电压频率响应，找出共振频率点，防止共振现象发生。 4. 表面电压分析：根据电压峰值频率，查看这些频率点的表面电压分布，从而确定退耦电容的最佳放置位置，降低电源噪声。 5. 单端口的Z参数计算：计算单端口（如IC位置）的Z参数，以频率响应曲线为基础，可以估算出所需的电容大小、串联电感(ESL)和串联电阻(ESR)，为选择合适的退耦电容提供依据。 6. 侦测实际退耦电容影响：使用内置的全波SPICE模型，分析实际退耦电容对系统性能（如共振、ESL、ESR和并联偏斜）的影响，以评估电容选择的合理性。 7. 选取电容：通过实际AC扫描响应选择合适的电容，考虑其R/L/C值，确保电容能够有效抑制电源噪声。 8. 侦测回路电感影响：通过在不同位置放置电容，检测路径自感对系统的影响，指导退耦电容的最佳布局。 9. 检测传输阻抗：利用多端口的Z参数分析传输阻抗，确保信号在PCB上的稳定传输。 在进行SIwave仿真前，需要做好一系列准备工作，包括软件安装、PCB文件导入、叠层结构设置、仿真参数设定以及RLC参数的修正。通过这些步骤，用户可以对PCB设计进行全面的电源完整性分析，识别并解决问题，从而提高电子设备的性能和可靠性。