使用Allegro PDN分析优化PCB电源设计：直流压降与电流分布

PDN电源直流压降分析是一种在PCB设计阶段的重要步骤，它有助于提高电源效率并确保电路稳定。在Altium Designer的 Allegro软件中，通过集成的PDN（Power Distribution Network）分析工具，设计师可以有效地评估电源平面的设计质量。以下是如何在Allegro中执行PDN分析的详细步骤： 1. **工具切换**: 在Allegro PCB Design中，通常默认为GXL（Legacy）模式。为了进行PDN分析，需在打开的.brd文件中通过File > Change Editor菜单，切换到Allegro PCB PDN Analysis工具。 2. **打开PDN选项**: 通过Analyze > PDN Analysis…命令，进入参数设置界面。在这里，选择需要分析的电源网络，如1.15V@25A的CPU核心电源，同时指定电流源和用电端。如果网络未列出，可以使用Identify DC Nets功能手动添加。 3. **网络参数**: 在PDN分析界面，输入网络电压、纹波（设为2%）、最大电流（25A）以及目标阻抗。目标阻抗会自动生成，无需人工调整。IRDrop（直流压降）部分包括静态压降、电压门限（1%）和电流密度门限（默认值）。 4. **电源管理**: Decoupling Capacitors Management 和 Parameters Setting涉及电容耦合分析，对于初步分析，可以选择跳过。重点在Components and Ports选项卡中定义电源源（source）和负载（sink），如CPU核心。 5. **电源源与负载**: 在Components and Ports中输入具体的电源源和负载信息，如电源引脚和负载组件，以便于分析电流流向和压降分布。 通过以上步骤，设计师能够获取关键的电源参数，如电压降、电流密度等，从而识别潜在的问题，如过热、效率低下或不稳定的电源性能。这有助于优化电源布局，减少电磁干扰，并确保整个电路的可靠性。PDN分析作为设计过程中的一个重要环节，不容忽视，它能帮助工程师提前发现并纠正可能影响系统性能的设计缺陷。