Ansys SIwave 仿真操作指南:从信号完整性到电源完整性

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"这篇文档是关于Ansys SIwave的详细仿真教程,涵盖了信号完整性和电源完整性的一系列步骤,包括从导入电路板设计到各种参数设置、仿真和结果查看的全过程。" Ansys SIwave是一款强大的电磁场仿真工具,主要用于解决电子设备中的信号完整性和电源完整性问题。在该教程中,首先介绍了如何利用ANSYSElectronicsDesktop软件导入Cadence APD/Allegro/SIP格式的brd文件,并通过Alinks将其传输至SIwave进行进一步处理。此外,文档还提到了另一种导入方法,即通过launch pintopin setup utility导入,并导出.aedb文件,再通过import ANSYS EDB来实现。 接着,教程详细讲解了仿真过程的关键步骤: 1. 设置叠层设计(Verify Stackup),这是模拟PCB中不同层的材料属性、厚度、Dk (相对介电常数)、Df (损耗角正切)、铜粗糙度以及微带线形状的关键。 2. 设计焊盘和过孔(Verify Padstacks),考虑过孔的镀铜厚度等参数,确保电气连接的可靠性。 3. 配置元件参数(Verify Circuit Element Parameters),检查并启用或禁用阻容感器件的仿真。 4. 分类电源和地网络(Verify Power/Ground Net Classification),以便在仿真中正确处理电源和地平面。 5. 清理布局(Sanitize Layout for Simulation),去除多余的电源和地平面,优化仿真模型。 6. 分配电容模型(Assign S-parameter Capacitor Model),为特定组件指定电容值。 7. 给器件分配SPICE模型(Assign SPICE Netlists),允许使用更精确的电路行为模型。 8. 进行直流压降仿真,设置端口并检查仿真前的条件,如有错误,可以利用AutoFix功能自动修复(除短路外)。 9. 调整直流压降仿真的参数,并查看仿真结果,评估电源网络的电压分布。 10. 电源阻抗的网络仿真,添加端口,确保只保留电源端口以减少干扰。 11. 设置电源阻抗仿真参数,并查看结果,理解电源网络的动态特性。 12. 谐振仿真(Compute Resonant Modes)用于分析PCB结构的固有频率,识别可能的谐振风险。 13. 传导干扰分析则是在特定信号网络上施加激励,评估由此产生的干扰水平。 这些步骤详细阐述了如何在Ansys SIwave中进行完整的信号完整性和电源完整性分析,对于设计高效、低噪声的电子系统具有重要的指导价值。通过此教程,用户可以学习到如何有效地使用这款工具来优化他们的设计,避免潜在的电磁兼容问题,提高产品的性能和可靠性。
2020-08-16 上传
SIwave中文培训手册,详细介绍了SIwave的使用入门基础,包括目录 1 现代 PCB 设计面临的挑战.....................................................................................................1 2 SI/PI 的基本概念,SI/PI 与 EMI 的关系...............................................................................1 2.1 传输线...........................................................................................................................1 2.2 特性阻抗.......................................................................................................................1 2.3 反射系数和信号反射...................................................................................................2 2.4 截止频率.......................................................................................................................3 2.5 S 参数 ...........................................................................................................................3 2.6 电源完整性的定义.......................................................................................................4 2.7 同步开关噪声...............................................................................................................5 2.8 PDS 的阻抗以及目标阻抗的定义...............................................................................5 2.9 去耦电容.......................................................................................................................6 2.10 SI/PI 与 EMI 的关系....................................................................................................7 3 PCB 前仿真——熟悉软件界面和基本操作 ..........................................................................8 3.1 PCB 数据的导入和检查 ..............................................................................................8 3.2 预布局阶段的设计与仿真.........................................................................................13 3.2.1 层叠设计.........................................................................................................13 3.2.2 平面分割.........................................................................................................14 3.2.3 添加去耦电容.................................................................................................14 3.2.4 仿真之前的参数设置.....................................................................................15 3.2.5 谐振分析.........................................................................................................16 4 布线后仿真.............................................................................................................................18 4.1 PI 仿真:....................................................................................................................18 4.1.1 谐振模式分析,退耦电容的作用.................................................................18 4.1.2 阻抗分析,阻抗和谐振的关系.....................................................................20 4.1.3 传导干扰分析和电压噪声测量,及其与谐振的关系.................................22 4.1.4 SSN 仿真(建议初学者跳过本节).............................................................25 4.2 DC Voltage (DCIR) drop 仿真....................................................................................33 4.3 SI 仿真........................................................................................................................38 4.3.1 信号线参数抽取.............................................................................................38 4.3.2 TDR.................................................................................................................41 4.3.3 信号完整性与串扰仿真.................................................................................42 4.3.4 差分信号参数提取和眼图仿真.....................................................................49 4.4 PCB 的 EMI 设计与控制...........................................................................................52 4.4.1 PCB 远场辐射分析 ........................................................................................52 4.4.2 频变源加入(建议初学者跳过本节).