【PDN仿真笔记9-使用Sigrity PowerDC进行IR Drop仿真的方法】

原创 已于 2022-10-26 23:27:20 修改 · 7.3k 阅读 · 70 ·
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#硬件工程 #电源电路

于 2022-10-26 23:26:58 首次发布

PDN仿真笔记9-使用Sigrity PowerDC进行IR Drop仿真的方法

使用PowerDC进行IR Drop的仿真，分析电源平面的电压跌落及电流密度的分布情况，有利于对电源平面压降、电流载流瓶颈进行分析。

（1）打开IR Drop仿真流程

按照如下流程打开一个设计文件
在这里插入图片描述

（2）仿真基本配置

按照PowerSI中的配置方式，对叠层进行配置
PDN仿真笔记6-使用Sigrity PowerSI进行PDN仿真的方法1
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设置待仿真电源网络
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可以按照元器件进行自动选择，如下

在这里插入图片描述
设置电源电压

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将其中的过孔Via(过孔前标注[V]的过孔)，选则Plating Thickness，设置为0.8mil(20um,即0.02mm)。3、Sink可以选择多个负载电容，里面设置的电流为每个电容的电流，而非总电流，因此设置每个电容电流的时候需要用Isum/N（N为电容个数）。2、如果选择输出电容的网络，只能选择一个电容作为Source，否则会出现仿真电流的Bug。按照这个流程仿真IR Drop，所使用的模型均比较小，仿真算力需求和时间均较短。1、VRM一般选择为输出电感前端的网络，或者输出电容的网络。
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为每个VRM定义正负引脚：选中VRM，之后电机PositivePin，在PCB上找到需要定义的引脚，右键Link the select node（s） to。设置各个VRM的时候，可以只使能当前设置中的网络，如设置VRM-VCC3V3时，只使能VCC3V3网络和GND网络，方便找到点位。从软件自动识别的器件中选中磁珠，设置其电阻值为0.01，最大电流为3（最大电流根据所使用磁珠的型号）设置过孔时，首先选中要设置的过孔（以[V]开头），通常设置铜厚1mil，材质为copper。需设置的引脚数量不定。
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内容概要：本文详细介绍了利用Sigrity软件执行直流阻抗仿真（IR Drop仿真）的操作流程。首先介绍了Sigrity软件的基本环境准备，随后重点描述了八步仿真过程，具体包括创建工作空间、加载仿真文件及配置如过孔孔壁镀铜、叠层结构设置，以及定义关键电气属性（层厚度、电导率、介电常数等）。接下来指导设置电源及接地网络、电源管理模块(VRM)与负载sink的配置方式，直到启动仿真及查看结果的全过程。 适用人群：针对PCB设计工程师、从事电路仿真分析的专业人士，以及希望通过专业工具进行精准直流阻抗仿真的研究人员。 使用场景及目标：适用于需要准确模拟和预测印刷电路板内部直流特性（主要是电阻效应）的场合，特别是对于涉及多层板设计及复杂电源系统设计的情况尤为有用。本教程的目标在于让使用者熟练掌握Sigrity仿真器的具体操作方法，优化PCB设计方案。 其他说明：通过这份指南，读者能够深入了解每个配置项对最终仿真结果的具体影响，并掌握调整不同变量后的仿真技巧，从而为实际工程项目提供有价值的参考依据。
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