Cadence 电源完整性仿真实践(二)

通过以上步骤对每个平面进行了单节点分析并观测了响应曲线,接下来将观测平面对的目标阻抗是否满足要求,通过选择电容器的方法来减小含有电容器阻抗响应曲线中的反谐振波峰。在SigWave窗口中所显示的Impendance with Caps曲线上单击鼠标右键,选择Add Marker->Vertical,拖动垂直游标,移动到响应曲线的反谐振波峰处。反谐振波峰大概发生在39MHz,这就意味着将选择谐振频率接近39MHz的电容器来减小反谐振波峰。

在Power Integrity Design & Analysis 对话框中选择Cap Libraries,选择S1-S2,展开.../npo_0603_caps,通过比较选择一个其谐振频率和反谐振波峰频率相接近的电容器。最终选择CAP_NPO_0603_22N。谐振频率为39MHz。

点击OK回到之前对话框,单击Single Node Simulation,显示SigWave窗口:

可以看到所添加的22nF的电容器的确减小了再39MHz附近的反谐振波峰,当前波峰阻抗值要比原来的波峰阻抗值要小。可以以同样的方式继续选择电容器,重复以上步骤,直到响应曲线满足目标阻抗。不断的选择电容器,进行单节点分析,观测结果。点击Cap Libraries,打开npo_0603_caps,滚动电容器列表选择电容器。选择以下电容器:

CAP_NPO_0603_100N   CAP_NPO_0603_12N    CAP_NPO_0603_1_5N

CAP_NPO_0603_1N       CAP_NPO_0603_220P  CAP_NPO_0603_2_2N

CAP_NPO_0603_2_2U  CAP_NPO_0603_330P  CAP_NPO_0603_33N

CAP_NPO_0603_390N  CAP_NPO_0603_3_3N  CAP_NPO_0603_470P

CAP_NPO_0603_5_6N  CAP_NPO_0603_680P

选择好电容器后,单击OK,点击Single Node Simulation:

可以看到,通过使用所选择的电容器,基本达到了所要求的目标阻抗。接着来看一下电容器的合成曲线,观测所选择电容器的合成曲线是很有必要的,这些效果产生的原因是由于电容器的阻抗效应,因为任何电容器都有阻抗。单击Cap Libraries,在npo_0603_caps上单击鼠标右键,选择Graph All Checked。

选择Hide All Subitems

右击Composite,选择Display

再打开刚才的Impedance with Caps曲线,方法是右击选择Display

合成曲线的阻抗值在频率低于900K的范围内要高于目标阻抗。含有电容器的阻抗响应曲线表明在频率低于900KHz的范围内,电压调节模块和去耦电容器发挥作用,使得平面的阻抗维持在目标阻抗以下。当频率高于900K低于400MHz时,陶瓷电容器使得平面的阻抗维持在目标阻抗值以下。当频率处于900KHz到25MHz之间时,合成波形处于目标阻抗值以下。在这两点之间,单独电容器的并联阻抗保持平面阻抗处于目标阻抗以下。当频率高于25M时,单独电容的并联阻抗与平面间的电容保持平面阻抗处于目标阻抗值以下。当频率高于400MHz时,单独电容器的合成阻抗不能再维持目标阻抗,在这点以后,平面间的电容保持平面阻抗处于目标阻抗以下。

时间: 2024-10-22 13:56:45

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