ansysEMI仿真教程分解

1、SIwave电源完整性仿真教程V1.0目录1软件介绍22.1 功能概述22.2 操作界面32.3 常用热键42仿真的前期准备52.1 软件的准备52.2 PCB文件导入 52.2.1 Launch SIwave 方式52.2.2 ANF+CMP 方式62.3 PCB 的 Validation Check 82.4 PCB叠层结构设置 112.5 仿真参数设置122.6 RLC参数修正132.6.1 RLC的自动导入 132.6.2 检视自动导入的 RLC默认值 152.6.3 批量修改 RLC值 182.6.4 套用大厂的 RLC参数 193 SIwave仿真模式203.1 谐振模式203.2

2、 激励源模式253.3 S参数分析304实例仿真分析314.1 从 Allegro 中导入 SIwave 314.2 Validation Check 324.3 叠层结构设置334.4 无源参数 RLC修正334.5 平面谐振分析 364.6 目标阻抗（Z参数）分析 394.7 选取退耦电容并添加 434.8 再次运行仿真查看结果 445问题总结465.1 PCB谐振的概念465.2 为何频率会有实部和虚部 475.3 电容的非理想特性影响 475.4 地平面完整与回流路径连续 485.5 电源目标阻抗481软件介绍2.1 功能概述Ansoft SIwave主要用于解决电源完整性问题，采用全

3、波有限元算法，只能进 行无源的仿真分析。Ansoft SIwave虽然功能强大，但并非把 PCB导入，就能算 出整块板子的问题在哪里。还需要有经验的工程设计人员，以系统化的设计步骤 导入此软件检查PCB设计。主要功能如下：1 .计算共振模式在PDS电源地系统结构（层结构、材料、形状）的 LAYOUT之前，我们可 以计算出PDS电源地系统的共有的、内在的共振模式。可以计算在目标阻抗要 求的带宽或更高的带宽范围内共振频率点。2 .查看共振模式下的电压分布图避免把大电流的IC芯片放置于共振频率的电压的峰值点和电压谷点。原因 是当把这些源放在共振频率的电压的峰值点和电压谷点的时候很容易引起共振。3 .

4、侦测电压利用电流源代替IC芯片放置于它们可能的LAYOUT placement位置的周围、 同时放置电压探头于理想IC芯片的位置侦测该位置的电压频率相应。在电压的 频率相应的曲线中，峰值电压所对应的频率点就是共振频率的发生点。4 .表面电压基于电压峰值频率，查看这些频率点的表面电压的分布情况，把退耦电容放 置于电压峰值和谷点的位置处。（这就是如何放置退耦电容的根据）5 .单端口的Z参数计算计算单端口的（IC位置）的Z参数（通常使用loglog标尺，Hz）。通过Z 参数的频率相应曲线，我们可以计算出我们需要的 电容大小、ESL大小、ESR 大小（从中我们可以知道我们需要什么样规格的退耦电容）。6

5、 .侦测实际退耦电容影响使用内置的ANSOFT FULL - WAVE SPICE来侦测实际退耦电容影响（包括： 共振、ESL、ESR、Parrallel skew等）。7 .选取电容通过实际的AC扫描响应来选择需要的电容，包括电容的R/L/C值。8 .侦测回路电感影响在不同的位置放置电容来侦测路径的自感的影响。（这将决定退耦电容放置的位置）。9 .检测传输阻抗使用多端口的Z参数来检测传输阻抗。2.2 操作界面SIwave v3.5软件刚安装完的画面如图1- 1所示，配置如下:1 .View Windows : Circuit ElementsLayersNets Window2 .View

6、Toolbars : Coordinate Entry and Draw3 .View Windows : Message Window图1-ISIwave界面1. View Windows : Circuit ElementsLayersNets Window每一行代表每一层layer的堆栈(stack),叉叉符号表示该层各元素是否全显示。如果想显示第一层的traces但不想看circuit elements ,就选第二个勾勾，但不选第四个勾勾，如图 1- 2所示。小圆圈的核选按钮，代表目前选定的编辑层，这一层要选对，才可以正确的选定该层对象(traceviaelementplane )做编

7、辑。有颜色的长方框，代表该层的copper有没有要填满显示如果直接在"METAL-1"文字上点鼠标右键，会跳出快捷选单 "EditLayer Properties._i ao叩鱼风(后METAL1口 口.17年匚C METALS口区|炉*F旧C METAL-3口区甫7R17C METALS口回7*“9图 1-2 Layers2 .View ToolbarsDrawO C? ll| IE底口* % Geometry Tk左边部份是主功能选单内的Draw Circle, ., Trace, Via ,用来放置circuit element 。选定要放置的对象后，记得还

8、要选择 "Drawing Mode"。右边部份是选择对象。可以用光标选定或是拉方框范围选定。选定对象前，记得要选择正确的对象属性，否则无法选到该对象。例如：via="Geometry" , port="Circuit Element"View Toolbars : CoordinateEntryx:| 14.68750 y：| 15500111 dx：ldy：lkts：|min左边显示目前坐标；右边设定刻度单位，可以从 mm改成mils3 .View Windows : Message Window在程序执行的过程中，Message还

9、有旁边的 Warnings/Errors会显示相关信息2.3常用热键(View Pan )Shift +左键拖曳：整个图像在画面区域内搬移Shift + Alt + 左键上拖曳：Zoom inShift + Alt + 左键下拖曳：Zoom outAlt +拖曳：3D旋转Alt +左键双击：于上区域-> 正视位于下区域-> 背视位于左右区域-> 侧视位Ctrl + D: Fit All2仿真的前期准备2.1 软件的准备本教程中软件使用的版本分别是 Cadence 15.7?口 SIwave V3.5。SIwave软件的安装与破解都比较简单，这里不做叙述。另外，为方便Alleg

10、ro文件的导入，安装Cadence软件之后，可以安装AnsoftLinks的Cadence集成工具(int_cadence_Allegro.exe)。安装成功之后，会有一个Ansoft的工具条，如图2- 1所示：AiisoftLaunch AnsoftLinks.Launch S工w台/e ,.Launch TPA.Write Ansoft FeutriL File V2 Ari t Ansoft V«utr41 File V4 Write SIwave Compcnant Fil*业ip图2- 1 Ansoft的安装工具条2.2 PCB文件导入以Cadence Allegro的导入

11、为例，介绍PCB文件的导入过程，有两种方式2.2.1 Launch SIwave 方式运行 Allegro 的 AnsoftLaunch SIwave 菜单，如图 2- 2 所示：图 2- 2 Launch SIwave弹出如图2- 3框图：图 2- 3 Start SIwave点击OK,弹出如图2- 4,图2- 5所示框图:图2- 4 PCB文件导入过程中图2- 5 PCB文件导入完成后即完成Allegro至U SIwave的转换。2.2.1 ANF+CMP 方式1 .运行 Allegro 的 AnsoftWrite Ansoft Neutral File V2 或 V4 菜单，如图 2-

12、6所示:ToolsHelpLiuneh An3*ftLirLks. .AllEOftLaimch TFA.,.Wri te Ansoft Neutral File V2Wri te Ansoft. Neutral File V4Write SIwave Component File图 2- 6 Write Ansoft Neutral File弹出如图2- 7所示窗口:图 2- 7 Export ANF点击OK,即导出“*_v2.an值件。2 .运行 Allegro 的 AnsoftWrite SIwave Component File 菜单，如图 2- 8 所图 2- 8 Export Co

13、mponent File点击OK,即可导出“*.cmp文件。3 .打开 SIwave3.5Export ANF in.Export to Anscfthinks (TH)E«Dort to TPAa.运行 SIwave 的 FileImportANF 菜单,如图 2- 9 所示:Untitled - SIwaveFil1 Edi t View Draw Circuit El&m-eikts Siimulalien Resxilts KelpQ施*Ctrl+KDptn. . .Ctrl+0Ctrl+S0mi J)二踮& S A 3戏4Save Ae. p ,一irImp

14、ortAiir.Export Component Fil«Component File .Mentor ExpgditTon Dsign.Mentor PADS Design.Zuken CR5000 Design.图 2- 9 Import ANF选择刚才从Allegro中导出来的“*_v2.an哎件，弹出图2- 10所示的窗口: 1加£鼻图2- 10导入ANF文件之后b.然后，运行 SIwave的 FileImportComponent File 菜单，选择刚才从 Allegro中导出来的“*_v2.cmp文件，调入元器件，弹出图 2- 11所示的窗口:图2- 11导入

15、cmp文件之后至此，元器件的信息才被导入，即完成了 Allegro到SIwave的转换2.3 PCB 的 Validation Check首先进行PCB的Validation Check （有效性检查）,如果Validation Check的 结果有错误，要处理。运行SIwave的EditValidation Check菜单，弹出如图2-12所示的对话框：图 2- 12 Validation Check点击Start,如果Validation Check的结果没有错误，会出现以下结果，如图2- 13所示：图2- 13 Validation Check执行后的结果如果Validation Che

16、ck有错误，则要分别处理。a. "Self-intersecting Polygons" Error,指的是 PCB Tool 自动铺铜后，有些地 方会有铺铜不完整的情况，如所图 2- 14示。从Error message所显示的坐标double-click 即会跳到 layout 错误处，使用"Draw Rectangle"在 merge mode把缝 隙补齐就可以，如所图 2- 15示。注意：t#选择"Rectangle"补铺铜，不要选trace补，因为Ansoft视两者的属 性是不同的，前者才是plane。图2- 14覆铜不完全

17、的地方。G Illi HAdd No Merg 片口Geometry二|冰J <1 ri rl 1 nJ mi a r ri i n rl* List of卡 *Subtract图 2- 15 选择 Rectangle 和 Mergeb. "Disjoint Nets" Error运行 Nets Misalignment Select and vieWB,选 Correct 即可更正。c. "Overlapping Nets",可能是有些Net没拉好,出现了重叠，如图 2- 16所 示。修正或删除即可。图2- 16走线重叠d. "Over

18、lapping Vias",如图2- 17所示，把重叠的via删除即可。图2- 17过孔重叠注意：Validation Check的Error message有两点需要注意的：1 .其所显示错误位置处的坐标，是采用使用者在做 Validation Check当下的 系统单位设定，所以要double-click让软件能正确指到layout错误处，必须把单 位设定正确才可以；2 . SIwave v3.5的Validation Check后面两项的item,只显示Error,而不提供 错误位置坐标的连结；而 SIwave v4.0则全部check item都可提供错误位置的坐 标连结，并

19、且还提供“Auto Fix”功能。2.4 PCB叠层结构设置导入SIwave后的PCB会按照Allegro当中设置的安排叠层，而 FR4的介电 常数默认值是4.25,如果和生产所有的不一致，请进行更改，过程如下：新增介质材料，并设定介电常数，即运行Editmaterial -> Dielectrics -> Add添加新的FR4介质材料，如图 2- 18所示，增加了一个介电常数为 4.0的FR4介质：注意：介电系数是一个会随频率微量变化的参数，但在SIwave内都是把它定义成constant然后，修改Layer Stack,运行Edit Layer Stack （或按"座

20、犍），如 图2- 19所示，选择好新增的介质材料以及其他设置完成后，点击OK即可完成。aterial Properties11 elfrdtr idConductRelative PernhittivityairA12_03_cerami caluniiii!a_95petArion 25FR (tn)Arlm 25W ftm)Arion AH 270 . 2. 7I Q0Q069 B&.Q9.29. 43.433.282. 5Lsm TangentFrequency.952.35 o293a确定取消帮助图2- 18新增介质材料图 2- 19 修改 Layer Stack2.5 仿真参

21、数设置仿真的参数可以全部用默认设定不改，或是修改一下个别设定 运行 Simulation Options,如图 2- 20 所示:图2- 20仿真参数设置Min. Coupled Trace Length：越高速白信号（上升时间Tr越小），长度越 要设小。Boundary Condition To Use 设 Radiation Boundary 比较符合实际情况，高 速信号走板边时会有辐射损失。2.6 RLC参数修正2.6.1 RLC的自动导入在PCB导入SIwave完成后，注意一下"message window'最下方是否有显示 已经成功汇入的RLC总数量，如图2- 21

22、所示。若有很多的RLC没有抓到（没有 被tool识别出来），则需要查找原因。十 区3 Capacitors 十 X Inductors-|x a/ Resistors+ i|X H LULdi-X Ports X Voltage Probesr X Current Sourcesr X Voltas Sources+ (5( a/ Integrated Circuits 3 Input/Output+ |5t a/ Discrete DevicesLayers | 箕H也簸 Circuit| Q Stlection。G1 口 Illi C | Add No Merg 1Geometry 三$卜

23、图 2- 21 message window如果发现只能看到R、L而看不到C,那是因为SIwave默认只会识别组件 名称Rx、Lx、Cx,无法识别命名为BCx、ECx.等的电容。所以电路图与 PCB 如果对RLC组件的命名非AnsoftLink所预期的那样，就会看不到正确的RLC信 息。注：所有未定义的电阻默认 50欧姆，未定义的电容值默认 0.1uF,未定义 的电感值默认1nH。在集 成工具(int_cadence_Allegro.exe)的 安装目 录下 即可看 至1J.integrate4PartMap.dat如图2- 22所示，可自行编辑此文档。* AnsoFt part nappin

24、g file* Syntax far specifyingparts: <part name <type> <wal>(pinorderCAP_P0L_CAP_3528_BB0XNonldealCapu.1u 1n u.1(2,1)X2V_X2V_0603Cap0.1U(2,3) (1,3) (4,2)R A0«05ResSti(1,?)MPZ160BXXX R0603Indo.nn(1,?)THERMISTOR KGE700IC图 2- 22兀器件映射表依据使用者PCB上电容footprint的名称去对应，比方某个电路图上编号BC6 的电容，采用的fo

25、otprint名称是C-0603,那就编辑图2- 23中以红框圈中的一行 文字,将其指定为0.1uF电容。* Ansoft part mApping file* syntax For specifying parts：<part<ual> <pln order>C A P_P fl LCfi P_352 B_B BOXNonldLCapu 1n n.1(2J)X2Y_X2V_OO03capU.1U(?P3) (1,3)RRBB05Res50(1,2)HPZ168BXO R0603ImdO.Qrlo(1,2)rHERMSTUR_RGE?OaIC|C-O6 03Cap

26、IB.1U图2- 23编辑理想电容映射图如果要考虑非理想的元件特性，如电容的寄生电感、串联等效电阻效应，则 以图2- 24方式表示：* finsoft part mapping File* SyntjK rar speciFying parts： <part<type> <V31> <pln or(jer>CfiP P0LC0P3528 BBOXX2丫二X2匚岫曲R_R0805MPZ16G8XKN_R0603THERNIS70rZrGE7BINonldedlCapCapResIndIC0.1u 1n 0.1(2,1)(1,2)3)(1冏(1,3) 3,

27、2)5Q0 .111O.01npFWTOnomoeaiuapU.1Uu.un u.i图2- 24编辑非理想电容映射图2.6.2 检视自动导入的RLC默认值1 .检视电阻在"Component window"中，展开"Resistors" "Local",如所示，可见此设计 案中各种封装size的电阻，此时将鼠标光标靠近"R2_1206_33"的电阻，会自动出 33Ohms字样，显示了该电阻值，如图2- 25左侧所示。若进一步展开R2_1206_33, 可以看到所有电阻编号，任意挑一个电阻以鼠标右键单击选定"

28、;Fit CircuitElement",如图2- 25右侧所示，SIwave v3.5就会自动跳到该电阻位置 Room-In 显示，如图2- 26所示。* Lay itsI工口 Hits黑 Circuit EluentsQ Seltcti«n+ ft* Capacitors+ r X Inductors一5? V Resistors-因微Locals (x<R?_1206_4.7K+ 底/ R2_1206_10K+ |x r R2_1206_20K-|x< R2_1206_33* ptV RI 30 Res!stance: 33 Ohms区 V RI33f-+

29、 pc<* RZ_1206_100孑区/ R2ZAXIALQR6_60. 4+ |>e r R2_AXIALQR9_2/2+ 区 r R2_AXIALOR9_3/2W土区 f R12O6_12O6_1K± 区 r R12O6_12O6_4. 7K* |5cr R1206_1206_10K± (x< RI206_l206_l00+ |x C R1206j?ZER0_0r X Ports X Voltage Probesr X Current Sources1"一i j=>-Layers | I * Hets 簿 Circuit Elem

30、71;ktm | Q Seltcticn+ 炽“Capacitors* rx Inductorst 区“ Resistors-|5cd3 Local不便R2206_4.7K+ 辰R22O6_1QK+ 底R2206_20K-麻 FR2_1206_33+ |5fV工厂工t (5( RI 箫 Edit Circuit Gemunt * (5?R2_l.网 Fit Circuit Element+ 区R2_Aj q Active El.rwnt Tog«l«+ x f' R21AL U J f ATT+ |5fR2_AXIAL0R9二3/州± |x < R1

31、206_1206_LK+ 区 C R1206_1206_4. 7K* (Str R1206_1206_10K* «r R1206_1206_100+ |xr R1206J?ZEROOr X PortsI- X Voltage Probesrx Current Sources图2- 25检视电阻图2- 26某电阻的Room-In显示若进一步选定电阻按鼠标右键，选择"Edit Circuit Element",则会出现如图2- 27的参数信息框。如果想要修改电阻参数，可先重命名 "Part Number",会发现 之前的"Resistan

32、ce"®由灰色变亮，然后即可进行修改，如图 2- 28所示。 "Reference Designator指的是电容流水编号。安装以上方式自行定义的model可供其它地方引用。注意：只要在"Part Number"输入新的名称，那么所有的参数就可自行定义图2- 27电阻参数属性框图2- 28电阻参数修改2 .检视电容同理，"C "Component window"中，展开"Capadtors" "Local",如图 2- 29 所 示，可见此设计案中各种封装size的电容，但此

33、处我们还看到了很多其它大厂的 电容 model,如 AVX、Panasonic Samsung.等。电容的修改方法同电阻。Layers|汽 Hets篇 Circuit Elements|a Selection+ 匚口 avxhL+ I- H Kemet-Etfi Local+ 区/ C0805_0805_0. QIU* ET C1210J210_0.1U-区 f CAP_NP_0805_0. 01U Hi kt .上.CH Capacitance： IE-008 faradsET* |x r CAP_NPJ210_0. 1U+ prr CAP_POL_C_10U/16VL+ I- ifc Mu

34、rata+ r Panasonic+ 厂 Samsung* 匚TDK在工YUDEN卜厂 X Inductors卜 |x 彳 Resistors X Ports X Voltage ProbesX Current Sources X Vol tage Sources卜 区B Integrated CircuitsJ.T 3 3 . F. Jr /iPh 4 3.图2- 29检视电容3 .检视电感（方法同上）2.6.3批量修改RLC值个别修改RLC值在上一小节已经有了说明，如果所有同一类型的电容有许 多颗，可以通过以下方式一次更改所有同一类型的电容值。如图 2- 30所示，右 键点击"E

35、dit Component Propertied，之后，修改图2- 31中的值即可。电感电阻 的修改方式相同。3K Circuit Eluents七 SelectionEdi t Compontnt Froperti«s.Place： Component一向3 Capacitorsi-ru avx1+ r If KemetE |x(3 Local+ x r C0805_0805_0. 01UC1210 12100.1区国* C87+ |x C88.中 区/ C89> fffV C91+ 供 5 C95+ 使 3 c102图2- 30批量编辑电容属性Set Capacitor P

36、arameterslxP白叶 Number:Capacitance:Parasitic Inductance:Parasitic Resistance;FaradsHenriesOhmsOKCancel图2- 31修改电容参数2.6.4套用大厂的RLC参数如果新增电容，可以通过以下方式套用大厂的model o新增一个电容前，先把某大厂（如 AVX）的电容展开，选定想要的电容规 格，按鼠标右键选择"Place Component',即可开始摆放该电容于想要的位置， 如图2- 32所示。因 Layers |Wets黛 Circuit Elem&nti | Q Selsct

37、ionS 5FCapacitorslA由厂-0201in . 0306+ r 3 04020508同匚田 0612由口- 0805.-r s1 1206rr 1206YC102K厂 T 1206YC103EE5cme cc*nponeTit propertiesr 尸 1206YC104KPlot component daturr 1206YC105EK1gLmr r 1 SOfiYCI 图2- 32套用大厂电容的 model3 SIwave仿真模式注意：从Allegro中导入SIwave中的PCB、需要设置叠层结构、选择介质材 料（见2.4 PCB叠层结构设置）以及设置电容的相关参数（见2.

38、6 RLC参数修正）。SIwave主要有3种仿真模式：谐振模式、激励源模式和S参数。3.1 谐振模式PCB结构中电源和地平面之间构成谐振腔，因此存在谐振。SIwave通过求解齐次Maxwell's Equations得到2D谐振模式。实际上，走线和平面之间也会构 成腔，也会有谐振。但在SIwave里面只能直接计算属性是 Plane （平面）的结构 的谐振，不能直接计算属性为 Trace （走线）的谐振。RLC参数会严重影响谐振 分布，在SIwave里面都可以考虑在内。当走线通过谐振较强的区域，信号相当于是走在一个浮动的参考平面 上，SI会变差；若走线在此区域过孔，且该过孔形成的有效长度

39、正好是 谐振频点的1/4波长，则容易形成天线在近场带出该谐振频点。四层板及多层板才适合做此分析，因为需要两个相邻的平面区域。 谐振区的改善方法：整合平面完整，或添加去耦电容。以下是PCB板谐振模式分析的详细步骤。1 .选择菜单“Computer Resonant Modes 7,弹出如图 3- 1所示窗口：图3- 1谐振模式参数设置选择要仿真的谐振频率范围，以及仿真的谐振点数。注：最大频率可以参考0.35/Tr设定，Tr为最小的上升沿时间2 .点击OK后，弹出如图3- 2所示运行窗口:图3- 2运行窗口运行结束后，弹出如图 3- 3所示的窗口:图3- 3运行结束后的窗口3.拉开两个-NULL

40、所示：”指示条，选择要分析谐振的两个平面。如图3- 4鼠 Resonant lode Kt?suitsModeRe Freq (GHz)I Im Frwq BHzIkWovdength (m)J_g_H07I012B730.0013737951.55119524+ 050M446136.913011500H陶口及15390 0m5O?9D913弼口 5日3 3673 人由 36215247E0300.1156338660 0017220382.4235066225926006时.57643610。014196PM0 Offi阳随2.97M13572H17K215156.0155773(

41、7;0155488211Q000825阳3.25879192Il 9280719S394.17808000 2104?21710 001030674 411170521 烙!3®5O81017703060000 2*150547 ODD 敞15134.907432591微3也£24176.9616549000 257671BB20 DM7必弘2EH 口的 90911 1以国烟27.1510060。0 2634.25707D DO4536&2O16.06531171 03681935031.902745300 v4>Flrt votoge dlfwence be

42、tween pkwies-wi|P4/P1工| trtiGND1;Compul?TULL TOPpu/niMode PloflLapefGNDr1PWR2GMBOIFOM图3- 4选择谐振的电源平面选择完成后，点击Compute键，运行结束后，下半部分的窗口出现谐振平 面列表，如图3- 5所示：图3- 5谐振平面列表4.从谐振平面列表里选择其中一行，点击Phase Animatiori',弹出如图3- 6所示窗口:Phase AninatjonFramesFimme H Ph 日占 e = 口.口口Re Freq: 0.155483(GHzJIm. Fraq： 0.000825555G

43、Hw)Start Angle;0degreesEnd Angler|360decreesStep Siz6c2'IdegreesTotal number of hames; 18Fiame 1； Phase = 20 00 Fiame 2： Phase - 40.00 Fiame 3； Phase = 60 00 F 帕 me 4； Phase = SO. 00 Frame 5； Phase = 100.00 Frame &； Phase = 120.00 Frame 7； Phase = 140.00 Frane 3; Phase = 160.00 Frarne 9; Pha

44、se = 100.00 FtafW 10; Phase = 2DI100 Frame 11; Phase = 22HOO Frame 12; Phase = 240l00 Frame 13; Phase = 2GHOO Frame 14; Phase = 2EQ00Frari*e 1S; Phase = 300,00 Frame 16; Phase = 320.00 Frame 17; Phaser 34i00 Frame 18; Phase = 360100图 3- 6 Phase Animation点击 Generate Frames"，在Frames栏出现从 0360度的相位值

45、，同时在SIwave主窗口的出现谐振的幅度和位置，在窗口的左边还有谐振幅度的比例,如图3- 7所示。注意：右侧的两个图标要处于选中状态（图3- 7谐振模式图SIwave是通过色彩的变化来表示谐振幅度的大小的，当局部的颜色变红或蓝色时，表示谐振的幅度达到设定的谐振幅度的最大值。颜色表示的幅度范围是可以修改的。注：在颜色最红或最蓝的地方表示谐振幅度最高， 可以根据谐振频率添加电 容。左键单击左边的颜色值条，弹出如图3- 8所示窗口，最大缺省值是1V,最小缺省值为-1V,选择“User De巾ned,'输入最大最小值即可。图3- 8编辑颜色条点击图3- 9中的三角框运行，可以看到电源平面谐振

46、的动态变化三维图，如图3- 10所示Phase Aniaationdegrees|360dejees|20加界友Start Angle-End Ane：Step Siwe：但也）Total number of frames: 18FramesRa Freq: Q165488Im. Freer 0.000325555Gersrate FrarnesFrame 1； Phase = 20,00 Frame 2； Phase = 40,00 Frame 3； Phase = 60,00 Frame 4； Phase = 90,00 Frame 5; Phase = 100.00 Frame G； P

47、hase = 120.00 Frane 7; Phase = 140.0CI Frame S; Phase = 1 就 OCi Frame 3; Phase = IGOlDO Frame 10; Phase = 200.00 Frame 11; Phase = 220.00 Frane 12; Phase = 240.00 Frane 13; Phase = 260.00 Frane 14： Phase = 280.00 Frane 15; Phase - 300.00Frame 16; Phase = 320.00 Frame 17; Phase = 340,00 Frans 18; Pha

48、se = 360.00图3- 9动态运行-I.DEDtE + ODOV图3- 10动态三维谐振图3.2激励源模式通过定义频变源或者恒定源(Fourier transformation)来看激励源的作用：传导 和辐射效应。用这种模式时，在激励源处放置电压源，在需要探测处放电压探针。 选择不同的地方放置电压源和电压探针，便可以测量各处的电压波动。具体步骤如下：1.添加电压源和端口首先添加电压源，单击按钮7 ,然后把鼠标移到要添加源的位置双击，出 现如图3- 11所示的对话框：图3- 11添加电压源选择要放置的层(例如分别选择 SURFACE层和GND1层),然后点击OK 弹出图3- 12所示的Se

49、t Voltage对话框，可以重命名电压源，并将电压改成实际 的电压值，如3.3V。然后点击OK,电压源就添加好了。图3- 12设置电压源属性然后再添加端口（ Port）,先单击按钮睛，然后把鼠标移到要探测的位置双 击，出现图3- 13所示对话框：图3- 13添加端口选择要放置的层后，点击OK,弹出如图3- 14所示的Port Properties对话框, 可以重命名端口，并可以更改端口的特性阻抗，一般默认为 50Ohmso然后点击 OK,端口就添加好了。Port PropertiesName:PORT1Reference Impedarice: 50OhmsPositive Terminal

50、 Net: (not connectedNegative T eimiridl Net: (not connected)Positive T erminal not connecled to Pin or PirgroupReference T erminal not connected to Pin or PingroupOh jCancel- r l，一, 一，一 r f,5图3- 14设置端口属性添加电压源和端口后的情况如图 3- 15所示:图3- 15电压源和端口添加完成T1 ：运行 Circuit Element Parameters （或按图标）可以查看所有无 源器件及探针的信息，

51、如图 3- 16所示：选择菜单“Computer Frequency Sweep ”弹出如图3- 17所示窗口：选择扫描频率的范围及计算的点数，以及仿真层面，按 OK,仿真就会开 始自动运行，如图3- 18所示。Circuit Eleacnt Fropcrt ics图3- 16查看元件属性图3- 17频率扫描参数设置(1% CDBEilete Solution Soni tor图3- 18仿真运行中仿真结束后，弹出如图3- 19所示窗口:图3- 19频率扫描结果同样，点击按钮,可以看到动态变化。显示出在电压源激励下，探针测量的电压值3.3 S参数分析用SIwave可以计算端口的S参数，在关注的

52、位置增加端口，计算已经定义 的nets的S参数，然后通过节点电流电压关系转化成阻抗/导纳参数。包含了 nets 自身的反射和传输，以及nets之间的耦合。在需要关注的位置加入一个Port探针，选择菜单 SimulationComputerS-,Y-,Z-parameters弹出如图3- 20图3- 17所示窗口:选择扫描频率的范围及计算的点数，按OK,仿真就会开始自动运行。图3- 20 S参数计算仿真结束后，最后弹出一个窗口，显示出各端口的输入输出的特性曲线， 如 图3- 21所示窗口:图3- 21 S参数曲线4实例仿真分析卜面针对一个实际电路板，进行电源完整性的仿真。4.1 从 Allegr

53、o 中1导入 SIwave从Cadence Allegro中将图4- 1中的PCB文件直接导入到 SIwave中。图4- 1 PCB文件导入过程如图4- 2所示:： 二右力3又且& C £ II VW *0 t? lll- A " 5runrlrv H + H|hil_Pi 何哄1丁 | 丁 代 一批二一网4 I ,' I 0 s 尸nJaLc-sded uten-sJ-5 Irai13f田 而*31血 useiLLbLded iXhpCMfiLt £k* 笛下皿川上产tl配峭LbpEZlL-l图4- 2导入过程中导入完成后，如图4- 3所示: n

54、o 3Z1_ I 10D_ SO&IO - SIVAeE.l1« £dii I Vj mr Br w* £i rcuj t EIf/elIf S.i "mil ». l«« 的rol" HriLp口 0 H- SR 等鼻 b ii II:-; -IIISlJRJFaCE * |Bj*：«=s-ir： 二a 0 A R 鼻 v&i fUfitfih匚F区 * SllKFJUCIr1 IttMJUEEF.LL ronstLTO*IKL MULfcttE-f- 'jJIhZ r z-uz旦所向P即向p 同回国回国同回国 ，口口口口口口口口I % 口显 氏4 |Gccmflt<y 三lx- Self-inter5ec