|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
. K+ o7 P( r4 p( a5 B
此示例展示了如何将一系列连接的网络进行整体分析，同时考虑互连它们的串联元素的参数。 此外，本次系列还概述了如何添加电压调节器模型“Voltage Regulator Models（VRM）”，它们也可充当网路之间的电气和逻辑链路，以及如何开发设计电源网络的完整层次结构。6 a& Q1 F( Q. Y, t, k
+ `0 \0 i/ p! P; T% w/ ]' o/ l3 ]该示例为SpiritLevel-SL1参考项目的PWR_IN至5V的网络建模，并包括3.3V（VCCO）和1.8V（VCCINT）VRM，以创建完整的电源网路结构。9 _# s& f4 o, G/ z, `2 k
( c4 f) N3 q- A/ W( h
* m" ?) q5 ]; O
8 z c& z: N% X0 H8 l) I原理图电源网络
2 R) [8 v8 P7 B$ Q7 h6 \
6 {: l: C) l0 u0 h \DC网路设置
7 @4 G; B& E4 n; K3 v9 a: f8 }1. 选择 File » New Simulation。! M4 i# h$ q' L3 t; X
y0 w+ n/ @( f, b) Y% F+ g
2. 设置< Power Net> 为 PWR_IN 和 GND 。 : H4 i, F# C$ t* Y' ^, D
: @5 r8 `# y0 ]' U. f& t" p9 _3 u7 i3. 添加Source 并设置为 J1。
/ L1 Y# m) h5 n8 ^) F2 B4 B
0 K9 v U% U/ q3 x通过串联元素扩展网路' Q& Z: W+ q W
要建模从PWR_IN网路到5V网路的完整电源路径，需要添加串联熔断器（F1）和开关（S1）元件及其中间网络。 在PDNA接口中，通过顺序地扩展电源网路来添加这些。 每个网络“扩展”通过通用串联元素模型连接。 串联元素不限于所有终端的单个RefDes。 例如，可以制作一个串联元素来模拟电感器，或者一个串联元素可以跨越多个元件，以防设计的一部分不需要模拟，或者因为电源在PCB上只有一个连接器，要通过该连接器接到另一块板的情况，这样不是一个完整的网路。
, r( r {: N9 U/ H' V9 O7 y
u! f1 _3 `: N0 Z4 i0 e1.右键单击PWR_IN网路，然后从上下文菜单中选择“Extend Network”选项。% Q3 H6 B& Z% _6 E% L5 B' q
6 z$ H7 I) u/ |' X: p! A7 M: V2 G2.选择NetD1_2网络（桥接F1和S1的引脚3，及二极管D1的引脚2）。. P+ H; T, @3 Z A7 y9 g
2 o& r3 `1 j8 i5 \, ~3.单击“确定”。 网络扩展进程将自动在两个网络之间添加一个串联元素。 k) b5 s" y/ e% r- |" a
8 J6 ~, F- A# T
& s# V1 E2 ?, L, t) }: E
4 S5 l- x$ S; V: d& J6 V7 M( u! D9 k扩展电源网路6 Q0 g* x5 x2 ^
1 W3 S, G8 `6 ~4.双击“串联元素1”以在“ Device Properties”对话框中指定连接“ connectivity ”和参数“parameters”。- p7 M/ ]7 \* B: z. K6 e
( h5 n! f' n/ j7 x
串联元素模型由与电阻串联的电压源组成，可以对电阻，电感，二极管和开关等元件进行基础建模。( w8 ~. s% f' }' ?' O
) i( U, i* ^, f1 _# [
5.将 In和 Out终端的Refdes设置为F1。; q1 L$ I1 @ d* t! B
! @- W6 J9 e3 [5 x. F6.将标称内部电阻设置为0.1Ω，然后单击“确定”。
B1 Z4 ^9 z6 U# S) r9 o6 ~1 S9 G: c" F, R7 G3 R
注意：如果串联元素是半导体器件，例如二极管，则会指定电压降参数以及器件的内部电阻值。4 [) m, ]9 z0 ]5 M: }
' c9 H' B$ m8 O' o J
3 D' B" W5 t- X g4 m; ]( O
; V5 g$ d' \9 p; d" j定义串联元素的属性& C0 l/ D* q3 I+ y$ E; Y, f Y
8 C/ w0 k7 y* Z B7 n& R9 i; t7 i7.右键单击NetD1_2，然后从上下文菜单中选择Extend Net。, z" C* F, J& V3 h
9 V& p6 b$ Y L
8.选择5V电源网络。: }9 G/ L7 n" }' p7 f7 K
0 h% m9 s: x5 J, a0 q8 T' E
; b# @9 L- Q$ @9 ~
5 m, ]$ W" R. c1 S9 m, K
扩展NetD1_2网路! n; \6 n5 S4 f' @2 |
6 l/ o. m2 K# j$ @( p6 n
9.双击串联元素Series Element 2。
) J4 c9 H1 w0 @4 b U/ a* N& l0 {' V c" A p& h T8 p2 F6 ]
10.将 In和 Out终端的Refdes设置为S1。- x2 ^4 M6 {* n& p7 y1 @7 K+ k Q2 c
" ~8 k! f( E8 O- F$ {, Z
11.取消选择 Group Pins by Name。
: c& ^* p1 |; `/ t2 ]% m) K) u9 f3 h5 w
12.禁用 Pin 1。
6 ^, M8 f w3 ~; v: t
) m$ V% {' }9 J9 k! }% j13.将标称内部电阻设置为0.1Ω，然后单击“确定”。" K. i! w r/ B% e( y* ]% x, [
. u1 U0 G3 Z, y8 S
9 {! }& _* f0 U* c3 \9 ^, ?* u
1 g- e4 g. W, D6 Q5 g添加串联元素2, x9 i- {! l7 H
2 M# @1 w5 t% K! i7 v0 k2 i+ Y
在这种情况下添加的串联元素是S1，它通过引脚2和引脚3将D1_2网络连接到5V输出网路。由于S1（引脚1）的备用输入引脚连接到其输出引脚（引脚2）， 不带负载电流，引脚1可以从网路分析中删除。4 P1 s/ L& N$ Q0 w
; T3 ?- T( V% ?7 o, A14.将LCD1作为负载添加到5V电源网络。
2 i# f: r. t: ^. ] ^1 F, G
+ ]4 C: `" p( f% W5 l, u15.将Load Current设置为80mA，然后单击OK。 u; f8 p) N4 c2 _6 y, R
* a& q0 w# L$ M# b: U/ e# E" u+ n
% d- t; I6 G% G, @8 Y+ a- b& I2 z1 _; }
添加LCD1负载到5V电源网络" T! ]7 F W$ d/ \! \
8 A; U, W2 i3 d* g( J" [
16.开始分析。
" C$ c. N1 ^( n& H6 n P }* K$ T$ i7 k
5 H3 t: J0 E( F3 v( ?
. W0 Z) ^' T0 [7 Y( ?: |3 c
同时进行多网路分析( X2 h5 I9 [. _+ [. ~
* @, P2 ^, [. Z: ~# Z" F0 o包含电压调整器模型5 D% B) B- ?+ I- J
PDN分析仪提供有源电压调整器模型 “Voltage Regulator Models（VRM）”，可插入网路的电压输入和输出之间。 当添加到PDNA电源网路时，它们既表现为电压输入网路上的负载，又表现为电压输出网路上的电源。 VRM模型选项包括线性“Linear”，开关模式“Switchmode” 和遥感开关模式电压调整器 “remote-sensing Switchmode voltage regulators”。 电压调整器模型（VRM）在PDN分析仪中非常强大，因为它们可以在多个元件中定义，模拟整个稳压器电路的功能。 这样就可以在PDN分析仪中轻松模拟复杂多样的设计。
& a( K# r* T( m& @% T' d7 n
1 k* ~+ J: a1 V0 s2 j( ~' x! N; @+ XSpiritLevel-SL1参考项目使用线性稳压器来产生3.3V（VCCO）和1.8V（VCCINT）电源。 当VCCO稳压器（U3）添加到PDNA仿真网络时，它表示为5V输入网路上的负载和3.3V网路的源。- T8 G% a, }7 m
. \* r9 ~ v* x9 |4 w% P2 ^
: t: F+ s W! e' K3 v% |
/ |4 m( ^( w$ d" q项目线性稳压器) T9 X6 N; o+ j2 i
{+ H- e+ y `. s; B, j1.向5V电源网路添加负载。
- _$ `* B/ T+ M4 ?* E/ U, `. Q. l+ L# k
2.在“设备属性”对话框中选择VRM (Linear)选项作为 Device Type 。$ j5 L: s7 r* o3 { q
5 k6 F9 T- q6 c6 Q1 ^! n
3.将In 终端的Refdes设置为U3，将Net设置为5V。
. e e* H" f& P$ _. v; F5 |1 k3 |- Z! y/ |& N! e
4.将Out 终端的Refdes设置为U3，将Net设置为VCCO。! Z5 m) R1 @0 b5 i
: }# a- B6 p+ d+ b
5.将Ref终端Refdes设置为R14，将Net设置为GND。
i; Z7 ~% _0 Q d6 I+ ^* f
( y- N, }. H0 j) P4 [6.最后，请将Vout设置为3.3V，然后单击“确定”。2 U+ w% ~! I$ J, m7 _ y$ x
$ ]4 p- D _9 R
( L- N' Y3 R7 w: L
. U& n6 i+ f! A6 {用于VCCO电原网路的线性VRM8 Y( u6 \1 g, [( E0 M1 E% ~0 {
H% a) Z! q6 b5 l7.右键单击刚刚创建的VRM负载模型（Load 2：U3），然后选择Add VRM To New Network选项。$ S, _0 N+ ?- q2 X" p
& k b2 H5 [( m% u) v% F
这将自动创建VCCO网路，其中 VRM (Source 1: U3)输出侧模型作为电压源 (3.3V)。/ d0 X. K, }8 E5 ` Q! @4 u6 |
! f. d3 m, m8 R
9 a9 ~" Q, r/ B E
) A& M/ Q1 ?0 Y- K" T从VRM创建VCCINT& f: J0 Y* T) a! P
$ b7 R0 f2 L+ p7 G0 Y
注意：VRM是可以从任何源进行修改的共享模型。在此示例中，更改将双向应用于Load输入模型反射和Source输出模型。5 V# `' x, p; V
8 _: C0 T9 W; g' j8 |1.将负载U1添加到新的VCCO网路。& c8 n- P1 M% n2 w3 X" ~ ]
$ p" ^6 k; Q$ Z. W5 W- i- e! s2.将Load Current设置为0.2A，然后单击OK3 v+ B1 L9 u5 Q$ N7 _, h$ X
$ L7 ?- U# B' T- ~
6 \$ F: X( i: ]5 ?
) ]6 p, @4 _5 z" y+ F向VCCO VRM添加负载8 x9 \+ N# P$ z# I
3 s) V S$ D; Q; S) p5 Z
完成的电源网路布置现在包括通过3.3V线性VRM连接在一起的两个网路（PWR_IN和VCCO）。当在当前PDNA文件结构中选择网路层次结构的顶层时，网路图形提供电源网络互连的块图样式的概览。在此示例中，VRM作为负载添加到5V（输入电压）网路，然后用于自动创建3.3V（VCCO）电压输出网路，VRM为 Source源。最后，VRM作为Source添加到 output voltage网路，并且该模型作为负载Load 添加到 “input” voltage网路（(Add VRM To New Network或 Add VRM To Existing Network）。
/ N) q/ ^# t( K7 J! U; D+ _" u' C4 F1 _0 R5 u/ p# o+ a
, e) j; H) |/ I" w) |2 ?- E6 X3 X0 g
8 E( r4 ?1 @) d; x4 r
网路块图概览
) `2 p. Q3 e' Q- q- E- x
8 X9 n+ f$ H! H' Z% C同时进行多网路分析$ |# b0 U+ p( v* E1 l9 H0 W& J
GND网路的路径现在将包括来自PWR_IN和VCCO网路的返回电流叠加。 PDN分析将产生复合网路的结果，包括VRM。 从图形上看，当在PDNA界面中选择网路层次结构的顶层时，PCB编辑器将显示所有网路。 添加另一个VRM（U4）将完成示例项目的电源分布网路，并将1.8V电源输出网路（VCCINT）包含在内。/ Y- ]- U& F: @5 ` E
2 h z1 y9 n* ?* a3 \) A/ v
; l# e& F4 `+ {" N: s' ?
0 H* Z; R3 r# B7 N, k第二个电源网路线性VRM& `9 @; ]; U- L L* e
1 _9 E; a4 u# A: L
1.单击网路模拟设置，PWR_IN。' [$ V) e; v# n% }+ C/ |& e
7 }$ p) o) Y$ z& n3 O2.添加 Linear VRM到5V网路，参数如下。7 ~7 V7 G0 }+ ?, C7 M* @
. b! w- ^1 n' ]7 V& b
设置 In 终端Refdes为U4，Net为5V。( A$ k3 }! ?1 N! g) `. P9 h
2 f4 A, N/ v( S7 [- Y! H设置Out终端Refdes为U4，Net为VCCINT。0 e: V; V. d: F/ e; {$ N! T
3 a4 ~2 X& S d e8 P- ~
将 Ref 终端Refdes为R19，将Net设置为GND。7 [! O* \6 @# t5 A( T
4 e; D+ U& P# o/ H4 q0 U将Vout设置为1.8V。' E5 M0 }! X# Q5 s; ^# t! Q
' e' i( O1 c& V. y3. 完成VRM，单击“确定”。9 {. L* X/ |5 Q4 c. z6 v- z
2 d6 `) s. D- @4 e/ M
9 z# y# |1 n; W1 o0 S; K/ c
7 E% a4 y" C- K' K% L
用于VCCINT电源网路的线性VRM
, r) G8 N$ G! l. u. a" { I, Q7 j; k' n4 r
4.添加VRM Load 3到新的网路以创建1.8V（VCCINT）电源网路。& ?1 g! s& Q- N' T- |! ~
# e8 A/ q( g$ [; ~
3 ~1 u6 g1 u% A1 ^2 t$ s& V: @" s6 ]# m
创建VRM的VCCINT: Q: n8 r% b5 k# |
4 I1 U, q! H' {, t4 a
5.添加Load U1到VCCINT网路。) m) |, a/ ]5 t6 x
4 u: b$ I# R1 t; z, [* H" x% j
6.将Load Current设置为100mA，然后单击OK。
# c* T/ p1 R) [ C; J( {: r- U+ _) L. _8 l/ T R0 B' W
, R. I& u0 n. I8 ]% V! ^( @
* a' {) M, U4 {: Q- S/ v1 y& I. L添加一个负载到 VCCINT VRM" S! [" u2 q, k& k- {
9 T) V x7 N! T7.右键单击网路模拟设置，Unnamed simulation(1)，然后选择另存为 Save As。
) |& b T2 p( _
: Q0 B1 T) c7 A
3 d4 M2 S/ Y5 |% z/ Q( P, G
9 M( F. b" G. u9 f# M# f: u1 i
同时多网路层次结构
* h# H5 N$ [) X6 [7 ~# k, v7 u9 o# S/ T8 i! Y1 ?
8.在项目目录中选择文件夹ConfigFiles_2.0。
) v; B( s1 Z4 V3 p- a8 X$ C6 I0 V. g/ {/ |8 h% Y. l( V
9.将文件名保存为 Example 2。
# ?; ^* T% z9 p# f k0 X3 g. g$ n' X6 ]( s# L: C& W
注意：PDN配置是一个文件（* .pdna），它捕获并保存现有分析设置中定义的所有用户设置及相应的数值。 配置文件使您可以保存和管理任意数量的分析设置以供后续使用。0 t2 o/ i; f7 i
0 A3 d3 u5 @+ c
2 ~; o! e1 g1 V! D: {' C. j
+ R- _* w- ?% N3 E: T保存配置文件) [& d# P* x' ~4 D0 Z- ]
6 e7 A8 L" k `7 U
10.启动分析。3 A A! e z4 P' p8 z
8 C7 A+ j; R W; D% f
PDNA接口网路层次结构显示所有三个互连的网路。 PDN分析将产生包括VRM的复合网路的结果。 GND网路现在包括所有三个网路的返回电流，这三个网路使用公共的GND层形状。8 s8 {* v; X5 _) c5 Z
, F" V3 K9 l1 O' j$ D
) j* K( G {- P1 t N. P
4 ?5 R% q) T2 T" |8 f3 v0 F& ?
可视化同时多网路PDN分析( Y5 \" |5 j3 P
$ p' t& m" W. T& ~
注意：该三个示例都使用SpiritLevel-SL1设计。 一般情况下，这些文件可以在altium Designer安装文件夹的目录地址找到：C：\ Users \ Public \ Documents \ Altium \ ADxx \ Examples \ SpiritLevel-SL1。 |
|
/1 
发表于 2020-10-15 14:40
收藏
淘帖
支持！
反对！