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新疆25选7app:介绍使用Sigrity PowerTree软件??槌槿CB中电源“电源树”结构的过程

EDA365 ? 2018-07-12 15:46 ? 次阅读

新疆25选7走势 www.ve66b.cn 随着产品集成度的提高,PCB上各种型号芯片总功耗的增大,产品的电源供电设计变得越来越具挑战性,如何快速把一个产品复杂的电源连接关系清晰地用图形显示出来(以下称为“电源树”、“PowerTree”),然后在电源树上对数值进行输入并共享给相关软件调用将是产品硬件、PCB、PI仿真等人员非常感兴趣的话题。本文以一个数据加速卡产品的某个电源为例,介绍使用Sigrity PowerTree软件??槌槿CB中电源“电源树”结构的过程,并对“电源树”中的元件赋上相应的电压、电流等参数后,最后在PowerDC仿真流程的对应??橹形薹斓既胝庑┦?,最终发现这种提取及应用电源树的方法非常便于??橹赜?、编辑、正确性检查及提高工作效率。

背景

PCB进行PI仿真分板时,有个必须的步骤是把不同电压给不同元件供电时的数据整理出来,把这些元件及其对应的电压、电流快速且准确地整理出来是一个耗时、耗力及需要耐心的工作。在获得非常规范的原理图原文件前提下,根据原理图的电源结构及元件信息整理出这些数据不会很难,但一线的工程师都明白:绝大多数情况下PCB/PI工程师拿不到原理图文件,只能在PCB文件或PDF格式原理图上下功夫,再从这些“一般都不规范”的原理图中整理出各电源与元件的连接关系及对应的电压与电流值。

在PI仿真过程中寻求一种新的工具快速整理出电源与元件的连接关系,或让最了解这方面的人提供这些数据是工程师们一直所追求的目标,这样不但会使数据更有保障还可以提高工作效率。本文将描述一个具有此功能的工具(PowerTree)在一个高速产品上进行电源结构(以下称:电源树)的提取过程,并共享出其中的方法、思路及视频。

电源树提取方法

日常PI仿真工作中,整理元件及不同电压下电流大小的方法时不同的公司在方法上会有差异,主要涉及到下面的几类工作与方法:

方法1:根据客户提供的材料,用手工画出相应的电源结构,如下图1所示。这个做法需要先了解PCB或原理图再在后期手工输出,后期画结构图会较耗时,且对梳理人员的各识技能有一定的门槛。

*数据来自《信号、电源完整性仿真设计与高速产品应用实例》第11章。

图1 手工绘制产品包含的电源结构示意图

方法2:使用EXCEL表格进行详细整理,算出涉及到的各个元件及功耗的信息,如下图2,这个过程也需要耗较长时间,数据需要与客户确认,是最常用的方法。

*数据来自《信号、电源完整性仿真设计与高速产品应用实例》第11章。

图2 手工整理数据并使用EXCEL显示方式

方法3:在PCB上通过“高亮”网络显示,这类显示较为直观,为大多现行PI工程师用来察看网络的连接情况时采用。

图3 PCB电源与相关元件连接的显示效果

本文提供的方法---使用PowerTree工具提取电源树

使用Sigrity提供的PowerTree???,软件自动提取网络相连的全部元件且在新建的图中独立显示,如图4。与传统方式对比有“耳目一新”的感觉。

图4 使用PowerTree自动提取的整体效果

以上显示了主要IC及用于中间连通的电阻、电感、磁珠等元件,还可以把此电源相连的电容也全部显示出来,因为需要一个第三方网表即可生成这个图形,因而这些工作可以由原理图设计者对电容元件的模型、IC的电压/电流等数据先进行前期的赋值,并把赋值后的文件保存,便于后面PI仿真时直接导入。

图5 POWERTREE显示电容赋模型及IC赋上电流值后的效果

实例应用体验

对《信号、电源完整性仿真设计与高速产品应用实例》第11章的例子加入PowerTree的使用的内容后,发现PowerTree的解决的 “痛点”主要集中在如下的几个方面:

1.       把一个项目的主要电源连接结构通过图形化单独显示,非常直观方便编辑

2.       在PI仿真阶段前期,对应元件的工作电流及电源模型可以让原理图工程师在PowerTree上完成,后期在PI储中直接调入,从而节省时间及减少错误

3.       通过PowerTree还方便为有相似的电源应用的项目提供参考

4.       PowerTree中的元件可以根据需要增减并可分发给不同部门检查

PowerTree与其它软件??榈氖莨叵低?/p>

PowerTree数据与周边的软件??橄嗷サ饔?,对应的逻辑关系如图6

图6 POWER与其它??榈氖莨叵?/p>

PowerTree提取过程

这里介绍PowerTree调入第三方网表的使用方法。根据PCB DESIGN HOUSE日常的工作经验,很多情况下拿不到原理图原文件,第一方网表也不易获得,因而第三方网表最为适合。现在的EDA软件基本都可以输出PowerTree所需的第三方网表格式,因而PowerTree的使用可以应用到更多的EDA设计平台。

注:这里的方法基于《信号、电源完整性仿真设计与高速产品应用实例》中11章的内容,使用PowerTree提取从PCIE金手指(U2处供电)到各元件(U36、U41、U44、U51)的电源树结构。

注意点:链路中的N-Channel MOSFET管(U39)需要设为直通类型及设置对应的导通电阻(通过查DATASHEET得到导通电阻0.014Ω)。

图7 MOS管在12V链路中的连接情形

PowerTree使用过程简单,主要步骤:。

a)     新建一个PowerTree

使用图8 New Power Tree界面中的Allegro layout netlist file第三方网表选项

图8 新建PowerTree界面及推荐选项

b)     后面只需根据软件提供的界面流程一步一步操作(在此省略中间的步骤,可以参考软件自带HELP文档,或在作者微信公众号: amo_eda365上看相应的使用视频),到图9中的步骤把PowerTree上编辑的数据(Vrm、Sink、分立元件值或模型)后另存为pwt结尾的文件导入到PowerDC中。

图9 PowerDC仿真考流程中PowerTree应用菜单

c)PowerDC中数据在Apply Power Tree按钮进行数据无缝导入前后的效果比较图。

图10 Apply Power Tree前各IC的SINK数据待填入

图11 Apply Power Tree后各IC的Sink对应数据已自动更新

可见这些PowerTree设置的数据可以在PowerDC仿真过程中被直接导入更新,这样就大大提高了工作效率并减少出错的机会。

结论

本文所用PowerTree工具导入第三方网表的方法适用性非常广,可使用其它EDA设计平台生成的第三方网表,并且把电源树的关系及相关的电压、电流值及赋模型工作在原理图阶段由不同的人完成。文章使用PowerTree功能??樵谑导氏钅縋I仿真验证发现PowerTree对于电源网络的直观性、易用性及效率提高方面都很出色。

原文标题:产品电源网络(PowerTree)提取与应用

文章出处:【微信号:eda365wx,微信公众号:EDA365】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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BAS116T 75 V开关二极管

信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SC-75表面贴装封装,非常适合自动插入。 低漏电流应用 中速开关时间 这些器件是无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准
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BAS116T 75 V开关二极管

BAS16H 100 V开关二极管

信息开关二极管专为高速开关应用而设计。 S汽车及其他应用的前缀,需要独特的现场和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
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BAS16H 100 V开关二极管

BAS116L 75 V开关二极管

信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SOT-23表面贴装封装,非常适合自动插入。 低漏电流应用 中速开关时间 8 mm卷带和卷盘 - 使用BAS116LT1订购7英寸/ 3,000单位卷轴 Pb - 免费套餐。 汽车和其他应用的S前缀,需要独特的站点和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
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BAS116L 75 V开关二极管

BAR43 肖特基二极管

信息 BAR43 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
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BAR43 肖特基二极管

BAR43C 肖特基二极管

信息 BAR43C 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
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BAR43C 肖特基二极管

BAR43S 肖特基二极管

信息 BAR43S 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
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BAR43S 肖特基二极管

BAL99L 70 V开关二极管

信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SOT-23表面贴装封装,非常适合自动插入。 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图
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BAL99L 70 V开关二极管

A5191HRT 工业HART协议调制解调器

信息 A5191HRT是一款单芯片CMOS调制解调器,适用于高速公路可寻址远程传感器(HART)现场仪表和主机。调制解调器和一些外部无源组件提供满足HART物理层要求所需的所有功能,包括调制,解调,接收滤波,载波检测和发送信号整形。 A5191HRT与SYM20C15引脚兼容。有关引脚与SYM20C15兼容性的详细信息,请参见引脚说明和功能描述部分。 A5191HRT使用每秒1200位的相位连续频移键控(FSK)。为了节省功率,接收电路在发送操作期间被禁用,反之亦然。这提供了HART通信中使用的半双工操作。 低功耗 Bell 202移位频率为1200 Hz和2200 Hz 单芯片,半 - 双工1200比特FSK调制解调器 发送信号波形整形 接收带通滤波器 满足HART物理层要求 CMOS兼容 电路图、引脚图和封装图...
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A5191HRT 工业HART协议调制解调器

CAT25128 128-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

信息 CAT25128是一个128 kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为16kx8位。它具有64字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25128设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。片上ECC(纠错码)使该器件适用于高可靠性应用。适用于新产品(Rev. E) ) 20 MHz SPI兼容 1.8 V至5.5 V操作 硬件和软件?;?低功耗CMOS技术 SPI模式(0,0和1,1) 工业和扩展温度范围 自定时写周期 64字节页写缓冲区 块写?;?- ?;? / 4,1 / 2或全部EEPROM阵列 1,000,000编程/擦除周期 100年数据保留< / li> 8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘TDFN,UDFN封装 此器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准 具有永久写?;さ母郊颖晔兑?..
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CAT25128 128-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

CAT25256 256-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

信息 CAT25256是一个256 kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为32kx8位。它具有64字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。输入可用于暂停与CAT25256设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。片上ECC(纠错码)使该器件适用于高可靠性应用。适用于新产品(Rev. E) ) 20 MHz(5 V)SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0)和(1,1) ) 64字节页面写缓冲区 具有永久写?;さ母郊颖晔兑常ㄐ虏罚?自定时写周期 硬件和软件?;? 100年数据保留 1,000,000编程/擦除周期 低功耗CMOS技术 块写?;? / li> - ?;? / 4,1 / 2或整个EEPROM阵列 工业和扩展温度范围 8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘UDFN和TDFN封装 此器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准...
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CAT25256 256-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

CAT25040 4-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

信息 CAT25040是一个4-kb SPI串行CMOS EEPROM器件,内部组织为512x8位。安森美半导体先进的CMOS技术大大降低了器件的功耗要求。它具有16字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┢粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25040设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。 20 MHz(5 V)SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0和1,1) 16字节页面写入缓冲区 自定时写入周期 硬件和软件?;?块写?;? - ?;? / 4,1 / 2或整个EEPROM阵列 低功耗CMOS技术 1,000,000编程/擦除周期 100年数据保留 工业和扩展温度范围 PDIP,SOIC,TSSOP 8引脚和TDFN,UDFN 8焊盘封装 这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准...
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CAT25040 4-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

CAT25160 16-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

信息 CAT25080 / 25160是8-kb / 16-kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为1024x8 / 2048x8位。它们具有32字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25080 / 25160设备的任何串行通信。这些器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。 10 MHz SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0和1,1) 32字节页写缓冲区 自定时写周期 硬件和软件?;?块写?;?- ?;? / 4,1 / 2或全部EEPROM阵列 低功耗CMOS技术 1,000,000个编程/擦除周期 100年数据保留 工业和扩展温度范围 符合RoHS标准的8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘TDFN,UDFN封装...
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CAT25160 16-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

MC10EP32 3.3 V / 5.0 V ECL÷·2分频器

信息 MC10 / 100EP32是一个集成的2分频器,具有差分CLK输入。 V 引脚是内部产生的电源,仅适用于该器件。对于单端输入条件,未使用的差分输入连接到V 作为开关参考电压。 V 也可以重新连接AC耦合输入。使用时,通过0.01μF电容去耦V 和V ,并限制电流源或吸收至0.5mA。不使用时,V 应保持开路。复位引脚是异步的,并在上升沿置位。上电时,内部触发器将达到随机状态;复位允许在系统中同步多个EP32。 100系列包含温度补偿。 350ps典型传播延迟 最大频率> 4 GHz典型 PECL模式工作范围:V = 3.0 V至5.5 V V = 0 V NECL模式工作范围:V = 0 V ,其中V = -3.0 V至-5.5 V 打开输入默认状态< / li> 输入安全钳位 Q输出打开或V 无铅封装可用时默认为低电平 < / DIV>...
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MC10EP32 3.3 V / 5.0 V ECL÷·2分频器
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