基于HyperLynx的PI仿真
基于HyperLynx 的PI 仿真
前期准备 DC Drop 仿真分析 Decoupling 仿真分析 Plane-noise 仿真分析
前期前期准备准备
1、将.brd 文件转换成HyperLynx 格式的.hyp 文件。
选择菜单：File New Board(Run PCB Tanslator)…
选择需要转换的.brd 文件，然后点击“Tanslator & Open ”，打开后的效果如下
选择菜单：Setup Stuckup Edit…
DC Drop仿真分析
HyperLynx有交互式和批处理两种DC Drop分析模式，这里只讲交互式。
1、选择需要分析的电源网络。
选择菜单：Simulate PI Run DC Drop Simulation(PowerScope)…，弹出DC Drop
Analysis窗口
左上区域是电源列表。
右边是选定网络的预览图。
下边约束设置，可以设置最大跌落电压、最大电流密度以及最大过孔电流。中间“Asign…”按钮则是用于电源模型设置。
2、编辑电源网络。
选择菜单：Setup Power supplies…
确定是电源的勾选上，并且设定电压值。
3、电源模型设置，点选上图中的“Asign…”按钮进入设置界面：
左边是与所选电源网络相连的所有管脚，做DC Drop分析之前，必须针对各个管脚赋予电源模型和参考网络
右边一列分别是Sink Model、VRM Model和Reference Net设置。
Sink Model有三个参数可供选择或填写
VRM Model有四个参数可供选择或填写
Reference Net用于给VRM和Sink设定参考。
4、仿真分析。
完成电源模型设置之后，点击DC Drop Analysis窗口中的“Simulator”按钮。
仿真运行完成后弹出“Reporter”和“PowerScope”两个窗口。
Reporter——记录着仿真结果信息，包括各个管脚上的电压、过孔电流电压等。报告末尾列出了最大跌落电源、最大电流密度以及最大过孔电流三个结果，并且
提示是“failed”还是“passed”。
PowerScope——方便地察看所选电源的电压跌落、电流密度以及电流分布。PowerScope中左下边有一个色度表，形象地用颜色描述了电压跌落情况，由蓝至红表示电压跌落值逐渐增大。
右上边有一系列选项
点击“Visual Options<<”后，会有Graph type选项，
第一是电压跌落(默认选项)，第二个是电流分布，第三个是电流密度。
电流分布图
电流密度图
图中左下边的色度表在这里用于描述电流密度（单位是A/mm2），由蓝至红表示电流密度逐渐增大。
Decoupling仿真分析
这是一个向导式操作过程。
首先新建一个设置
选定分析网络对象，丛左匡选取一对电源网络到右框。
设置电容参数，包括电容值、ESR、ESL等。
有三种分析模式可选
Quick Analysis：这种分析模式会产生一个报表，显示网络上所有去耦电容的去
耦质量。
Lumped Analysis：这是软件推荐首先采用的分析模式，该模式忽略了电容的摆放位置和板边，可以得出一个大概的仿真结果，这实际上是单节点仿真模式。使用该模式后，接下来设定目标阻抗，也可让软件计算，需要输入峰值电流、正常电压以及最大波动范围三个值，软件自动计算出目标阻抗
。
两个分析选项
一个是简单分析，一个是详细分析。
设定分析的频率范围。
最后可以运行仿真，然后可以观察整个选定频率范围内的电源阻抗。
该界面左边有多种显示模式可选，右边中间绿色水平线是目标阻抗，红色的是个Z参数曲线（Z11）。从图中可以看出，低频端阻抗超出了目标阻抗，当然，这是集中模式下得出的大概结果，过了这一关之后需要做进一步的Distributed Analysis。
Distributed Analysis：这是详细的分析模式，分析是考虑了器件位置和板边等。
使用这个分析模式后，向导会增加一个步骤，其它步骤前一种分析模式一样。
点击窗口右边的“Add IC Power Pin”可进入编辑电源网络，所需分析的电源网络必须设好参考网络，否则不能进行分析。
接下来几步设好之后，可以运行仿真，同样可以得到一个Z参数曲线图，图中显示的是各个Pin对应的自阻抗Z参数曲线。
Plane-noise仿真分析
1、选择需要分析的电源网络.
选择菜单：Simulate PI Run Plane-Noise Simulation(PowerScope)…，弹出Plane Noise Analysis窗口
点击“Assign…”进入AC Model设置窗口，选择需要赋予该模型的管脚。
再点击“Assign…”进入Edit AC Power Pin Model设置窗口
设好点击“OK”，完成模型设置，回到弹出Plane Noise Analysis窗口，点击“Run Analysis…”进入仿真过程。
下图这是L4-L5平面对噪声波动的瞬间截图。