利用Sigrity Aurora進(jìn)行PCB布線后的仿真分析-阻抗及寄生參數(shù)析

Cadence 17.4后將ORCAD與ALLEGRO的聯(lián)系更加緊密，同時(shí)PCB仿真功能有明顯的提升，以前PCB的后仿真基本是在Cadence Sigrity中完成。而現(xiàn)在Cadence將Sigrity 的功能與Allegro 完美地結(jié)合，使用戶能在PCB界面中直接調(diào)用Sigrity Aurora分析工具，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)分析，現(xiàn)場(chǎng)修改。

在此之前先介紹下Sigrity Aurora

Sigrity Aurora是一款強(qiáng)大的電子系統(tǒng)仿真軟件，它支持多種類型的仿真分析，包括信號(hào)完整性（SI）分析、電源完整性（PI）分析以及3D電磁場(chǎng)仿真等。該軟件可以針對(duì)電子系統(tǒng)中的高速互連、電源分布和電磁干擾等問題進(jìn)行精確建模和仿真，幫助工程師在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)和優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

在Sigrity Aurora中，用戶可以通過直觀的用戶界面創(chuàng)建和編輯仿真模型，包括電路原理圖、3D電磁場(chǎng)模型等。軟件內(nèi)置了豐富的元件庫(kù)和參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)，可以滿足各種復(fù)雜的仿真需求。同時(shí)，Sigrity Aurora還支持與其他CAD軟件的集成，如Cadence Allegro等，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同設(shè)計(jì)。

除了基本的仿真功能外，Sigrity Aurora還提供了一系列高級(jí)功能，如自動(dòng)優(yōu)化算法、蒙特卡洛分析等，可以幫助用戶更加高效地進(jìn)行仿真分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化。此外，軟件還提供了豐富的后處理功能，包括結(jié)果可視化、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等，方便用戶進(jìn)行結(jié)果分析和報(bào)告制作。

了解了Sigrity Aurora之后，介紹在PCB完成后利用Sigrity Aurora對(duì)走線的阻抗分析

一，先用Allegro打開待分析的PCB文件

選擇File> ChangeEditor>選擇Sigrity Aurora II組件

二、選擇分析工具：Analyze>workflows manager

三、參數(shù)設(shè)置

1，在分析阻抗前要對(duì)以下設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置

定義材料：對(duì)PCB的材料參數(shù)，里面有常用339種材料，在設(shè)計(jì)中用到的有AIR、FR-4、COPPER、三種，根據(jù)PCB廠家給的參數(shù)，支持修改。

定義層疊結(jié)構(gòu)：對(duì)于PCB的阻抗而言層疊參數(shù)是關(guān)鍵

分配電源和地網(wǎng)絡(luò)：這一步其實(shí)是設(shè)置參考平面的網(wǎng)絡(luò)及電氣參數(shù),對(duì)于用到的參考平面的網(wǎng)絡(luò)都需要定義。

設(shè)置元件：這一步的目的是讓軟件根據(jù)位號(hào)前綴自動(dòng)識(shí)別出元件類型

如:IC的前綴默認(rèn)是U，電阻是R，如有自定義的需要在這里告訴軟件

定義XNET網(wǎng)絡(luò)：Xnet一般是在Allegro中已經(jīng)定義好了，因?yàn)樽黾s束規(guī)則時(shí)要用，這里選默認(rèn)就好。

分配差分對(duì)：差分對(duì)同樣一般是在Allegro中已定經(jīng)定義好了，因?yàn)樽黾s束規(guī)則時(shí)要用，如果前期沒有做，這里對(duì)你要分析的差分對(duì)進(jìn)行添加。

刷新數(shù)據(jù)：因?yàn)镻CB畫完后，有時(shí)對(duì)走線進(jìn)行調(diào)整后，一些動(dòng)態(tài)銅皮可能會(huì)有一些變化，因此在分析前需要確認(rèn)。

選擇Display>Status 選對(duì)Smooth后Update to Smooth

回到DesignSetup窗口點(diǎn)Refresh Design Data

保證設(shè)計(jì)：最后將設(shè)計(jì)保存

四、阻抗分析

1，進(jìn)入到阻抗分析流程

2，分析選項(xiàng)目設(shè)置

NetBased:用于選擇單一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析

Directed Group:用于選擇兩個(gè)元件之的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析

Set up Analysis Options:設(shè)置分析選項(xiàng) 可選可不選。

3、點(diǎn)選開始分析，等待分析完成。

五、結(jié)果查看與解讀

如果分析的是單端網(wǎng)絡(luò)，就選單端，否則就選差分；如果都有分兩次查看

1，圖表查看：選擇 View impedance table

2、圖譜查看選擇 View impedancevisions

圖譜查看的方式更為直觀的查看到阻抗變化的位置

總結(jié)：通過軟件工具我們可以很方便的檢測(cè)出阻抗的問題，同時(shí)可以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整后再進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)中差分阻抗發(fā)生變化，一般是由于繞線或拐角處，間距或線寬發(fā)生了變化導(dǎo)致；單端阻抗發(fā)生變化的原因一般是由于平面的分割造成，或者過孔換層處，沒有了參考層，再或者是BGA出線處線寬發(fā)生了變化導(dǎo)致。

審核編輯：劉清