基于Sigrity在SDIO板级信号完整性仿真分析与优化

随着高集成度集成电路与高速板级印制电路的发展,板间通信频率已经达到GHz水平,传统板级电路设计方案已经无法普及到更高频率的电路设计;针对高速SDIO总线在板级的设计,基于Cadence Sigrity平台的信号完整性仿真,提出了一种针对SDIO总线的高速信号仿真方法,该方法对SDIO总线有较高的仿真参考意义,通过海思Hi3516EV200嵌入式平台的板级电路设计与仿真优化,对层叠结构、层叠顺序、走线长度、地过孔、过孔数目实验仿真,优化PCB设计,对S参数与时域图进行研究与分析,提出了一种SDIO总线的电路走线设计参考方法,通过理论分析与仿真实验论证了该方案的可行性与实用价值,填补了信号完整性仿真分析中对SDIO总线设计的空白。

基于Sigrity软件的转台高速测控模块仿真设计与实现

介绍了采用高速DSP处理芯片TMS320C6713B作为主控制器的转台高速测控模块硬件组成,应用Sigrity仿真软件对器件的IBIS模型进行仿真,根据仿真结果选择PCB布线拓扑结构和阻抗匹配措施,指导高速测控模块设计,并经过实际试验,其测试结果与仿真结果基本吻合,满足了转台伺服控制周期小于250us的设计要求。

车载域控制器电源完整性仿真研究

随着汽车电子电器架构的革新,新的域控架构引入了高算力、高功耗的芯片。这样的新需求对车载控制器硬件电源完整性设计是一个重大的挑战,例中以电源完整性理论为指导,使用Cadence Sigrity Power SI仿真软件对车载域控制器的电源分配网络(power delivery network,PDN)部分进行了阻抗和谐振仿真分析,通过仿真得到板上PDN结果,优化去耦电容可以有效地压低PDN阻抗,满足片上系统(system on a chip,SoC)芯片的工作需求,提高了电源部分和系统的的稳定性,提升了车载域控制器的开发效率。

刚挠印制板电气性能仿真技术研究

该文针对刚挠印制板布线设计过程中电气指标设计准确性难以直观计算、降额设计余量不足或过足等情况,基于Sigrity、ADS工程软件,进行刚挠印制板导通阻抗、载流量和特性阻抗仿真技术研究,通过线压降仿真、电流密度仿真间接对导通阻抗、载流量进行仿真,进而获得刚挠印制板电气性能仿真方法,提高一次布线准确性,为后续刚挠印制电缆设计提供技术支撑。

电源与地平面间谐振电压噪声和阻抗特性仿真

多层PCB板中的电源与地平面间的谐振效应会引发电压噪声及电磁辐射问题。利用Cadence Sigrity软件,从电源和地平面间谐振电压噪声和阻抗特性两个维度对谐振效应进行了评估。通过控制变量,对比不同PCB设计下的仿真结果,发现增加去耦电容、减小平面间距和合理的平面分割方式可以降低谐振效应。

基于SiP技术的多片DDR3高速动态存储器设计

基于系统级封装(System in Package,SiP)技术,结合自研自主可控DSP处理器“魂芯”II-A和多片DDR3颗粒,详细介绍了一款高速动态存储控制一体化SiP设备的设计方案和仿真验证分析结果。重点介绍了此款SiP的电路拓扑设计、版图设计,并从拓扑结构波形仿真、DDR3时序裕量计算、与板级实现方案对比三方面对其PCB后仿进行了分析和验证,仿真结果符合规范要求,证明了所采用的Fly-By拓扑适用于CPU与多片DDR3颗粒所组成的一体化SiP设备,且SiP设备性能优于板级实现方案。

12 V电源平面对DDR4信号的影响

随着互联网的高速发展,5G时代已经到来,数据的传输速率越来越高,对服务器板卡的研发是个新一轮的挑战。内存的发展从DDR3到现在已经广泛使用的DDR4,其工作电压已降为1.2 V,而DDR4信号的上升沿及下降沿低至百皮秒量级。为确保数据的传输速率以及传输的准确性,DDR4传输线上的串扰不容忽视。以服务器项目中PCB主板的DDR4传输线为研究对象,首先设计不同的主板叠层模型,利用不同的叠层结构来控制DDR4所在信号层的远端参考层,然后通过调用Sigrity工具仿真和实际测试分析不同叠层模型下的测试结果。结果显示,远端参考12 V电源平面会对DDR4信号造成超过几十毫伏量级的串扰,而12 V电源层与信号层之间加入地层屏蔽后,串扰电压显著减小。

电源设计中的电热混合仿真探讨

温度是影响产品寿命的重要指标。随着平台芯片性能的不断增强和产品体积的不断缩小,散热问题变得越来越严重,这给产品设计带来挑战。本文针对产品设计中同步开关电源电路MOSFET温度过高的问题,运用了Cadence公司Sigrity Power DC仿真软件中的Single-Board/Package E/T Co-Simulation模块对问题进行电热混合仿真,模拟问题现象。通过改进仿真设置中的电源负载结构,使得器件表面温度的仿真结果更贴近实际测试值。并将相同的电源负载结构、材料设置等应用于改善的设计中,验证了改善设计的有效性并比较准确的预测了改善设计中的结果,使器件温度最终达到设计标准。电热协同仿真能有效的预测器件的工作温度,对产品可靠性设计有重要参考价值,对节省开发成本有很大帮助。