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电子电路仿真验证技术-- HyperLynx

 

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       随着电子技术水平不断提高,元器件运行速度不断上升,设计复杂程度越来越高,PCB的高速效应成为普遍现象,信号失真问题也越来越严重,这包括:过冲/欠冲、振铃、毛刺、串扰和时序问题。当失真问题严重到一定程度的时候,系统中的逻辑就会出现误判。而且,当今的PCB设计通常面对的是一个非常复杂的数模混合电路工程。因此,当今电子电路的设计,通常会面对来自信号完整性、电源完整性、热、电磁兼容等问题的挑战。基于产品可靠性要求的考虑,应当引入仿真验证的手段。    

      HyperLynx是Mentor Graphics公司的电子电路仿真验证系列工具,提供了完整的仿真分析功能,包括: 信号完整性分析工具HyperLynx SI、电源完整性分析工具HyperLynx PI、三维电磁场建模与仿真工具HyperLynx 3D EM、板级热分析工具HyperLynx Thermal、板级电磁兼容分析工具HyperLynx DRC、模拟/数模混合电路分析工具HyperLynx Analog。    

         借助HyperLynx电子电路仿真验证系列工具,工程师能够更加轻松地应对当今电子电路设计所面临的全方位的挑战。有效地减少产品的设计反复,缩短开发周期,加快产品的上市时间,并极大地提高产品的可靠性。

          

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信号与电源完整性仿真服务

Part 1------SI

1. DDRx总线的信号完整性与时序的仿真

基于IBIS或是SPICE模型评估DDR总线的信号完整性,包括过冲,下冲, 振铃,非单调性, 符号间干扰等等;优化信号的拓扑结构并分析信号间的串扰;结合仿真结果对设计提供最优的改善措施。验证DDR 总线的时序关系,优化信号拓扑结构,线 长,ODT 值等以确保设计满足系统时序的要求。

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DDR3 地址线信号仿真波形

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写状态时的ODT值的优化

 

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DDR3时序仿真报告

 

2. 高速串行信号完整性仿真

通过时域或频域的方式评估互连通道(PCIE, SATA, SRIO, LVDS,USB等等) 状态以确保信号低误码率的有效传输

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眼图轮廓

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 回波损耗

 

3. 利用IBIS-AMI模型进行高速串行通道的仿真

IBIS-AMI (Algorithmic Modeling Interface) 是专门针对 SerDes 收发信机创建的一种建模标准,用于对高速串行链路进行快速且具有重要统计意义的分析。通过3D EM萃取通道的S 参数,利用厂商提供的芯片,封装,连接器的模型对通道性能进行分析

 

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3D 模型萃取

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 3D 眼图分析

 

Part 2------PI

1. DC(直流压降 & 电流密度分析)

通过仿真电源平面层的直流压降(包括平面电压分布,电流分布),以及过孔、铜皮的电流密度与电流方向,考察电源平面层的承载电流能力。

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DC 分析

 

2.AC(频域阻抗分析)

电源阻抗分析是经典的PI分析方法,通过分析电源网络的阻抗,来找到最优的去耦电容策略和电容的数量和摆放位置,从而使芯片管脚处的电源波动稳定在噪声容限之内。

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频域阻抗分析

 

Part3------EMI

HyperLynx DRC 是一个强大、快速、可全面自定义的设计规则检查工具。它可以对不易仿真的复杂设计规则进行验证,例如EMI/EMC 规则。利用23 项标准设计规则检查(DRC,针对跨越平面分割的走线、参考平面更改、屏蔽和过孔等项目),您可以快速、轻松、准确地找出电路板中存在的可能导致EMI/EMC、信号完整性(SI) 和电源完整性(PI) 的问题。

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内置与自定义规则

 

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强大的DRC规则检查能力


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