PowerDC PCB学习笔记(一)

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PowerDC PCB学习笔记(一)――实战仿真Altera CycloneIII Starter Kit v7.2开发板的DC特性  作者:frm
http://blog.ednchina.com/frm/
 原文PDF文档下载   PowerDC 是Sigrity公司的高速电路信号及电源完整性分析EDA软件SpeedXPSuite中的一个组件。主要用来作DC电源分析。包括：整板的电流分布，电流密度和热点分布（温度热点）等。
  PowerDC 工作流程
PowerDC的工作流程由九步组成：
1.       调用/创建一个PCB Layout。
2.       检查PCB的堆栈（Stackup）。
3.       建立电源和地网络。
4.       建立电源跌落分析
5.       建立阻抗分析
6.       建立约束条件
7.       运行仿真
8.       察看结果
9.       导出报告
  为了更好的学习该软件，我们需要先了解一些基本概念：
  Q: PowerDC，PowerSI和OptimazePI的各自功能？
A: PowerDC工具主要是作PCB或Package的DC电源分析。包括，整板的电流分布，电流密度和热点分布（温度热点）。
  PowerSI工具主要是作PCB或Package的AC电源分析。包括，电源纹波，EMI特性（近场扫描热点）等。
  OptimazePI工具很像PowerSI，而且是它可以帮助自动分布Cap的位置和Cap值的优化。
  Q: Multiphase VRM的概念？
A: Multiphase VRM的概念会出现在计算机主板等复杂效率的电源系统中。通俗的概念就是多个同电压的电源采用分时供电的方式为一个负载供电。其它系统很少用到。
  Q: Sense Line的概念？
A: Sense Line是一种对电源补偿计算的概念。就是设置Sink IC的点为固定电源（比如：1.2V），那么PowerDC会自动计算Sense Line上电源输出点的电源应该为多少（比如，1.22V）。主要是考虑PCB上电源线的阻抗引起的压降。
  VRM：Voltage Regulator Module,是指的电源输出。
  Sinks：是指吸收电流的电路，一般是指IC。
  Interconnects：是指给电源网络之间的互相关系。可以利用Setup Interconnects将跳线两端的2V5和VCC25电源连接。
 项目实战对Altera CycloneIII的Starter Kit Board进行相关DC分析和热点仿真。  从Altera的官方网站下载：CIII_Starter_Kit-v7.2.0.exe 安装包。并进行安装。
安装后，在E:\Altera\72\kits\cycloneIII_3c25_start下可以找到CycloneIII Starter Kit v7.2开发板的全部相关资料。

其中，原理图和PCB相关的内容都在board_design_files目录下。
       我们从原理图来分析一下就可以知道整板主要的电源包括：

电源网络名称	负载	VRM电源	电压值
12V	整板电路	AC/DC 12V Adapter	12V
VCC25	DDRAM、Level Shifter、SRAM CORE、FLASH、USB BLASTER、KEYPAD等	LTM4603EV-1	2.5V
VCC125	DDRAM Ref Voltage、FPGA Bank Ref Voltage	LTC3413	1.25V
VCC33	USB BLASTER、LED、SRAM I/O	LT1959	3.3V
VCC12	FPGA CORE	LT1959	1.2V
VCC18	FLASH CORE	LT1959	1.8V

  具体原理图可从此处下载。
  然后，打开 Brd2Spd Translator。将Cadence Allegro支持的Brd格式PCB文件转换为可以有Sigrity PowerDC PCB能够打开的spd格式的文件。

 

 注意：Cadence SPD的版本应该是15.7以上的。 然后，打开PowerDC PCB。点击File->New：
 
窗口右侧的Work flow窗口就是我们上面提到的工作流程的9个步骤：

 

下面我们根据9个步骤逐步完成对实验内容：
步骤1: 调用/创建一个PCB Layout
点击 Workflow-> Manage Workspace->Load a New/Different Layout
会弹出Attach Layout File 对话框。
选择 Load an existing layout，然后点击OK。选择刚才转换的CycloneIII_SB_3C25.spd。如下图所示：
 
  待续…….
  相关文档下载：
CIII_Starter_Kit-v7.2.0.exe  开发板安装包
  CycloneIII_SB_3C25.pdf 原理图
  CycloneIII_SB_3C25.brd  Cadence Allegro PCB 文件
  CycloneIII_SB_3C25.SPD Sigrity PCB文件