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HyperLynx多板仿真第十五讲

目录

CONTENTS

引言

多板仿真基础

HyperLynx多板仿真设置

多板仿真结果分析

多板仿真中的常见问题及解决方案

HyperLynx多板仿真应用案例

01

CHAPTER

引言

介绍HyperLynx多板仿真的基本概念、原理和应用，使读者能够了解并掌握该技术。

目的

随着电子系统的复杂度和集成度不断提高，多板仿真技术在信号完整性、电源完整性和电磁兼容性等方面的应用越来越广泛。

背景

多板仿真的定义

多板仿真是指对多个电路板或模块进行联合仿真，以评估整个系统的性能。

多板仿真的重要性

多板仿真能够模拟实际工作环境中的信号传输、电源分配和电磁干扰等问题，有助于提高设计的可靠性和稳定性。

多板仿真的应用场景

多板仿真广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域的复杂电子系统设计中。

HyperLynx软件的功能

01

HyperLynx是一款专业的电子设计自动化（EDA）软件，提供了强大的多板仿真功能，能够对信号完整性、电源完整性和电磁兼容性等方面进行全面分析。

HyperLynx软件的优势

02

HyperLynx软件具有高效、准确、易用等特点，能够帮助设计师快速发现并解决潜在的设计问题，提高设计效率和质量。

HyperLynx软件的应用范围

03

HyperLynx软件广泛应用于电子、通信、航空航天等领域的复杂电子系统设计中，是电子设计师必备的工具之一。

02

CHAPTER

多板仿真基础

由多层导电层和绝缘层交替叠加而成，具有高密度、高性能和高可靠性等特点。

多层板

适用于高频信号传输，具有低损耗、低串扰和高稳定性等特点。

高频板

刚性板具有较高的机械强度和稳定性，而柔性板则具有可弯曲、可折叠的特点，适用于特殊应用场景。

刚性板与柔性板

包括反射、串扰、衰减等，对信号完整性产生不良影响。

信号传输线效应

端接匹配技术

拓扑结构

通过源端和负载端的阻抗匹配，减少信号反射和失真，提高信号传输质量。

不同的电路拓扑结构对信号完整性产生不同影响，需根据实际需求进行优化设计。

03

02

01

将电源从电源端分配到各个负载端，需考虑电压降、电流分配和噪声等问题。

电源分配网络

在电源和地之间放置去耦电容，滤除高频噪声，提高电源稳定性。

去耦电容

将电源平面分割成多个区域，分别供电给不同的电路模块，减少电源噪声和干扰。

电源平面分割

电磁屏蔽

采用金属屏蔽罩、接地平面等措施，减少电磁干扰的传播和接收。

电磁干扰

包括传导干扰和辐射干扰，对电路性能和稳定性产生不良影响。

滤波技术

在信号传输路径上加入滤波器，滤除特定频率的干扰信号，提高电磁兼容性。

03

CHAPTER

HyperLynx多板仿真设置

根据实际需求选择合适的仿真器，如HyperLynx等。

选择合适的仿真器

将需要仿真的电路板文件导入到仿真环境中。

导入电路板文件

包括设置仿真时间、仿真步长、仿真温度等参数。

设置仿真环境参数

1

2

3

设置电路中的元件参数，如电阻、电容、电感等。

电路参数设置

设置传输线的特性阻抗、传播速度等参数。

传输线参数设置

设置仿真端口的类型、位置、阻抗等参数。

端口设置

边界条件设置

根据实际电路情况设置合适的边界条件，如开路、短路等。

约束设置

设置电路中的约束条件，如电流限制、电压限制等。

初始条件设置

设置电路仿真的初始条件，如初始电压、初始电流等。

04

CHAPTER

多板仿真结果分析

03

时序分析

检查信号的时序关系，确保满足设计要求，如建立时间和保持时间的验证。

01

时域波形图

展示信号在时间轴上的变化，包括上升时间、下降时间、延迟等关键参数。

02

串扰分析

评估信号在传输过程中受到其他信号线干扰的程度，以及由此产生的误码率。

展示电路板周围的电场分布情况，用于分析电磁干扰问题。

电场分布图

展示电路板周围的磁场分布情况，用于分析电磁兼容性问题。

磁场分布图

评估电路板产生的电磁辐射是否符合相关标准和规范。

电磁辐射

根据仿真结果，分析信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等方面的问题。

结果解读

针对分析结果，提出相应的优化建议，如调整布局、改进走线、增加去耦电容等。

优化建议

根据优化建议进行迭代仿真，验证优化效果并持续改进设计。

迭代仿真

05

CHAPTER

多板仿真中的常见问题及解决方案

信号完整性问题表现

信号失真、延时、过冲、下冲等。

解决方案

优化布线、调整驱动端和接收端阻抗、使用合适的端接策略、采用信号完整性仿真工具进行分析和优化。

电源完整性问题表现

电源噪声、电压波动、电源地弹等。

解决方案

增加电源平面和地平面的电容、使用去耦电容、优化电源分配网络、采用电源完整性仿真工具进行分析和优化。

电磁辐射、电磁干扰等。

电磁兼容性问题表现

优化布局布线、减少环