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电源设计挑战与解决方案：从拓扑到EMC的全流程优化

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PDN设计挑战

由于多次迭代，对大型电路板使用典型的配电网络 (PDN) 设计方法使得电源完整性成为一项耗时且具有挑战性的任务。使用典型 PDN 设计方法的电源设计师和电源完整性工程师面临的一些设计挑战包括：

■ 早期功耗估算——没有电路板文件，您无法在设计周期的早期阶段（即原理图级别）对设计进行仿真。如果在运行基本模拟后发现布局中有问题，则需要多次迭代。

■ 数据重用和功效分布以进行仿真。

■ 将数据（Source, sink and discrete）传递回模拟环境。

■ 跟踪原理图更改– 原理图中的任何更改都需要通过将布局文件加载到PI 仿真工具并再次输入数据来重新启动该过程。如果某些分立元件（例如电容器或电感器）发生变化或网络名称发生变化，则此问题会更加复杂。

■ 分类和启用电源网络——了解大型电路板上的 PDN 可能是一项具有挑战性的任务。许多原理图系统都有未命名的网络，因此理解连接，尤其是通过所有过滤器结构可能会很棘手。在处理大量网络时，很容易在仿真中遗漏一些电源网络。因此，某些电源网络可能会丢失或无法按预期进行模拟。

在早期设计阶段进行准确的功耗分析可帮助您及早选择组件并克服 PDN 设计不足的缺点。它可以帮助您避免令人沮丧的设计周期迭代。

解决方案-Power Tree

Cadence Sigrity Power Tree（在文档的其余部分中称为 Power Tree）流程使您能够通过在原理图级别提供早期电源视图并启用基本的布局前分析来可视化和验证配电网络。Power Tree 是用于从网表中提取电源拓扑的原理图数据的可视化工具。它有助于及早估算您的设计的功耗。用于分析的源、接收器和组件信息可以从一个设计到另一个设计中用于设计中的通用零件编号。

对 PDN 的任何更改都可以直观地视为电源树的一部分。您还可以将一种设计的 PDN 与另一种设计进行比较，并在两者之间重用信息。Power Tree 应用程序推动了一个整体 PI 方法解决方案，该解决方案可自动执行模拟设置并提高效率。

■ 可以在原理图级别创建电源树。任何设计工程师都可以在原理图数据上运行 Power Tree 应用程序。

■ 如果对原理图进行了更改，很容易为设计重新生成或更新电源树。

■ 即使在创建布局文件之前，也可以将 PDN 可视化。您需要最少的输入来查看 PDN。

■ 可以重复使用来自多个原理图修订版的数据，并且可以通过比较原理图来跟踪更改。

■ 可以运行布局前仿真来验证树，包括设备选择和建模。

■ 应用完整的电源树时，仿真的自动设置可缩短 Power DC 和 Optimize PI 中的仿真时间。