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一個(gè)還好,兩個(gè)不行,那三個(gè)怎么辦呢?

發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 14:56

作者:一博科技高速先生自媒體成員  黃剛 孫宜文


暮色朦朧,月光漫上云彩,拔地而起的高樓大廈在月光的映射下似一個(gè)個(gè)巍峨的巨人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去眼前聳立著一座高大雄偉的建筑物,雖然瀕臨鬧市區(qū),但是卻顯得格外安靜,與天色一起暗淡下來(lái)的還有高速先生的新成員雷豹的心情:自己信心滿(mǎn)滿(mǎn)仿真的電源,找不到問(wèn)題所在。這事還要從昨天說(shuō)起。


由于雷豹同學(xué)正處在學(xué)習(xí)階段,昨天師傅Chris給雷豹安排了一個(gè)仿真練習(xí)項(xiàng)目,要求是仿真電源壓降,雷豹拿到后,激動(dòng)的看了看要求,嘴角微微揚(yáng)起,這不是之前自己練習(xí)過(guò)很多遍的壓降仿真嗎?易如反掌,呵呵。可惜雷豹飄了,沒(méi)有看到Chris給他要求后嘴角泛起的詭異笑容,想必事情沒(méi)那么簡(jiǎn)單。


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雖然思想上輕視,但行動(dòng)上要重視,雷豹拿到文件后,立馬進(jìn)入工作狀態(tài),仔細(xì)檢查了PCB設(shè)計(jì)文件,一點(diǎn)細(xì)節(jié)都不放過(guò),確認(rèn)無(wú)誤后開(kāi)始仿真0.8V,Duang的一下很快啊,雷豹跑出了結(jié)果:



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壓降結(jié)果:PASS 電流密度:PASS 開(kāi)門(mén)紅,雷豹一鼓作氣仿真第二個(gè)電源0.55V:



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壓降結(jié)果:PASS 電流密度:PASS


雷豹咧著嘴整理好數(shù)據(jù)報(bào)告,通過(guò)郵箱發(fā)送給了師傅Chris,Chris問(wèn):這么快?看了眼報(bào)告,果然這小子還是疏漏了呀。師傅說(shuō):你把這兩種電源同步仿真一下,再整理一份報(bào)告給我。

這不一樣嘛,雷豹雖然不情愿卻還是做了,沒(méi)想到這次的結(jié)果大相徑庭。


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兩個(gè)電源的壓降都FAIL。 于是就有了文章開(kāi)頭那一幕,雷豹心情低落的看著仿真數(shù)據(jù)。不甘心的雷豹來(lái)回鼓搗了好幾遍,卻始終分析不出來(lái)原因??吹竭@一幕的師傅覺(jué)得他的身影有些孤單,拍了拍人機(jī)合一的雷豹:豹子呀,想不想兩個(gè)電源都PASS?雷豹抬頭看著師傅:真的可以嗎,師傅? 師傅看到了雷豹眼神中的渴望:豹子啊,這里面的水太深你把握不住,還是師傅來(lái)吧。隨即師傅操作鼠標(biāo)熟練的打開(kāi)兩種仿真狀態(tài)下的GND層電流密度以及Report中的壓降參數(shù):你仔細(xì)看看有什么區(qū)別?雷豹盯著師傅圈出的參數(shù)以及GND層的電流密度,恍然大悟。



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GND層的壓降對(duì)比能看出,單個(gè)電源仿真和兩個(gè)電源一起仿真,GND層的壓降差別很大,雷豹打開(kāi)PCB設(shè)計(jì)一看,原來(lái)只有一個(gè)GND層。師傅繼續(xù)說(shuō):“這樣兩個(gè)電源同步仿真的時(shí)候,就會(huì)共用一個(gè)回流地,這樣地平面的回流就會(huì)顯得擁擠啦。”對(duì)比電流密度,確實(shí)有這個(gè)變化,是自己疏忽了。


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總結(jié)下來(lái),一直以為壓降只關(guān)注電源層卻忽略了GND層。還好電流小,假如是GND層面少且電流大的情況下,分開(kāi)電流仿真誤差會(huì)更大,說(shuō)不定密度已經(jīng)超過(guò)了100A/mm2,壓降不合格卻渾然不知,這樣就無(wú)法仿真出正確的結(jié)果,便無(wú)法針對(duì)性的提出修改和優(yōu)化建議去完善單板電源系統(tǒng),最終會(huì)導(dǎo)致板級(jí)電源在實(shí)際工作中出現(xiàn)的種種問(wèn)題。