Power SI 封装体和PCB焊球连接后进行执行的操作实例和设置办法

Sigrity PowerSI是IC封装和PCB设计快速准确的全波电磁场分析，作为专业的频域分析工具，为当前高速电路设计中面临的各种信号完整性(SI)、电源完整性(PI)和电磁兼容(EMI/EMC)分析提供快速准确的全波电磁场分析，并提供宽带 S参数提取以及频域仿真。PowerSI可以为IC封装和PCB设计提供快速准确的全波电磁场分析，从而解决高速电路设计中日益突出的各种PI和SI问题：如同步切换噪声（SSN）问题，电磁耦合问题，信号回流路径不连续问题，电源谐振问题，去耦电容放置不当问题以及电压

Allegro的全称是Cadence Allegro PCB Designer，是Cadence公司推出的一套完整的、高性能印制电路板设计套件。它为创建和编辑复杂、多层、高速、高密度的印制电路板设计提供了一个交互式、约束驱动的设计环境。它允许用户在设计过程的任意阶段进行定义、管理和验证关键的高速信号，并能抓住今天最具挑战性的设计问题。Allegro印制电路板设计提高了PCB设计效率和缩短设计周期，让您的产品尽快进入量产。Allegro是我们目前高速PCB设计中使用最多的工具。

眼图，是由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成眼图。其是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称 为 “眼图”。

戴维南终端匹配技术或者也叫做双电阻终端匹配技术，采用两个电阻来实现终端匹配，R1和R2的并联组合要求同信号线的特征阻抗Z0匹配。R1的作用是帮助驱动器更加容易地到达逻辑高状态，这通过从VCC向负载注入电流来实现。与此相类似，R2的作用是帮助驱动器更加容易地到达逻辑低状态，这通过R2向地释放电流来实现。

串联终端匹配技术，也称之为后端终端匹配技术，不同于其它类型的终端匹配技术，是源端的终端匹配技术。串联终端匹配技术是在驱动器输出端和信号线之间串联一个电阻。驱动器输出阻抗R0以及电阻R值的和必须同信号线的特征阻抗Z0匹配。对于这种类型的终端匹配技术，由于信号会在传输线、串联匹配电阻以及驱动器的阻抗之间实现信号电压的分配，因而加在信号线上的电压实际只有一半的信号电压。

并联终端匹配是最简单的终端匹配技术：通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到VCC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配，以消除信号的反射。如果R同传输线的特征阻抗Z0匹配，不论匹配电压的值如何，终端匹配电阻将吸收形成信号反射的能量。终端匹配到VCC可以提高驱动器的源的驱动能力，而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。

电压分布在每一层的颜色都会按照最小值和最大值的区间自动调节，注意：电压在地平面和电源平面上的不同分布情况 GND1 PO

在研究由反射引起的振铃效应前，先讨论由电路谐振引起的振铃效应。在时钟速度高达10MHz的数字系统中，振铃（Ringing）现象是设计中的显著问题。传导系统对输入信号的响应，在很大程度上取决于系统的尺寸是否小于信号中最快的电气特性的有效长度，反之亦然。电气特性的有效长度由它的持续时间和传播延迟决定，即l=Tr/D（Tr =上升时间，ps；D=延迟，ps/in）。如果走线长度小于有效长度的1/6，该电路表现为集总系统，如果系统对输入脉冲的响应是沿走线分布的，称之为分布系统。

信号沿传输线传播时，其路径上的每一步都有相应的瞬态阻抗，无论是什么原因使瞬态阻抗发生了变化，信号都将产生反射现象，瞬态阻抗变化越大，反射越大。

简单的说，传输线是由两条有一定长度的导线组成。如信号在走线上的传输时间大于电平跳变上升/下降时间的一半，则该走线判定为传输线。

信号完整性是指信号在信号线上的质量。信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候，具有所必需达到的电压电平数值。差的信号完整性不是由某一因素导致的，而是由板级设计中多种因素共同引起的。特别是在高速电路中，所使用的芯片的切换速度过快、端接元件布设不合理、电路的互联不合理等都会引起信号的完整性问题。具体主要包括串扰、反射、过冲与下冲、振荡、信号延迟等。

随着信息宽带化和高速化的发展，以前的低速PCB已完全不能满足日益增长信息化发展的需要，人们对通信需求的不断提高，要求信号的传输和处理的速度越来越快，相应的高速PCB的应用也越来越广，设计也越来越复杂。

SI分析的前期准备完成之后，就可以进行信号完整性分析了，执行Analyze/SI EMI Sim/Probe命令，然后选择需要进行SI分析的网络或者差分对（模型分配中必须设置好差分对），如下图所示：

高速高密度多层PCB板的SI/EMC(信号完整性/电磁兼容)问题长久以来一直是设计者所面对的最大挑战。然而，随着主流的MCU、DSP和处理器大多工作在100MHz以上(有些甚至工作于GHz级以上)，以及越来越多的高速I/O埠和RF前端也都工作在GHz级以上，再加上应用系统的小型化趋势导致的PCB空间缩小问题，使得目前的高速高密度PCB板设计已经变得越来越普遍。许多产业分析师指出，在进入21世纪以后，80%以上的多层PCB设计都将会针对高速电路。