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プリント基板に実装するLSIの高速化・低電圧化に伴い、電源系雑音の問題が顕在化しています。
PIStreamは電源系雑音の設計指標となるターゲットインピーダンスを満足するための設計を支援します。
PIStreamはLSIが誤動作しない指標となるターゲットインピーダンスを満足するようなキャパシタの位置・個数や電源プレーン形状の設計検討が可能です。また、簡易なGUIと高速な解析アルゴリズムにより、開発に追われる設計者や、パワーインテグリティー設計になれていない設計者でも、コストと品質を意識した設計を容易に行うことができます。
インプットインピーダンスがターゲットインピーダンス以下となるためのカットアンドトライが可能です。
例えば、画面1は初期部品レイアウト状態での対象LSI位置でのインプットインピーダンス解析結果です。赤丸の周波数帯域で、インプットインピーダンスがターゲットインピーダンスを上回っています。これはこの周波数帯域でLSIが電流を消費する際、電圧の揺らぎが大きくなることを意味しています。
インプットインピーダンスを下げるために、対象LSI周辺に4個キャパシタを追加します(画面2の左下のLSI周辺の赤丸)。その結果、画面3の通り、インプットインピーダンスがターゲットインピーダンス以下になっています。この様にキャパシタの追加位置や個数の有効性を確認できます。
LSIからの電源ノイズの伝達をトランスファーインピーダンスとして算出します。
画面4がトランスファーインピーダンスをグラデーション表示で表した結果です。赤系がトランスファーインピーダンスが高いことを意味し、ノイズ源LSI(左下のLSI)が電流を消費した際に電圧変動(雑音)が大きくなることを示しています。
対策検討方法の一例としては、画面5の赤丸の位置にキャパシタを追加します。これにより赤系がなくなり、トランスファーインピーダンスが下がったことが確認できます。つまりノイズの拡散が抑制できたことになります。
この様にしてノイズ源LSIが原因となる電源雑音の広がりと対策を検討することができます。
カタログをご希望の場合は対象製品名と必要部数を、お問い合わせの場合は本文中に”製品名”のご記入をお願いいたします。
