Jump to content

    
nden

САПР Cadence Sigirty Опимизиация тополгии цепей питания по частотной составляющей

Recommended Posts

2 hours ago, PorychikKize said:

А не сориентируете на конкретный чип? (такие схемы питания пока не делал, но хочу посмотреть на них).

В контексте предыдущего обсуждения, скорее всего речь про ISL68127. На мой взгляд - экзотика, вдохновленная примером VCU128.

 

Есть более интересные экземпляры у TI и других, в т.ч. двухканальные:

TPS53681 (TI) и его коллеги с меньшим числом фаз (TPS53467, 53667) - самый народный выбор, вырезаны засекреченные функции, открыта документация и софт. Не может работать в чисто 8-фазном варианте. Потенциально существует 8-фазный вариант (TPS53688), но открытой информации нет, и не понятно, будет ли.

IR35201 / IR35215 (IR/Infineon) - вероятно, много лет были лучшими на рынке, но получить документацию + софт и что-то на них сделать без помощи производителя может быть довольно трудно.

PXE13xx (Primarion/Infineon) - вообще тайна, покрытая мраком.

Конечно же, у MPS тоже что-то есть, но не знаком.

On 8/17/2020 at 3:00 AM, EvilWrecker said:

Конденсаторы на топе, если у бга шаг 1мм, то при адекватной длине фанаута(не в центр между шарами, а максимально близко к конкретному шару), угол фанаута не 45гр, а например 30(+- копейки)- так можно выводить из глубины бга трассу 0.1мм  через все препятствия с зазором 0.1мм. 

А с паяемостью не возникает проблем? Часто хочется притянуть переходные поближе к шарам и подключать толщиной в диаметр пада :) Но говорят, что это может плохо отразиться на качестве пайки, поэтому приходится обходиться без таких волнующих экспериментов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 minutes ago, Flood said:

Часто хочется притянуть переходные поближе к шарам и подключать толщиной в диаметр пада :)

Для питания и земли так и надо делать.

20 minutes ago, Flood said:

А с паяемостью не возникает проблем?

Говоря про попсовые нормы, а именно расстояние между краем пада компонента и краем пада виа в 0.1мм и той самой широкой соединяющей трассой(толщиной как минимум в пад), ориентирование фанаутов не симметрично от центра(как автомат ставит) а микс любых направлений, максимальном вскрытии маски в 0.05мм- проблемы вообще говоря невозможны.

24 minutes ago, Flood said:

Но говорят, что это может плохо отразиться на качестве пайки, поэтому приходится обходиться без таких волнующих экспериментов.

Это такие же сказки как и "риск связанный с удалением неиспользуемых падов" и использованием освободившегося места под разводку:biggrin:- если все делать нормально, никаких проблем не будет. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, EvilWrecker сказал:

Это такие же сказки как и "риск связанный с удалением неиспользуемых падов" и использованием освободившегося места под разводку:biggrin:- если все делать нормально, никаких проблем не будет. 

Удаление неиспользуемых падов - это вообще как? Имеется ввиду БГА? Рисуется картина - сплюснутый шарик над маской, а под маской - дорожки.

И что значит - делать нормально?

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, PorychikKize said:

А не сориентируете на конкретный чип? (такие схемы питания пока не делал, но хочу посмотреть на них)

ISL68137, ISL681X7, ISL681X4

3 hours ago, Flood said:

В контексте предыдущего обсуждения, скорее всего речь про ISL68127. На мой взгляд - экзотика, вдохновленная примером VCU128

В пользу выбора ШИМ от Intersil/Renesas повлияли несколько факторов, основные из них - наличие открытой документации, доступноость у постащика, положительный опыт применения коллегами в других устройствах.

ПС: это ровно такая же "экзотика", как и "цифровые" ШИМ последних линеек от TI, Infineon - функционал можно сказать идентичный, с небольшими нюансами. Полную документацию что на шим-контроллеры, что на силовые транзисторные ключи последних моделей Инфинеон предоставляет только при подписании соглашения о неразглашении.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 минут назад, nden сказал:

Полную документацию что на шим-контроллеры, что на силовые транзисторные ключи последних моделей Инфинеон предоставляет только при подписании соглашения о неразглашении.

И это при том, что Infineon начал движение в сторону открытости, но пока не уверенное и не последовательное. В самые современные отладки Xilinx они продавили свои IR35215, но при этом даже не открыли на него даташит, не говоря уже по полную документацию, eval-борды и софт.

Кстати, свежие и наиболее мощные силовые ключи у TI также закрыты NDA.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, Flood said:

Удаление неиспользуемых падов - это вообще как? Имеется ввиду БГА? Рисуется картина - сплюснутый шарик над маской, а под маской - дорожки.

Нет конечно:laugh1:- речь сугубо про виа и сквозные пады

5 hours ago, Flood said:

И что значит - делать нормально?

То и значит, по правде говоря- так чтобы действия в одном месте не становились причиной нивелирования результатов в другой. Как пример- излюбленные игры(всякие местные и не очень дезигн хаусы это дело любят) с засовыванием под бга виа немыслимых размеров с дичайшими отступами от полигона, естественно без удаления падов неиспользуемых(во время роутинга). Иначе, как говорят, "Не по технологии!"(с):lol2: Итог: узкие перешейки в питании на весь бга, иногда с разрывами- после этого все ранее упомянутые махинации смысла не имеют.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 hours ago, Flood said:

Как это часто бывает, тема усохла после переноса из прежнего места в глубины форума?

3 страницы обсуждения проекта без схемы и топологии?

:) хотите продолжить?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 8/11/2020 at 9:55 PM, EvilWrecker said:

В порядке чистого любопытства позвольте спросить- не помог совет:biggrin:?
1.png
Мне как-то любопытно стало- зашел на ютуб канал псбсофта посмотреть типа мастер класс, как увидел "фильтрующие" конденсаторы(от чего фильтрует?)/ уход от ответа на вопрос про расчет таргета/ SPICE модели(?) конденсаторов(вопрос про местный розлив) вместо S параметров/ резонансы в PDN на 889МГц и пр. удивительные истории, так сразу повеселел- ну а рассказ про подбор частоты в которой соблюдается таргет для ддр3/4(да и остальное из ответов)почти тянет на сенсацию:lol2: И к слову, почему именно SIGRITY?
 

Добрый день,

Давайте разберемся, почему вы против термина "фильтрующий конденсатор"?
Насколько я понимаю, английский термин decoupling capacitor принято переводить по-разному, а именно:
- сглаживающий
- развязывающий
- блокировочный
- фильтрующий
- наверное, еще шунтирующий
- возможно, есть еще, так сходу не вспомню...

Терминология не очень устоялась, но все эти термины имеют право на жизнь, разве нет?
В конце концов, функция данного конденсатора состоит именно в фильтрации питания, сглаживания пульсаций в цепях питания, шунтировании возвратных токов питания, предоставления локального высокочастотного источника энергии для микросхемы-потребителя, около которой он установлен. Вы против?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minutes ago, PCBtech said:

Добрый день

Здравствуйте

53 minutes ago, PCBtech said:

Давайте разберемся, почему вы против термина "фильтрующий конденсатор"?

Конечно, давайте- предлагаю в качестве старта взять ваш вопрос, а именно

53 minutes ago, PCBtech said:

Насколько я понимаю, английский термин decoupling capacitor принято переводить по-разному, а именно:

Здесь сразу хочется спросить- где именно принято так переводить(по-разному)? Если опираться на приведенный список то:
1) сглаживающий - видится местным изобретением, точно зависит от контекста 
2) развязывающий - это и есть decoupling, антагонист coupling
3) блокировочный - видится также местным изобретением, но с 90% вероятностью полагаю что речь идет об AC coupling capacitor, он же DC blocking capacitor
3) фильтрующий - это и есть filtering capacitor
4) наверное, еще шунтирующий - ага, shunt capacitor, плюс разные нейминги из мира аналоговой электроники.
Однако вернемся к filtering vs decoupling и возьмем первую попавшуюся трактовку из интернетов

Quote

Decoupling is when capacitors are used as on-demand energy supplies for voltage transients of various lengths. Filtering is the practice of blocking or permitting frequencies in circuit stages.

Довольно простое, но полностью исчерпывающее определение- и говоря в контексте этой темы, decoupling сильно превалирует над filtering.

53 minutes ago, PCBtech said:

В конце концов, функция данного конденсатора состоит именно в фильтрации питания

Нет, хотя такую функцию он выполнять может- как и фильтр быть декапом. Вопрос в том что смена ролей означает неоптимальную работу и заблуждение.
6efe88d5aaa9b1f33b46ffecc3afde11.png

53 minutes ago, PCBtech said:

шунтировании возвратных токов питания

Да, хотя слово "шунтирование" в данном контексте так себе.

53 minutes ago, PCBtech said:

предоставления локального высокочастотного источника энергии для микросхемы-потребителя

"Высокочастотный" - это сколько? И почему именно высокочастотный? А так, если убрать огрехи описания и сфокусироваться на запасании/отдаче энергии, то выйдет тот самый декап.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, EvilWrecker said:

Здравствуйте

Конечно, давайте- предлагаю в качестве старта взять ваш вопрос, а именно

Здесь сразу хочется спросить- где именно принято так переводить(по-разному)? Если опираться на приведенный список то:
1) сглаживающий - видится местным изобретением, точно зависит от контекста 
2) развязывающий - это и есть decoupling, антагонист coupling
3) блокировочный - видится также местным изобретением, но с 90% вероятностью полагаю что речь идет об AC coupling capacitor, он же DC blocking capacitor
3) фильтрующий - это и есть filtering capacitor
4) наверное, еще шунтирующий - ага, shunt capacitor, плюс разные нейминги из мира аналоговой электроники.
Однако вернемся к filtering vs decoupling и возьмем первую попавшуюся трактовку из интернетов

Довольно простое, но полностью исчерпывающее определение- и говоря в контексте этой темы, decoupling сильно превалирует над filtering.

Нет, хотя такую функцию он выполнять может- как и фильтр быть декапом. Вопрос в том что смена ролей означает неоптимальную работу и заблуждение.
6efe88d5aaa9b1f33b46ffecc3afde11.png

Да, хотя слово "шунтирование" в данном контексте так себе.

"Высокочастотный" - это сколько? И почему именно высокочастотный? А так, если убрать огрехи описания и сфокусироваться на запасании/отдаче энергии, то выйдет тот самый декап.

Если уж пользоваться произвольно взятыми источниками из интернета, то вот вам другое объяснение.
Decoupling capacitors connect between the power source (5V, 3.3V, etc.) and ground. It's not uncommon to use two or more different-valued, even different types of capacitors to bypass the power supply, because some capacitor values will be better than others at filtering out certain frequencies of noise. ИСТОЧНИК ЦИТАТЫ

И мое мнение совпадает с этим - с помощью развязывающих конденсаторов мы выполняем фильтрацию определенных составляющих в частотном спектре шумов в цепях питания. Шумы эти порождаются работой микросхемы, например, ЦПУ, ПЛИС или памяти. Она работает на определенных частотах, в зависимости от того, как это установил схемотехник и/или программист. И проблема может возникнуть, если на частотах, кратных ее рабочей частоте, не будет фильтрации в цепях питания. Это может вызвать нежелательные сбои других микросхем.
Представим себе, что частотные характеристики вашей системы питания (PDN) таковы, что имеют резонансные свойства на критической частоте (например, кратной частоте работы нашей изучаемой микросхемы). И представим себе, что вы расставили развязывающие конденсаторы вокруг нее, но без учета их высокочастотных фильтрующих свойств. Ну, не те номиналы выбрали. И представим себе, что ровно в той точке, где у вашей трассировки резонанс, то есть "узкое горло" для передачи энергии на данной частоте, у вашей сетки развязывающих конденсаторов тоже антирезонанс. То есть их совокупное сопротивление слишком велико на этой частоте. Ну просто не посчитали параметры, и конкретные частоты в спектре шума, создаваемого в питании при работе этой микросхемы, не отфильтровываются в достаточной степени.

Вы хотите сказать, что в такой ситуации вы будете гарантировать работу всей остальной схемы?

Ладно, я, конечно, придираюсь, мне термин "развязывающие" тоже нравится больше, но всю жизнь, когда я хоть как-то занимался схемотехникой (сто лет назад), все вокруг меня называли их фильтрующими или блокировочными. Старая школа. А вы тоже, я считаю, придираетесь, вот так то.
Впереди разбор полёта по другим абзацам того поста, так что не расслабляемся :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, PCBtech said:

Если уж пользоваться произвольно взятыми источниками из интернета, то вот вам другое объяснение.

Sparkfun? Попытка не засчитывается- сайты радиолюбителей не интересны, там и не такое напишут. Однако даже вырывая фразу из контекста(которая, к слову, не является определением, а сугубо попыткой объяснить "работу банки радиолюбительским способом"), а именно:

Quote

because some capacitor values will be better than others at filtering out certain frequencies of noise.

вы все равно приводите неверную цитату- ведь в самом начале фразы эти конденсаторы названы не иначе как decoupling capacitors:bye:

3 hours ago, PCBtech said:

Представим себе

По правде говоря я не любитель представлять и фантазировать, поэтому не могу не спросить еще раз

3 hours ago, PCBtech said:

вы расставили развязывающие конденсаторы вокруг нее, но без учета их высокочастотных фильтрующих свойств.

Что означает "высокочастотные", сколько это в герцах, и почему именно они высокочастотные?

3 hours ago, PCBtech said:

и конкретные частоты в спектре шума, создаваемого в питании при работе этой микросхемы, не отфильтровываются в достаточной степени.

Нет связи с первой половиной цитируемого предложения и предшествующим ему- есть задачи decoupling, есть задачи фильтрации.

3 hours ago, PCBtech said:

А вы тоже, я считаю, придираетесь, вот так то.

Мне придирки как таковые неинтересны принципиально, т.к. даже в контексте их использования для мня нет разницы никакой в любом виде, неважно согласятся с ними или нет- а интересно мне смешение/не смешение понятий. Интерес конечно же сугубо развлекательный, ни на что более я не рассчитываю от этого форума:biggrin:

3 hours ago, PCBtech said:

Впереди разбор полёта по другим абзацам того поста, так что не расслабляемся :-)

Мне напрягаться нет причин, но если у вас другое мнение- пробуйте конечно, особенно за определение  таргета и ддр.  Главное не забывать предел своих возможности :laugh1: Как впрочем и не уходить от ответа на существующие вопросы.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, PCBtech said:

И проблема может возникнуть, если на частотах, кратных ее рабочей частоте, не будет фильтрации в цепях питания. Это может вызвать нежелательные сбои других микросхем.

А поподробнее можно? Шибко интересно:biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 minutes ago, EvilWrecker said:

А поподробнее можно? Шибко интересно:biggrin:

Э... ну вот с сайта ARROW поподробнее. Чуваки только тем и занимаются, что продают decoupling capacitors. Или ARROW тоже не авторитет?

Decoupling Capacitor Function

Decoupling capacitors are used to counter disturbances from many different sources. Synchronously switched logic and data busses can cause large instantaneous current flows that draw significant charge from the local power delivery system (PDS). When these instantaneous loads occur, inductance in the PDS prevents the power supply in the design from instantaneously delivering extra current to the load, and this can cause the local supply voltage to dip or ring.

Decoupling capacitors help to provide a local instantaneous charge source that prevents the voltage source from dipping and a bypass path that dampens ringing. Noise on the PDS is also locally damped, helping the local circuit remain unaffected by ripple on the power plane that could otherwise disturb the circuit. This effect also extends to noise from other portions of the design when they experience instantaneous current draws. Not only do their own decoupling capacitors provide local stabilization of the voltage supply, when any residual disturbance reaches other portions of the design, it is further reduced by the local decoupling in that portion of the circuit. Finally, bypass caps used in decoupling roles help to shunt high frequency return paths and prevent them from flowing between circuit areas and potentially causing circuit malfunctions or system level EMI problems. You can learn more about bypass capacitance and why it matters here.

Вы слишком упрощаете. Не надо представлять конденсатор как простенькую ёмкость, подсоединенную к ножке микросхемы, типа "запас энергии". Если так думать, то можно получить проблемы на сложных проектах. PDN печатной платы - это сложная и комплексная система, имеющая свои частотные характеристики, это реально фильтр, имеющий свои резонансы, и их хорошо бы знать - для этого и нужны инструменты типа Sigrity.

Теперь разберем следующий вопрос:
чем вам не понравилось упоминание SPICE-моделей конденсаторов?
Вы пишете "SPICE модели(?) конденсаторов(вопрос про местный розлив) вместо S параметров/ "

Да, действительно, Sigrity использует именно библиотеку SPICE-моделей конденсаторов. Конденсатор представлен как цепочка R-L-C. Большинство производителей конденсаторов предоставляют модели именно в формате SPICE.

А вот с S-параметрами совсем другая ситуация, их не так просто раздобыть для конкретного типа конденсатора, и кроме того, при работе с ними нужно понимать начальную и конечную частоту, для которой эта модель действительна. А это не очень-то удобно.

Ну так в чём же у вас претензия к применению SPICE-моделей конденсаторов при моделировании PDN в Sigrity? Проясните, пожалуйста.

Share this post


Link to post
Share on other sites
50 minutes ago, PCBtech said:

Э... ну вот с сайта ARROW поподробнее. Чуваки только тем и занимаются, что продают decoupling capacitors. Или ARROW тоже не авторитет?

Начну с конца- нет не авторитет, и даже не потому что отсутствует знак равенства между "продают decoupling capacitors" и "являются источником знания по pdn design и связанных аспектов", а потому что подразумевая пусть и произвольную ссылку из интернета, предполагается "источник" знания. Если это неочевидно, зайдем от противного на примере ранее упомянутого Sparkfun- текст по ссылке не от "источника" знания, а самого что ни на есть "потребителя", со своим, так сказать, специфическим мнением:biggrin: Это больше подходит к категории "там так принято переводить", а точнее считать.

Касаемо приведенного текста- что из отмеченного жирным шрифтом является аргументом и к чему конкретно?

50 minutes ago, PCBtech said:

Вы слишком упрощаете.

А сможете показать где именно и что я упростил? Можно хоть с самой первой страницы темы.

50 minutes ago, PCBtech said:

Не надо представлять конденсатор как простенькую ёмкость, подсоединенную к ножке микросхемы, типа "запас энергии".

Понимаю, что хочется додумать за других(и конечно же запарить всем сигрити), но в моем отношении это бесперспективная активность:laugh1: 

Quote

чем вам не понравилось упоминание SPICE-моделей конденсаторов?

Очевидно искусственной попыткой поставить их впереди S параметров, которые априори точнее. Сами по себе SPICE модели не является чем-то плохим и тем более бесполезным(речь идет об т.н. accurate broadband SPICE), но когда предлагают "замерить конденсатор" чтобы получить именно SPICE, а не S параметры(не говоря о включении)то это в лучшем случае пустая трата времени.

Quote

А вот с S-параметрами совсем другая ситуация, их не так просто раздобыть для конкретного типа конденсатора

Это преувеличение:biggrin:

Quote

и кроме того, при работе с ними нужно понимать начальную и конечную частоту, для которой эта модель действительна. А это не очень-то удобно.

Как раз таки это очень даже удобно и полезно.

Quote

Ну так в чём же у вас претензия к применению SPICE-моделей конденсаторов при моделировании PDN в Sigrity? Проясните, пожалуйста.

Здесь я хочу в крайний раз обратить ваше внимание на важные нюансы: если вы убегаете от прямого ответа на прямой вопрос, то понять это можно, но не стоит пытаться выдумывать за меня- нигде в этой теме я не предъявил претензии к сигрити/в контексте сигрити/спайсам в сигрити/другой лабуде в сигрити и пр., в основном по причине тотального отсутствия какого-либо интереса к этому тулу, его возможностям и направленности, а также к вашим невпопад вставляемых упоминаниях о нем, видимо обусловленных желанием его запарить:laugh1: Желание может и не стыдное, но только когда все в меру и в рамках разумности.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.