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电路模拟和分析中的自适应网格分解制造技术

技术编号:3768131 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及电路模拟和分析中的自适应网格分解。提供虚拟节点的自适应网格,以分析具有不规则形状的电源/接地平面对的性能。可准确地模型化平面传输线特征和区模态谐振,且与传统方法相比,模拟时间显著减少。大小可变的单元结构在不规则区中构造有较小的单元,且在均匀的区中构造有较大的单元。格节点因此可沿长度和宽度保持对准,以允许等效电路模型的参数被缩放成适合于单元大小。

【技术实现步骤摘要】

本一般专利技术性概念针对在电路的设计阶段期间在模拟电路过程中的网格节点的 自适应空间分解。本一般专利技术性概念应用于通过链接节点网格来模拟分割平面电路的电行 为,所述节点的空间分解根据形成所述电路的平面的形状而适应。
技术介绍
分割平面电源分布是一种将电源分布到较广电路设计的功能组件的常见电路配 置。如图1中所说明,分割平面电源分布通常由电源平面110和接地平面120实施,电源平 面110与接地平面120的组合在本文将被称为电源/接地平面对(PGPP) 100。通常,电源平 面110和接地平面120在平面并行对准中隔开,且通过电媒体分离。通常,分割平面电源分布网络必须适应电流在其域上极其快速的开关时间。随着 这些开关时间从一代电路到另一代电路不断增加,电源完整性(PI)分析已成为电路设计 者的关注点,借此可在设计阶段模拟和修改电源分布网络。由于PGPP的几何形状和所涉及 的开关时间,通常使用传输线模型化来在设计阶段期间分析PGPP的频率相依特征,使得可 采取谨慎的设计测量。举例来说,如图IB中所说明,PGPP模型130包含多个传输线区段模 型140,其每一者均包含在单元135内。当执行PGPP模型130时,可分析PGPP的频率响应。 因此,(例如)当谐振在某一频率下出现在阻抗轮廓中时,设计者可在PGPP中的某些点处 添加电容性元件,以有利地更改电源分布网络的谐振频率组件。由于通过PI分析,可在设 计阶段且在制造实际电路之前实现此修改,所以可显著减少销售使用所属电路的产品的时 间。然而,模型化简单的平面对传输线并不困难,典型PGPP的抽象形状导致复杂的边 界,其中的一些边界可能在PGPP的外部边界的内部。举例来说,如图IB中所说明,许多PGPP 模型(例如PGPP模型130)在单元135的均勻网格中实施,使得可适应复杂的形状。因此, 可能需要极大数目的单元135,以填充PGPP模型130的整体。虽然可使用若干算法来模型 化PGPP的复杂形状,但这些算法的计算额外开销是受到抑制的,尤其是在此些PI分析工具 必须与其它设计工具共享计算资源的情况下。
技术实现思路
显然需要PGPP的PI分析工具以及减少其计算额外开销的类似结构。本一般专利技术性概念提供形成虚拟节点的自适应网格以分析具有不规则形状的电 源/接地平面对的性能的设备和方法。可准确的模型化平面传输线特征和区模型谐振,且 与传统方法相比,模拟时间显著减少。可构造大小可变的单元结构,其中较小的单元在不规则的区中,且较大的单元在 均勻的区中。大小可变的单元结构可连同虚拟格节点一起水平地且垂直地结成网格在一 起。大小可变的单元的节点的对准可允许等效电路模型的参数经缩放成适合于单元大小。本一般专利技术性概念的额外方面和效用的部分将在以下描述内容中陈述,且部分将从所属描述内容而明白,或可通过一般专利技术性概念的实践来学习。 附图说明本一般专利技术性概念的这些和/或其它方面和效用将从结合附图进行的对实施例 的以下描述而变得显而易见且容易了解,其中图IA是常规矩形电源平面/接地平面对的图解;图IB是根据常规技术的用以模型化电源平面/接地平面对的频率特征的传输线 等效电路的常规网格的图解;图2A说明根据一般专利技术性概念的电源平面/接地对的横截面图;图2B说明图2A中所说明的电源/接地平面对的关注区(ROI);图2C说明图2B中所说明的ROI中的虚拟节点及其间距;图3A到图3B是说明可在其上实践本一般专利技术性概念的示范性系统配置的框图;图4A到图4B是说明根据本一般专利技术性概念的实施例的借此可镶嵌电源平面/接 地平面对的关注区的示范性过程的流程图;图4C说明根据本一般专利技术性概念的实施例的ROI的示范性内部和外部边界;图5A到图5E是说明根据本一般专利技术性概念的实施例界定单元中的关注区的边界 的图;图6是根据本一般专利技术性概念的实施例的已在基本单元中界定其边界的电源平 面/接地平面对的示范性关注区的图解;图7A到图7E是说明根据本一般专利技术性概念的实施例的将基础单元包含在电源平 面/接地平面对的关注区的内部内的框图;图8是根据本一般专利技术性概念的实施例的已在基础单元中界定其内部的图6中所 说明的示范性关注区的图解;图9A说明根据本一般专利技术性概念的实施例的示范性单元行,其中所述行中的单 元可具有不同的单元大小,但具有相同的宽度值;图9B说明根据本一般专利技术性概念的实施例的示范性单元列,其中所述列中的单 元可具有不同的单元大小,但具有相同的宽度值;图9C是说明根据本一般专利技术性概念的实施例的基本单元合并成超单元的框图;图IOA到图IOB是根据本一般专利技术性概念的实施例的其单元已合并成超单元的电 源平面/接地平面对的示范性关注区的图解;图11是根据本一般专利技术性概念的实施例的图6和图8中所说明的具有完整的自 适应单元网格的示范性关注区的图解;图12A到图12B是根据本一般专利技术性概念的示范性实施例的在自适应网格中构造 传输线等效电路的图解;图13是说明根据本一般专利技术性概念的示范性实施例的均勻网格和自适应网格的 频率响应分析中的准确性差异的图表;图14是根据本一般专利技术性概念的示范性实施例的在自适应网格中构造电阻性等 效电路的图解;图15是根据本一般专利技术性概念的示范性实施例的自适应网格中的电阻性等效电路的示范性网络的图解;以及图16是根据本一般专利技术性概念的示范性实施例的使用电阻性等效电路模型的自 适应网格的电源平面/接地平面对的电阻性模型上的模拟电压降的分布的图解。具体实施例方式现将详细参考本一般专利技术性概念的实施例,在附图中说明其实例,其中相同的参 考标号始终指代相同的元件。下文描述实施例,以便通过参考图式来阐释本一般专利技术性概念。图2A到图2C说明一般电源/接地平面对(PGPP) 200,以演示本一般专利技术性概念的 一般特征。将理解,虽然呈现本文的某些描述,如同各种线、格、点、轴和其它几何特征被物 理描绘或再现,但此描述内容将大体上提供对本一般专利技术性概念的简洁阐释。本文所描述 的几何操作可由合适的机器操作来进行,如下文将通过实施例来示范。如图2A中所说明,PGPP 200包含厚度为tg的接地平面210和厚度为tp的电源平 面220,其与接地平面210平行,且与接地平面210分离距离d。尽管图2B和图2C中将接地 平面210说明为连续的矩形,即其边界内没有空隙,但本一般专利技术性概念不限于此,如所属 领域的技术人员在检视本专利技术后将了解。如图2A中所说明,电源平面220与接地平面210 之间的区可由具有介电常数£d的材料205占据。出于描述而非限制的目的,将假定PGPP 在坐标系统中对准,例如图2B和图2C中所说明的直角坐标系统,且所述坐标系统与执行 PGPP 200的模拟和分析的机器的寻址方案兼容。如图2B中所说明,将电源平面220的一般形状界定为外围边界,例如外围边界229 处所指示。外围边界229可包含不同突起、切口、线性和弯曲区段以及其它此些特征。举例 来说,如图2B中所说明,边界229可包含垂直边界区段225,其中术语垂直指代与y轴平 行对准的线性区段;水平边界区段226,其中术语水平指代与χ轴平行对准的线性区段;线 性边界区段227以及弧形边界区段228。将理解,在不偏离本一般专利技术性概念的精神和既定 范围的情况下,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于分析具有电源平面和接地平面的电子电路的平面对的自适应网格分解方法,所述方法包括:  产生所述平面对的第一区的第一单元结构的第一大小;  基于所述平面对的第二区的形状而自适应地产生第二单元结构的第二大小,且确定所述第一大小与所述第二大小之间的缩放因数;以及  水平且垂直地将所述第一单元结构和所述第二单元结构结成网格,其中所述第一单元结构的第一中心节点与所述第二单元结构的第二中心节点对准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:代文亮周忠勇钟章民
申请(专利权)人:益华公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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