大家好，欢迎收看本期云课堂。
我是是德科技电源完整性 EDA 工具
产品负责人 Heidi Barnes。
今天，我们为大家准备了精彩的内容，
之后还安排了问答环节。
大家可以在演示期间随时提交问题。
此外，我们也想请大家 抽时间完成今天的小调查，
为我们的云课堂提供反馈， 并将您面临的电源完整性挑战告诉我们。
您反馈的信息将有助于我们 有针对性地开发未来的云课堂内容。
下面正式开始演示。
我经常听到大家谈论用于供电的 平坦阻抗设计，这个词是我从
Picotest 公司的 电力电子和电源完整性专家 Steve Sandler
那里学到的。
投入时间进行仿真和测量
就能发现平坦阻抗设计的好处。
但是，如果设计人员的日程压力大，
他们往往会直接使用 以往的设计和技术资料示例。
今天，我在这里要讨论一个 令人痛苦的电源完整性挑战，
它可能会让您改变想法，
尽早将 EM 仿真加入供电设计流程。
左图显示了一个传导 EMI 测试台。
电子产品要想上市销售， 必须符合 EMI 和 EMC 标准，
以便能够与其他电子产品配合使用。
然而，这项测试要到 设计周期完结时才会进行，
在产品将要发货时做出任何变更或重新设计 都可能要付出高昂的代价。
这个传导 EMI 测试台相当简单。
将被测电气单元（EUT）连接到 线路阻抗稳定网络（LISN）上，
该网络为 EUT 提供典型的电源连接阻抗。
LISN 还具有使用频谱分析仪 监测传导 EMI 噪声的连接。
这个示例中使用了两个 LISN 模块， 一个在输入的正端上，
另一个在 EUT 的负端上。
传导 EMI 是一种差分测量，
这意味着测量或测试台还必须包括
返回路径参考接地板。
这里看到的是汽车标准 CISPR25 和
欧盟标准 EN55025 的设置。 该设置使用 12V 电池充当电源，
接地端子连接测试台顶部的参考接地板，
EUT 则放在接地板顶部
几厘米厚的不导电低介电常数泡沫绝缘体上。
LISN 模块的测量可通过以下方式进行：
分别查看以接地板为参考的
正端和负端上的电压噪声，
或者是查看进入 EUT 的
正负电源轨之间的差分信号。
右侧的数据是我们今天要详细介绍的内容。
我想通过上图中的频谱 EMI 数据
以及中间图中的差模和共模激励的 时域噪声电压纹波
让大家先有一个了解。
电源轨上的大电流瞬变和电压纹波
是引起 EMI/EMC 故障的一个主要原因。
如果产品在设计结束时 未能通过 EMI/EMC 测试
（例如这里显示的 CISPR 25 传导发射合规性测试）， 您可能要付出惨重的代价。
在设计后期通过增加滤波器和电容器进行改造 可能会增加制造成本，
而为了解决 EMI/EMC 问题进行全面重新设计 则会导致产品延迟，影响日常收入。
您最好在设计阶段尽早开始仿真，
从而了解并减轻潜在的供电 EMI 噪声源。
前面我提到了传导 EMI 的汽车标准 CISPR 25，
因为汽车对传导 EMI 有一些极其严格的要求。
在 80 或 90 MHz 左右的 FM 频段，
允许的传导 EMI 均值只有 18 dB µV。
您可能不习惯以 dB µV 为单位来表示电压，
那我们就将它转换为
EMC 频谱分析仪输入端的 50 Ω 信号电平，
该分析仪在 LISN 模块的 电源轨和接地轨上测量传导 EMI。
这在 50 Ω 上只有 8 mV， 大约为 159 nA！
我们讨论的是非常小的电流电平。
这张图片展示了为什么 EUT 的电源和
接地连接上极细微的纳安共模电流 也可能造成问题。
我们需要进行的操作是 让电流流入 EUT 的正电源轨，
让回到负电源轨上的返回电流
朝着相反的方向流动。
试想一下，如果以同样的方向 流入正负电源轨的
EUT 的电流存在共模噪声，
会发生什么情况。
流向同一方向的总共模电流 需要一个返回路径。
该返回路径最终成为辐射 EMI，
在传导 EMI 测试台上找到参考接地板。
然而，在现实世界中， 这种噪声与返回路径的耦合
可能会干扰到系统中的其他电子器件。
正是因为这个原因， 传导 EMI 需要通过
第三个参考返回路径（接地板）
与被测电气单元上的 正负电源连接进行差分连接，
以便测量差模和共模激励的总噪声。
我们来看看今天演示的主题内容安排。
首先我们要介绍仿真传导 EMI 面临的挑战，
谈一谈为什么大多数设计人员会跳过仿真
而冒险一试等到设计结束， 看看是否需要通过代价高昂的改造或重新设计
来解决 EMI 问题。
然后，我会用一个真实的 FPGA 示例 来展示如何自定义 EM 仿真器，
使得生成传导 EMI 分析
就像复制直流压降仿真设置一样简单。
最后，我们不妨了解一下
获得仿真与测量相关性背后存在哪些挑战。
为此，我们要从简单的内容开始 逐步加深理解。
我们可以使用 Picotest 碳化硅 351 宽带隙演示电路板
来更好地了解大信号直流/直流转换器开关噪声
对传导 EMI 的影响。
工程师在进行传导 EMI 仿真时 遇到的最大障碍之一是
设置额外参考接地层比较复杂，
这个参考接地层要用于
对被测电气单元的正负电源连接进行差分分析，
在左图中以共模噪声返回路径显示。
从 ODB++ 这样的标准格式导入的典型电路板叠层
只包含制造层，需要进行修改
才能创建参考接地板层。
这在中间的图中显示为 具有气隙的 PCB 叠层下方
添加的黄色理想参考接地。
接下来，我们必须注意 如何使用 EM 模型设置端口，
从而形成测量差分和共模激励的能力。
用于参考接地板的附加引脚 可以将所需端口数量翻倍，
通常需要手动进行设置。
如果您认为建立 EM 模型有难度，
可以试着为能够轻松添加到 PCB EM 模型中的
直流到直流转换器的大信号开关噪声 找到一个好模型。
传导 EMI 通常源自直流到直流转换器的
大信号开关瞬态，
传导 EMI 仿真测试台必须包含该瞬态。
有些厂商模型可能不包含这种瞬态， 有些则是复杂的晶体管级模型，
非常难以导入， 并且在达到稳态大信号开关噪声之前
需要比较长的瞬态仿真启动时间。
使用理想的开关过度简化模型可能会导致 不切实际的极限 di/dt 开关电流出现。
我们必须在模型保真度方面取得平衡， 务必将开关频率、
基于开关边沿上升和下降时间的频谱分量
以及开关的导通电阻包含在内。
从头开始通常会让人有回头学习 开关模式电源基础知识和
开始撰写博士论文的感觉。
这个时候，我们要介绍一个 有点奇怪的单位：dB µV。
分贝（dB）是由贝尔实验室推导得出， 它让我们能够在一张图中
轻松涵盖从微瓦到千瓦的各种数据。
以 EMI 测量为例，
频率分析仪通常以微伏为单位测量信号。
如果您像我一样，从来就没有考虑过它，
但凭直觉我们也想不出
0 dBm 等于 107 dB µV，
然而在使用 50 Ω 仪器进行测量时 事实就是如此。
以下是它的转换公式：
0 dBm = 1 mW。
如果频率分析仪的 50 Ω 输入端是电压，
我们会发现 50 Ω 上的 0.2236 V 是 1 mW。
我们将这个电压转换为 dB， 得到了 -13 dB。
然后，将 dBm 转换为 dB µV， 将 120 dB µV/dBm 添加到这个 -13 dB 中。
这不是相乘，因为我们使用的是对数。
请记住，0 dBm 或 1 mW 等于 107 dB µV，
而 FM 频段的 CISPR 要求的 平均噪声只有 18 dB µV，
峰值噪声只有 38 dB µV。
最后，电源完整性工程师
希望在频域和时域查看结果数据，这比较有挑战。
上图显示了传导 EMI 数据的示例，
左轴为 dB µV，下轴为对数频率。
传导 EMI 的一个潜在来源是
稳压器的大信号直流到直流转换器开关频率
以及与电路相互作用的谐波。
这个 dB µV 幅度与频率图是
用于传导 EMI 标准的合格/不合格数据，
但它并非始终可用于调试或优化电路。
为了这个目的， 我们还需要查看时域中的数据，
也就是下图中显示的 电压幅度与时间的关系。
如果存在这种重复的开关频率噪声，
我们实际上可以使用傅里叶变换
将传导 EMI 频率数据以数学方式 转换为这里看到的时域数据。
由于脉宽调制的关系，
开关瞬态在时域图中清晰可见，
并且可以在比较该时域时提供额外的信息，
即被测电气单元的正端与负端上的噪声纹波。
传导 EMI 仿真所需的技能包括 EM 理论、
开关稳压器和傅里叶变换等。
即使您精通这三个领域， 将它们组合到一起获得有意义的结果
通常也是一项非常耗时的工作，
而大多数工程师在紧迫的产品发布日程压力下 会避免这种工作。
下面我们来看一个真实的例子，
看看现代仿真器如何帮助我们 克服这样的仿真挑战。
我很高兴为大家展示
由是德科技同事创建的传导 EMI 工作流程。
这个工作流程有助于实现自动化运行，
克服我刚刚展示的 传导 EMI 仿真所面临的挑战。
首先，左上图显示了 EM 仿真器
如何利用 PCB ODB++ 制造文件中的网络和 元器件信息来完成网络驱动设置，
并在元器件引脚上自动放置端口。
传导 EMI 设置实际上 只需将成功的直流压降分析
复制到传导 EMI（CEMI）分析即可。
这个设置涵盖了从 LISN、
线路阻抗稳定网络模块、电源连接器处的连接、
以及开关稳压器到负载的电力供应。
中间的图片显示了 用于电源连接器和降压开关稳压器的
VRM 编辑器以及接收机或负载编辑器。
在幕后，我们针对 EMI 分析 所需的差分电路激励
创建了额外的端口。
只需要开关频率、边沿转换速率和
开关电阻等几个参数，我们就能 创建一个简单的开关稳压器模型，
并在这里提供交流 PCB EM 模型的 大信号开关激励。
这个仿真使用了频域谐波平衡技术
来避免较长的瞬态电路稳定时间，
然后直接得出右图所示的稳态 EMI 结果。
频域结果也可以视为 使用傅里叶变换得到的时域信号，
用于查看 PCB EM 模型中不同位置的电压纹波。
EM 仿真器工具中的这些自动化操作 都能很快看到结果，
但工程师通常需要执行“假设”
来更好地了解设计权衡， 或是在调试超出技术指标的噪声电平时
探寻各种元器件的灵敏度。
为此，PIPro EM 工具 允许传导 EMI（CEMI）分析
在 ADS 原理图环境中生成一个 完全可仿真的传导 EMI 测试台。
这个原理图非常灵活， 可以将各个元器件模型参数设为变量，
用于调整、扫描和优化， 从而最大限度提高性能。
此外，这个工作原理图 还能用保真度更高的测量模型
轻松替换简单模型，
或者是修改具有 5 µH 电感的 CISPR 25 LISN 模块，
从而匹配具有不同要求的其他标准。
我们甚至可以将仿真器类型
从谐波平衡改为 类似 SPICE 的传统瞬态仿真器。
作为一名工程师， 我认为这里要记住的关键点是
PIPro CEMI 分析与 ADS 的集成
能够借助保真度更高的模型实现设计优化。
我们可以从简单的模型开始， 然后根据需要来提高保真度。
下面，我们使用 Xilinx ZCU 104 评测套件
来进行 PathWave ADS 电源完整性演示。
Xilinx 的这款 Zynq FPGA 非常适合用于实时视频处理，
但与其他现代高速电子产品一样，
供电网络仍将使用更低的电压和更高的电流
来驱动数不胜数的晶体管。
就这块电路板而言，
我有幸与 Picotest 的 Steve Sandler 和 Xilinx 的 Jack Carrel 合作，
撰写了好几篇 DesignCon 论文。 这些论文解决了为灵敏的 PAM4 千兆位 SERDES
收发信机供电的大功率负载和电源传递的问题。
做供电设计时遇到的一些严峻挑战。
YouTube 上的视频《PathWave ADS：
使用 PIPro 的电源完整性仿真工作流程》 也使用了这块电路板。
该视频还包含用于下载的 ADS workspace。
我会在演示结束的时候 提供这个 YouTube 视频的链接。
在左上角，我用黄色突出显示了我们要分析的
VCCINT 电源的 VRM 和 FPGA 负载或接收机。
中间是 12 V 电源的 3D EM 模型，
这个电源从电源连接器通过 EMI 滤波
连接 VCCINT VRM 电源电路， 该电路可以向 FPGA 负载提供 20 A 以上的电流。
最右侧是具有远场天线的 EMI 暗室中的电路板。
下面，我们打开这一页下方的 这个 ADS workspce README 文件。
这里是 ADS workspace 和
PathWave ADS 电源完整性 传导 EMI 工作流程演示。
这是一个 README 示意图， 它分了层级。
接下来我要给大家展示三个步骤。
这个 EMI 工作流程的第一步是
从 ODB++ 文件导入印刷电路板。
打开 ADS 版图窗口， 我们可以看到这个 ODB++ 文件
与所有层、元器件、命名的网络 以及 PCB 堆叠一起导入时的情况。
然后，我们将这些信息带入 EM 仿真环境，
也就是 SIPro/PIPro 环境。
我们已经打开了这个环境，
现在要进行 PIPro 分析，即直流压降。
我们要查看进入功率级电路下变频器的功率，
直流到直流稳压器从 12 V 变为 0.87 V。
如果突出显示这些网络， 我们可以看到 VCCINT
以及连接网络所需的全部 12 V 电源。
这是一个 3D 模型，如果添加接地，
我们可以看到这个 EM 模型仿真中
涉及的层和众多元器件非常复杂。
接下来，我们需要定义
稳压器的参数。
以接收机为例，在这个示例中，
我们对接收机使用了一个非常简单的电阻负载， 它的电流为 12 A，
我们可以在那里定义负载。
我们还可以打开开关稳压器， 它实际上可以让我们输入
12 V 的输入电压和 0.87 V 的输出电压，
因此我们可以进行下变频。
运行这个仿真， 这是一个直流压降，
它能让我们很快看到
有 12 V 电压进入左侧的电源连接器，
这个电压会通过某些 EMI 元器件滤波，
到达这里的电源级直流到直流转换器，
从 12 V 下降到我们想要的 0.87 V。
您会注意到这里的电压稍微有点高，
这是因为我使用了感应线， 感应线在驱动，
确保 FPGA 上得到 0.87 V 的电压。 由于那里的印刷电路板路径中存在直流压降，
VRM 需要稍高一点的电压。
我有了成功的直流压降仿真。
现在，我要将它复制到传导 EMI 分析中。
我将它成功复制到了传导 EMI 分析中。
它带来了电源连接器， 带来了开关稳压器设置，
还带来了我的接收机模型。
这些都是带过来的。
我需要定义额外几个参数。
我使用这个降压稳压器开关模型 将 12 V 下变频到 0.87 V，
但我还需要告诉它我的开关频率、
开关速度、上升时间，
还有开关的导通电阻， 也就是那些开关的直流电阻。
添加了这些信息之后，我还需要查看
用于这个 EMI 分析的交流仿真，
我需要确保拥有全部的电容器。
我不需要它们来进行直流仿真， 但需要它们用于交流分析。
现在，有一种很棒的方法
可以找出电网上连接的全部电容器。
我们可以突出显示 VCCINT 和接地网络，
然后要求 EM 仿真器（这里的工具）
查找只与这些网络相连的全部元器件；
那些就是电容器。
它找到了全部的电容器， 我只需要右键点击或拖动它们就能添加，
譬如像这样右键点击并添加， 创建用于分析的元器件模型，
或者是将它们向下拖动到分析中。
这里有很多功能可以 将这些元器件轻松添加到我的分析中。
我也可以在 3D 视图中点击这些元器件， 将它们添加到我的模型中加以分析，
我还可以使用参考指示符。
有很多方式可以找到这些元器件， 然后将它们添加到分析中。
一旦找到了电源传导 EMI 分析 所需的全部元器件，
我就可以开始运行仿真。
我已经这样做了。 我们可以看到它使用了自动频率扫描，
它只需要 28 个频率， 每个频率只需不到一分钟的时间
就能为这个印刷电路板 EM 设计
创建合理且紧凑的特性模型。
这里花了大约 25 分钟， 非常棒。
这里只花了一分钟左右的时间进行谐波平衡仿真，
将直流到直流转换器大信号开关模型
添加到这个印刷电路板 EM 模型中，
生成我感兴趣的发射数据。
从这里可以看到， PIPro 有一个数据分析窗口，
我可以在其中快速查看发射数据。
这是在 LISN 模块上测得的 dB µV 与频率的关系。
这个仿真还包括线路阻抗和稳定网络模块。
我们可以利用这个频谱数据 以及它的傅里叶逆变换
来查看 LISN 模块正负电源轨连接上的
实际时域稳态纹波。
这非常实用，但我们也希望 能够创建精度更高的模型，
这可能需要使用某些参数。 为此，我们最好生成一个传导 EMI 测试台，
然后将这个仿真设置
带到原理图环境中。
我们要将这个传导 EMI（CEMI）分析测试台设置
带到 ADS 原理图中。
接下来，第二步是创建一些 精度更高的电容器模型，
但这里我们不做详细介绍，
而是直接跳到 PIPro 刚刚生成的 传导 EMI 测试台，
也就是来自 PIPro 中 CEMI 分析的
CEMI 测试台。
如果在这里推入原理图， 我们会看到这里已经带入了全部元器件，
可以放大后查看电容器模型。
我指着的这些实际上是 PIPro 根据参考指示符和我拥有的 ODB++ 信息
自动分配的模型。
它没有得出寄生 ESR/ESL，
只是获取了电容值。
我也可以创建自己的模型。
从这里可以看到， 我可以创建 S 参数或者是
集总元件的示意图模型。
我可以创建原理图模型， 然后将模型添加到导入的印刷电路板库中，
以便 PIPro 使用它来进行仿真。
左边是我们为 12 A 接收机提供的 简单的电阻负载。
我们还有非常简单的开关模型， 这个模型具有开关频率、上升时间、占空比、
导通电阻等等。
我们实际上已经提供了 LISN 模块。
这是一个分层级的示意图， 因此我们可以再一次推入原理图
并查看设置。
如果要针对不同的标准进行仿真， 我们可以做出修改。
我们可以使用不同的 CISPR 25 LISN 模块，
可以使用不同的元器件。
这个具有 5 µH 电感。
我们可以对它做出更改。
我们还可以调整 连接 LISN 模块与 ZCU104 电路板的
导线长度。
这里我们使用的长度是六英寸。
我们可以做出更改，
这里相当灵活。
可以看到，当 PIPro 传导 EMI 分析 导出这个测试台的时候，
它为所有连接创建了网络名称， 以便将所有这些元器件连接到
非常大的多端口 EM 模型。
这个就是我的非常大的 印刷电路板交流 EM 模型，
所有端口都在这里。
导出到 ADS 原理图 会自动将所有元器件都添加进来。
我们也有设置，PIPro 中使用谐波平衡 来获取 EMI 数据。
我们在这里使用了相同的设置。
如果想要更改执行的分析的类型， 我们也可以用瞬态仿真器
代替这个谐波平衡仿真器。
这里我们使用的是 具有 255 个谐波的谐波平衡，
它足以将频域数据很好地转换到时域。
这里显示了结果。
我们得到了传导 EMI 总噪声、 传导 EMI 差分噪声和
传导 EMI 共模噪声。
那边是频谱数据。
我比较喜欢先查看开关节点上的实际电压。
这是脉宽调制，如果电路运行正常，
我们就很好理解这些数据，
也能确保直流到直流开关转换器按照预期工作。
这是对电感进行的脉宽调制。
我们也可以使用时域数据来查看
ZCU 电路板上的负载电压纹波 或输入电压纹波。
这里有很多功能可以用于分析时域和频域数据。
下面回到演讲中来。
希望大家喜欢这样的真实示例演示。
但是，真实应用示例一般都比较复杂，
因此获得仿真与测量的相关性以及
积累理解基本原理的经验有一定的难度。
就仿真而言，比较典型的困难是仿真的速度慢、
需要的算力大，还有模型的复杂程度高，
这可能会影响工程师 快速完成“假设”仿真的想法。
就测量而言，在密集的应用电路板上
找到好的测量点通常会比较困难。
一部分测量点（例如开关节点） 需要采取集成近场探头数据等方式，
才能在不干扰信号的情况下 捕获纳秒级边沿速率。
无论是对于仿真还是测量，
进行所谓的“工程实验”都有很多好处。
简单的工程实验设计
有助于设置设计规则和优秀案例。
Pico test 的 Steve Sandler 在他的宽带隙 SIC531 PCB 示例中就展示了这一点。
我会使用这块电路板来详细介绍
影响传导 EMI 高频特性的主要因素 以及如何减轻这个影响。
Picotest 的这款简单电路板
使用开环运行的宽带隙 Vishay 碳化硅 531 功率级电路。
开环运行便于设置一个固定的 1 MHz 脉冲宽度调制，
这个调制很容易在我们的仿真器中复制。
这块电路板具有用于外部 12 V 电源的连接
以及用于连接所需电阻负载的连接器。
电路板的最初目的是看看
它是否有助于去除功率级电路开关节点和 输出电感器下方的接地层，
或者是否能降低实际造成 EMI 问题的
开关节点的电容。
您可以登录 Picotest.com 网站 了解有关这块电路板的更多信息和测量结果。
在今天的这个传导 EMI 示例中，
我们会重点介绍具有最大接地切口的电路板。
这是右下角的 0-0 电路板， 开关节点下方和
稳压器输出电感器下方的第二层接地已经去除。
我们同样使用传导 EMI 工作流程， 从导入 ODB++ PCB 文件开始，
成功设置直流分析，
然后将它复制到传导 EMI 分析中。
EMI 设置分析还有一些项目需要设置，
包括确保它具有 LISN 模块 可以连接的电源连接器，
具有开关频率、 开关上升和下降时间的 VRM 开关模型，
开关导通电阻，
以及用于交流 EM 分析的其他电容器模型。
我还要再说一遍：
从简单的模型入手， 知道在使用仿真器时会发生什么情况。
PIPro 中的传导 EMI 工作流程鼓励您这样做。
首先从直流分析开始， 确保将 12 V 输入功率
通过降压稳压器正确地下变频到 2.4 V，
然后进入输出负载。
然后，您还需要查看直流电流密度， 看看当电源轨和返回接地路径中都包含 IR 压降时，
您的版图是否与预期一致。
显然，直流设置不具备 执行 EMI 分析所需的全部功能，
其中之一就是找到交流分析 或传导 EMI 分析
所需的全部去耦电容器。
一个接一个去找到参考指示符可能非常花时间。
您需要一个工具，它能够搜索 连接电源网络和接地网络的元器件，
这样您才能迅速找到所需的电容器，
并将它们添加到元器件中进行传导 EMI 分析。
工程师还有第三个选择， 那就是在 3D 几何视图中直观地选择元器件，
然后点击右键将元器件添加到所需的分析中。
这个易于设置的特点非常有助于扫除
成功创建 PCB 印刷电路板 供电网络 EM 模型的障碍。
在 PIPro 中运行传导 EMI（CEMI）分析
会得到这里显示的发射结果。
对于 LISN 模块上测得的正负电源轨，
我们在上图中看到了 预期的 dB µV 噪声与频率的关系。
此外，我们还可以使用右边的选项卡
查看 EM 模型中其他指定节点的电压和电流。
与下图中 LISN 模块的稳态噪声纹波一样，
选择的数据可以转换到时域。
如果结果看起来不错，那么可以将分析导出到
功能齐全的 ADS 传导 EMI 测试台原理图。
电源完整性工程师可通过测试台查看
完成传导 EMI 仿真的详细信息，
并调整模型所需的保真度或模型值， 从而实现性能优化。
这里看到的是谐波平衡频域仿真的详细信息，
示意图中是转换为时域稳态信号
使用的 FFT 方程。
下面我来给大家展示这个 用于 Picotest SIC531 电路板的 ADS workspace，
谈一谈我对高频传导 EMI 噪声的了解。
这里是 Picotest SIC531 电路板的 ADS 原理图。
这是一块具有极大接地切口的 001 电路板。
这里是分层级的 README 原理图，
我们将它整理到从电路板导入开始的工作流程中，
然后进行直流压降，再进行 EMI 分析。
这里还有一些关于我们所用的 电容器测量模型的信息。
先从电路板导入开始。
打开 ADS 版图， 我们可以看到正确导入的电路板，
可以检查堆叠的情况。
这是一块具有 28 mil 厚的 FR4 的两层电路板。
得到了导入的 CAD 数据后， 我们可以将数据放入 EM 环境
（这里使用的是 SIPro/PIPro 环境）， 进行 PIPro 直流压降分析。
这是我们的 3D 模型，可以看到， 我们选择了输入连接器
充当电源连接器， 输入电压为 12 V。
然后，我们选择了开关稳压器充当
从 12 V 下降到 2.4 V 的降压稳压器，
它用于我们的直流压降。
如果仔细查看这个开关稳压器的设置 您会注意到，
我们确实需要为这个稳压器电源电路
指定上层开关引脚和下层开关引脚。
此外，我们还必须指定输出电感器。
在将电感器添加到这里的开关模型中时，
它也会添加到元器件模型中。
请注意，因为连接电路板输入端的 ADS 原理图站点上
有它的一个模型， 所以这里使用该模型进行 PIPro 分析。
我们可以运行仿真， 它运行起来非常快，只需要几秒钟的时间。
写入数据比实际仿真花的时间要多一些。
我们完成了仿真，
现在可以查看功率图的概览结果，
确保 12 V 电压下降到了稳压器上的 2.4 V，
此外还有一部分直流压降进入了负载。
这块电路板的运行速度非常之快，
我们能够轻松加载电流密度信息， 可以查看直流电流
在电源轨和接地轨上的流动，
并进一步了解版图的运行情况。
然后，我们可以将这个直流分析
复制到这里完成的传导 EMI 分析上。
传导 EMI 分析与直流分析相同，
只不过我们必须向开关稳压器 提供一些额外的信息，
以便了解开关频率、上升时间和导通电阻。
我们还需要添加去耦电容器，
但这块电路板太小了， 既然知道电容器在哪里，
我们可以直接点击， 将它们作为元器件添加到分析中。
从这里可以看到， 我们已经添加了全部的去耦电容器，
添加了电感器， 现在可以开始运行传导 EMI 仿真。
我们通过传导 EMI 分析获得的发射数据结果
包含了频谱信息以及 dB µV与频率的关系，
我们也可以将其转换为时域数据。
从这里可以看到 LISN 模块的 实际电压纹波和频谱信息，
即传导 EMI。
我们可以关闭 LISN 测量位置，
然后去看看开关节点。
现在，我们查看的就是开关节点数据、 频谱分量和时域数据，
这些数据是通过 IFFT 傅里叶变换 转换频谱数据得来。
这些数据看起来很有意思， 但是，要想进行更详细的分析，
最好使用 ADS 测试台， 前面我已经给大家展示过。
我们生成了传导 EMI 测试台， 现在可以回到 README 原理图，
发现有这个原理图可以推入。
我们将这个子原理图推入， 这是我们的传导 EMI 测试台，
它具有来自 PIPro 设置的开关模型。
它还有 LISN 模块模型和谐波平衡设置。
我们还有电阻负载，现在我们想要查看
这里的元器件模型。
首先，运行仿真， 看看最开始是什么让我们产生了担忧。
我们最初运行的是这个仿真， 在 100 MHz 以上出现了一个很大的 EMI 尖峰，
我们想知道是什么导致了这个 EMI 发射。
我们检查了开关节点。
我们可以将开关节点上的振铃
与这个 100 MHz 类型的频率 （噪声频率）关联起来。
这是元器件值的初始设置。
我们所做的就是利用这些信息，
回到原理图上去检查是什么导致了振铃。
可能的原因之一是这个电容器， 也就是上层开关上的输入电容器。
V 上的小电容器进入了这个上层开关。
如果进到里面查看的话， 我们起初是直接采用的厂商模型。
我得到了 703 pH 的电感，0.7nH，
我将它设置为零。
我的 EM 仿真已经有了安装电感，
我不想重复计算安装电感，
而且厂商模型可能也已经包含了安装电感。
我只会将 EM 安装电感用到 占主导地位的 EM 模型上，
然后再次运行仿真。
可以看到，100 MHz 附近的噪声明显下降。
如果查看那个开关节点的话， 我们也会看到振铃消失。
我们看到，输入电容器上 非常小的 700 pH 电感
导致开关节点上出现振铃，这非常有意思。
下面回到演讲中。
我们可以总结一下刚刚看到的结果。
综上所述，在第一次设置 SIC531 电路板仿真时，
数据在基频和达到 90 dB µV 范围的低谐波处
具有良好的匹配。
电路板的输入端没有任何特殊的 EMI 滤波， 因此这就是我们期望得到的结果，
仿真和测量也具有很好的相关性。
然而，与更高频率下进行的测量相比，
仿真要高几个数量级。
这就需要我们找出上层开关 输入电容器上电感的影响，
即上层开关上的 VN。
从这里我们吸取到一个教训，
那就是在连接完整的 PCB 模型时，
应当慎重使用可能不包含正确寄生效应的厂商模型，
即便是非常小的寄生效应 也会对传导 EMI 产生很大影响。
我的专长不是设计稳压器， 但借助传导 EMI 测试台
我们很容易看出， 输入电容器上的电感过多
会导致开关节点上产生谐振。
降低这个电感可减少振铃， 并提供与测量更好的匹配。
回头再来看看模型， 我发现厂商模型包括了安装电感，
而我的 EM 模型也包括 PCB 上封装的安装电感，
因此我的仿真重复计算了电感，
使用了比实际更高的值。
如果您想进一步了解电容器模型以及 如何在去除安装电感的情况下构建高保真测量模型，
请务必观看我在结尾处给出的
《如何打造电源完整性设计》系列 YouTube 视频的第三集，
该系列视频由是德科技和 Steve Sandler 联合制作。
使用输入电容器的低电感模型 运行传导 EMI（CEMI）测试台
可实现更接近测量值的匹配。
这个示例很好地说明了 一个简单的电路板如何能让人们
对仿真器中模型的精度充满信心，
同时快速发现敏感的元器件。
找到影响性能的因素
通常比精确地匹配仿真和测量更有价值。
最后，我想重点回顾一下今天讲到的传导 EMI 仿真知识。
首先，汽车标准 CISPR 24 的推出
让大家对传导 EMI 仿真的兴趣越来越高。
满足这一要求并不容易，
电力电缆上只允许存在 平均 8 mV 左右的噪声。
其次，如果可以利用简单的直流压降分析
并自动设置传导 EMI 分析，
那么传导 EMI 仿真的障碍会小得多。
我们要从简单的模型入手， 根据需要提高精度。
第三，传导 EMI 仿真不仅仅是用于
两层稳压器演示电路板， 还可以用于我今天展示的
多层 Xilinx ZCU104 评测套件等实际应用。
最后，像 SIC（Picotest 的碳化硅 531 板） 这样的工程实验，
通过建立对仿真模型保真度的信心
并快速隔离高频 EMI 的功率级等元器件，
有助于提高仿真与测量的
相关性问题。
假如这是一块真正的电路板，
您解决高频传导 EMI 问题的唯一方案是 在输入端增加 EMI 滤波，
而不是通过简单的版图变化 来降低电容器的电感。
这里有一些我非常喜欢的电源完整性资源，
以及前面提到过的由是德科技赞助制作的
《如何打造电源完整性设计》系列 YouTube 视频。
这个链接是列表中的第一项。
您只需花上不到一个小时， 即可看完全部五个视频，
并从 Picotest 的专家 Steve Sandler 那里 学到什么是电源完整性。
第二个链接是 YouTube 上的
《PathWave ADS： 使用 PIPro 的电源完整性仿真工作流程》。
这个示例使用 Xilinx ZCU104 评测套件完成，
包含用于下载 ADS workspace 的链接。
Picotest 链接提供有关电源完整性测量和
碳化硅 531 电路板的信息， 但我今天展示的
针对这个 531 电路板的 ADS 工作区 暂未提供公开下载。
如果您感兴趣的话， 请随时直接与我联系。
底部还有一些其他资源， 包括是德科技系列网络直播内容，
本期云课堂也是其中之一。 您可以随时再次观看，
或者是与同事分享。
下面进入问答环节。