Power Analyzer by Keysight
PCB 设计布局的实际性能取决于多种因素，其中许多都可以通过一系列 PCB 设计分析工具（例如后布局 Signal Integrity analysis）在相当程度上进行预测。然而，经常被忽视的，或只是被简单归结为“经验法则”的，是如何为电路板的直流电源传输系统制定最有效的布局设计。这涉及对板上铜皮区域的设计判断：这些铜皮既为电路提供直流电源轨，也为其提供接地/公共回流路径以返回到直流电源。期望的结果是实现一种高效设计，从而保持设计中直流电源布局的完整性。
随着现代数字设计包含高速电路、多个器件、器件密集的电路板以及多路电源轨，设计的直流电源分配网络所承受的要求，使得其设计需要采用更具分析性的方式。对电源传输网络（PDN）的直流分析，或其直流电源完整性（PI-DC）的结果，基本目标是确保从电压源到负载的路径上提供了足够的铜——换句话说，确保板上的平面、走线和过孔具有足够的尺寸（及特性），以满足板上器件的功耗需求。
幸运的是，可以通过使用直流电源完整性（PI-DC）仿真工具来消除对 PCB 供电网络评估中的猜测。该工具会基于板级设计的电气与物理属性分析其直流性能，并帮助工程师回答关键设计问题，包括：
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识别并解决直流电压与电流密度问题。
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计算多网络及回流路径的相互作用。
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在 PCB 编辑器中可视化电压与电流密度分布，并识别热点。
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在板上任意位置检查电压、电流密度以及过孔电流。
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生成分析仿真结果报告。
要在 Altium Designer PCB 设计环境中直接执行直流电源完整性分析，首选方案是 Power Analyzer by Keysight。
该工具由 Keysight Technologies 提供支持，可直接与 Altium Designer 集成，从而对当前 PCB 项目进行 PI-DC 仿真与分析。Power Analyzer 不再依赖简单的截面积计算来确定电源网络的载流能力，而是先对铜结构进行精确建模，然后计算整个 PCB 上的电源传输电压与电流。结果以可视化与表格两种形式呈现，工程师可利用这些反馈快速调整走线宽度、铜厚以及过孔属性，以确保达到其设计所需的直流供电完整性。
要在 Altium 中执行电源完整性分析，工程师首先需要为整个供电系统创建分层网络，识别每一条电源与回流网络、各个源与负载，以及电源网络各段中存在的任何串联元件。一旦网络与配置设置完成，Power Analyzer 就可以检查整个网络。
配置电源网络
Power Analyzer 会检查电源网络中沿铜路径的能量流动。电源网络通过识别并配置各类网络元素来定义，包括网络（net）、电源（source）、任何串联器件以及负载（loads）。要配置电源网络：
向项目添加一个 Analysis 文档分析是在 Power Analyzer by Keysight 文档（ 配置板属性Power Analyzer 需要了解电路板的物理属性，例如允许的电流密度、铜的类型、工作温度等。请确认在 analyzer 文档的 Configuration 部分中定义的默认值适用于你的设计。 自动识别电源网络Power Analyzer 可以尝试自动识别电源网络。为此，它需要知道如何识别电压调节器、连接器以及串联元件等电路元素。除了使用诸如器件位号前缀等线索外，你还可以为某些器件添加参数，以增强自动检测过程。了解更多：Configuring the Auto-Define Settings。 选择电源网络（Power Net）点击 扩展网络（Net）如果电源网络经过保险丝等串联元件，请扩展该网络并识别串联元件与链式网络。了解更多：extending a net。 识别并配置电源（Source）每条电源网络都从一个电源开始，例如连接器。在 Add Source 对话框中启用该电源，然后点击齿轮图标配置该电源。了解更多：identifying and configuring the Source。 识别负载（Loads）从主要耗流器件开始，包括电压调节模块（VRMs）。了解更多：identifying the Loads。 配置负载与 VRMs点击齿轮图标打开 Load Properties 对话框，并配置每个负载。当某个器件被配置为 Voltage Regulator Module (VRM) 时，会在层级结构中自动创建一个子电源网络，并以该 VRM 作为电源。 识别子电源网络中的负载确保每条电源网络中都包含主要负载器件。 确认电源网络点击 准备分析检查树状结构（Tree），以直观确认每个电源网络都已完整。要从一个电源网络切换到另一个电源网络，请点击 Power Analyzer by Keysight 链接返回电源网络文档，并为每条电源网络选择对应的 Tree。完成后，即可开始分析电源网络。 |
进行自动电源网络识别，或点击 
手动选择电源网络。了解更多：
按钮，确认电源网络已准备好进行测试。
分析电源网络
一旦定义好电源网络，就可以分析电路板上及板内的直流电源分配情况。
分析铜结构基于配置设置，当你点击 在 PCB 上显示Voltage Drop、Current Density 和 Max Via Current 的分析结果摘要会作为 检查热力图计算得到的电流流动与压降会以热力图形式直接显示在 PCB 编辑器中。使用 PCB 编辑器的层标签查看各层热力图，使用标准快捷键 2 和 3 在 2D 与 3D PCB 视图模式间切换，并在 Power Analyzer by Keysight 面板中点击 Show Heatmap 按钮，在电源分析热力图与标准 PCB 显示模式之间切换。 查看分析结果在 PCB 编辑器中，你正在查看的电源网络分析结果由 Power Analyzer by Keysight 面板控制。在面板顶部，选择要显示热力图的电源网络/网络（net）。注意：如果设计中存在违规项，默认会在下拉列表中包含 Only nets with violations；清除该选项即可在列表中包含所有电源网络。了解更多：Power Analyzer by Keysight Panel。 在电流密度与压降之间切换热力图会显示铜箔穿过方向的 Current Density，或沿着铜箔方向的 Voltage Drop；请使用面板中 Heatmap 选项卡顶部的按钮选择所需模式。板子下方会显示热力图的标尺，并会根据电流从 Zero 自动缩放到 Max Current Density，或根据压降从（Voltage - VDrop）自动缩放到 Voltage。热力图上还可以显示指示电流流向的方向箭头，并且可调整电流密度或压降的标尺。了解更多关于 配置与控制热力图显示 的内容。 探索压降电流密度热点的位置可以通过热力图上的颜色直接识别。由于压降是以位置之间的差值计算的，因此理解压降需要更深入的解读。为帮助识别关键位置，可使用 Enable Visual Slider for Voltage Contour 选项显示预定义的等值线，可按电压值或按百分比显示。了解更多关于 用于压降的热力图。 探测结果要直接从热力图上进行测量，请放置一个探针（Probe）。放置单个探针可显示该位置的绝对电流或电压；或在第二个位置单击，以测量两个探针点之间的差值。测量类型（V 或 I）由当前热力图模式（电流密度或压降）决定。请注意，探测通孔的中心点将始终显示电流密度。了解更多关于 探针。 检查地网结果默认情况下，地网（Ground net）会从热力图结果中排除。要将其包含在内，请在 |
按钮时，将对板上存在的铜结构进行分析与仿真，以确定电流流动与压降。
以查看电流密度与压降热力图。彩色热力图视图会在 PCB 编辑器中打开，同时也会打开 Power Analyzer by Keysight 面板，你可以在其中配置 Heatmap、查看任意 Violations，并放置测量 Probes。了解更多：解读与报告结果
Power Analyzer 会在 PCB 编辑器中直接提供详细反馈。在 Power Analyzer by Keysight 面板中，可以快速调查违规项、放置测量探针，并将热力图捕获为图像。要访问板卡直流电源分析的详细信息，可以生成报告。详细报告会在 pdnaK 文档中打开，并可在其中将所需章节保存为 HTML 报告文件。报告既可以针对单个电源网络，也可以覆盖整个电源网络。
使用交互式图形结果在交互式 Power Analyzer by Keysight 面板中工作时，你可以快速识别并检查违规项。 生成报告要生成详细报告，请在 Power Analyzer by Keysight 文档（ 详细网络报告 - 参数完整报告会列出所有已分析的电源网络；单击某个网络名称即可打开该网络的详细报告。网络报告左侧列出：
详细网络报告 - 结果报告右侧包含可折叠的章节：
详细网络报告 - 网络详情使用 Network Details 部分可快速识别设计中的潜在问题。该部分列出：
保存报告要创建分析的 HTML 报告，请单击
包含探针结果与图像捕获通过 Power Analyzer by Keysight 面板中的 |
按钮。或者，也可以通过单击相应的 
按钮，为任意单个网络生成报告。
按钮。在 Save Report Settings 对话框中，配置要包含的电源 Networks 和 Data ，然后单击 
按钮，将报告保存为一组 HTML 文件。 报告会在项目文件夹内创建到一个带日期与时间戳的文件夹中， 
按钮捕获的图像，会自动包含在 HTML 报告的 Network Details 部分末尾；同时也会包含使用 
按钮保存的 Probe 结果图像。
播放列表 - 如何使用 Power Analyzer by Keysight
学习如何使用新的设计软件需要时间。如果你更适合通过观看来学习，不妨查看这个视频播放列表，它演示了 How to Work with Power Analyzer by Keysight 的一些关键功能。
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