利用PowerSI的电源完整性仿真案例（1）

本文将利用PowerSI的官方仿真样例 psi_brd_PDSdesign_NoDecap.spd，带你了解Noise Coupling Analysis（噪声耦合分析）工作流。

导入模型与启动仿真

仿真模型选用官方样例psi_brd_PDSdesign_NoDecap.spd。

导入模型后，切换工作流至Noise Coupling Analysis（噪声耦合分析）。

点击Simulation>Start Simulation，即可开始仿真，这里可以显示两个结果：3D空间电压分布图与2D频域响应曲线。

3D视图电压分布分析

3D视图直观地展示了特定频率点下电源平面上的电压波动幅值。

仿真3D结果如下图：

在仿真结果的显示界面右侧控制面板，勾选3D Structure和Result Overplay ，就可以得到3D仿真结果的平面视图，如下图：

通过右侧控制面板，可确认数据的动态范围。如在600MHz频率下，电压幅值呈现显著的空间不均匀性，其最小值为92.56 µV，而最大值可达59.39 mV。

通过选择Linear/Log Scale，可选择线性/对数视图：

线性视图：当你关注的是“具体数值差”或数据波动范围不大时。

对数视图：当你关注的是“变化率”或数据跨度极大（如从1到10000）时。

对数视图如下图：

Faster ~ SLow可以调整仿真的播放速度，一般选择最快就行。

点击Show Peak可以观测到电压峰值，通过观测峰值平面，可以指导去耦电容的放置。例如，在纹波比较大的区域（例如图中红色和橙色区域），通常是需要放置去偶电容的。

2D频域响应特性解析

2D曲线图（即空间模态曲线，Spatial Mode Curve）揭示了噪声电压随频率变化的频域特征，用于确定去耦电容的频率响应需求。2D曲线图如下图：

2D曲线图的横轴表示频率（Frequency），范围通常设定为1 MHz至600 MHz；纵轴表示电压幅值（Amplitude）。图中包含多条曲线（Curve0、Curve1、Curve2），分别对应不同的激励端口或谐振模态。

以Curve0为例，其频域响应表现出两个显著的谐振峰：

低频谐振峰：位于 61 MHz 处，对应电压纹波幅值为 0.27 V。

高频谐振峰：位于 500 MHz 处，对应电压纹波幅值为 0.28 V。

上述谐振峰即为系统的主要噪声源频率点。在选择去耦电容时，必须确保所选电容的自谐振频率（SRF）覆盖上述频段（61 MHz与500 MHz），且在这些频率点上能提供足够的滤波能力（即低阻抗特性），以消除特定频段的电源噪声。