在DesignCon 2018上,我采访了Mentor公司的Fadi Deek。Fadi Deek是Mentor公司I-007eBooks电子书的作者,其中包括最新的《印制电路设计师指南™:基于实例的电源完整性分析》和2017年出版的《印制电路设计指南™:基于实例的信号完整性分析》。我们讨论了这2本书问世的原因,以及PCB设计师和工程师面临的一些电源完整性挑战。
Fadi非常擅长多任务。在他写第二本书的时候,他的妻子生了小孩,同时他还完成了他的博士学位,然后全家搬进了一所新房子。我觉得Fadi会很高兴能在展会上找到一个机会坐下来聊聊天。
Andy Shaughnessy:我很高兴能采访到Mentor公司高速设计团队的企业应用工程师,以及几本I-Connect007电子书的作者——Fadi Deek。Fadi,我编辑了你的书,你写得非常好。很高兴见到你。
Fadi Deek:谢谢你,Andy,我也很高兴见到你,感谢你邀请我。我很开心能够亲自见到你并谈一谈这些书。
Shaughnessy:好的,能为我们的读者简单介绍一下最新的电子书《基于实例的电源完整性分析》吗?你们是什么时候开始有要写这本书的想法的?还是你是被逼的(笑)?
Deek:2016年底就有这个想法了。当时我们正在推敲HyperLynx的使用方法和易用性,以及如何以一种非常简单明了的方式将这一想法真正传达给工程师们。在这个行业中,有许多讨论信号完整性和电源完整性问题的理论书籍,但这些书缺乏好的实例和实用设计,以帮助工程师们更深入地理解这些问题。我们从这个想法出发开始写作,并分析了现在客户所面临的最严峻的挑战是什么。作为客户支持工程师,我与客户合作非常多。我非常清楚我们的客户在使用高速设计分析工具时所面临的各种问题。这就构成了我们的主题大纲。
Shaughnessy:市面上有很多这方面的书是站在更高的理论层面上的,但这类书籍不一定能在实际工作中帮助设计师或设计工程师。您的书中这些例子都是真实的例子。这些都是你在工作中遇到的一些问题吗?
Deek:当然,这些例子都是我们的客户所遇到过的。我们从基本的东西开始,解释清楚基础知识。这里面有大量理论知识,我们并没有完全去掉理论部分。不过,我们使用理论来解释每个设计实例中可能出现的预期结果。了解了这些理论知识后,我们就可以在我们点击仿真按钮之前,运用我们的知识来预测结果会怎么样。
Shaughnessy:据你所知,现在使用仿真的人越来越多了吗?我在展会上问了很多设计师他们有没有使用仿真,虽然很多人还没有这样做,但总体比例似乎有所增长。
Deek:是的,我完全同意,有明显增长。高速设计需要更快的边缘速率,仿真一直是可以在制造样品之前保障设计能正常运行的工具。这类书越来越多,它们的一部分目标是让工程师们能够在运行仿真之前就预测到结果。虽然我是仿真软件公司的成员,但我们并不希望客户盲目地运行模拟并接受他们所看到的所有内容。他们在设计时可能遗漏了一些东西。我们希望他们成为使用工具的聪明用户。这些知识还能够帮助他们解释在运行仿真之前所看到的内容。
Shaughnessy:是的。如今,似乎很多人开始关注电源完整性了,而在不太远的过去并不是这样的,因为长期以来所有人都忙于解决信号完整性方面的问题。你认为大家对电源完整性的关注是不是越来越多了?
Deek:是的,如你所说,信号完整性是最流行的模拟和分析主题。过去,人们并不关心电源完整性问题,不过自上世纪90年代末本世纪初以来,大家开始了解到这个问题。那时候,有数款电源完整性分析工具开始出现。目前,大家需要对电源完整性的原则有一个良好、深入的了解,知道PDN(配电网络)会如何与不同元件产生相互作用的基础知识指南;明白信号和通过该PDN的返回电流会如何与耦合电容器的缝合孔相互作用以及会如何影响处于电路板不同位置的其他信号通孔。在我们的电源完整性电子书中,涵盖了该如何理解腔体阻抗、解释腔体阻抗分布中的每个峰值和低谷意
味着什么,以及它为何有如此表现;然后,我们通过向PDN添加不同元素(通常会是一些耦合电容、缝合孔、甚至电压调节器),然后观察它们的效果,并了解在哪些频率范围内,哪一个元素将会调谐腔体的阻抗分布。
Shaughnessy:这很有趣,如果电源完整性有问题的话,就有可能会搞砸下游的所有东西,包括信号完整性。
Deek:你说的对。尽管其名称为电源完整性,但实际上,它对信号完整性也是必须的,可以说它们是同样的东西。如果配电网络PDN设计不良,就会产生串扰和耦合。
Shaughnessy:那么,你会继续写更多的书吗?
Deek:如果有机会的话我还会写。我们还有几个想要展示并解释的主题,当然,我们将使用各种实例来解释原理和理论。很多阅读这类书的人都没有机会亲眼看到发生在这个行业中的实际例子。
Shaughnessy:你还有什么想说的吗?
Deek:我想再次感谢I-Connect007提供这个机会。能撰写这些书并且与你们合作我很高兴。
Shaughnessy:谢谢你,Fadi。
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The Printed Circuit Designer's Guide to...™ Power Integrity by Example