[发明专利]基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法

摘要

一种基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法，其步骤是：(1)建立电源分配网络；(2)标记节点坐标；(3)接入电压源；(4)计算电压降值；(5)判断参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(3)；(6)标记第一个节点；(7)计算等效电流源；(8)接入电压源；(9)计算电压降值；(10)判断参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(8)；(11)标记其余节点；(12)判断电压源是否均接入电源分配网络，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(7)；(13)建立电源PAD的分配表格。本发明可以快速分配电源分配网络的电源PAD。

主权项

1.一种基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法，具体步骤如下：(1)建立电源分配网络：建立一个n×m个节点的电阻性网状电源分配网络，其中，n表示电源分配网络中横向节点的总数，m表示电源分配网络中纵向节点的总数，电源分配网络中的电阻值均相等，电压源的总数大于1，电压源均为电压值相等的稳定的直流电压源，负载电流源的电流值在1～100mA之间随机选取；(2)标记电源分配网络中的节点坐标：(2a)从左到右依次用横向节点数对电源分配网络中的横向节点坐标进行标记，从上到下依次用纵向节点数依次对电源分配网络中的纵向节点坐标进行标记；(2b)将所有负载电流源的节点，在电源分配网络中的坐标，均标记为相应的观察节点坐标；(2c)将所有的负载电流源分别接入与电源分配网络中观察节点的坐标相应的观察节点；(3)接入一个电压源：将一个电压源接入任意一个未曾接入过电压源的参考分配节点；(4)计算电压降IR‑drop值：(4a)利用电源分配网络中两点之间等效电阻公式，分别计算电源分配网络中接入电压源的参考分配节点与任意一个观察节点之间、任意两个观察节点之间的等效电阻；(4b)利用电压降求解公式，计算每一个观察节点的电压降值，得到所有电压降值，找出最大的电压降值；(4c)将接入的参考分配节点的电压源移出参考分配节点；(5)判断所有的参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(3)；(6)标记第一个电源PAD分配节点坐标：(6a)从所有参考分配节点得到的最大的电压降值中，找出最小电压降值；(6b)找出得到最小电压降值相应的参考分配节点的坐标，并将参考分配节点标记为第一个电源PAD分配节点；(6c)将第一个电源PAD分配节点的坐标和第一个电源PAD分配节点相应的最小电压降值列入电源PAD的分配表格；(6d)将一个电压源接入第一个电源PAD分配节点；(6e)将所有参考分配节点标记为没有接入过电压源的参考分配节点；(7)计算等效电流源：将电源分配网络上所有电压源均替换为等效电流源，利用等效电流源的电流值公式，计算等效电流源的电流值；(8)接入一个电压源：将一个电压源接入任意一个没有接入电压源的参考分配节点；(9)计算电压降IR‑drop值：(9a)利用电源分配网络中两点之间等效电阻公式，分别计算电源分配网络中接入电压源的参考分配节点与任意一个观察节点之间、接入电压源的参考分配节点与等效电流源节点之间、任意两个等效电流源之间、任意一个观察节点与任意一个等效电流源之间、任意两个观察节点之间的等效电阻；(9b)利用电压降求解公式，计算所有观察节点的电压降值，得到所有电压降值，找出其中最大的电压降值；(9c)将参考分配节点上的电压源移出参考分配节点；(10)判断所有的参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(8)；(11)标记最优电源PAD分配节点坐标：(11a)从所有参考分配节点得到的最大的电压降值中，找出最小电压降值；(11b)找出最小电压降值相应的参考分配节点的坐标，并将参考分配节点标记为最优电源PAD分配节点；(11c)将最优电源PAD分配节点的坐标和最优电源PAD分配节点相应的最小电压降值列入电源PAD的分配表格；(11d)将一个电压源接入最优电源PAD分配节点；(11e)将电源分配网络中所有等效电流源均替换为相应等效电流源替换之前的电压源；(11f)将所有参考分配节点标记为没有接入过电压源的参考分配节点；(12)判断所有电压源是否均接入电源分配网络，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(7)；(13)建立电源PAD的分配表格：利用列入电源PAD的分配表格里的所有坐标信息和所有最小电压降值信息，制作电源PAD的分配表格。