PSRR仿真教程：解锁电路抗噪能力的密钥

PSRR 仿真教程，怎么仿真电路的psrr？ [1]两个电路案例，一个是16分频的分频器； [2]一个是250MHz的环形压控振荡器；仿真方法是用Cadence的psspxf。 PSRR的测量对于改善对噪声源的免疫力很重要；如电源涟漪由于干扰或系统的数字部分。同样的方法也被用来测量通过其深层耦合的基底噪声的影响。

在电子电路设计的奇妙世界里，PSRR（Power Supply Rejection Ratio，电源抑制比）如同一位默默守护电路稳定性的卫士，它的性能高低直接影响着电路对噪声源的免疫力。今天，咱们就深入探讨下怎么通过Cadence的psspxf来仿真电路的PSRR，还会结合两个有趣的电路案例，带大家一探究竟。

为什么PSRR测量如此重要

在实际的电路运行中，电源并非理想的纯净能源供应者。电源涟漪可能因为外界干扰，或者系统自身数字部分的"小动作"而产生，这些涟漪就像悄悄潜入电路的捣乱分子，可能会干扰电路的正常工作。而PSRR就像是电路的"盾牌"，它能有效抵御这些电源噪声，PSRR越高，电路对电源噪声的抑制能力就越强，工作也就越稳定。同样，通过测量PSRR的方法，我们还能探究通过深层耦合的基底噪声对电路的影响，可谓一举多得。

仿真工具：Cadence的psspxf

Cadence的psspxf是我们此次仿真之旅的得力助手。它提供了强大的功能来模拟电路在不同电源条件下的响应，从而准确计算出PSRR。接下来，咱们结合具体电路案例，看看如何使用它。

案例一：16分频的分频器

分频器原理简述：分频器的作用是将输入信号的频率按照一定比例降低，16分频器就是把输入信号频率除以16输出。简单来说，就像是给信号的"脚步"放慢了16倍。
使用psspxf进行PSRR仿真步骤：

verilog 复制代码

// 简单示意16分频器代码
module divide_by_16 (
    input wire clk,        // 输入时钟信号
    input wire rst,        // 复位信号
    output reg [3:0] q     // 4位输出，代表分频后的状态
);
always @(posedge clk or posedge rst) begin
    if (rst) begin
        q <= 4'b0000;     // 复位时，输出清零
    end else begin
        if (q == 4'd15) begin
            q <= 4'b0000; // 当计数到15时，回到0
        end else begin
            q <= q + 1;   // 每次时钟上升沿，计数加1
        end
    end
end
endmodule

这段Verilog代码实现了一个简单的16分频器。在使用psspxf仿真时，我们首先要将这个设计导入到Cadence环境中。然后设置电源激励，这里我们可以给电源加上一个小的扰动信号（比如一个正弦波）来模拟实际中的电源涟漪。接着，在psspxf中设置相应的仿真参数，比如仿真时间、采样频率等。通过分析输出信号相对于电源扰动信号的幅度变化，就能计算出该分频器的PSRR。如果输出信号幅度变化很小，那就说明该分频器的PSRR较高，对电源噪声有较好的抑制能力。

案例二：250MHz的环形压控振荡器

环形压控振荡器原理：环形压控振荡器（VCO）是一种输出信号频率受输入控制电压影响的电路。在环形VCO中，多个反相器首尾相连形成环形结构，通过改变控制电压可以调整反相器的延迟，从而改变振荡频率。250MHz意味着这个VCO输出信号的频率为250兆赫兹。
基于psspxf的PSRR仿真实现：

verilog 复制代码

// 简单环形VCO示意代码（假设由3个反相器构成）
module ring_vco (
    input wire ctrl_volt,  // 控制电压输入
    output wire clk_out    // 输出时钟信号
);
wire [2:0] ring;
assign ring[0] = ~(ctrl_volt & ring[2]);
assign ring[1] = ~ring[0];
assign ring[2] = ~ring[1];
assign clk_out = ring[0];
endmodule

这段代码简单构建了一个环形VCO。在使用psspxf仿真其PSRR时，和分频器类似，先将设计导入Cadence。对于VCO，电源噪声不仅会影响输出信号的幅度，还可能导致频率的抖动。同样给电源加上扰动信号后，我们关注输出时钟信号频率和幅度相对于电源扰动的变化。如果频率抖动小，幅度变化也在可接受范围内，说明该VCO的PSRR表现良好，能够有效抑制电源噪声对其性能的影响。

通过这两个案例，相信大家对使用Cadence的psspxf进行电路PSRR仿真有了更清晰的认识。在实际的电路设计中，熟练掌握PSRR仿真方法，能帮助我们打造出更稳定、抗噪能力更强的电路。希望大家在自己的电路设计项目中，都能巧妙运用这些知识，让电路性能更上一层楼！