PCB板级信号完整性的仿真及应用
浅谈PCB的信号完整性设计分析

浅谈PCB的信号完整性设计分析PCB(Printed Circuit Board)是现代电子技术中不可或缺的一部分,其作用是将电子元器件组成的集成电路板进行布局和布线,以实现电路的连接和功能的实现。
在 PCB 的设计过程中,信号完整性(Signal Integrity,SI)是一个重要的概念,其涉及的关键参数包括信号噪声、传输延迟、波形畸变等,对于高速高频率电路的设计尤为重要。
本文将浅谈 PCB 的信号完整性设计分析。
一、信号完整性设计需求在 PCB 的设计中,信号完整性的设计是为了保证信号在传输过程中的稳定性和准确性。
在高速高频率电路中,信号噪声、传输延迟和波形畸变等问题都会对电路的性能产生重要的影响,例如信号失真、时钟抖动,甚至会导致系统的失效。
因此,对于信号完整性的设计,需要考虑以下几个方面:1. 电磁兼容性(EMC):电磁兼容性是指电子设备在复杂电磁环境中工作时,能够在不产生或接受有害的电磁干扰的情况下,正常工作的能力。
在 PCB 的设计中,EMC 是一个重要的设计需求,需要考虑 PCB 的布局、层间距离、接地方法等因素。
2. 传输延迟(Transmission Delay):传输延迟是指信号从发送端到接收端所需的时间延迟。
在高速高频率电路中,传输延迟通常是几个纳秒的时间,需要通过电路设计和仿真来保证延迟的准确性和稳定性。
3. 信号噪声(Signal Noise):信号噪声是指在信号传输过程中由外界干扰引起的电压或电流变动。
在 PCB 的设计中,信号噪声主要由环境干扰和电路本身产生的噪声所组成,需要通过合适的信号层、屏蔽和滤波电路等方式来减少信号噪声,保证信号的清晰度和准确性。
4. 波形畸变(Waveform Distortion):波形畸变是指信号在传输过程中由于电路本身的特性,如频率响应、功率限制等,导致信号波形发生失真或变形的现象。
在 PCB 的设计中,需要通过仿真和优化等手段来降低波形畸变,保证信号的稳定性和准确性。
从PCB设计信号完整性

从PCB设计信号完整性PCB设计信号完整性是指在PCB电路板上保持信号完整性的技术要求,以确保电子设备的正常运行。
信号完整性是一项综合考虑信号传输过程中的各种因素的工程学科,包括信号的噪声和失真、信号传输的延迟和抖动等。
PCB设计信号完整性是高速和多层电路板设计中的一个关键方面。
下面将详细介绍PCB设计信号完整性的重要性、设计原则和常用的技术手段。
PCB设计信号完整性的重要性如下:1.高速信号完整性:随着高速电子设备的普及,如高速计算机、高速通信系统等,高速信号的完整性的问题越来越重要。
在高频电子设计中,信号完整性是电磁兼容性(EMC)和辐射性能的关键因素。
2.减少信号中的噪声和失真:在信号传输过程中,例如在长距离传输线上或信号链中,信号会受到各种噪声和失真的干扰,例如串扰、时钟偏移、反射、散射和抖动等。
信号完整性设计能够减少这种噪声和失真,提高信号传输的质量。
3.提高信号传输的稳定性:在设计中考虑信号完整性可以提高信号传输路径的稳定性,降低传输过程中的错误率。
特别是在高速电路设计中,传输线的选用、终端匹配和信号的校准对信号传输性能至关重要。
PCB设计信号完整性方面的设计原则如下:1.保持信号完整性的连续路径:在信号的传输路径上,包括传输线、连线和接插件等,应该避免信号的突变、死区和断续,以保持信号的连续性和完整性。
2.控制信号噪声:通过适当的阻抗匹配、屏蔽和终端匹配技术,控制信号线上的噪声,降低串扰和其他干扰。
此外,还可以通过选择合适的电源滤波器来消除电源噪声。
3.控制信号传输的延迟和抖动:通过适当的传输线设计和减少信号反射,控制信号传输中的延迟和抖动。
此外,可以利用布线规则和降噪技术来控制信号传输过程中的时钟偏移。
4.优化地面和电源设计:在PCB设计中,地面和电源规划是十分重要的。
良好的地面层设计和电源规划可以降低共模噪声和电源噪声,提高信号完整性。
常用的PCB设计信号完整性技术手段如下:1.传输线和差分对:在高速设计中,使用传输线和差分对可以有效地控制信号的传播速度和噪声干扰。
PCB信号完整性分析与设计

PCB信号完整性分析与设计在电子设计领域,信号完整性(Signal Integrity,简称SI)是指电路系统中信号的质量和稳定性。
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)作为电子设备的基础组件,其信号完整性分析与设计直接影响到整个电子设备的工作性能。
本文将探讨PCB信号完整性分析的重要性以及设计策略。
在现代电子系统中,高速数字信号的传输越来越普遍,对PCB信号完整性的要求也越来越高。
如果信号完整性得不到保障,会导致一系列问题,如电磁干扰(EMI)、电源噪声、时序错误等,严重时可能导致系统崩溃。
阻抗不连续:当信号在PCB走线传输时,如果阻抗突变,会导致信号反射,从而影响信号完整性。
串扰:相邻信号线之间的电磁耦合会导致信号间的干扰,影响信号的纯净性。
电源噪声:电源的不稳定或噪声会影响数字系统的时序和稳定性。
接地问题:不合理的接地方式会导致信号间的干扰和电源噪声的引入。
合理规划信号走线:根据信号的特性和频率,选择合适的走线方式,如并行走线、差分走线等,以减小信号间的干扰。
优化阻抗匹配:通过计算和控制阻抗,使信号在传输过程中的反射最小。
减少串扰:通过增加间距、使用屏蔽罩等方式,减小信号间的电磁耦合。
电源和接地设计:采用稳定的电源系统和合理的接地方式,以减小电源噪声和信号干扰。
使用去耦电容:在关键电源和接地节点处使用去耦电容,可以有效吸收电源噪声和减少信号干扰。
信号时序控制:通过合理的设计,保证信号的时序正确,避免因时序错误导致的系统不稳定。
仿真与优化:使用专业的仿真工具对设计进行仿真,根据仿真结果对设计进行优化。
PCB信号完整性分析与设计是保证现代电子系统性能的重要环节。
通过对影响信号完整性的主要因素进行分析,我们可以针对性地提出有效的设计策略。
在实施这些策略时,需要综合考虑系统的复杂性和实际可操作性,确保设计的实用性和有效性。
随着电子技术的发展,我们需要不断地更新和改进信号完整性设计和分析的方法,以满足更高性能、更低功耗、更小体积的电子设备需求。
PCB电路中信号完整性分析与EMC仿真技术

1 C P B电路 中的信 号完整 性分 析
在 P B设计中, MC E 主要分析布线网络本身 的信号 C E /MI 完整性 ,实际布线 网络可能产生的 电磁辐射和 电磁干扰 以及 电路板本身抵抗外部电磁干扰 的能力 。具体来说,信 号完整 性分析包括 同一布线网络 上同一信 号的反射分析、阻抗匹配 分析 、 号过冲分 析、 信 信号时序分析、 信号强调分析等[] 10对 - 3 于邻近布线 网络上不 同信号之 间的串扰分析, 由于在相邻P B C 布线之 间存在寄生 电容 CS 高频信号会通过 C V引起互相 V, S 干扰 , 在一路 有脉冲信号通过时 , 另一路上在脉冲的上升沿和 下降沿位置有干扰脉冲 出现 , 这就是 P B布线 间的串扰 。串 C 扰 一方 面影 响信 号质量 , 同时串扰脉冲也是 E 的主要发射 MI 源 。在信号完整性分析时还必须考虑布线 网络 的几何拓扑结 构, C P B绝缘层 的电介质特 性以及每一布线层 的电气特性。 信 号完整性的建模 与仿真是通过使用 电路与电磁场 的分析软件 完成的,优化设计 改善层 间噪声与 电源层和地线层之 间的阻 抗, 降低信 号的反射和 串扰, 改进信号 的回流路径, 降低 电源分 配系统阻抗, 同步开关 噪声 , 消除频率的谐振, 理放置去耦 合 与旁路 电容改善电源地的阻抗 与谐振 ,使用屏蔽过孔 等措施 改进 边 缘 辐 射 。如 图 1 示 , 原始 信 号 的 “ 声 状 ” 域 进 所 对 噪 区 行放大 以后 , 发现 该信 号明显有一个固定的频 率分量在里面 , 约为 3 z GH 左右 , 通过理论分析, 该信号应该是本振泄露( 本振 为 1 G ) 由于混频器产生的二次谐波以及混频后引入 的直 . Hz , 5 流漂移经共 同的“ 地层 ” 串扰至接收信号造成 的。理论仿真结 果 (c图) () 与实 际结果 ( ) 对 比如 图 1 ) ) ( 图) d ( ( 所示。 cd
PCB信号仿真

PCB信号仿真PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中非常重要的组成部分。
在PCB的设计过程中,信号仿真是一个必不可少的步骤。
它可以模拟信号在电路板上的传播情况,帮助设计人员更好地了解信号的性能,优化电路板的设计,保证电路板的可靠性和性能。
本文将介绍PCB信号仿真的基础知识、常见问题以及如何优化电路板设计。
一、PCB信号仿真的基础知识1. 信号仿真的定义和作用信号仿真是指通过数学模型和仿真工具,模拟电路板上信号的传输、影响和失真等情况。
通过信号仿真,设计人员可以了解信号的传播路径、传播时延、噪声、交叉耦合等信号特性,帮助优化电路板的设计和性能。
2. 信号仿真的工具和方法在PCB信号仿真中,常用的工具有电磁场仿真软件、电路仿真软件和PCB设计软件。
其中,电磁场仿真软件可以分析电磁波在电路板、射频器件、天线等之间的传播情况;电路仿真软件可以模拟电路板上各个部件之间的连接和作用;PCB设计软件可以实现布线、铺铜等操作,并生成电路板的设计文件。
在仿真方法上,常用的有SPICE模拟法、电磁场有限元法(FEM)和时域有限差分法(FDTD)等。
其中,SPICE模拟法是一种基于电路分析的仿真方法,可以模拟电路板上各部件的电性能;FEM和FDTD则是一种基于电磁场分析的仿真方法,可以模拟电磁场的传输情况。
3. 信号仿真的应用范围在电子产品中,信号仿真可以应用于各个领域。
比如,在射频领域,信号仿真可以帮助设计人员分析天线和射频器件之间的传输情况,优化射频电路的设计和性能。
在数字信号处理领域,信号仿真可以帮助设计人员优化数据传输的质量和速度。
在电源电路设计中,信号仿真可以帮助设计人员优化电源的稳定性和能效。
二、PCB信号仿真中的常见问题1. 信号的失真和噪声在电路板上,信号通常会受到噪声和失真的影响。
噪声可以来自于外部环境干扰、电路内部部件的不稳定性等。
失真则会使信号的波形发生变化,例如波形的扭曲、幅值的降低等。
电路板级的信号完整性问题和仿真分析

电路板级的信号完整性问题和仿真分析摘要:今天随着电子技术的发展,电路板设计中的信号完整性问题已成为PCB设计者必须面对的问题。
信号完整性指的是什么?信号在电路中传输的质量。
由于电子产品向高速、微型化的发展,导致集成电路开关速度的加快,产生了信号完整性问题。
常见的问题有反弹、振铃、地弹和串扰等等。
这些问题将会对电路板设计产生怎样的影响?通过理论分析探讨,找到解决它们的一些途径。
传统的PCB设计是在样机中去测试问题,极大的降低了产品设计的效率。
使用EDA工具分析,可以将问题在计算机中进行暴露处理,降低问题的出现,提高产品的设计效率。
这里以Altium Designer 6.0工具为例,介绍分析解决部分信号完整性问题的方法。
关键词:信号完整性 Altium Designer 6.0 仿真分析[中图分类号] O59 [文献标识码] A [文章编号] 1000-7326(2012)04-0125-0320世纪初叶,科学家先后发明了真空二极管和三极管,它代表人类进入了电子技术时代。
随后半导体晶体管和集成电路的出现,将电子技术推向了一个新的时期。
特别是IC芯片的发展,使电子产品越来越趋向于小型化、高速化、数字化。
但同时却给电子设计带来一个新的问题:体积减小导致电路的布局布线密度变大,而同时信号的频率也在迅速提高,如何处理越来越快的信号。
这就是我们硬件设计中遇到的最核心问题:信号完整性。
为什么我们以前在学校学习和电子制作中没有遇到呢?那是因为在模拟电路中,采用的是单频或窄频带信号,我们关心的只是电路的信噪比,没有去考虑信号波形和波形畸变;而在数字电路中,电平跳变的信号上升时间比较长,一般为几个纳秒。
元件间的布线不会影响电路的信号,所以都没有去考虑信号完整性问题。
但是今天,随着GHz时代的到来,很多IC的开关速度都在皮秒级别,同时由于对低功耗的追求,芯片内核电压越来越低,电子系统所能容忍的噪声余量越来越小,那么电路设计中的信号完整性问题就突现出来了。
高速PCB设计中信号完整性的仿真与分析经验

高速PCB设计中信号完整性的仿真与分析经验信号完整性是高速PCB设计中非常重要的考虑因素之一,它涉及到信号的传输特性、功率完整性和噪声抑制等方面。
为了确保良好的信号完整性,需要进行仿真和分析,下面将分享一些经验。
首先,进行信号完整性仿真和分析时,通常会使用电磁场仿真软件,如HyperLynx、ADS和Siemens Polarion等。
这些软件提供了强大的仿真工具,可以模拟高速信号在PCB板层间、连线延迟、反射噪声和交叉耦合等方面的特性。
在进行PCB布线之前,可以使用S参数仿真来预测信号传输损耗和延迟。
S参数仿真可以帮助确定适当的信号线宽和间距,以确保信号在传输过程中不会过多地损耗信号强度。
另外,还可以使用时间域仿真来观察信号的时钟偏移、波形畸变和振荡等问题。
在信号完整性分析中,功率完整性也是一个重要的考虑因素。
为了确保功率供应的稳定性,可以使用直流仿真来模拟电流分布和功率供应网络的负载情况。
同时,也需要考虑布线的阻抗匹配和电源降噪等因素,以确保信号传输过程中的稳定性和可靠性。
噪声抑制是信号完整性另一个重要的方面。
在高速PCB设计中,尤其是在高频电路中,信号可能会受到电磁干扰、串扰和反射等干扰。
为了抑制这些噪声,可以使用串扰仿真来分析信号互相之间的干扰程度,并采取相应的补救措施,如增加地线和电源平面或添加层间抑制器等。
此外,还可以通过仿真来评估不同布线方案的性能。
通过对比仿真结果,可以选择性能最佳的布线方案,以实现更好的信号完整性。
除了进行仿真分析,还应根据实际情况对设计进行优化,如合理布局和分隔模块、减少信号线长度、使用合适的信号线层间堆叠等。
总结起来,信号完整性的仿真与分析在高速PCB设计中起着至关重要的作用。
通过运用合适的仿真工具和技术,可以提前检测和解决信号完整性问题,提高PCB设计的可靠性和性能。
同时,也需要结合实际经验和优化措施,确保设计的有效性和可行性。
浅谈PCB的信号完整性设计分析

浅谈PCB的信号完整性设计分析PCB的信号完整性设计分析是电子产品设计和制造过程中的一个非常重要的环节。
信号完整性指的是信号在传输过程中保持正确的波形和时序,不受噪声、衰减和反射等因素的影响。
设计师需要通过仿真和测试等手段来分析系统的信号完整性问题,并采取相应的措施进行调整优化,从而保证系统的稳定运行。
1. 信号路径分析信号路径分析是指对信号的传输路径进行分析,包括传播延迟、反射、串扰等因素对信号完整性的影响。
该分析需要考虑布线的拓扑结构,阻抗匹配,传输介质等因素。
2. 时序分析时序分析是指对信号在传输过程中的时间特性进行分析,包括信号的上升时间、下降时间、保持时间等。
该分析需要结合时钟信号的特性进行分析和优化。
3. 电磁兼容性分析电磁兼容性分析是指对系统内各个信号线之间的干扰进行分析,包括串扰、电磁波辐射、接地问题等因素。
该分析需要结合EMI电磁兼容性设计标准和EMC电磁兼容性测试标准进行设计和测试。
1. 仿真分析工具仿真分析工具是进行信号完整性设计分析的主要工具之一。
目前市面上常见的仿真分析工具主要包括SPICE、IBIS、HSPICE等软件平台。
通过仿真分析工具对信号传输路径和时序进行分析和优化,能够有效降低系统中的噪声和反射等因素的影响。
调试分析工具是用于验证完整设计的有效性和性能的一种工具。
主要包括示波器、时域反射仪、频域分析仪等。
调试分析工具可以对系统中的信号进行实时检测和分析,以验证系统设计的有效性和正确性。
3. PCB设计软件PCB设计软件是进行信号完整性设计分析的重要工具之一。
常见的PCB设计软件有Altium Designer、PADS、Eagle、OrCAD等,在设计过程中可以结合仿真分析工具和调试分析工具对PCB板上的信号路径、阻抗匹配、电磁兼容性等因素进行分析和优化。
三、信号完整性设计分析的关键要素与技术要点在PCB设计中尽可能缩短信号路径可以有效降低信号的传播延迟和串扰等因素的影响,从而保证信号的完整性。
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作者简介:曹宇(1969-),男,上海人,硕士,工程师.第6卷第6期2006年12月泰州职业技术学院学报JournalofTaizhouPolytechnicalInstituteVol.6No.6Dec.2006摘要:针对高速数字电路印刷电路板的板级信号完整性,分析了IBIS模型在板级信号完整性分析中的作用。
利用ADS仿真软件,采用电磁仿真建模和电路瞬态仿真测试了某个实际电路版图,给出了实际分析结果。
关键词:信号完整性;IBIS;仿真;S参数中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1671-0142(2006)06-0030-03信号完整性(SI,SignalIntegrity)的概念是针对高速数字信号提出来的。
以往的数字产品,其时钟或数据频率在几十兆之内时,信号的上升时间大多在几个纳秒,甚至几十纳秒以上。
数字化产品设计工程师关注最多的是“数字设计”保证逻辑正确。
随着数字技术的飞速发展,原先只是在集成电路芯片设计中需要考虑的问题[1]在PCB板级设计中正在逐步显现出来,并由此提出了信号完整性的概念。
在众多的讲述信号完整性的论文和专著中[2,3],对信号完整性的描述都是从信号传输过程中可能出现的问题(比如串扰,阻抗匹配,电磁兼容,抖动等)本身来讨论信号完整性,对信号完整性没有一个统一的定义。
事实上,信号完整性是指信号在通过一定距离的传输路径后在特定接收端口相对指定发送端口信号的还原程度,这个还原程度是指在指定的收发参考端口,发送芯片输出处及接收芯片输入处的波形需满足系统设计的要求[4]。
1、板级信号完整性分析1.1信号完整性分析内容的确定信号完整性分析工作是一项产品开发全流程工作,从产品设计阶段开始一直延续到产品定型。
PCB板级设计同样如此。
在系统设计阶段,产品还没有进入试制,需要建立相应的系统模型并得到仿真结果以验证设计思想和设计体系正确与否,这个阶段称前仿真;前仿真通过后,产品投入试制,样品出来后再进行相应的测试和仿真,这个阶段称后仿真。
假如将每一块PCB板视为一个系统,影响这个系统正常工作的信号问题涉及到所有的硬件和软件,包括芯片、封装、PCB物理结构、电源及电源传输网络和协议。
对系统所有部分都进行仿真验证是不现实的。
应根据系统设计的要求选定部分内容进行测试仿真。
本文所提及的“板级信号完整性分析”仅针对芯片引脚和走线的互连状态分析。
当被传输的信号脉冲时间参量(如上升时间、传输时间等)已缩短至和互连线上电磁波传输时间处于同一个量级时,信号在互连线上呈现波动效应,应采用微波传输线或分布电路的模型来对待互连线,从而产生了时延、畸变、回波、相邻线之间的干扰噪声等所谓的“互连效应”[1]。
假设PCB板上芯片引脚的输入输出信号都是“干净”的,那么只要考虑互连线路本身的互连效应。
事实上,每个芯片引脚在封装时都有其独特的线路特性,这些特性是由其内部的晶体管特性决定的,同样的信号在不同引脚上的传输效率差异很大。
因此,在分析信号传输的互连效应时必须考虑芯片内部的电路特性以提取相对准确的电路模型,并在此基础上作进一步的分析。
这个模型就是在业界被广泛使用的IBIS模型。
1.2IBIS标准模型的建立PCB板级信号完整性的仿真及应用曹宇,丁志刚,宗宇伟(上海计算机软件技术开发中心,上海201112)高速数字电路的发展得益于大规模集成电路性能的快速提升。
随着I/O翻转频率的加快和电压门限值的降低,系统设计师必须对电路板上的I/O、端接和线路互连作仿真以加速产品推向市场的节奏,降低产品失败的风险,这意味着一种被业界广泛接受的模型必须被建立。
被IC设计生产厂家广泛应用的SPICE(simulationprogramwithintegritycircuitemphasis)仿真尽管可以得到较高的精确度,但对于PCB级和系统级用户来说,它却是不合适的。
一是因为SPICE是基于晶体管的几何结构和材料特性来预测晶体管性能的工具,属于晶体管级别的仿真模型,包含有生产厂家的知识产权和工艺技术秘密,厂家大多数不提供这样的模型给用户;二是SPICE仿真为追求精确度,仿真计算量很大,计算时间太长,要比IBIS模型高一个数量级;三是不同的仿真器之间是不能完全兼容的,一旦采用了不合适的仿真器进行仿真,得到的结果是不可信的[5]。
由此推动了IBIS的诞生。
IBIS(I/Obufferinformationspecification)模型最初是Intel开发专门用于PCB板级和系统级仿真提出的一种行为级的数字信号完整性分析模型[6],是一种基于V/I曲线对I/Obuffer快速准确建模的方法。
1993年4月,由EDA厂商、半导体厂商、大学等单位组成的IBIS开放论坛推出了第一个标准版本IBISVision1.0,并逐步成为业界进行信号完整性分析的标准模型[7]。
1.3IBIS模型结构和文件格式IBIS模型的一般结构如图1所示:它由五个部分组成,不同特性的管脚(比如输入、输出、三态高阻等)由不同元素组成,所有的结构都是在图1的基础上删减得到的。
需要注意的是该模型只是行为级模型,并不表示芯片内部管脚的实际结构,它表示对应管脚的I/V曲线由图1所示的模型来表征。
图1的模型对用户而言是透明的,用户能够得到的是IBIS文件。
IBIS文件本身只是一个ASCII格式文件,它以数据的方式构成一个模型,并用于对PCB进行信号完整性仿真和时序分析。
实际使用时,需要专门的IBIS模型读取工具来提取,并转化为仿真器能够识别的格式用于实际仿真分析。
2、基于BF561的PCB板级信号完整性仿真由于后仿真比前仿真在业界更为普遍,仿真流程也比前仿真要简洁,更容易理解。
本文以某研究院系列产品之一的PCB样图(部分)为例,对其作仿真分析。
该主板的主芯片使用ADSP-BF561双核芯片,工作频段为133M。
该芯片被广泛应用于网络多媒体应用领域。
一般的后仿真流程包含四个步骤:(1)提取被仿真电路的拓扑结构;(2)根据需求决定是否加入IBIS模型;(3)选择合适的仿真源;(4)对仿真结果进行分析。
在实际应用中,我们选用安捷伦科技公司的ADS软件进行仿真分析。
首先提取拓扑结构。
在实际版图中,最重要的信号是BF561至DDR的信号连接线,选取BF561的D14、D15数据线(连接DDR芯片的D0、D1引脚)作为演示,图3为被选择的信号网络拓扑结构图。
此时,被提取的只是PCB版图,仿真工具要对被选取的网络拓扑结构图进行处理,根据被选取网络的导线形状、金属特图2某产品PCB样图(部分)图1IBIS模型基本组成元素图3被选取的信号网路拓扑结构图曹宇,丁志刚,宗宇伟:PCB板级信号完整性的仿真及应用第6期31性、PCB层数、过孔形状等特征运用电磁场原理进行2D、2.5D、3D计算,以得到“真实”的电磁场模型。
一般的仿真工具采用的是根据走线形状和过孔尺寸模拟近似为工具中自带的几种标准模型的组合来计算,如CADENCE。
ADS采用MESH分块,利用2.5D电磁场模型提取工具提取实际的PCB版图信息,模型精度较高,带来的不便就是计算量很大,一旦模型过于复杂就得不到计算结果,这也是文中仅提取2位数据线的原因之一。
在提取模型的同时计算得到该模型的S参数,反射、相临传输线的耦合等信息可以直接从图中读出(图4,图5)。
另外,被提取模型可以被当作一个元件放置于原理图中做瞬态仿真(图6中间的方框元件)。
BF561的IBIS文件可以从其官方网站得到。
根据实际运用的情况,我们采用133M的方波信号作为激励信号,最终得到的响应波形和眼图如图7,图8所示。
3、结论从仿真结果可以看出,当BF561芯片工作在133M频率时,反射为-9dB左右,耦合约为-16dB,接收端口的波形和眼图表明该段电路网络能够支持133M的工作频率,PCB板的实际工作状态也证明了这一点。
根据工作步骤,扩大S参数的计算带宽,进一步的仿真结果表明,该电路网络最高支持的芯片工作频率大约在350M左右。
参考文献:[1]李征帆.大规模集成电路中的互连问题和微波技术[J].电子学报,1992,(5):67-69.[2]DouglasBrooks.SignalIntegrityIssuesandPrintCircuitBoardDesign[M].刘雷波,赵岩,译.北京:机械工业出版社,2005.[3]EricBogatin.SignalIntegrity:Simplified[M].李玉山,李丽平,等,译.北京:电子工业出版社,2005.[4]李荔.信号完整性与电源完整性的仿真分析与设计[J].电子设计应用,2006,(1):72-75.[5]Whyibis.Xilinx[DB/OL].(06-05-10)[2006-9-3].http://www.xilinx-china.com/products/design_resources/highspeed_design/si_whyibis.htm.[6]王巧玉.龙芯系列板级仿真分析[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2005.[7]胡海欣.高速PCB板级信号完整性问题研究[D].长沙:国防科技大学,2004.(下转第49页)图4端口反射S参数图5端口耦合S参数图8133M方波响应眼图图6瞬时仿真连线图图7133M方波响应图第6期泰州职业技术学院学报32(上接第32页)SimulationandApplicationforBoard-LevelSignalIntegrityonPCBCAOYu,DINGZhi-gang,ZONGYu-wei(ShanghaiDevelopmentCenterofComputerSoftwareTechnology,Shanghai201114,China)Abstract:Aimingatboard-levelsignalintegrityinhigh-speeddigitalcircuit,wegivetheanalysisabouttheIBISmodelinboard-levelSignalIntegrity.ADSsoftwareisappliedtobuildtheEMsimulationmodelandexecutethetransientsimulationaboutaPCBboard.Theanalysisaboutthetestresultisgivenintheend.Keywords:signal-Integrity;IBIS;simulation;s-parameter(责任编辑崔洁)韩美芳,蔡雷,王素珍:护理安全管理面临的问题与对策第6期严抓不松懈,努力把差错发生率控制到最低状态,虽然事故发生率为零,但仍有一例严重差错发生。