PCB Teknik - Sinyal integritet yüksek hızlı dijital PCB analiz modeli

PCB tasarım yönteminde sinyal integritet bilgisayar analizi tabanlı, en çekirdek kısmı PCB masa seviyesi sinyal integritet modelinin kuruluşudur. Bu geleneksel tasarım yönteminden farklı.

SI modelinin doğruluğu tasarımın doğruluğunu belirleyecek ve SI modelinin inşa edilebiliği bu tasarım metodunun uygulanabiliğini belirleyecek.

4.1. PCB tasarımının SI modeli

PCB tahta seviyesi sinyal integritet analizi için kullanılabilecek bir çok model var. En sık kullanılan üç kişi SPICE, IBIS ve Verilog-A.

a. SPICE modeli

SPICE gücü.

Genel amaçl ı analog devre simülatörü. Şimdi SPICE modeli elektronik tasarımlarda geniş kullanıldı ve iki ana versiyonu: HSPICE ve PSPICE. HSPICE genellikle integral devre tasarımında kullanılır, ve PSPICE genellikle PCB tahtası ve sistem seviyesi tasarımında kullanılır.

SPICE modeli iki parçadan oluşur: Model Equations and Model Parameters. Model denklemi verildiğinden beri SPICE modeli simulatörün algoritmi ile yakın bağlantılı olabilir ve daha iyi analiz etkiliği ve analiz sonuçları elde edilebilir.

PCB tahta seviyesinde SI analizi yapmak için SPICE modelini kullandığında, integral devre tasarımcısı ve üreticisi için integral devre I/O birimi altdevre modelinin SPICE modelinin detaylı ve doğru bir tanımlaması ve yarı yönetici özelliklerinin üretim parametrolarının gerekli. Çünkü bu maddeler genellikle tasarımcıların ve üreticilerin gizliliğine ait, sadece birkaç yarı yönetici üreticileri çip ürünlerini verirken uygun SPICE modellerini sağlayacak.

SPICE modelinin analizi doğruluğu genellikle model parametrelerin kaynağına bağlı (yani verilerin doğruluğu) ve model denklemlerin uygulanabilir alanına bağlı. Çeşitli dijital simülatörler ile model denklemlerin birleşmesi de analizin doğruluğuna etkileyebilir. Ayrıca, PCB tahta seviyesi SPICE modelinin büyük bir miktar simülasyon hesaplaması var ve analiz relativ zamanlı kullanıcıdır.

b. IBIS modeli

IBIS modeli ilk olarak PCB tahta seviyesi ve sistem seviyesi dijital sinyal integritet analizi için Intel Corporation tarafından geliştirildi. Şimdi IBIS A çık Forum tarafından yönetilmiştir ve resmi endüstri standarti oldu (EIA/ANSI 656-A).

IBIS modeli I/V ve V/T masaların formunu dijital integral devre I/O birimlerinin ve pinlerin özelliklerini tanımlamak için kullanır. IBIS modeli, I/O biriminin ve transistor üretim parametrolarının iç tasarımını tanımlaması gerekmiyor çünkü yarı yönetici üretimciler tarafından hoşgeldiler ve desteklendiler. Şimdi bütün büyük dijital integral devre üreticileri çipleri sağlayarken uygun IBIS modellerini sağlayabilir.

IBIS model in in analizi doğruluğu genellikle I/V ve V/T masalarındaki veri noktalarının sayısına ve verilerin doğruluğuna bağlı. IBIS modelinin tabanlı PCB masa seviyesi simülasyonu tablo arama hesaplamalarını kullandığından beri hesaplama miktarı küçük, genelde sadece 1/10 ile 1/100'e uygun SPICE modelinin.

c. Verilog-AMS modeli ve VHDL-AMS modeli

Verilog-AMS ve VHDL-AMS 4 yıldan az önce göründü ve yeni bir standart. Donanım davranışları seviyesi modelleme dilleri olarak Verilog-AMS ve VHDL-AMS Verilog ve VHDL'in süper setleri, Verilog-A Verilog-AMS'in altı setidir.

SPICE ve IBIS modellerinden farklı, AMS dilinde, komponentlerin davranışlarını tanımlayan denklemler yazmak kullanıcılarına bağlı. IBIS modeli gibi, AMS modelleme dili birçok farklı tür simülasyon araçlarında kullanılabilecek bağımsız bir model format ıdır. AMS denklemleri de birçok farklı seviyede yazılabilir: transistor seviyesi, I/O hücre seviyesi, I/O hücre grubu, etc.

Çünkü Verilog-AMS ve VHDL-AMS yeni standartlar, sadece birkaç yarı yönetici üreticisi AMS modellerini şimdiye kadar sağlayabilir ve SPICE ve IBIS'den daha az AMS'i destekleyen simülatörler var. Ancak, PCB tahta seviyesi sinyal integritet analizinde AMS model in in uygulanabilirliği ve hesaplama doğruluğu SPICE ve IBIS modellerine daha aşağı değildir.

4. 2 Model seçimi

Bütün PCB tahta seviyesi sinyal integritet analizi tamamlamak için birleştirilmiş modeller yok, yüksek hızlı dijital PCB tahtasının tasarımında, üstündeki modelleri en büyük ölçüde anahtar sinyallerin ve hassas sinyallerin transmisi modelini oluşturmak için gerekli.

Mühendislik pasif komponentler için üretici tarafından verilen SPICE modeli arayabilir, ya da basitleştirilmiş SPICE modeli doğrudan oluşturulabilir ve deneysel ölçümler üzerinde kullanılabilir.

Anahtar dijital integral devreler için üretici tarafından verilen IBIS modeli aramalı. Şu anda, çoğu integral devre tasarımcıları ve üreticileri Web siteleri veya diğer metodları üzerinden çips sağlayarak gerekli IBIS modelini sağlayabilir.

Eğer üreticisinin IBIS modeli bulunmuyorsa, kritik olmayan integral devreler için, benzer ya da öntanımlı IBIS modeli de çip pinlerin fonksiyonuna göre seçilebilir. Tabii ki, deneysel ölçülerle de basitleştirilmiş bir IBIS modeli oluşturulabilir.

PCB tabağındaki yayınlama çizgi için basitleştirilmiş yayınlama çizgi SPICE modeli sinyal integritet ön analiz ve uzay çözme analizinde kullanılabilir ve gerçek düzenleme tasarımına göre tamamen yayınlama çizgi SPICE modeli analizinde kullanılmalı.