從今天開始,會陸續給大家介紹PCB仿真相關的內容,對之前的《信號完整基礎》做一個補充,主要涉及到Sigrity和ADS等工具,希望對大家的硬件設計起到一定的輔助作用。
首先給大家介紹最常見的PowerSI工具,本期以單端DDR信號為例,給大家介紹完整的S參數提取流程。
有不懂的,文章末尾可以添加作者微信哦。
01 Options設置
仿真前先對Options選項進行部分設置,從菜單欄“Tools-->Options-->Edit Options”進入。
信號端口阻抗和走線阻抗匹配,按需設置,通常單端信號是50ohm。
02 疊層檢查
layout工程師一般會在Allegro將疊層信息整理好,厚度、材料、介電常數、損耗角正切等信息。有些仿真教程中會強調將PWR和GND平面設置為plane類型,我實際仿真下來plane和signal類型的差異不大,對結果判斷的影響可以忽略。我理解將PWR和GND設置為Plane,便于算法找到合適的返回路徑(個人猜測)。
再點擊“View Material”可以查看并修改材料的特性,如電導率、介電常數、損耗角正切等。
在Pad stack中再對過孔進行設置,可以全選過孔,對孔銅厚度、過孔填充材料等進行設置,根據實際項目工藝選擇即可。
03 選擇網絡
首先在右側“Net Manger”中Disable掉所有網絡,然后僅僅Enable GND和需要仿真的網絡(可以在“Net Manger”中查找,也可以直接在PCB圖紙中點選)。
04 生成端口
我們這里選擇手動生成,需要仿真的網絡涉及兩個器件,如下分別選擇U12、U11,并點擊Generate Ports,共生成32個端口(DQ0~DQ15)。
端口號重排序,常規做法是給同一根信號線兩端進行相鄰編號(可以不做修改,看個人習慣)。
05 設置仿真頻率
根據器件實際的工作頻率,設置掃頻范圍,一般設置為3倍頻。掃頻模式默認設置為自適應(Adaptive),可以最大限度的保證低頻和高頻的精度以及相對較高的仿真效率。
06 開始仿真
點擊“Start Simulation”,靜靜等待仿真結果即可。默認出來是回波損耗的S參數。
右鍵選擇“Channel Filter”,可以切換回損、插損和串擾仿真結果。
07 仿真結果判定
像高通、MTK等廠家的芯片規格書中一般都會對高速信號(如MIPI、USB、PCIE等)的插損和串擾等注明指標,如果規格書中未注明,可以參考如下通用標準:
對于回損(反射系數)而言,一般要求小于 0.1(-20dB);
對于插損(傳輸系數)而言,一般要求大于0.7(-3dB);
對于串擾(耦合系數)而言,當大于0.2(-14dB)就需要被考慮,當大于>0.5(-6dB),就一定需要整改了。
以上就是本期分享的所有內容啦,歡迎大家持續關注,更多干貨正在快馬加鞭地趕來。