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PCB设计仿真

Allegro SI在高速PCB设计中的应用

来源:Admin5作者:pcbclub时间:2012-07-16 16:28
  在Allegro SI的参数设置环境中你可以针对不同pcb设计要求规定不同的约束条件。这些不同的约束条件可以通过参数分配表分配给电路板上不同的特定区域,或者分配给某一个信号组(group),甚至具体到某一个网络。这些约束条件包括了范围广泛的物理和电气性能参数,如常见的PCB线宽,过孔数目,阻抗范围,还有峰值串扰,过冲特性,信号延时,阻抗匹配等。Allegro SI内部包括SigNoise信号完整性分析工具,SigNoise能接受IBIS,Elecmodel和Quad模型,转换成其独特的设计模型化语言(DML)以完成复杂I/O结构的建模。这种结构内有可编程驱动强度缓冲器,动态上拉/下拉I/O缓冲器和动态钳位二极管。这种复杂的I/O结构模型是纯IBIS模型难以作到的。DML语言以Spice语言为基础,把IBIS模型嵌套在较大的宏模型中,在较大的Spice模型中有功能性IBIS模型,因此pcb设计培训SigNoise能以快得多的速度进行仿真,而这种速度是纯Spice模型所无法达到的。
  “高速”设计并不是只适用于以较高时钟速率运行的设计,随着驱动器的上升和下降时间缩短,信号完整性和EMC问题就会加大。如果所用片子的信号和时钟边沿速率为1至2ns或更快,即使运行在几兆赫的板子也要精心考虑。信号传递速度快的板子在设计时就要采用虚拟样板,先对系统功能进行透彻的仿真,然后决定电路图的布局布线。所谓虚拟样板是供设计者先行模拟仿真的系统模型。对模拟样板进行仿真,是为了分析信号的完整性和EMC性能,这意味着样板里必须有足够精确的器件模型。片子模型通常有两类:一类是功能级;另一类是电路/器件级,后者一般用的是Spice语言或类似Spice的语言。功能级模型用于对系统级整体设计的评估,而电路/器件模型则用于对设计内部各个零部件进行精确分析,找出难以鉴定的隐患。对这两类模型都要进行仿真,并检查器件互连及板子通路。
  IBIS模型是用于描述I/O缓冲信息特性的模型,一个输出输入端口的行为描述可以分解为一系列的简单的功能模块,由这些简单的功能模块就可以建立起完整的IBIS模型,包括封装所带来的寄生参数、硅片本身的寄生电容、电源或地的嵌压保护电路、门限和使能逻辑、上拉和下拉电路等。
  Allegro SI是Cadence公司为了满足高速系统和板级设计需要而开发的工程设计环境。它将功能设计和物理实际设计有机的结合在一起。设计工程师能在直观的环境中探索并解决与系统功能息息相关的高速设计问题。在进行实际的布局和布线之前,Allegro SI Interconnect
  Designer使设计工程师在时间特性,信号完整性,EMI,散热及其他相关问题上作出最优化的设计。这种统一的考虑不仅在单块板的系统中得到完美体现,更能在多块板构成的系统中,包括ASIC芯片,电路板,连接电缆,插接件等之间的连接进行分析。Allegro SI可以接受许多第三方厂商的网络表信息,时间特性数据(例如IBIS模型),提供了强大且易用的高速设计必须考虑的参数设置环境。元件的IBIS仿真模型由元件的制造商提供,也可以自定义元件的模型。IBIS(input/output buffer information)输入/输出缓冲器信息规范,是一个元件的标准模型信息。IBIS模型是一种基于V/I曲线的对I/O 缓冲器快速准确建摸的方法,是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准,它提供一种标准的文件格式来记录如驱动器输出阻抗、上升/下降时间及输出负载等参数,非常适合做振铃(ringing) 和串扰(crosstalk)
  Allegro SI对高速系统的信号完整性分析和波形仿真,在高速系统设计中具有指导意义。设计者可以在电路板预布局的情况下,就可以对系统特性进行仿真,而且实践证明,仿真结果不好的布局,在完成布线后的仿真结果也不好。在进行布局的调整,完成布线后,再进行仿真,对于效果不好的网络分析原因,再加以针对性的改进,直至得到满意的布线结果。Allegro SI仿真流程如下:
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