摘 要： PCB板前仿真通常采用提取相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)指派相應(yīng)IBIS模型實(shí)現(xiàn)反射、串?dāng)_等噪聲的檢測(cè)和電路優(yōu)化。在實(shí)際仿真中，針對(duì)由IBIS模型不準(zhǔn)確性造成的仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果不吻合的情況，提出調(diào)整IBIS模型參數(shù)使仿真結(jié)果適應(yīng)測(cè)試結(jié)果的方案,達(dá)到IBIS模型修正的目的。通過(guò)多次驗(yàn)證，修正的IBIS模型同樣可提高其他電路仿真精度。
關(guān)鍵詞： 信號(hào)完整性；IBIS；仿真；比對(duì)
IBIS是為了適應(yīng)板級(jí)仿真和系統(tǒng)級(jí)仿真的需求而提出的一種行為級(jí)的模型標(biāo)準(zhǔn)[1]。用IBIS模型進(jìn)行仿真分析和電路優(yōu)化，要保證仿真數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，最基本的要求就是模型質(zhì)量必須是準(zhǔn)確可靠的。IBIS模型的準(zhǔn)確性直接影響到仿真的結(jié)果和電路設(shè)計(jì)的成敗。IBIS模型一般可由SPICE模型轉(zhuǎn)換而得，而SPICE的資料與芯片制造有絕對(duì)的關(guān)系，所以同樣一個(gè)器件不同芯片廠商提供，其SPICE的資料是不同的，進(jìn)而轉(zhuǎn)換后的IBIS模型內(nèi)的資料也會(huì)隨之而異。目前各種方式得到的模型或多或少都有一些錯(cuò)誤，包括語(yǔ)法錯(cuò)誤、非單調(diào)性乃至IBIS參數(shù)錯(cuò)誤等。
因此，在對(duì)PCB整板已經(jīng)進(jìn)行過(guò)仿真的前提下，如何根據(jù)板級(jí)同級(jí)別的測(cè)試結(jié)果對(duì)IBIS模型進(jìn)行修正成為了PCB設(shè)計(jì)亟待解決的問(wèn)題。
1 IBIS模型修正現(xiàn)狀
IBIS模型數(shù)據(jù)主要包括波形的I/V數(shù)據(jù)和模型的電氣參數(shù)。波形的I/V數(shù)據(jù)決定了波形電壓、電流點(diǎn)的坐標(biāo)位置，電氣參數(shù)影響到波形的變化率和拐點(diǎn)的位置。目前，I/V數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)和數(shù)據(jù)的精確度仍沒(méi)有合適的修正軟件，僅能通過(guò)EDA軟件對(duì)波形進(jìn)行分析，通過(guò)SPICE模型或者真實(shí)數(shù)據(jù)，修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使其滿足I/V變化的單調(diào)性和真實(shí)性。
2 IBIS修正的可行性
采用IBIS模型作為PCB板拓?fù)浞抡娴尿?qū)動(dòng)和接收端信號(hào)的仿真波形與IBIS模型的參數(shù)有很大的關(guān)聯(lián)性[2，3]。如果IBIS模型參數(shù)和電路的SPICE參數(shù)相同，仿真的波形符合測(cè)試的波形，否則可能相差很大。通過(guò)對(duì)IBIS模型參數(shù)的調(diào)整，從而改善仿真波形，說(shuō)明修正的可行性。
2.1 C_comp對(duì)波形影響
通常采用s2ibis3建模IBIS時(shí)，只提取VI/VT曲線，而不會(huì)仿真提取C_comp，使用的是個(gè)默認(rèn)值。因此C_comp的數(shù)值對(duì)仿真波形存在影響。
C_comp是硅晶元電容，它是不包括封裝參數(shù)的由輸出Pad、鉗位二極管引起的輸出電容。產(chǎn)生的三個(gè)效應(yīng)分別為[4]：(1)對(duì)傳輸線匹配阻抗的影響；(2)對(duì)濾波特性的影響；(3)對(duì)VT曲線斜率的影響。在此主要就C_comp對(duì)VT曲線斜率的影響進(jìn)行分析，首先看該電容是如何對(duì)VT曲線產(chǎn)生影響的：
4 修正實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析
選取測(cè)試樣板CDCV304，提取輸出緩沖器的拓?fù)洹Ｍㄟ^(guò)原始波形比對(duì)計(jì)算得到差異參數(shù)，如表1模型驗(yàn)證所示，測(cè)試波形的峰值高于通過(guò)IBIS模型得到的仿真波形，通過(guò)IBIS參數(shù)調(diào)整修正仿真波形如圖4所示，通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)修正后，得到表1修正結(jié)果。通過(guò)比較得出，波形差異減小。
經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，把修改的IBIS模型指派到不同的IC上，多次比對(duì)后，修改后的模型同樣可以減小波形的誤差，達(dá)到修正的目的。
該方案對(duì)IBIS模型的修正同樣存在很多難題未解決，如誤差處理參數(shù)僅僅通過(guò)DA、DP、DAI、DPI的計(jì)算，沒(méi)有給出多種可供選擇的收斂方法；對(duì)于圖形的比對(duì)沒(méi)有設(shè)計(jì)更精確的方案；并且參數(shù)的修改多是采用經(jīng)驗(yàn)公式，相比SPICE參數(shù)存在很多誤差。結(jié)合以上問(wèn)題，本課題還需要深入研究Cadence對(duì)IBIS模型仿真模式。
參考文獻(xiàn)
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