电阻、电容、电感等无源器件的模型可以通过建立ESPICE模型来获得。
<实例操作演示>
第四部分:设置仿真参数
模型分配完成后,就可以进行仿真了。在进行仿真之前,需要对仿真的参数进行设置。
Pulse cycle count:通过指定系统传输的脉冲数目来确定仿真的持续时间。 Pulse Clock Frequency:确定仿真中用来激励驱动器的脉冲电压源的频率。 Pulse Duty cycle:脉冲占空比。 Pulse/Step offset:脉冲偏移量,用来控制主网络驱动器与相邻网络驱动器之间的激励时间差。
如果该值为正,则相邻网络驱动器在主网络驱动器之后产生激励。
Fixed Duration:指定仿真的持续时间长度。如果该值未确定,则仿真器动态的为每一次仿真选择时长。当该值确定时,仿真运行的时间就为该项中所确定的固定时间长度。此项值的大小与波形文件的大小成正比。
Waveform Resolution(Time):波形分辨率,决定仿真过程中产生波形的采样数据点的多少。
Default IOCell Models
缺省 IO 单元模型。使用该项用来决定仿真时,如果遇到未赋模型的器件时是否使用缺省的 IO单元模型。如果将 Use Defaults For Missing Component Models的复选框选中,表示将使用缺省的 IO 单元模型。 Buffer Delay Selection
缓冲器延时选择。缓冲器延时有两种选择:On-the-fly和 From library。
On-the-fly是根据测试负载的参数计算出 Buffer Delay曲线,From library是从库中获取。在实际应用时,我们均是通过器件的 DATASHEET查出测试条件由软件自动计算出 Buffer Delay曲线,因此该项通常设为 On-the-fly。
Unrouted Interconnect Models组合框(对于 PCB板中未连线的信号,采用以下参数) : Percent Manhattan: 设定未连接的传输线的曼哈顿距离的百分比,缺省为 100%。 Default Impedance: 设定传输线特性阻抗,默认为 65ohm。
Default Prop Velocity:默认传输速度,默认值为 1.4142e+008M/s,此时对应εr=4.5,1ns延时对应传输线长度为 5600mil。
信号在电路板上的传输速度的计算公式为: Velocity=
3?108m/s?r
传输延时公式为:PropDelay= length/velocity
Routed Interconnect Models 组合框(对于 PCB板中已连线信号,采用以下参数) : Cutoff Frequency:表明互连线寄生参数提取所适应的频率范围,缺省为 0GHz。在对 IBIS 的 PACKEG等寄生参数进行 RLGC矩阵提取时,为了不考虑频率的影响将截止频率设为
0,此时的矩阵不依赖于频率,并且提取速度较快,但精度稍差。当设置了截止频率后,RLGC 矩阵将是综合矩阵,它将基于频率的参数影响,考虑了频率参数影响的 RLGC矩阵具有较高的精度,但提取速度较慢。如果对该值设置,一般建议设置该值不要超过时钟频率的三倍。 Shap Mesh Size:表明将线看成铜皮的边界尺寸范围,即标明作为场分析的最大铜箔尺寸。如果线宽大于这个尺寸值,则使用封闭形式公式进行模型提取,缺省为 50mil。 Via Modeling:表明所采用的过孔模型。 Fast Closed Form: 场模拟程序实时产生一个过孔子电路而并没有建立一个近似的RC电路, 这样节省了仿真时间,但没有使用模型那么准确。 Ignore Via:忽略过孔的影响。
Detailed Closed Form:在互连模型库中寻找相近似的过孔模型,如果没有合适的模型,则 由场模拟程序产生一个由近似 RC矩阵组成的过孔模型并存储在模型库中。
Diffpair Coupling Window:差分对耦合窗口,表明用来定位差分对相邻网络的基于最小耦合长度的研究窗口的尺寸,缺省值为 100 mils。 Topology Extraction
Differential Extraction Mode:当选中时,规定差分网络只能被当作一对线提取。当不选时, 差分网络能单独地提取。
Diffpair Topology Simplification :差分拓朴的简化模式,规定首先用提取拓朴的所有耦合路径的最小距离计算,然后不平衡的最大长度为这个最小距离的几倍(默认为 8) Crosstalk 对于串扰分析,需要确定以下信息:
Geometry Window:用来说明在仿真时距离主网络的互连线边缘多少范围内(横向和纵向 均考虑)的网络需要作为干扰源来考虑。如图所示。
Min Coupled Length:最小耦合长度。用来说明在 Geometry Windows范围内,两根相邻线 至少需要有多长的平行走线距离才考虑它们之间的串扰。
Min Neighbor Capacitance:最小耦合电容。确定在 Geometry Windows范围内,线与线之间 的最小电容耦合程度,在这个最小电容耦合度上进行串扰分析。 SSN
Plane Modelling:此项用在对地平面进行分析时,选择该项,仿真器就将实平面当成分布电路来考虑。
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第五部分:拓扑提取
Cadence可以从PCB图中提取需要仿真的网络的拓扑。提取拓扑的方法有很多种,其中一种方法就是先进入约束管理器,然后在约束管理器中选择网络,点右键选择SigXplorer进行提取。
进入约束管理器:
然后进入SigXplorer拓扑编辑及仿真环境: