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信号完整性与直流电源完整性分析

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-15 11:12    点击量:

    直流电源信号完整性(SI)和直流电源完整性(PI)是两种不同但领域相关的分析,涉及数字直流电源电路正确操作.在直流电源信号完整性中,重点是确保传输的1在接收器中看起来就像 1(对0同样如此).在直流电源完整性中,重点是确保为驱动器和接收器提供足够的电流以发送和接收1和0.因此,直流电源完整性可能会被认为是直流电源信号完整性的一个组成部分.实际上,它们都是关于数字直流电源电路正确模拟操作的分析.

信号完整性与直流电源完整性分析
    分析的必要性如果计算资源是无限的,这些不同类型的分析可能不存在.整个直流电源电路将会被分析一次,而直流电源电路某一部分中的问题将会被识别并消除.但除了受实际上可仿真哪些事物的现实束缚之外,具有不同领域分析的优点在于.

    可成组解决特定问题,而无需归类为"可能出错的任何事物".在直流电源信号完整性中,例如,重点是从发射器到接收器的链路.可仅为发射器和接收器以及中间的一切事物创建模型.这使得仿真直流电源信号完整性变得相当简单.另一方面,要仿真直流电源完整性可能有点困难,因为"边界"有点不太明确,且实际上对直流电源信号完整性领域中的项目具有一定的依赖性.

    在直流电源信号完整性中,目标是消除关于直流电源信号质量、串扰和定时的问题.所有这些类型的分析都需要相同类型的模型.它们包括驱动器和接收器、芯片封装及直流电源电路板互连(由走线及过孔、分立器件和/或连接器组成)的模型.驱动器和接收器模型包括关于缓冲器阻抗、翻转率和电压摆幅的信息.通常,IBIS 或 SPICE 模型用作缓冲器模型.这些模型与互连模型结合使用来运行仿真,从而确定接收器中的直流电源信号情况.

    互连将主要包括行为类似于传输线的直流电源电路板走线.此类传输线具有阻抗、延迟和损耗特性.它们的特性决定了所连接的驱动器和接收器与彼此进行交互的方式.互连的电磁特性必须使用某种类型的场求解器进行求解.

    该场求解器通过可与直流电源信号完整性仿真器结合使用的直流电源电路元件或 S 参数模型来描述其特征.大多数走线均可建模为一个均匀的二维横截面.该横截面足以计算走线的阻抗特性.阻抗将会影响直流电源信号线上接收器中的波形形状.最基本的直流电源信号完整性分析包括设置直流电源电路板叠层(包括适当的介电层厚度),以及查找正确的走线宽度,以实现一定的走线目标阻抗.

    与过孔相比,对走线进行建模会相对比较容易.当对较快的直流电源信号进行直流电源信号完整性分析时,适当的过孔建模就变得非常重要.通常,千兆位直流电源信号需要通过三维场求解器对模型特征进行适当地描述.

    幸运的是,这些直流电源信号往往是不同的,这使它们的影响相对局部化.穿过过孔的快速、单端直流电源信号与配电网络(PDN)进行强有力地交互.从这些过孔返回的电流穿过附近的缝合孔、缝合电容器和/或平面对(组成PDN且需要建模以进行直流电源完整性分析的相同元器件).

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