中园建设银行网站,建筑公司企业号,深圳网站建设 卓越迈,广东省建设厅官方网站SIwave 是一种电源完整性和信号完整性工具。SIwizard 是 SIwave 中 SI 分析的主要工具#xff0c;也是本博客的主题。
SIwizard 用于研究 RF、clock 和 control traces 的信号完整性。该工具允许用户进行瞬态分析、眼图分析和 BER 计算。用户可以将 IBIS 和 IBIS-AMI 模型添加…SIwave 是一种电源完整性和信号完整性工具。SIwizard 是 SIwave 中 SI 分析的主要工具也是本博客的主题。
SIwizard 用于研究 RF、clock 和 control traces 的信号完整性。该工具允许用户进行瞬态分析、眼图分析和 BER 计算。用户可以将 IBIS 和 IBIS-AMI 模型添加到 TX 和 RX 端。SIwave 支持 NRZ 和 PAM4 信号。 图 1SIwizard 求解器 4th图标
SIwave 不应用于构建 PCB。虽然这是可能的但这不是使用 SIwave 的最佳方式。SIwave 可以导入以下类型的 CAD 文件 图 2SIwave 中的导入对话框
Allegro 和 Altium 的用户可以安装 Ansys EDB 转换器来生成 EDB 文件。对于使用 Orcad 的用户建议使用 IPC-2581。使用 Mentor Expedition 的人应该使用 ODB 文件。对于 Cadence 用户生成 BRD 文件并将其导入 3D 布局。为此必须在同一台计算机上安装 Cadence还必须安装 Extracta from Cadence并且其位置应位于 Path 环境变量中。
SIwave 从 CAD 文件中提取大量信息例如叠层、材料、组件和网络。因此模型已准备好进行求解。
差分线路
在启动 SIwizard 之前请确保 SIwave 识别差分走线。从 Home 中选择 differential 选项卡。 图 3差分网络选项卡
如果它是空的但用户确定模型中存在差分线则单击自动识别。SIwave 将打开一个新对话框并显示它使用什么符号来识别 _P 和 _N 的差分线。如果正确请单击 auto-identify自动识别。如果不同用户必须在对话框中更改它们。 图 4差分网络自动识别对话框
单击自动识别后 图 5自动识别走线后的 Differential nets 选项卡
用户还可以手动选择两个网络将鼠标移动到显示区域右键单击然后选择 Create Differential Pairs。 图 6构建差分网络的替代方法
如果 DC 模块将差分线路分开用户可以选择先将线路合并为扩展网络然后从中创建差分线路。首先单击扩展选项卡然后选择 auto-identify 图 7扩展网络自动识别对话框
SIwave 将显示一个对话框显示 SIwave 使用 R 来识别扩展网络。因此任何两个名称相同但一个末尾有额外 R 的网络将被合并。 图 8扩展网络自动识别对话框
创建扩展网络的另一种方法特别是当网络有两个以上的网络时是输入扩展网络的名称然后单击 edit 图 9扩展网络选项卡
然后从列表中选择可以连接的网络以创建扩展网络。 图 10扩展网络选择要加入的任何网络
另一种手动方法是用户可以通过以下方式创建扩展网络从 Single Ended 选项卡中选择单个网络将鼠标移动到显示区域右键单击然后选择 Create Extended Net。 图 11构建扩展网络的替代方法
现在如果用户想将新的扩展网络更改为差分扩展网络那么用户必须按照前面解释的相同步骤创建差分线。最好的方法是将 _P 和 _N 表示法与新的延长线一起使用在差分选项卡中自动识别然后让 SIwave 进行组合。 设置求解器
单击 SIwizard 求解器。
在设置求解器之前用户需要了解 SIwave 究竟会产生什么。它将在电子桌面中创建电路并完成所有设置。在 SIwave 中求解器仅计算 s 参数框。然而它使用用户提供的所有信息在 Electronic desktop 中构建和运行电路。让我们看看这是如何完成的。 图 12示意图使用 Eyesource 和 Eyeprobe
SIwave DC、PI、SI 或辐射中的任何过程都从选择求解器开始。选择求解器后SIwave 会生成一个看起来像表单的对话框。用户需要检查表单并填写缺失的信息。
例如SIwave 使用模型中的所有现有跟踪填充对话框。可以选择一些行或解决所有行。请注意此处 SIwave 仅选择跟踪。任何被归类为功率平面 SIwave 的东西都不会将其放入表格中。
现在在表中有四个类别单一、差异、扩展和扩展差异。确保检查这四个类别并选择跟踪以对它们执行 SI。为简单起见选择使用 8 条单线。 图 13选择跟踪
选择下一步以显示 Set Drivers/Receivers 对话框。这些列的含义是什么 图 14定义激励驱动器和接收器
第一列是单端网络的名称。即使线路是差分的SIwave 仍显示单端名称。第二列是第五列 Reference Designator 中提到的 component 中的引脚名称。第三列 Expose 表示用户希望 SIwave 在跟踪的该端放置一个端口。通常只有连接到分立器件或集成电路的末端会暴露出来。这并不意味着如果两端连接到 R、L 或 C则它不能暴露。第 5 列是第 5 列的部件号。因此同一部分可以在电路中多次使用。每个指标都有自己的参考标号如第 列所述第 6 列其中用户指定此端是 driver 还是 receiver如果选中了 expose 选项。在一端选择 Driver 驱动程序;另一方面选择 接收器.此信息将进入 circuit。SIwave 不使用此信息。第 7 列是拐角即如果用户添加了 IBIS 模型。这些通常与温度和电源电压条件有关。SIwave 在此处根据您的选择选择正确的数据集Max、Min、...第 8 列是 TX 或 RX 侧的 IBIS 模型。如果选中了一个选项则用户还必须在第 9 列和第 10 列中指定选项。第 12 列是 PKG RLC。如果您使用的是 IBIS 模型并且希望将封装的 RLC 包含在 IBIS 模型中这一点非常重要。第 11 列是信号。用户可以选择 PRBS、clock、step 或随机 RPBS。在此列的正下方有激发源框。单击 Manage sources管理源。请注意这四个选项。 图 15定义信号
对于每个 API用户需要指定
的电压 DDR4 它是 1.2伏信号的类型如果是自定义 PRBS 或时钟则为位列表种子在定义 Bytes 时使用期间占空比1 和 0 持续时间之间的比率比特率 /延迟上升时间在 DDR4-3200 中为 35ps下降时间与上升时间相同最后Driver 的输入阻抗。
请注意如果用户想要一个随机位序列 PRBS请在种子字段中输入 RAND。
用户还可以添加更多源但它们必须是以下四种类型之一脉冲 PRBS、脉冲起始高电平、脉冲起始低电平或随机位序列。因此可以添加具有不同数据速率或上升时间的 PRBS 信号。
返回设置 Driver 和 Receiver。有关信号的信息也进入 eye source 和 eye probe 定义中的电路中。
如果用户选择多行则底部的选项将被激活。所以现在用户可以一键更改多行。
对选择感到满意后单击 Next 为接收方分配适当的终端 图 16定义接收器设置Vtt 上拉电压。
第一列是比赛名称第二列是引脚号第 3 列是部件号第四列是参考指示符第 2 列是 SDR 应用使用的 Vtt通常等于 VddQ/。它是上拉电压第 6 列是用于 SDR 应用的 Rvtt它是上拉电阻器第 7 列是端接电阻第 8 列是端接分流电容。
与 SIwave 中的每个对话框一样如果用户选择多行则下半部分将被激活。
单击 Next。
以下对话框是 power plane 设置。在此对话框中用户可以调整电源网络为输入或输出处的走线中使用的元件供电。用户通常不需要更改任何内容因为 SIwave 会填充所有条目。 图 17电源平面设置
最后一步是求解器。 图 18求解器设置
在第一行中输入解决方案的名称SIwizard with no IBIS models。在第二行中如果选中则 SIwave 不会生成原理图。第三行如果选中SIwave 将在电子桌面中生成原理图。第四行如果用户希望 SIwave 包含用户定义的端口。这些端口是用户在 SIwizard 外部生成的并希望它们包含在 s 参数中。类似于电源平面端口的接入点。第 1 行是步长这是最短上升时间的函数;5/ 是最大值第 6 行是 Stop time 停止时间;通常它是最长结构的函数。第 5 行和第 6 行用于瞬态求解器的定义。第 7 行强制电子桌面中的瞬态求解器进行求解第 8 行、第 9 行和第 10 行用于绘制结果。第 11 行用于调用电子桌面中生成眼图的快速眼图求解器。第 12 行是在完成快速眼睛求解器后绘制眼睛。同样电路中使用了 11 号线和 12 号线。第 13 行用于 SIwave 中的 s 参数求解器。SIwave 只对 s 参数进行求解。瞬态和快速眼是在电子桌面中完成的。第 14 行和第 15 行用于确认 s 参数端口的参考阻抗。 。
在第 13 行中如果用户单击 edit编辑则会弹出 SYZ 求解器中解释的 s 参数求解器。请在此处观看 PI 求解器的视频了解有关设置的更多信息。应该注意最大频率与最小 Rise/Fall 时间有关。此外请注意如果用户单击其他求解器选项则存在更多选项。 图 19S 参数求解器设置 图 20精度与速度设置
返回 transient solver 设置然后按 OK
添加 IBIS 模型并使用 IBIS 模型将解决方案 SIwizard 命名为 SIwizard 后重复相同的步骤。这样用户就可以看到两者之间的区别。
解决 方案 瞬态解决方案
第一个结果来自瞬态求解器。瞬态求解器绘制用户要求的内容当然对于所选走线Driver 和 Receiver 处的电压。请注意在图中p-p 电压是 1.2 伏特的一半。这是因为该电路充当电源和负载之间的功率分压器。因此在设置中始终输入两倍的电压。 图 21瞬态响应 PRBS 信号
如果用户没有进行眼图分析的许可证则用户始终可以使用瞬态求解器生成眼图。执行瞬态操作后选择 Results-Create eye diagram report-Rectangular plot-。将解决方案保留在 Transient 上但将单位间隔更改为 1 位的间隔。 图 22从瞬态求解器生成眼图 Quick Eye 解决方案
第二个结果来自 Quick Eye。用户可以从快速眼图求解器中绘制三种类型的眼图。请注意需要选择要绘制的探针。
结果-创建眼图报告-矩形图
可以添加眼睛信息和度量是时间间隔的函数显示信号形状的 10 倍于 Transient 求解器中指定的周期。添加掩码双击图形再次选择 Mask 掩码、Edit编辑、Edit编辑然后在电压和时间中输入掩码。 图 23 结果-创建眼图报告-矩形图 图 24眼图结果-创建眼图报告-矩形图 结果-创建 眼图 报表- 堆叠眼图 可以添加眼睛信息和度量是时间间隔的函数无法添加蒙版眼睛测量值在侧面自动生成 图 25眼图结果-创建眼图报告-堆叠眼图图
结果-创建统计眼图 - 统计眼图 可以添加眼睛信息和度量是单位间隔的函数可以添加所有眼睛信息可以添加掩码双击图表再次选择 Mask Edit Edit然后以电压和单位间隔输入掩码。 图 26眼图结果-创建统计眼图 - 统计眼图 Verify Eye 解决方案
如果用户添加了 Verify Eye 求解器则第三个结果可用。然后用户可以绘制 Bathtub 结果。用户可以从浴缸中确定特定 BER 的眼宽。只需选择 y 标记并将 y 值设置为所需的 BER。
Results-Create Standard Report-Rectangular Plot-Bathtub
Can add a Y-marker to detect the eye-opening at any level (the Y-axis is the BER level)Can also add a limit line Figure 27: Eye Bathtub from VerifyEye Vtt 模型
将 Vtt 和 Rvtt 添加到设置中。如前所述当您没有 IBIS 模型并且迹线用于 SRD 而不是 DDR 时会使用此设置。电路如下所示。 图 28原理图使用 Eyesource 和 Eyeprobe 和 Vtt 电路
这就是结果。完全不同。 图 29眼图结果 - 创建 眼图 报告 - 矩形图
IBIS 模型
添加 IBIS 模型后电路将更改为在 Ansys 电路中包含 IBIS 组件。请注意对于这些组件用户仍然需要拥有 eye source 和 eye probe。 图 30在激励定义中输入 IBIS 模型
如果用户想要使用 Quickeye 和 Verifyeye 解算器则眼睛源和眼睛探针就在那里。但是Eyesource 内部的设置是错误的因为它没有被使用。有关信号的所有信息都来自 IBIS 模型。 图 31原理图使用 IBIS 模型
打开 IBIS 模型的对话框。 图 32IBIS 模型对话框
文件名文件名中使用的模型在本例中选择 HSTL high-speed transceiver logic键入角是 typical、min、max 还是其他任何内容这些是 IBIS 文件中的选项。电源来自 IBIS 文件本身而不是来自 Eyesource内部Buffer输入 Rx、输出 Tx 或输入-输出。记录在 IBIS 文件中用户无法更改它。对于 input-output则在下面的 buffer_mode中用户必须指定哪一个input 或 output。极性反相或非反相文件中的 Pin-name组件名称封装选择器Pin/Package/None在 IBIS 文件中有两个部分[Package] 部分和 [PIN] 部分。Package 具有传统的 R_pkg、 L_pkg 和 C_pkg。Pin 1 是 pin 名称的列表探针芯片侧Die Side Node Prefix晶片侧节点前缀如果晶粒引脚的名称中包含任何前缀。Buffer_mode当缓冲区为 input-output 时使用。Logic_in 以用户输入 Eyesource 引脚的名称。如果设置为 internal则用户需要转到 Bits 选项卡并输入信号的定义。Out-of-in输出输入
图 33IBIS 文件[package] 和 [pin] 部分
如果用户选择使用内部源而不是 eye 源则 Bits 选项卡中会出现一个类似于 eye 源中的对话框。 Figure 34: Bits tab with and without Eyesource
If the IBIS file has more options, then activate show hidden, and the user can have more items to select. 图 35具有更多选项的 IBIS 模型对话框
结果如下 图 36使用 IBIS 模型结果 - 创建眼图报告 - 矩形图
