标签: 信号完整性仿真

信号完整性仿真分析评估之前，需要先提供如下资料： 1. PCB设计源文件 用途：仿真基本文件,考虑设计的真实互联情况。 2. 原理图源文件(pdf 即可) 用途：检查及对照 pcb 板来评估拓扑及连接关系的准确度。 3. 需要仿真的信号需求列表 4. 主要器件的仿真模型和规格书 （官网下载或者原厂索要，） 模型有ibis 模型,spice 模型,s 参数模型等。 5. 连接器的 S参数模型 6. PCB板叠层信息及阻抗计算表格 什么是仿真分析 对产品的原理图或预研阶段提供的方案进行分析与诊断，对单板或背板可能出现的信号质量问题如反射、过冲、振铃、串扰等进行专业评估，提出合理优化建议或方案，选择拓扑结构，确定器件型号，同时出具信号完整性仿真分析报告。 信号完整性仿真分析服务流程及项目介绍： 信号质量分析： 基于IBIS，Spice 模型的高速信号完整性仿真分析，保障信号质量，如过冲、振铃、单调性、噪声裕量、ISI（码间干扰）、SSN（同步开关噪声）等。 串扰分析： 对单板上的相邻信号进行串扰仿真分析。 时序分析： 高速信号的时序仿真和计算，确保时序满足系统要求。 多板联合仿真分析： 多板联合仿真一般为重要的高速信号仿真，需要对连接器、走线、过孔等互联元素进行三维建模处理，多板联合仿真可分析板级互联的信号质量。 高速建模： 构建高速系统中，传输线，连接器，过孔的模型,用于高速链路的仿真(如:S 参数，RLGC 矩阵模型，Spice 模型等)。 仿真的模型包括两种： 一种时有源的 ，如数字 IC；模型的形式是 IBIS，SPICE 模型。 一种无源的， 如 PCB 上的走线，过孔，高速连接器；模型的形式是 RLGC 距阵模型，S 参数。 第一种模型我们只能从厂商获取，特殊的保密器件模型，只有最终用户(客户)才能提供，一般的通用器件，我们可以代客户获取。第二种模型是我们从 PCB 的设计文件上提取（高速连接器除外，需要厂商提供），用来做信号完整性仿真。 启威测实验室通过USB3.1信号仿真分析案例，带你进一步了解信号完整性仿真分析： 案例：仿真评估 5Gbps/10Gbps USB3.1 信号 1. 仿真信号列表 2、模型资料 3. 仿真结果及建议 4. 信号仿真结果 4.1 信号眼图： 波形说明：如上图分别是 5Gbps 是各个信号眼图，可以看出各个波形良好。 4.2 信号阻抗： 波形说明：如上图分别是各个信号阻抗，可以看出在发送和接受端阻抗突变，PCB 走线信号阻抗偏低，实 际生产需要做调整。严格控制好阻抗。 4.3 信号损耗： 插入损耗 回波损耗 过孔区域 3D 提取 3D 过孔孔径扫描优化 信号焊盘 0.4mm/0.5mm/0.6mm 3D 过孔反焊盘优化 ▲ 反焊盘从 0.375mm/0.5mm/0.5mm 变化时，信号阻抗变化 ▼ 评估最长走线长度：在 5Gbps, 走线长度超过 40inch 时，眼图不满足要求 ▼评估最长走线长度：在 10Gbps, 走线长度超过 6.6inch 时，眼图不满足要求。 5、优化建议 更换叠层结构，尽量使 L3 信号回流到地平面 （其他的不做任何更改） 如下图发现 L3 的高速信号底下参考平面不完整，L3 又离 L4 较近，大部分信号回流到 L4，不利于信号传 输。 经过和板厂确认叠层做如下修改： 再次运行仿真，结果如下： 上图分别是叠层改变前后眼图的变化，可以看出裕量较小的（45）和（89）两个通道眼高有大约 3mV。 ▲ 到 5mV 的提升 评估更改叠层后最长走线： 长度：在 10Gbps, 走线长度超过 6.8inch 时，眼图不满足要求，眼高 72.4674mV 评估更改叠层前最长走线 ： 长度：在 10Gbps, 走线长度超过 6.8inch 时，眼图不满足要求，眼高 71.7817mV 6、结论 1. 以上仿真可以看出，更改叠层对信号有改善，裕量较小的（45）和（89）两个通道眼高有大约 2mV 到 4mV 的提升。对最大布线长度改善较小，有大约 1mV 的改善，布线采用的是 PCB 均匀走线。 2. 叠层再次修改建议：减小 L2/L3 间距，加大 L3/4 间距。如果和板厂沟通不能修改的话，那需要做其 他的方面的优化，目前更改的叠层对信号改善有限。 启威测实验室信号完整性仿真技术能力一览表： 第一大类 第二大类 第三大类 高速串行信号仿真 DDR(LPDDR)/2/3/4/5 全通道 PI 仿真 1.PCIE 1.信号质量仿真 1.IR-drop 仿真 2.SATA 2.时序仿真 2.平面谐振分析 3.SAS 3.CPM电源纹波仿真 4.DP 4.PDN 阻抗分析 5.Edp 5.热电协调仿真 6.HDMI 7.USB 8.SFP 9.10G-KR 10.100G-KR4 11.56G PAM4 12.112G PAM4 启威测实验室提供信号完整性测试验证及仿真分析，如果您有需要，请发相关资料到： sales01@qwctest.co m