搜索ADS高速電路設計/信號完整性仿真專題之串擾
2017-04-03 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
編者注:高速電路設計是當下電路發展的趨勢,那么仿真對于高速電路設計而言是不可或缺的一種手段。15年的時候開始給大家分享一些軟件使用方法,接下來結合一些實際和熱點問題給小伙伴們繼續分享。大家對于一些比較關注的話題或者困惑的問題,也可以留言,進一步交流。
鑒于國內外的很多ADS的資料都是微波射頻領域的,接下來,會慢慢的分享一些ADS在信號完整性領域經常使用的小功能和技巧。
今天給大家介紹使用ADS進行串擾的仿真。串擾在高速電路設計中被提及非常多的一個話題,串擾要么不產生問題,要產生了問題就很難解決,所以建議大家在做設計之前做一些串擾仿真,通過仿真了解各種因素對串擾產生的影響,這樣比大家死機硬背一些教條主義經驗要好的多。
關于串擾的理論,大家可以參照Eric的《信號完整性分析》等書籍。
小伙伴們可能都知道,串擾與很多因素有關系,如傳輸線之間的耦合長度、傳輸信號的上升時間、傳輸線之間的間距等等。這里就以這三個因素為例,對串擾做一些定性的分析:
在ADS中搭建仿真的拓撲結構,這一點非常的重要,因為要是拓撲結構搭建都有問題,那么就使得仿真結果變得不可分析,所以,在如下的仿真中,都盡量以單一變量做仿真實驗。
得到的串擾結果如下(藍色為近端串擾NEXT,粉色為遠端串擾FEXT):
1、上升時間:考察上升時間時,其他的參數都不變,只改變上升時間的變量,所以需要加入變化參量和掃描參數,如下所示:
上升時間從50ps開始,300ns截止,每隔50ps仿真一次,得到的仿真結果如下:
結論:隨著上升時間變長,其遠端串擾變小,飽和長度變長。
2、耦合長度:改變耦合長度,其他參數保持不變。長度由1inch開始,截止到6inch,每隔1inch仿真一次,變化參量和掃描參數如下:
得到的仿真結果如下:
結論: 隨著耦合長度的增加,其遠端串擾一直在增加,在1inch之前就已經達到飽和長度,所以在此實驗中,1inch之后增加耦合長度對近端串擾沒有影響。
3、傳輸線間距:改變傳輸線間距,其他參數保持不變。間距由4mil開始,截止到10mil,每隔1mil仿真一次,變化參量和掃描參數如下:
得到的仿真結果如下:
結論:由仿真結果可知,其間距越大,其近端串擾和遠端串擾都會變小。
以上這些仿真例子只是拋磚引玉,大家可以進一步的仿真對比微帶線與帶狀線的串擾、仿真對比包地對串擾的影響、傳輸線到參考層的距離等等。
在這些實驗中,講解了ADS參數掃描(Sweep)的仿真,還可以對多個參數同時進行掃描,即使用BatchSimulation功能:
其實大家在做硬件電路設計很多時候都會死記硬背很多公式和結論,比如滿足3W規則,高速傳輸線鏈路上不能加Via,等等。記得住也記得對當然很好,但是如果記不住也不知道對不對,還不如使用一些簡單的仿真軟件對相關的問題進行仿真,就可以得到很多實用的經驗和結論,那么在設計的時候就可以做到有的放矢。
轉自公眾號:信號完整性(SI_PI_EMC)
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