《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 解決方案 > 信號完整性和器件的特性阻抗

信號完整性和器件的特性阻抗

2012-01-13

    在您努力想要穩(wěn)定板上的各種信號時,,信號完整性問題會帶來一些麻煩,。IBIS 模型是解決這些問題的一種簡單方法,。您可以利用IBIS 模型提取出一些重要的變量,,用于進行信號完整性計算和尋找PCB 設計的解決方案,。您從IBIS 模型提取的各種值是信號完整性設計計算不可或缺的組成部分,。

    當您在您的系統(tǒng)中處理傳輸線路匹配問題時,,您需要了解集成電路和PCB線路的電阻抗和特性,。1 顯示了一條單端傳輸線路的結(jié)構(gòu)圖,。

1 連接發(fā)射器,、傳輸線路和接收器組件的單端傳輸線路

    就傳輸線路而言,我們可以從IC IBIS 模型提取IC的發(fā)射器輸出阻抗(ZT, Ω)和接收器輸入阻抗(ZR, Ω),。許多時候,,IC 廠商產(chǎn)品說明書中并沒有說明這些集成電路(IC) 規(guī)范,但是您可以通過IBIS模型獲得所有這些值,。

    您可以用下面四個參數(shù)定義傳輸線路:特性阻抗(Z0, Ω),、板傳播延遲(D, ps/in)、線路傳播延遲(tD,,秒)和線跡長度(LENGTH,,英寸),。一般而言,F(xiàn)R-4 電路板的Z0 范圍為50Ω到75Ω,,而D 的范圍為140 ps/in 到180 ps/in,。Z0 和D 的實際值取決于實際傳輸線路的材料和物理尺寸(《參考文獻1》)。特定電路板上的線路延遲(tD)等于傳播延遲(D)乘以您所使用線跡的長度(LENGTH),。所有板的計算方法均為:

D = 1012 Ö(CTR * LTR) or    

D = 85 ps/in *  Ö(er)             

Z0 = Ö(LTR/CTR)            

tD = D * LENGTH    

     使用FR-4 板時,,合理的帶狀線傳播延遲為178 ps/ 英寸,特性阻抗為50Ω,。

     用于信號完整性評估的發(fā)射器規(guī)格為輸出阻抗(ZT),。確定輸出阻抗時,IBIS 模型中的[Pin] 區(qū)提供每個引腳的電阻,、電感和電容寄生值,。之后,您可以將封裝電容與各個緩沖器的電容值(C_comp)放在一起,,以便于更清楚地了解,。

正如[Pin] 關鍵字上面的[Component]、[Manufacturer] 和[Package] 描述的那樣,,[Pin] 關鍵字與具體的封裝有關,。您會在[Pin]關鍵字表中找到封裝電容和電感,因為它與引腳有關,。例如,,在ads129x.ibs模型中(《參考文獻2》),圖2 表明了在哪里可以找到引腳5E(PBGA,,64 引腳封裝)信號GPIO4 的L_pin 值和C_pin 值,。

2 包括C_pin 值在內(nèi)的ads1296zxg 封裝的封裝列表

    該信號和封裝的L_pin(引腳電感)和C_pin(引腳電容)分別為1.489 Nh 和 0.28001 pF。

    第二個重要的電容值是[Model] 關鍵字下面的C_comp 值,。正如您在IBIS 模型中找到正確的模型一樣,,您也會找到一份C_comp 值的列表。3顯示了DIO_33模型中C_comp 的一個例子(《參考文獻2》),。

3 ads129x.ibs 中,,其為Model DIO_33 及其相關C_comp 值的列表

 

3的聲明中,,“|”符號表示一段注釋。該聲明中的有效C_comp(《參考文獻3》)列表為:

|                                 typ                      min            max

|                              (nom PVT)              (Fast PVT)  (slow PVT)

C_comp                             3.0727220e-12                2.3187130e-12         3.8529520e-12

通過該列表,,PCB 設計人員可以在三個值之中做出選擇,。在PCB 傳輸線路設計階段,3.072722 Pf 的典型值是正確的選擇,。

IBIS 模型為PCB 設計人員提供了一些線索,,讓他們可以在轉(zhuǎn)到樣機設計以前進行板模擬,。如果您知道了查找的方法,IBIS 模型就可以為您提供所有引腳的特性阻抗和電容,。評估工作的下一步是確定每個緩沖器的輸入/輸出電阻,,我們將在下次為您介紹。

參考文獻:

[1]高速數(shù)字設計:黑魔法手冊,,作者:Johnson, Graham, Prentice Hall

[2]ads129x.ibs, IBIS 模型,,sbam021b,TI

[3]產(chǎn)品說明書之外的收獲—IBIS,,作者:Baker, Bonnie

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]