高速PCB资料(si信 仿真及软件 HyperLynx )

  问题3,我没有做太深入的研究,随便找了个软件HyperLynx 7.5,哈哈原因很单纯,因为Altium Designer可以直接把PCB存成HyperLynx格式的,其实PADs里带的就是HyperLynx。随便说下,HyperLynx作PCB分析需要几个东西:1、PCB图(废话,哈哈);2、电路中用到的元件的仿真模型,这个可以在器件厂商的主页上面找到,如SDRAM的厂家Micron( www.micron.com),如果没有模型也可以根据器件的DATASHEET自己做,这个可是高级操作;器件模型里规定了器件的管脚输入输出阻抗等一系列的参数;3、电路板的参数,比如板厚、铜厚、多层板每层间距离、介电常数等,这个需要问你委托加工电路板的厂家。简单仿真步骤如下:1、PCB,Altium Designer可以生成,但是一些细节参数可能会错,需要修改下,一般HyperLynx也会自动修改,菜单Edit>Stackup可以修改并输入从电路板制造商那儿得到的数据,2、仿真模型,Edit菜单中的.Ref IC Automapping file等指令就是用来映射器件和模型的,可以尝试下就知道了,操作很简单,3、开始仿真,菜单Simulate>Run interactive simulation就可以看到电信 上升和下降时输入和输出管脚波形的变化了。另外,Report菜单里的Net Statistics可以看到选中Net的特征阻抗等数据。详细的操作请阅读相关书籍。   正如我开始说的,在SI(Signal Integrity)方面,我也是新手,希望有大虾看到后对我的文章予以斧正。   刚开始的时候我一直想知道,电路板仿真软件到底是什么样子的,能看到什么样的方针结果,为了给和我一样的菜鸟一个直观的印象,我再贴个仿真过程图解,本例使用HyperLynx 7.5,如图这样一个简单的PCB,用来转接直插的FPGA配置接头到FPC软线插座,顶层线路底层地。  

 先将其另存为HyperLynx可以打开的文件,在Altium Designer中,菜单File>Save as,然后选择保存类型为Export HyperLynx,确认。在HyperLynx中,菜单File>Open Boardsim Board,选择刚才保存的文件,有Warning先OK,然后菜单Edit>Stackup,设定板厚,介电常数等基本参数,如图所示:1、修改底层为参考平面,事实上仿真需要一个参考平面,否则无法进行,很抱歉,我是新手不知道双层的没有地平面的板子该怎么仿真。2、修改板厚,此板1.0mm厚。3、按照电路板制造商给你的介电常数设置Er。

 

接下来设定Net的输入输出属性,选择一个Net,菜单Select>Net by Name,随便选择一个Net,点确定,如图所示

然后菜单Select>Component Models or Edit Values,弹出的窗口里选Select,然后点EASY.MOD,再选CMOS,3.3V,FAST(这仅仅是个演示,实际要选择与Net相对应的器件,可以点Find Model按钮)

接下来Assign Models窗口中的内容变了,先将Pin J1.1配置为Output,然后再选择Pin J3.20做一次同样的选择过程,将J3.20配置为CMOS,3.3V,FAST(当然实际上不是),方向为Input,然后就可以进行仿真了。

菜单Simulate>Run Interactive Simulation,例如要看一个上升沿在这个线上传输的效果,在Driver waveform里选择Rising edge,然后点Start Simulation,在左边的示波窗口里就可以看见波形了。黄线是经过传输后的波形,由于阻抗不匹配出现了振铃现象。

 

那么传输线阻抗匹配的怎么实现呢,波形又是什么样的呢们可以用菜单Reports>Net Statistics找到传输线的特性阻抗Z0,此时Z0是120.3欧姆。而通过查找Pin J1.1的模型可以发现输出阻抗为5欧姆(操作命令为Select>Component Models or Edit Values,在弹出窗口中选择Edit Model File按钮,就可以看见输出阻抗),根据传输线原理要消除振铃,可以进行源匹配、负载匹配等,简单点说就是在导线上串联或者并联电阻,阻止信 反弹的发生,具体细节请看我上面推荐的文章。为了看看匹配的效果,这里我来个变态的,直接修改传输线本身的属性——这在实际中是不可选的操作。菜单Edit>Stackup,将板厚修改为0.27mil,此时计算出的传输线特征阻抗恰好是5欧姆,再来看仿真

 

哈哈,这回的结果不错了吧,这就是阻抗匹配的作用。其实你可以仔细观察电脑主板的内存条边上,有很多的贴片阻排,就是用来匹配传输线阻抗的。今天就到这里。

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