信號完整性仿真工具介紹

關(guān)于A(yíng)nsoft公司的仿真工具
　　Ansoft公司的高速PCB板的信號完整性仿真專(zhuān)題?，F在的高速電路設計已經(jīng)達到GHz的水平，高速PCB設計要求從三維設計理論出發(fā)對過(guò)孔、封裝和布線(xiàn)進(jìn)行綜合設計來(lái)解決信號完整性問(wèn)題。高速PCB設計要求中國工程師必須具備電磁場(chǎng)的理論基礎，必須懂得利用麥克斯韋爾方程來(lái)分析PCB設計過(guò)程中遇到的電磁場(chǎng)問(wèn)題。目前，Ansoft公司的仿真工具能夠從三維場(chǎng)求解的角度出發(fā)，對PCB設計的信號完整性問(wèn)題進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。
　　
　　Cadence的工具采用Sun的電源層分析模塊
　　Cadence Design Systems的SpecctraQuest PCB信號完整性套件中的電源完整性模塊據稱(chēng)能讓工程師在高速PCB設計中更好地控制電源層分析和共模EMI。
　　該產(chǎn)品是由一份與Sun Microsystems公司簽署的開(kāi)發(fā)協(xié)議而來(lái)的，Sun最初研制該項技術(shù)是為了解決母板上的電源問(wèn)題。
　　有了這種新模塊，用戶(hù)就可根據系統要求來(lái)算出電源層的目標阻抗；然后基于板上的器件考慮去耦合要求，Shah表示，向導程序能幫助用戶(hù)確定其設計所要求的去耦合電容的數目和類(lèi)型；選擇一組去耦合電容并放置在板上之后，用戶(hù)就可運行一個(gè)仿真程序，通過(guò)分析結果來(lái)發(fā)現問(wèn)題所在
　　
　　Zuken公司的虛擬原型設計工具
　　該公司首次推出最新版虛擬原型設計產(chǎn)品，用于其“線(xiàn)路板完整性”設計流程中。新產(chǎn)品Hot-Stage 4通過(guò)引入一致的、約束驅動(dòng)的工程環(huán)境，在高速PCB設計工藝方面引起了一場(chǎng)革命。
　　此新產(chǎn)品包含基于電子制表軟件的約束管理器、自動(dòng)約束向導、"假設分析"編輯器、嵌入式布線(xiàn)器，具有在線(xiàn)仿真、驗證以及EMI和熱分析等功能。
　　Hot-Stage 4能夠解決在當今高速設計過(guò)程中的信號完整性、EMI、散熱以及可制造性等問(wèn)題，為設計工程師和布局工程師提供了一種設計糾正方法。工程師輸入約束條件，該工具便可自動(dòng)合成滿(mǎn)足要求的設計。約束條件是在類(lèi)似Windows的環(huán)境中進(jìn)行管理的。其樹(shù)狀瀏覽器可以方便地設計索引，而電子制表軟件可以編輯電氣約束條件并顯示非法約束，所有這些均在一個(gè)界面中實(shí)現，因此減少了重復設計，降低了生產(chǎn)成本，并縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。
　　獨立選項Hot-Stage EMI通過(guò)快速檢查輻射效應的全板掃描，進(jìn)一步增強了該產(chǎn)品的功能。據稱(chēng)這是判斷輻射源的有效方法，可使用戶(hù)事先了解整個(gè)線(xiàn)路板的EMC性能，并幫助避免由EMC性能差而帶來(lái)的問(wèn)題。
　　
　　Ansoft的信號完整性工具采用一個(gè)仿真可解決全部設計問(wèn)題
　　SIwave是一種創(chuàng )新的工具，它尤其適于解決現在高速PCB和復雜IC封裝中普遍存在的電源輸送和信號完整性問(wèn)題。
　　該工具采用基于混合、全波及有限元技術(shù)的新穎方法，它允許工程師們特性化同步開(kāi)關(guān)噪聲、電源散射和地散射、諧振、反射以及引線(xiàn)條和電源/地平面之間的耦合。該工具采用一個(gè)仿真方案解決整個(gè)設計問(wèn)題，縮短了設計時(shí)間。
　　它可分析復雜的線(xiàn)路設計，該設計由多重、任意形狀的電源和接地層，以及任何數量的過(guò)孔和信號引線(xiàn)條構成。仿真結果采用先進(jìn)的3D圖形方式顯示，它還可產(chǎn)生等效電路模型，使商業(yè)用戶(hù)能夠長(cháng)期采用全波技術(shù)，而不必一定使用專(zhuān)有仿真器

　　SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系統板級設計工具，通過(guò)它可以控制與PCB layout相應的限制條件。在SPECCTRAQuest菜單下集成了一下工具：
　?。?） SigXplorer可以進(jìn)行走線(xiàn)拓撲結構的編輯?？稍诠ぞ咧卸x和控制延時(shí)、特性阻抗、驅動(dòng)和負載的類(lèi)型和數量、拓撲結構以及終端負載的類(lèi)型等等?？稍赑CB詳細設計前使用此工具，對互連線(xiàn)的不同情況進(jìn)行仿真，把仿真結果存為拓撲結構模板，在后期詳細設計中應用這些模板進(jìn)行設計。
　?。?） DF/Signoise工具是信號仿真分析工具，可提供復雜的信號延時(shí)和信號畸變分析、IBIS模型庫的設置開(kāi)發(fā)功能。SigNoise是SPECCTRAQUEST SI Expert和SQ Signal Explorer Expert進(jìn)行分析仿真的仿真引擎，利用SigNoise可以進(jìn)行反射、串擾、SSN、EMI、源同步及系統級的仿真。
　?。?） DF/EMC工具——EMC分析控制工具。
　?。?） DF/Thermax——熱分析控制工具。
　　SPECCTRAQuest中的理想高速PCB設計流程：
　　
　　由上所示，通過(guò)模型的驗證、預布局布線(xiàn)的space分析、通過(guò)floorplan制定拓樸規則、由規則驅動(dòng)布局布線(xiàn)、后期的驗證完成單板的設計。故在設計過(guò)程中我們要運用SPECCTRAQUEST完成SPACE分析、拓樸建立和floorplan、實(shí)時(shí)的規則驅動(dòng)布局及后驗證等。