Cadence Sigrity仿真--SPEED 2000Generator 高速PCB板EMI仿真


由於PCB板上的電子器件密度越來越大,走線越來越窄,走線密度也越來越高,信號的頻率也越來越高,不可避免地會引入EMC(電磁兼容)和EMI(電磁干擾)的問題,所以對電子產品的電磁兼容分析以及應用就非常重要了。但目前國內國際的普遍情況是,與IC設計相比,PCB設計過程中的EMC分析和模擬仿真是一個薄弱環節。同時,EMC仿真分析目前在PCB設計中逐漸占據越來越重要的角色。

PCB設計中的對EMC/EMI的分析目標

信號完整性分析包括同一布線網絡上同一信號的反射分析,阻抗匹配分析,信號過沖分析,信號時序分析等等;對於鄰近布線網絡上不同信號之間的串擾分析。在信號完整性分析時還必須考慮布線網絡的物理拓撲結構,PCB介質層的電介質特性和介電常數以及每一布線層的電氣特性。現在已經有了抑制電子設備和儀表的EMI的國際標准,統稱為電磁兼容(EMC)標准,它們可以作為PCB設計者布線和布局時抑制電磁輻射和干擾的規則,對於軍用電子產品設計者來說,標准會更嚴格,要求更苛刻。對於由多塊PCB板通過總線連接而成的系統,還必須分析不同PCB板之間的電磁兼容性能以及接口電路和連接器的EMC/EMI性能。

EMC/EMI的仿真需要用到仿真模型

EMC/EMI分析要了解所用到的元器件的電氣特性,之后才能更好地具體模擬仿真。目前應用較多的有IBIS和SPICE模型。IBIS(I/O Buffer Interface Specification),即ANSI/EIA-656,是一種通過測量或電路仿真得到,基於V/I曲線的I/O緩沖器的快速而精確描述電氣性能的模型。

效果:

1. 啟動SPEED Generator,load layout file。注意在Layout Check Mode中選擇EMI Simulation

 

 

 

 

 

2. 先刪除系統自帶的觀測點,太多了。選擇左邊monitor component voltage,ctrl+A選中跳出的窗口下面的觀測點,全刪掉,點擊OK。

 
 

 

 

3. 選擇要仿真的信號,在net manager窗口先右鍵disable all nets,再搜索想要仿真的信號,右鍵enable;enable power 和 gnd,設置VDD的電壓值為1.5V,pair net 為GND,如圖。

 

 

 

5. 設置器件,setup選擇component manager,右鍵enable U0和J1,即DQ14/TDQ14的發送接收端。

 

 

 

6. 設置器件IBIS模型,點擊edit,再點擊edit IBIS,選中准備好的IBIS模型ctrl.ibis。

 

 

 

 

 

7. 設置TDQ14參數,選中TDQ14,設置enable列為輸出output,package mode為Pin RLC;選擇stimulus為new,會自動彈出new model對話框,設置參數如圖;V1_1  1  2  RANDOM_BIT ( 0V 1.5V DATA_RATE = 1.333g  POLY = 5  TR = 0.1n  TF = 0.1n );發送端勾上Sgn Mon。

 

 

 

 

 8. 設置U0 IBIS模型,選擇dram.ibis,輸入端參數較少,按照發送端操作設置好參數,如圖。

 

 


9. 設置觀測點,點擊左側monitor component voltage,點擊鼠標左鍵選擇觀測點左邊信號,鼠標右鍵選擇右邊信號,然后點擊add,觀測點自己隨意添加

 

 選擇J1和U0的信號對應節點

 

 

 

10. 選擇仿真時間,EMI計算時間較長,這里只選5ns了,快一些。

 
 

 

 

11. 生成仿真網格,點擊automatice...

 

 

 

 

12. 選擇仿真頻率

 
 

 

 

13. save保存文件,然后點擊開始仿真

 

 

 

14. 仿真結果查看,在setup選擇信號,我們選擇TDQ14,然后選擇所有層

 

 

 

 

 

15. FCC圖標設置,選擇周期性,每次的周期,以及到周期的多少倍頻,點擊apply,如圖

Ev 表示垂直方向的輻射強度嗎,Eh表示水平方向的輻射強度

 

 

16. 還有這種形式的,不過看不懂,需要學習一下

 

 

17. PCB形式,我們可以選擇查看100MHz,500MHZ和1G的輻射強度,設置如圖所示,計算需要一會,我們可以查看各個面的輻射

 

 

 

 

 

 

 


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