PCBSPI分析示例课件

高速@设计中的信号/电源完整性分析

附件1——课程设计作业及评分标准

一.推荐软件

1.HyperLynx的LineSim及BoardSim;

2.Cadence的SiWave/SigXplorer。

二.课程设计要求

在设计好PCB版图的基础上，对第8讲反射和第10讲串扰

现象，在不同互连情况下的SI进行分析。

提交不同互连设计下SI仿真分析报告；用PPT进行报告。

1

三.评分基本标准

1.报告及PPT基本合格60〜70分；

2.报告及PPT属验证型70〜80分；

3.报告及PPT有好的创新90〜100分。

四.参考提纲

打开PCB文件，将IBIS模型转换后加入。然后:

(1)单线网反射，添加不同端接电阻，观察波形及效果。

(2)源端发送伪随机码，添加端接观察眼图。

(3)双线网串扰，对进攻/受害线添加端接电阻观察。

2

高速a设计中的信号/电源完整性分析

附件2——串扰分析参考答案

串扰形成机理

串扰问题的发现

串扰问题的解决

小结

3

串扰形成机理

•串扰一是指有害信号从一个线网转移到相邻线网。

200-mV_signal

Activeline

nearend

Quietline

信号（噪声源）

攻击线一H

攻击回路

静态线

受害回路

4

串扰问题的发现

本课件针对软件protel99se

已经制作好的PCB图进行后仿真。

寸整板进

发现整个PCB板中存在的串扰问题。

行批处理

选择串扰最严重的线网，并进行

仿真。

5

导入PCB板1

⑥从Protel中把已画好的PCB文件导出另存为,HYP格式的

文件，放至UHyperlynx的安装文件夹Demo_Files下。

导入PCB板2

•打开Hyperlynx软件，点击图桓则打开文件夹，选择刚

才导出的PCB文件，导入至UHyperlynx软件中，如下图：

7

对整板进行批处理

点击图标雕；

如右图进行设置，只选择

“检测串扰项”

点“下一步”选择串扰的阈值为

Second125mv

计算方法：5VX5%H-2=125mv

点“下一步”修改上升边为1ns,

点击“完成”，生成报告文件

8

对整板进行批处理后的报告文件

报告文件

1.最大允许的串扰......125mv

2.受害线网NetlC_23

・进攻线网NetlC_27...........476mv

3.受害线网NetlC_21

・进攻线网NetlC_23..........476mv

9

对指定线网进行仿真1

①从报告文件中发现线网NetIC_21和NetIC_23之间存

在严重串扰，故选择NetIC_21作为受害线悯，指定对

其进行详细仿真。

10

对指定线网进行仿真2

②在菜单栏中激活串扰分析功能，并设置串扰阈值为

125mv,如下图。计算方法：5VX5%^2=125mv

11

对指定线网进行仿真3

③设置管脚模型，将进攻线网源端的IC1.23模型改为

“COMS,5V,ULTRA-FAST”,受害线网设置为静态常

二

yo

如下图所示：

12

对指定线网进行仿真4

④在菜单栏中查看耦合区域，如下图所示:

对指定线网进行仿真5

⑤打开数字示波器,运行串扰仿真，如下图所示:

■DigitalOscilloscope

Comment(forClipboardandprinter)Operation

(•Standard「EyeDiarras卜tartSimulation

Driverwaveform(•HyperLynx

忡al:1丫碎offset-：：|20000红：进攻线源端

「Edge一］«K«|rEIdo

Horizontal:1ns/divdelay：DOnsec

OscilltiDuty{49.0%AttachProb”|

ICnod«linc紫：进攻线远端

Sl©»-Ieak<♦Typical广Fast-Strong

—pIc123nt-

「apH

Overvie*paneDpIc121atpi

歹Readouttext

Ip?14tD

DpJ1T16(atpisn

「Retainedr«suIrJ1OFE(t.

fw*Prtviouxrtxur

—op1

PUt«stresult:

Morizontal

从左图可以看

出：受害线远

端上的串扰很

严重，峰-峰值

达：1082mv

TrackNaveform

DeltaV-1.O82V

DeltaT1.023ns

Slope1.057V/M

14

串扰问题的解决

15

解决串扰的步骤

16

净化进攻线1

•打开管脚设置对话框，对进攻线网源端接端接电阻50C,

此时受害线上的串扰如下图所示：

■DigitalOscilloscope/虻:二二―二、

Operation

<•Standard'EyeDiagram

DriverwaveformGHyperLynx

-EdgeBHz|

200.00>'Eld。

GOscillatDuty卜

ICaodtlinc绿：受害线远端

广Slow*Y«tk(•Typical广F<st~Stron<

—

r1，

.，

「OverviewpaneD^ICL2

17Readouttext.IC从左图可以看

IrJPL

BpJPL€

i-RetainedresxiOP

—rE

厂PreviousresixOP出：受害线远

—rE

「Latestresult：

Thrtsholds|<nopins«l«ct«d>zJ端上的串扰有

VwtictlHonIouttlktainResult,

PositionDelay

\t

CopytoClip明显改善，减

SaveAsCSV.

[O-OOO-T-ks小为原来串扰

Erase

的42.8%。

左图

峰-峰值464mv

二在数Ml：匹烟记:，

Ptl:259.OmV,2.066nsDeltaV：464.3mV

Pt2:-2053i»V,1.013nsDeltaT:1053ns

Slope：044IV/ns

17

净化进攻线2

•在净化进攻线的基础上，进一步对受害线进行源端端接

50c的电阻，从而改善受害线上的反射，降低串扰。

■DigitalOscilloscope/虻:二二―二、

Comnent(forClipboardandprinter?Operation

<•Standard'EyeDiagram

Driverwaveform________<•HyperLynx

rEdge8Hzi200.00CEld。

60sc】llatDuty廊的UttchProbes.I

ICaodtlinc绿：受害线远端

广SlowTqakGTypical''F<st~Stron<

Sho*

—

r12Q”

「Overviewpane

D^IC1at

17Readouttext.ICp从左图可以看

IrJP1,2Y

BJP1(atpi

i-Retainedresxip(at

OPpx三

—rE

「PreviousresixOP,6X出：受害线远

—rE

eLatestresult；N

Thrtsholds|<nopins«l«ct«d>端上的串扰有

VwtictlHornonttlhttinRtsult^

PositionDelay

A'1'//,

CopytoClip