主要内容

用线路卡分析背板

此示例演示如何使用串行连接设计师您可以建模SerDes驱动程序/接收器,捕获拓扑进行分析,运行网络描述,并评估不同解决方案空间变量对设计性能的影响。

要建模的串行链路是一个有两个线卡的背板。

通道拓扑表示为:

包和连接器是用s参数建模的。跟踪是用w线建模的。

创建新项目

打开串行连接设计师应用程序。

serialLinkDesigner

通过选择创建一个新项目文件>项目>新项目.在新打开的对话框中,将项目命名为backplane_linecard,界面为并行转换器,示意图为通道.的Pre-Layout分析TAB显示空白示意图表。

blank_canvas.png

设置库

您可以为传输线、包、连接器和指示器创建库元素。

建立一个基于带状线截面的微分损耗传输线模型。选择工具>有损传输线编辑器.在新打开的损耗传输线编辑器对话框中,选择微分并选择模型类型为带状线

痕迹是4密耳宽,0.65密耳厚。它们在平面上9.0密耳,平面下8.5密耳,介电常数为Er 4.25。微量分离为5密耳。所以改变参数介电高度(H1单位为mils)9电介质高度(H2单位密尔)8.5,微分分离(千)5

单击计算按钮以运行二维场求解器。在左下方的阻抗从推导到计算值的变化。

lossy_tl_editor.png

单击另存为按钮将模型保存在项目的库中。使用默认名称diff_strip_100ohm。确保目录为/spice/wlines。关闭有损传输线编辑器。

四个自定义s参数数据文件(connector_ab。s4p connector_cd。s4p connector_ef。S4p和connector_gh.s4p)作为支持文件附加到这个示例中。下载所有四个Touchstone®(.s4p)文件。要导入连接器s参数数据,请选择>导入参数.浏览到保存下载的Touchstone文件的位置,并选择所有四个文件。验证合并包装在“导入s -参数文件”对话框中选中复选框。合并连接器包装器使得扫描它们成为可能。导入文件。这将启动编辑s参数端口映射对话框。对话框为每个连接器文件包含一个单独的选项卡。

s_param_port_conn.png

左边的表格显示了每对端口之间在50mhz时的损耗。白色的细胞显示最小的损失。一般来说,最小的损耗发生在通过路径的端口上。蓝色单元格表示左差动端口。绿色的单元格表示右侧的微分端口。

右边的表格显示了s参数块的方向,因为它将出现在原理图上,并标识了差动端口。

若要查看单端路径的通径dB与频率响应,请单击显示波形按钮。这就开始了信号完整性的观众应用程序。

through_path_freq_response.png

您可以添加新的显示,以查看所有数据的实/虚,大小/角度和dB。关闭信号完整性的观众“编辑s参数端口映射”对话框和“导入s参数文件”对话框。

创建通道示意图

通过在“预布局分析”选项卡上的空白画布中选择差分损耗传输线元素,添加背板传输线。右键单击该符号并选择选择T-Line模型.切换到<项目图书馆> /香料/ wlines库。选择diff_strip_100ohm模型。

在背板轨迹和连接器之间添加两个差分通径模型。

首先,添加一个新的差分via元素,它有12层连接层,以创建传输线左侧的默认堆叠。右键单击via符号并选择编辑差分通径模型启动Via Editor对话框。默认的via连接顶层和底层。取消的通过连接左而且通过连接正确复选框的层勾选图层的复选框L2.这就把通孔变成了连接Top层和L2层的通孔。它仍然是一个通孔通过与存根从L2层到板的底部。制作一个后钻过孔的样板启用在Backdrill面板中,检查通过层,然后在列表中选择P2层.图层视图将会改变,以显示via的桶从底部穿过P2层。

via_editor.png

保存并关闭Via Editor对话框。复制、粘贴和镜像另一个via到传输线的右侧。

要添加连接器,添加一个新的S-Parameter元素。选择connector_s4p.smod而且s_connector_ab<项目图书馆> /香料/ s_params目录中的“Select S-Parameter Model”对话框。在通孔的左边和右边添加两个连接器(镜像)。

复制背板传输线符号,最左边粘贴一份,最右边粘贴一份,表示两张线路卡上的轨迹。添加两个差分缓冲元件(镜像),并将其中一个放在最左边指定发射机,另一个放在最右边指定接收器。

把元件连接在一起以完成原理图。

schematic.png

双击其中一个w线符号以启动有损传输线元件属性对话框。启用扫描长度复选框为每个w行。将背板符号的名称更改为bp_len美元和线卡的符号到lc_len美元.通过将两个线卡w-lines更改为相同的名称,可以为两个w-line符号使用相同的解空间变量。关闭有损传输线元件属性对话框。

在“解决方案空间”面板中,更改值1变量bp_len美元16,变量lc_len美元3。

双击其中一个连接器符号以启动Spice Subcircuit Element Properties对话框。有两行,每一行对应一个连接器符号。启用扫描模式复选框,并将变量名更改为美元的连接器

双击TX符号以启动指示器元素属性对话框。设置TX1的UI(单位间隔)为Serdes_10G的下拉菜单中选择它用户界面参数。UI设置为100ps。保存对原理图的更改。

通过选择验证原理图集运行>验证当前原理图集.验证应该在没有警告或错误的情况下运行。

网络特性

要查看扫描包模型、连接器模型和线卡跟踪长度对物理通道特性的影响,请运行网络描述。网络表征是模拟网络的LTI特征。模拟网络包括模拟的TX和RX特性以及信道元素本身。的串行连接设计师应用频域网络求解器推导模拟网络的传递函数。从传递函数,应用程序得到脉冲和阶跃响应。该应用程序还使用原理图创建期间设置的UI派生脉冲响应。它还计算插入损耗,返回损耗,波纹,脉冲宽度和其他指标。

要扫描连接器模型,请选择美元的连接器变量,右击并选择设置所有值.您导入的四个模型填充了解决方案空间。

若要扫描线卡长度,请选择lc_len美元变量然后将2in, 4in和5in的值相加。保存更改。

sweep_params.png

通过选择运行模拟运行>模拟所选.2 .在“预布局通道分析”对话框中,选择验证生成网表执行渠道分析,自动装载结果.确保包括统计分析而且包括时域分析,因此网络描述是执行的唯一分析。点击运行启动模拟过程。

当分析完成时信号完整性的观众应用程序启动并加载分析结果。表中每个模拟都有一行。您可以通过单击列标题对任何列进行排序。在这个例子中,最低损耗(16.67dB)和最高损耗(21.54dB)之间的差异大约是5dB。

network_charac_results.png

若要查看任意数据的传输函数,请选中该数据,右键单击并选择显示传递函数(非均衡)

trans_func.png

关闭信号Integrirty查看器app和预布局通道分析对话框。

统计渠道分析

统计分析可以分析LTI TX和RX均衡的信道。这个例子展示了如何扫描TX均衡和RX CTLE以进行统计分析。

要删除连接器模型的解决方案空间条目,请选择美元的连接器变量,右击并选择设置为默认.这将只为连接器留下值1中的条目。通过删除列,删除$lc_len的4in和5in条目。

选择原理图上TX1的符号,以突出显示TX AMI参数的解决方案空间表行。发射机在变型组TX1中有三个丝锥:丝锥。从抽头中删除变异组,这样它们就可以独立扫描。

选择TX1: tap_filter.0变量然后加上值0.90.8,0.7

选择TX1: tap_filter.1变量然后加上值-0.2-0.10.1,而且0.2.保存更改。

sol_space_tx_eq.png

运行仿真。2 .在“预布局通道分析”对话框中,选择验证生成网表包括统计分析执行渠道分析,自动装载结果.的信号完整性的观众应用程序启动时,模拟完成。

在“信号完整性查看器”窗口的“统计”选项卡上,单击的列标题统计眼裕度(V).所有模拟的边际值都是负值。事实上,眼睛是完全关闭的所有模拟人生,所以TX均衡是不足以让这个通道工作。

neg_stat_margin.png

tx_eq_stat_eye.png

点击统计误码率头来获得顶部的最小BER(在本例中为4.64e-10)。要查看顶部行的点击设置,右键单击表中的行并选择显示解决方案.在弹出的对话框中,你可以看到点击设置:TX1.tap_filter。0 = 0.7而且TX1.tap_filter。1 = -0.2

回到串行连接设计师app解决方案空间面板。更改TX均衡器轻按到上面给出最佳误码率的值(0.0, 0.7, -0.2, 0.0).改变值2RX1: peaking_filter.mode汽车

sol_space_rx_eq.png

保存更改并重新运行模拟。四个模拟中的两个现在显示正的统计眼缘。选择空白为正的行之一,右击并选择显示系统Y你可以看到统计眼,浴缸曲线和时钟PDF。

rx_eq_stat_eye.png

关闭信号完整性的观众app和预布局通道分析对话框。

时间域分析

DFE自适应行为是非lti的,因此运行时域分析将让您看到DFE如何随时间收敛。

的“解决方案空间”面板中设置时域分析串行连接设计师应用程序,删除值2(2)lc_len美元变量.设置的值变量RX1: peaking_filter.mode值1汽车而且值2空白。改变变异组TX1的水龙头过滤器tx并设置(的值0 1 0 0).设置值2RX1: dfe.mode变量适应

sol_space_td.png

选择设置>仿真参数检查时域停止被设置为1000000的用户界面记录位被设置为2500的用户界面.右键单击原理图上的RX符号并选择编辑AMI文件(s).的AMI文件中Ignore_Bits参数设置为500000的用户界面.AMI文件参数的最大值Ignore_Bits或者是仿真参数设置Ignore_Bits在模拟过程中使用。在本例中,将使用AMI文件中的500,000 UI值,而不是模拟参数中的10,000 UI值。这组设置将模拟配置为运行100万个UI。最后50万UI用于持续眼和BER,最后2500 UI保存波形。

双击原理图上的TX符号以启动“指示器元素属性”对话框。点击刺激按钮打开“刺激”对话框。点击按钮创建新的刺激。设置的名字实验室而且类型连接.让它成为一个串联的刺激时钟紧随其后的是PRBS31_Victim.保存更改。

stimulus.png

在“指示器元素属性”对话框上,选择刺激作为实验室.保存更改。运行模拟并在“预布局通道分析”对话框中选择“包括时域分析”。

信号完整性的观众应用程序启动时,模拟完成。选择Time_Domain选项卡,右键单击结果行并选择显示解决方案查看哪一行显示了DFE适应模式的结果。选择DFE适配模式对应的行,右键单击,选择显示系统

td_eye.png

右键单击Display面板并添加一个新显示。在Time_Domain选项卡上,右键单击DFE Adapt模拟的结果行并选择显示IBIS-AMI输出参数>RX1_SiSoft_AMI_Rx.删除不是DFE tap的节点,并放大以查看tap系数随时间的变化。

dfe_output_taps.png

关闭信号完整性的观众app和预布局通道分析对话框。

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