信号完整性仿真实例

高速数字电路及系统的

信号完整性分析与实例仿真

例/串行通道设计例1：10Gb/s 串行通道设计该实例来自Ansoft worldwide technical workshops

10Gb/s 串行通道设计

3

输出信号眼图输入信号眼图

基于Virtex-II Pro FPGA设计，分析10Gb/s 的串行通道

10Gb/s 的串行通道示意图

10Gb/s 串行通道对应的模型图

HFSS封装建模。红线为S21，蓝线为S11。

建模

有微带线和带状线两种传输线，通过过孔转换。

Designer微带线建模。红线为S21，蓝线为S11。

Stripline Models

designer带状线part1到part6建模，HFSS带状线part7建模。

红线为S21，蓝线为S11。

HFSS差分过孔建模。红线为S21，蓝线为S11。

差分过孔建模红线为蓝线为

HFSS SMA转接头建模。红线为S21，绿线为S11。

微带线带状线SMA接头封装差分过孔

分孔带状线

Designer全通道建模。该通道包括：封装、微带线、差分过孔、带状线和SMA接头。

S 群延时参数

红线为S21，蓝线为S11

Designer 全通道频域分析

Designer全通道时域分析

仿真眼图测试眼图Designer全通道时域分析，仿真值与测试值一致

仿真图测试图

Designer全通道时域分析，仿真值与测试值一致

例2：高速互连通道场路协同仿真

该实例来自教材《ANSYS信号完整性分析与仿真实例》

P452 to P510

P452t P510

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《ANSYS信号完整性分析与仿真实例》

例2：高速互连通道场路协同仿真

该实例来自教材《ANSYS信号完整性分析与仿真实例》P452 to

P510

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高速互连通道

•高速互连通道由Flipchip封装、带状传输线、差分高速连通道由封装带状传输线差分过孔、SMA 连接器组成

高速互连通道示意图

1Flipchip

1 Flipchip封装

•AnsoftLinks与HFSS 协同仿真Flipchip封装

¾建模

在AnsoftLinks窗口建立新文件打开从AnsoftLinks导出的HFSS 设计文件窗建

1 Flipchip封装

1Flipchip

¾仿真

传输系数

反射系数

创建S 参数报告绘制S 参数图

2SMA

2 SMA 连接器•HFSS 对SMA 连接器建模

HFSS SMA

¾建模

SMA 连接器在HFSS 中的建模

2 SMA 连接器

2SMA

¾仿真

传输系数

反射系数

SMA 连接器的S参数设置

33 差分过孔•HFSS 对差分过孔建模

HFSS

¾建模

差分过孔在HFSS 中的建模

3

传输系数3

差分过孔¾S 参数仿真

反射系数

差分过孔的S 参数

差分过孔的近场图

44 带状传输线•Q3D 提取差分Stripline寄生参数Q3D S i li

¾建模

差分带状线模型与模型参数

44 带状传输线

¾仿真

线宽、间距与阻抗的关系图

55 高速互连通道的系统级仿真•Designer 对整个高速互连通道进行系统仿真

对整个高速连通道进行系统仿真¾建模

Flipchip 封装差分线Stripline差分过孔SMA 连接器Fli hi SMA

模型调入Designer 进行系统仿真

55 高速互连通道的系统级仿真

¾S参数仿真

传输系数

反射系数

参数图可知传输特性在处为反射系数小于通过S参数图可知：传输特性在6GHz -2dB，反射系数小于-10dB。

55 高速互连通道的系统级仿真

¾眼图仿真

9通过直方图可知抖动小；眼睛没有触及模板；从显示的眼图参数：眼高、眼幅度、眼宽、峰值抖动、抖动有效值、最小眼宽、最小眼高等可知该信号的眼图眼睛张开大（EyeHeight、EyeWidth）、噪声低（EyeSignalToNoise）和抖动小（EyeJitterP2P、EyeJitterRMS）。

55 高速互连通道的系统级仿真9可知等高线围成的面积大

误码率等高线

55 高速互连通道的系统级仿真9可知时间余度大

浴盆曲线

ANSYS EDA协同解决SI/PI/EMI

ANSYS EDA

¾场路协同仿真

谢谢!