IBIS模型浅析

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数字器件IBIS模型的电特性数据测试系统的设计与实现

数字器件IBIS模型的电特性数据测试系统的设计与实现

数字器件IBIS模型的电特性数据测试系统的设计与实现数字器件IBIS模型的电特性数据测试系统的设计与实现一、引言随着科技的不断发展,数字器件在各个行业中的应用日益广泛。

数字器件的电特性数据对于正确分析和设计数字电路至关重要。

IBIS(Input/Output Buffer Information Specification)模型是一种通用的数字器件模型,用于描述数字器件的输入输出缓冲器的电特性。

因此,开发一个可靠的电特性测试系统对于数字器件的设计和检验是非常重要的。

二、测试系统的设计1. 系统需求分析在设计该测试系统之前,我们首先需要对测试系统的需求进行分析。

测试系统需要具备以下功能:(1)能够实现对数字器件IBIS模型的电特性数据进行测试;(2)能够生成测试信号;(3)能够采集和分析测试数据;(4)能够对测试结果进行展示和保存。

2. 系统架构设计测试系统的架构设计应该包括测试信号生成模块、测试信号采集模块、数据分析模块和结果展示模块。

其中,测试信号生成模块用于生成各种测试信号,包括直流信号和交流信号;测试信号采集模块用于采集被测试数字器件的输入输出电特性数据;数据分析模块用于分析采集的数据,提取数字器件的电特性参数;结果展示模块用于展示和保存测试结果。

三、系统实现1. 硬件设计测试系统的硬件设计主要包括信号发生器、信号采集器和数据处理器。

信号发生器用于生成各种测试信号,可以是一个基于FPGA的数字信号发生器;信号采集器用于采集被测试数字器件的输入输出电特性数据,可以是一个高速数字采集器;数据处理器用于对采集的数据进行处理和分析,可以是一台计算机。

2. 软件设计测试系统的软件设计主要包括测试信号生成软件、测试信号采集软件和数据分析软件。

测试信号生成软件用于控制信号发生器生成各种测试信号;测试信号采集软件用于控制信号采集器采集被测试数字器件的输入输出电特性数据;数据分析软件用于对采集的数据进行处理和分析,提取数字器件的电特性参数。

IBIS 模型:信号完整性分析的一种渠道,第1 部分

IBIS 模型:信号完整性分析的一种渠道,第1 部分

IBIS 模型:信号完整性分析的一种渠道,第 1 部分作者:Bonnie Baker,德州仪器(TI) 高级应用工程师TI 正在开发一套新的数字输入/输出缓冲器信息规范(IBIS) 仿真模型,旨在满足各种客户需求。

这种模型(请参见图1)可用于仿真环境中,帮助解决诸如板级过冲、欠冲或者串扰等问题。

在更基础层面,IBIS 模型提供了一些有用的产品信息,例如:引脚电容及寄生效应或者数字输出缓冲器的升/降时间。

图 1 数字I/O 缓冲器IBIS 模型的结构图本文即系列文章之第 1 部分(共 3 部分)介绍了IBIS 模型的一些基本组成及其在SPICE 环境中生成的过程。

第 2 部分将研究IBIS-模型验证。

第 3 部分将介绍IBIS 用户如何研究信号完整性问题,以及印刷电路板(PCB) 开发阶段期间出现的一些问题。

如图 1 所示,IBIS 模型包含所有引脚的封装寄生效应和硅输入电容(C_comp)。

IBIS 模型还包括产品工作范围内和电源以外(电源钳位、接地钳位、上拉和下拉盒)产品DC 运行的一些数据表格。

另外,图 1 所示输出模型结构还有一些表明产品工作范围内AC 或瞬态响应(升降斜线)的表格。

IBIS 模型包括一些反映产品运行的AC 和DC 表格。

这种模型具有许多实现PCB 连接接口的引脚及封装寄生组件。

仿真模型产生数字缓冲器与PCB 之间相互作用的性能,但忽略了与芯片中节点的相互作用。

IBIS 模型对系统级PCB 行为进行仿真,特别是对外部世界到产品数字输入/输出(I/O) 缓冲器的连接进行建模。

IBIS 模型基础IBIS 模型包含了与IC 芯片数字缓冲器相关的一些信息。

IBIS 模型的核心以电流-电压(I-V) 表的形式提供了产品缓冲器的DC 信息,并以电压-时间(V-t) 表的形式列出了其AC 信息。

如果这些表均通过产品的SPICE 平台产生,则其可能包括额定、强和弱角,以及工艺、电源电压和温度的变化。

IBIS学习心得及使用

IBIS学习心得及使用

IBIS 学习心得及使用
IBIS(Input/Output Buffer InformaTIon SpecificaTIon)模型是基于V/I 曲线
的对I/O Buffer 快速准确建模的方法,其目的是提供一种集成电路制造商与仿真软件供应商以及设计工程师之间相互交换电子元件仿真数据的标准方法。

IBIS 是一种行为模型,它不是从要仿真的元件的结构出发定义的,而是从元件的行为出发定义的。

IBIS 本身是一种标准的文本格式,它记录驱动器和接收器的不同参数,如驱动源输出阻抗、上升/下降时间以及输入负载等参数,但它不说明这些记录参数是如何使用的。

IBIS 模型分为驱动器模型和接收器模型,如下图示:
Pull up/pull down:标准输出缓冲器的上拉和下拉晶体管,用直流I/V 数据
表来描述它们的行为。

Power clamp/gnd clamp:静电放电和钳位二极管,用直流I/V 数据表来描述
它们的行为。

Ramp:表示输出从一个逻辑状态转换到另一个逻辑状态,用dV/dt 来描
述。

C_comp:硅晶圆电容,它是不包括封装参数的总输出电容。

R_pkg/L_pkg/C_pkg:封装带来的寄生电阻、电感和电容。

无论是驱动器模型还是接收器模型都是由两部分组成的:缓冲器结构模型([model] secTIon)和封装因子([component]&[pin] secTIon)。

IBIS 文件结构
IBIS 文件包括了从行为上模拟一个器件的输入、输出和I/O 缓冲器所需要。

走进IBIS模型

走进IBIS模型

AN-715应用笔记One Technology Way • P.O. Box 9106 • Norwood, MA 02062-9106 • Tel: 781/329-4700 • Fax: 781/326-8703 • 走近IBIS 模型:什么是IBIS 模型?它们是如何生成的?作者:Mercedes Casamayor简介在进行系统设计时节省时间和降低成本是很关键的。

在原型制作之前,系统设计人员可以用模型来进行设计仿真。

在高速系统设计中正是如此,进行信号完整性仿真来分析不同条件下传输线中的电路行为,在设计初期就能预防并检测出典型的问题,例如过冲、欠冲、阻抗不匹配等。

然而,可用的数字IC 模型非常少。

当半导体厂商被索要SPICE 模型时,他们并不愿意提供,因为这些模型会包含有专有工艺和电路信息。

这个问题已经通过采用IBIS 模型来 (输入/输出缓冲器信息规范)解决,IBIS 也被称为ANSI/EIA-656,这是一个建模的新标准,在系统设计人员中越来越流行。

什么是IBIS ?IBIS 是一个行为模型,通过V/I 和V/T 数据描述器件数字输入和输出的电气特性,不会透露任何专有信息。

IBIS 模型与系统设计人员对传统模型的理解不同,例如其它模型中的原理图符号或多项式表达式。

IBIS 模型包括由输出和输入引脚中的电流和电压值以及输出引脚在上升或下降的转换条件下电压与时间的关系形成的表格数据。

这些汇总的数据代表了器件的行为。

IBIS 模型用于系统板上的信号完整性分析。

这些模型使系统设计人员能够仿真并预见到连接不同器件的传输线路中基本的信号完整性问题。

潜在的问题可以通过仿真进行分析,潜在的问题包括由传输线上阻抗不匹配导致的到达接收器的波形反射到驱动器的能量;串扰;接地和电源反弹;过冲;欠冲;以及传输线路端接分析等等。

Rev. 0 | Page 1 of 8IBIS 是一种精确的模型,因为它考虑了I/O 结构的非线性,ESD 结构和封装寄生效应。

IBIS模型解说

IBIS模型解说

IBIS模型解说IBIS模型解说1.IBIS模型的一些基本概念IBIS这个词是Input/Output buffer information specification 的缩写。

在业界经常会把spice 模型描述为transistor model,是因为spice描述了电路内部的细节问题。

而把IBIS模型描述为behavioral model,是因为IBIS 只是描述了电路的外在表现,它像个黑匣子一样,根据输入得到输出结果,而不需要了解电路的内部细节。

IBIS模型的仿真精度依赖于模型的准确度以及考虑的worse case。

2.IBIS模型的构成从上图可以看出,IBIS模型包括如下的一些信息(部分model有一些信息会省略掉):VI 曲线: Pullup,Pulldown,POWER clamp,GND clampVT曲线: Rise waveform, Fall waveform还有一些其它比较重要的信息比如Die capacitance(C_comp)以及package parameter(RLC)。

3.IBIS的应用场合任何电路都可以用下面的模型来描述:Driver ---interconnect---ReceiverIBIS模型描述的是Driver/Receiver的行为特性,而不是它们的电路特性,因此模型内部的逻辑延时是没有考虑的(这正是区分Tco的原因),通过使用IBIS模型,可以得出interconnect对于电路的影响。

由于IBIS支持的buffer type很多,每个类型都会有对应的格式以及需要包含的信息,常用有output, input以及IO 模型。

4.IBIS模型的VI/VT曲线Pull down曲线由来(此曲线需要考虑与clamp 曲线重复的部分):Ground clamp 曲线由来:Pull up 曲线由来(此曲线需要考虑与clamp 曲线重复的部分):Power clamp 曲线由来:注意:IBIS里面定义电流流入方向为正;在此图中pull up 以及power clamp 曲线都没经过转化。

ibis模型建立测试法提取参数的标准

ibis模型建立测试法提取参数的标准

IBIS(Input/Output Buffer Information Specification)模型建立测试法是一种用于提取参数的标准方法。

在电子设计自动化(EDA)领域,IBIS模型被用于描述芯片之间的电气相互作用。

这些模型包含了关于输入/输出缓冲的信息,以便仿真工具能够准确地模拟芯片之间的信号传输。

本文将探讨IBIS模型建立测试法提取参数的标准,并深入分析其应用与挑战。

一、IBIS模型建立测试法概述IBIS模型建立测试法主要用于从实际硬件中提取参数,以便生成IBIS模型。

这些参数包括输入缓冲和输出缓冲的特性,比如电压电流关系、信号延迟、上升/下降时间等。

通过测试芯片的实际性能,并将结果与标准进行比对,可以得到准确的参数值,从而建立高质量的IBIS模型。

二、IBIS模型建立测试法流程1. 确定测试方案针对特定芯片或模块,确定测试的输入条件、测试设备和测试方法。

充分了解芯片的工作原理和特性,为测试方案的制定提供依据。

2. 进行实际测试使用合适的测试设备对芯片进行实际测试,记录测试结果并进行数据采集。

这些数据将用于后续的参数提取和模型建立。

3. 参数提取与模型构建根据测试数据,利用相应的软件工具进行参数提取和模型构建。

这一步需要准确地分析数据,并结合IBIS模型的标准进行验证和修正。

三、IBIS模型建立测试法的应用与挑战1. 应用IBIS模型建立测试法广泛应用于芯片和模块的电气特性分析,以及高速数字信号传输的仿真和验证。

它为电子设计工程师提供了准确描述芯片电气特性的标准,避免了实际硬件的大量试错和调试。

2. 挑战然而,IBIS模型建立测试法也面临一些挑战。

测试设备和方法的选择对测试结果具有重要影响,需要充分考虑并进行合理的校准。

对于高频高速芯片的参数提取会更加困难,需要更精密的测试设备和更复杂的算法。

四、个人观点和理解作为一个电子工程师,我深刻理解IBIS模型建立测试法的重要性。

它不仅可以为芯片设计和开发提供准确的电气特性描述,还可以为系统集成和信号完整性分析提供有力支持。

IBIS 模型介绍及如何产生IBIS 模型

IBIS 模型介绍及如何产生IBIS 模型

IBIS 模型介绍及如何产生IBIS 模型何为IBIS?IBIS 是一种可以利用V/I 和V/T 数据(不包含任何版权信息)描述一个器件的数字输入和输出端口电气特征的行为级模型。

IBIS 模型不同于传统系统设计师使用的原理图符号的常规理想化模型。

一个IBIS 模型是由输入和输出引脚上的电流和电压值,也可以是输出引脚上电平上升或下降转换过程中相关电压和时间组成的列表数据。

该表数据反映了器件行为。

IBIS 模型通常被用于系统板的SI 分析。

潜在的问题可以通过仿真分析得出由于传输线的阻抗失调而引发的能量反射大小;串扰、地或电源反弹、过冲及线端分析等。

IBIS 是一种精确的模型,因此可以用在非线性的I/O 特征、ESD 特征和封装寄生效应的描述。

在一些方面已经超越了传统模型的性能,如SPICE。

例如,在分析速度上要至少比SPICE模型仿真快25 倍,同时IBIS 还不像SPICE 模型那样存在版权问题。

IBIS 的发展历史:IBIS 最先由Intel 公司在1990 年提出。

在1993 年发布了IBIS 1.0 版本并且设立了IBIS 开放性论坛。

IBIS 开放性论坛由EDA 厂商、计算机制造商、半导体厂商、高校和终端用户组成,负责更新、修改和校对标准和组织研讨。

并在1995年与EIA(电子工业联盟)建立合作关系。

最新的IBIS 版本为4.0,在2002 年7月发布,但是目前仍然还不是ANSI/EIA 标准。

最早的IBIS 版本可以描述CMOS电路和TTL I/O 缓冲器,其后每个版本均添加新的功能,并且实现完全向下兼容。

如何创建一个IBIS 模型?通常可以利用采集仿真数据和仪器测量获取建立IBIS 模型所需的数据,另外,也可以将SPICE 模型直接翻译成IBIS 模型(可以从IBIS 官方网站/eig/ibis/ibis.htm 免费获得)。

模型可以从三个不同角度条件下创建:典型、最小化和最大化。

- 典型:在常温、常压和常规处理参数条件下;- 最小化:在高温、最低电压和小参数条件下;- 最大化:在低温、最高电压和大参数条件下;刨析IBIS 模型中的数据:在IBIS 规范中支持包括三态、开漏(open drain)、开集(open collector)、I/O 和ECL 等形式的多种类型输入输出端口。

IBIS 理解说明

IBIS 理解说明

IBIS 理解說明--謹以此文獻給初學SI 的艱苦歲月IBIS 模型在做類似板級SI 仿真得到廣泛應用。

在做仿真的初級階段,經常對於ibis 模型的描述有些疑問,只知道把模型拿來轉換為軟體所支援的格式或者直接使用,而對於IBIS 模型裏面的資料描述什麼都不算很明白,因此下面的一些描述是整理出來的一點對於ibis 的基本理解。

在此引用很多presention來描述ibis 內容(有的照抄過來,阿彌陀佛,不要說抄襲,只不過習慣信手拈來說明一些問題),僅此向如muranyi 等ibis 先驅者致敬。

本文難免有些錯誤或者考慮不周,隨時歡迎進行討論並對其進行修改!IBIS 模型的一些基本概念IBIS 這個詞是Input/Output buffer information specification 的縮寫。

本文是基於IBIS ver3.2 所撰寫出來(/IBIS/可下載到各種版本spec),ver4.2增加很多新特性,由於在目前設計中沒用到不予以討論。

在業界經常會把spice 模型描述為transistor model 是因為它描述很多電路細節問題。

而把ibis 模型描述為behavioral model 是因為它並不象spice 模型那樣描述電路的構成,IBIS 模型描述的只不過是電路的一種外在表現,象個黑匣子一樣,輸入什麼然後就得到輸出結果,而不需要瞭解裏面驅動或者接收的電路構成。

因此有所謂的garbage in, garbage out,ibis 模型的仿真精度依賴於模型的準確度以及考慮的worse case,因此無論你的模型如何精確而考慮的worse case 不周全或者你考慮的worse case 如何周全而模型不精確,都是得不到較好的仿真精度。

IBIS 模型的構成經典示意圖如下:從上圖可以看出,基本的IBIS模型包括如下的一些資訊(對於不同類型的model有一些資訊會省略掉)VI 曲線: Pullup & Pulldown &POWER clamp& GND clampVT曲線: Rise waveform, Fall waveform還有一些其他比較重要的資訊比如Die capacitance: C_comp(最近好像那個muranyi對這個很感興趣,一直發佈presentation討論怎麼把這個做的更精確)以及RLC package parameter。

完整word版,IBIS模型详解中文版

完整word版,IBIS模型详解中文版

§1绪论 (1)1.1 IBIS模型的介绍 (1)1.2 IBIS的创建 (3)§2旧IS模型的创建 (3)2.1准备工作 (3)2.1.1基本的概念 (3)2.1.2数据列表的信息 (4)2.2数据的提取 (4)2.2.1 利用Spice 模型 (4)2.2.2确定I/V数据 (4)2.2.3边缘速率或者是V/T波形的数据的测量 (7)2.2.4试验测量获取I/V和转换信息的数据 (7)2.3数据的写入 (8)2.3.1旧S文件的头I信息 (8)2.3.2器件和管脚的信息 (8)2.3.3 关键词Model的使用 (9)§3 用旧IS 模型数据验证模型 (10)3.1常见的错误 (10)3.2旧IS模型的数据验证 (12)3.2.1 Pullup> Pulldown 特性 (12)3.2.2 上升和下降的速度(Ramp rate) (12)3.2.3上下拉特性和Ramp rate的关系 (12)3.3用旧IS模型数据验证模型参数的实例 (12)§1绪论1.1 IBIS模型的介绍IBIS (Input/Output Buffer Informational Specifation)是用来描述IC 器件的输入、输出和I/OBuffer 行为特性的文件,并且用来模拟Buffer和板上电路系统的相互作用。

在IBIS模型里核心的内容就是Buffer的模型,因为这些Buffer产生一些模拟的波形,从而仿真器利用这些波形,仿真传输线的影响和一些高速现象(如串扰,EMI 等。

)。

具体而言IBIS描述了一个Buffer的输入和输出阻抗(通过I/V曲线的形式)、上升和下降时间以及对于不同情况下的上拉和下拉,那么工程人员可以利用这个模型对PCB板上的电路系统进行SI、串扰、EMC以及时序的分析。

IBIS模型中包含的是一些可读的ASCII格式的列表数据。

IBIS有特定的语法和书写格式。

IBIS模型及其应用讲解

IBIS模型及其应用讲解

IBIS模型及其应用CDMA事业部眭诗菊摘要:本文介绍了用于高速系统信号完整性分析的IBIS模型的历史背景、IBIS模型的结构、IBIS模型的建模过程、IBIS模型的参数、语法格式,以及在使用IBIS模型时常遇到的问题和解决方法。

关键词:IBIS模型、EDA、信号完整性、缓冲器、单调性、收敛高时钟频率下运行的并行处理系统或其它功能更加复杂的高性能系统,对电路板的设计提出了极其严格的要求。

按集总系统的方法来设计这些系统的线路板已不可想象。

许多EDA (电子设计自动化)供应商都提供能进行信号完整性分析和EMC分析的PCB设计工具。

这些工具需要描述线路板上元器件的电气模型。

IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型是EDA供应商、半导体器件供应商和系统设计师广泛接受的器件仿真模型。

一、IBIS的背景及其发展在IBIS出现之前,人们用晶体管级的SPICE模型进行系统的仿真,这种方法有以下三个方面的问题:第一,结构化的SPICE模型只适用于器件和网络较少的小规模系统仿真,借助这种方法设定系统的设计规则或对一条实际的网络进行最坏情况分析。

第二,得到器件结构化的SPICE模型较困难,器件生产厂不愿意提供包含其电路设计、制造工艺等信息的SPICE模型。

第三,各个商业版的SPICE软件彼此不兼容,一个供应商提供的SPICE模型可能在其它的SPICE仿真器上不能运行。

因此,人们需要一种被业界普遍接受的、不涉及器件设计制造专有技术的、并能准确描述器件电气特性的行为化的、“黑盒”式的仿真模型。

1990年初,INTEL公司为了满足PCI总线驱动的严格要求,在内部草拟了一种列表式的模型,数据的准备和模型的可行性是主要问题,因此邀请了一些EDA供应商参与通用模型格式的确定。

这样,IBIS 1.0 在1993年6月诞生。

1993年8月更新为IBIS 1.1版本,并被广泛接受。

此时,旨在与技术发展要求同步和改善IBIS模型可行性的IBIS论坛成立,更多的EDA供应商、半导体商和用户加入IBIS论坛。

ibis模型在高速电路设计中的应用

ibis模型在高速电路设计中的应用

ibis模型在高速电路设计中的应用导言:高速电路设计是现代电子产品设计中的重要部分,涉及到信号传输速率、电流与电压波形的稳定性、信号完整性等多个关键参数。

为了准确评估高速电路的性能,工程师需要使用模型来进行仿真和分析。

其中,Ibis模型是一种常用的工具,被广泛应用于高速电路设计中。

本文将介绍Ibis模型的基本原理以及其在高速电路设计中的应用。

一、Ibis模型的基本原理1. Ibis模型的概念Ibis(Input/Output Buffer Information Specification)模型是一种用来描述输入输出缓冲器行为的数学模型。

它包含了关于信号传输和响应延时的信息,能够准确地预测芯片之间的信号完整性和电路性能。

2. Ibis模型的组成Ibis模型由四个主要部分组成:输入特性、输出特性、仿真模型和电路模型。

输入特性定义了输入电信号的波形、电压和电流。

输出特性则描述了输出电信号的波形、电压和电流。

仿真模型和电路模型用于将输入和输出特性转化为电路仿真所需的数学模型。

二、Ibis模型在高速电路设计中的应用1. 信号完整性评估Ibis模型能够准确地描述信号传输的特性,从而帮助工程师评估信号完整性。

通过分析Ibis模型中的波形和传输特性,工程师可以确定信号的稳定性、上升/下降时间等关键参数,以便优化电路设计,提高信号质量。

2. 电压和电流仿真在高速电路设计中,为了保证电路的工作稳定性,需要对电压和电流进行仿真。

Ibis模型提供了输入和输出的电压、电流信息,并且能够通过仿真模型和电路模型准确地进行电压和电流仿真,从而帮助工程师评估电路性能和优化设计。

3. 时序分析Ibis模型还能够用于时序分析,即分析信号的传输延迟和时序关系。

通过分析Ibis模型中的传输延迟和时序特性,工程师可以确定信号传输的先后顺序,并且确保信号到达目标设备的正确时刻,从而提高系统的稳定性和可靠性。

4. 模型验证与产品测试在高速电路设计的过程中,工程师需要验证Ibis模型的准确性,并对设计的产品进行测试。

IBIS 模型简介

IBIS 模型简介

IBIS 模型簡介IBIS(Input/Output Buffer Information Specification)模型是一種基於V/I曲線的對I/O BUFFER快速準確建模的方法,是反映晶片驅動和接收電氣特性的一種國際標準,它提供一種標準的檔格式來記錄如驅動源輸出阻抗、上升/下降時間及輸入負載等參數,非常適合做振盪和串擾等高頻效應的計算與仿真。

IBIS規範最初由一個被稱為IBIS開放論壇的工業組織編寫,這個組織是由一些EDA廠商、電腦製造商、半導體廠商和大學組成的。

IBIS的版本發佈情況為:1993年4月第一次推出Version1.0版,同年6月經修改後發佈了Version1.1版,1994年6月在San Diego通過了Version2.0版,同年12月升級為Version2.1版,1995年12 月其Version2.1版成為ANSI/EIA-656標準,1997年6月發佈了Version3.0版,同年9月被接納為IEC 62012-1 標準,1998年升級為Version3.1版,1999年1月推出了當前最新的版本Version3.2版。

IBIS本身只是一種檔格式,它說明在一標準的IBIS檔中如何記錄一個晶片的驅動器和接收器的不同參數,但並不說明這些被記錄的參數如何使用,這些參數需要由使用IBIS模型的仿真工具來讀取。

欲使用IBIS進行實際的仿真,需要先完成以下四件工作:1.獲取有關晶片驅動器和接收器的原始資訊源;2.獲取一種將原始資料轉換為IBIS格式的方法;3.提供用於仿真的可被電腦識別的佈局佈線資訊;4.提供一種能夠讀取IBIS和佈局佈線格式並能夠進行分析計算的軟體工具。

IBIS是一種簡單直觀的檔格式,很適合用於類似於Spice(但不是Spice,因為IBIS檔格式不能直接被Spice工具讀取)的電路仿真工具。

它提供驅動器和接收器的行為描述,但不洩漏電路內部構造的知識產權細節。

什么是IBIS模型

什么是IBIS模型

什么是IBIS模型IBIS(Input/Output Buffer Information Specification)模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法,是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准,它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数,非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。

IBIS规范最初由一个被称为IBIS开放论坛工业组织编写,这个组织是由一些EDA厂商、计算机制造商、半导体厂商和大学组成。

IBIS版本发布情况为:1993年4月第一次推出Version1.0版,同年6月经修改后发布了Version1.1版,1994年6月在San Diego 通过了Version2.0 版,同年12 月升级为Version2.1 版,1995 年12 月其Version2.1 版成为ANSI/EIA-656 标准,1997年6月发布了Version3.0 版,同年9月被接纳为IEC 62012-1标准,1998 年升级为Version3.1版,1999年1月推出了当前最新版本Version3.2版。

IBIS本身只是一种文件格式,它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数,但并不说明这些被记录参数如何使用,这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。

欲使用IBIS进行实际仿真,需要先完成以下四件工作:(1)获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源;(2)获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法;(3)提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息;(4)提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。

IBIS是一种简单直观文件格式,很适合用于类似于Spice(但不是Spice,因为IBIS文件格式不能直接被Spice工具读取)电路仿真工具。

它提供驱动器和接收器行为描述,但不泄漏电路内部构造知识产权细节。

换句话说,销售商可以用IBIS模型来说明它们最新门级设计工作,而不会给其竞争对手透露过多产品信息。

IBIS_model详解

IBIS_model详解
目录
§1 绪论 .....................................................................................................................................................................................1
§3 用 IBIS 模型数据验证模型 ..............................................................................................................................................10
号 , [File Name] 文 件 的 名 称 , [File Rev] 文 件 的 版 本 号 , [Component] 器 件 的 名 称 和 [Manufacturer]. 器件的制造商。 2. 关于器件的封装电气特性和管脚与Buffer模型的映射关系。可以使用关键词 [Package] 和 [Pin] 描述。 3. 为了表述器件管脚的Buffer所需要的相关的数据信息。关键词 [Model] 是用来表示每个 Buffer的数据,具体的内容有:Model_type(Buffer的类型)、Vinh、Vinl以及C_comp (IC芯片的电容)。在前面的内容中提到了Buffer的特性描述,在IBIS模型中需要下面的一 些关键词描述:[Pull-up]、 [Pull-down]、[GND clamp]、[Power clamp]和 [Ramp]。当然对 于不同的Buffer可能不需要上面的全部的关键词来描述。如OC和漏极开路电路就不需要 [Pull-up] 关键词的数据信息。

IBIS模型及其应用讲解

IBIS模型及其应用讲解

CDMA事业部眭诗菊摘要:本文介绍了用于高速系统信号完整性分析的IBIS模型的历史背景、IBIS模型的结构、IBIS模型的建模过程、IBIS模型的参数、语法格式,以及在使用IBIS模型时常遇到的问题和解决方法。

关键词:IBIS模型、EDA、信号完整性、缓冲器、单调性、收敛高时钟频率下运行的并行处理系统或其它功能更加复杂的高性能系统,对电路板的设计提出了极其严格的要求。

按集总系统的方法来设计这些系统的线路板已不可想象。

许多EDA (电子设计自动化)供应商都提供能进行信号完整性分析和EMC分析的PCB设计工具。

这些工具需要描述线路板上元器件的电气模型。

IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型是EDA供应商、半导体器件供应商和系统设计师广泛接受的器件仿真模型。

一、 IBIS的背景及其发展在IBIS出现之前,人们用晶体管级的SPICE模型进行系统的仿真,这种方法有以下三个方面的问题:第一,结构化的SPICE模型只适用于器件和网络较少的小规模系统仿真,借助这种方法设定系统的设计规则或对一条实际的网络进行最坏情况分析。

第二,得到器件结构化的SPICE模型较困难,器件生产厂不愿意提供包含其电路设计、制造工艺等信息的SPICE模型。

第三,各个商业版的SPICE软件彼此不兼容,一个供应商提供的SPICE模型可能在其它的SPICE仿真器上不能运行。

因此,人们需要一种被业界普遍接受的、不涉及器件设计制造专有技术的、并能准确描述器件电气特性的行为化的、“黑盒”式的仿真模型。

1990年初,INTEL公司为了满足PCI总线驱动的严格要求,在内部草拟了一种列表式的模型,数据的准备和模型的可行性是主要问题,因此邀请了一些EDA供应商参与通用模型格式的确定。

这样,IBIS 在1993年6月诞生。

1993年8月更新为IBIS 版本,并被广泛接受。

此时,旨在与技术发展要求同步和改善IBIS模型可行性的IBIS论坛成立,更多的EDA供应商、半导体商和用户加入IBIS论坛。

二极管的ibis模型 -回复

二极管的ibis模型 -回复

二极管的ibis模型-回复二极管的IBIS模型是一种常用的仿真模型,用于对二极管的电性能进行建模和分析。

本文将从何为IBIS模型开始,逐步介绍二极管的IBIS模型的原理、构建流程和应用,帮助读者了解和应用IBIS模型。

一、何为IBIS模型IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型是由美国电子产业协会(EIA)和JEDEC协会共同推出的电子设备仿真模型规范。

它定义了各种电子元件和封装的行为,使得设计工程师能够通过仿真软件在计算机上模拟和测试设计的电路性能。

IBIS模型一般包括电源、输入/输出特性、逻辑功能和封装等各个方面的模型。

二、二极管的IBIS模型原理二极管是最简单的电子元件之一,它具有单向导电性,可以将电流只向一个方向流动。

二极管的IBIS模型主要包括两个方面的参数:电压-电流特性和电容特性。

1. 电压-电流特性:二极管的IV曲线是描述二极管导通特性的一个重要参数。

在导通情况下,二极管的电压-电流特性可以用指数形式进行建模,即I = I_s * (e^(V/V_T) - 1),其中I_s为饱和电流,V_T为热电压。

2. 电容特性:二极管存在电容效应,主要分为空乏电容和扩展空乏电容。

空乏电容是指在二极管正向偏置情况下,由于耗尽层与扩散区之间的电荷分布不均匀导致的电容效应。

扩展空乏电容是指在二极管反向偏置情况下,由于扩散区发生摩尔结空乏现象导致的电容效应。

这些电容可以通过等效电容和等效电阻的方式建模。

三、二极管IBIS模型的构建流程构建二极管的IBIS模型需要经历以下几个步骤:1. 收集数据:通过实验或者仿真软件获取二极管的电压-电流特性和电容特性的数据。

可以用仪器测量实际二极管的IV曲线,并通过采样等方法获取所需数据。

2. 参数拟合:根据收集到的数据,用合适的数学模型进行参数拟合,以得到合适的模型参数。

在二极管的电压-电流特性方面,可以用指数模型进行参数拟合;在电容特性方面,可以用等效电容和等效电阻进行建模。

二极管的ibis模型

二极管的ibis模型

二极管的ibis模型
IBIS模型是Input/Output Buffer Information Specification的简写,是进行数字电路的传输线路分析即信号完整性分析,描述高速器件输入输出特性的行为模型。

简单来说,它是高速PCB板仿真使用的模型。

IBIS模型里记录了器件Pin脚的排列信息和输入输出的特性,基本构成如下:
- 驱动模型 输出模型):包括上升、下降的特性,Pull down I-V curb 在输出为逻辑低电平时,半导体的I/V特性曲线),Pull up I-V curb 在输出为逻辑高电平时,半导体的I/V特性曲线)。

- 接收器模型:包括I-V curb power clamp】clamp和 GND clamp】clamp二极管特性),p封装的LRC特性。

IBIS模型的规格是由IBIS开放论坛制定的,但只规定了信息的格式,关于仿真处理和模型的使用方法并没有特别规定。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的IBIS模型,并进行合理的仿真分析,以确保电路设计的可靠性和稳定性。

三极管的ibis模型

三极管的ibis模型

三极管的ibis模型三极管是一种常见的电子器件,也被称为双极型晶体管。

它是一种半导体装置,由三个控制电极组成:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

三极管的工作原理基于控制电流的方式,其中基极电流(IB)是三极管工作的重要参数之一。

为了更好地理解三极管的工作原理和性能,我们可以使用IBIS (Input/Output Buffer Information Specification)模型进行仿真和分析。

IBIS模型是一种用于描述数字和模拟集成电路输入/输出(I/O)行为的标准格式。

在三极管的IBIS模型中,主要包含以下几个方面的信息。

IBIS模型给出了三极管的电气特性参数。

这些参数包括:极间电容(Cbe、Cbc)、极间电阻(Rbe、Rbc)、极间电感等。

通过这些参数,可以准确地描述三极管在不同工作条件下的电气特性。

IBIS模型还给出了三极管的输入/输出电流特性。

其中包括了基极电流与发射极电流的关系、集电极电流与发射极电流的关系等。

这些特性曲线能够帮助我们分析三极管在不同输入电流条件下的工作状态和输出特性。

IBIS模型还包含了三极管的传输特性信息。

这些信息描述了三极管在不同频率下的传输特性,如S参数(散射参数)和H参数(混合参数)。

通过这些参数,可以评估三极管的放大能力、频率响应等性能指标。

三极管的IBIS模型可以应用于电路设计和仿真中。

通过引入IBIS 模型,我们可以更准确地预测和评估三极管在不同电路中的性能。

例如,在放大电路中,我们可以使用IBIS模型来评估三极管的放大倍数和频率响应。

在数字电路中,IBIS模型可以帮助我们评估三极管的开关速度和功耗等参数。

除了电路设计和仿真,三极管的IBIS模型还可以用于信号完整性分析。

在高速信号传输中,信号完整性是一个非常重要的问题。

通过引入三极管的IBIS模型,我们可以模拟和分析信号在信号链路中的传输过程,了解信号的传输失真情况,从而优化系统设计。

ibis模型的基本知识[中国pcb论坛网]

ibis模型的基本知识[中国pcb论坛网]

[原创]IBIS模型的基本知识[中国PCB论坛网]IBIS模型的基本知识--------------------------By Yinko----------------------IBIS模型的由来随着数字系统性能的不断提升,信号输出的转换速度也越来越快,在信号完整性分析中,不能简单的认为这些高速转换的信号是纯粹的数字信号,还必须考虑到它们的模拟行为。

为了在PCB进行生产前进行精确的信号完整性仿真并解决设计中存在的问题,要求建立能描述器件I/O特性的模型。

这样,Intel最初提出了IBIS的概念,IBIS就是I/O Buffer Information Specification的缩写。

为了制定统一的IBIS格式,EDA公司、IC供应商和最终用户成立了一个IBIS格式制定委员会,IBIS公开论坛也随之诞生。

在1993年,格式制定委员会推出了IBIS的第一个标准Version 1.0,以后不断对其进行修订,现在的版本是1999年公布的Version 3.2,这一标准已经得到了EIA的认可,被定义为ANSI/EIA-656-A标准。

每一个新的版本都会加入一些新的内容,但这些新内容都只是一个IBIS模型文件中的可选项目而不是必须项目,这就保证了IBIS模型的向后兼容性能。

现在,已经有几十个EDA公司成为IBIS公开论坛的成员,支持IBIS的EDA公司提供不同器件的IBIS模型以及软件仿真工具。

有越来越多的半导体厂商开始提供自己产品的IBIS 模型。

IBIS与SPICE的比较SPICE作为一种通用的电路模拟语言,最早由加州大学伯克利分校发明。

SPICE模型是对电路中实际的物理结构进行描述。

由于其精确性和多功能性,已经成为电子电路模拟的标准语言。

SPICE模型目前有两个主要的版本:HSPICE和PSPICE,HSPICE主要应用于集成电路设计,而PSPICE主要应用于PCB板和系统级的设计。

采用SPICE模型在PCB板级进行SI分析时,需要集成电路设计者和制造商提供能详细准确的描述集成电路I/O 单元子电路的SPICE模型和半导体特性的制造参数。

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IBIS模型浅析
2006-04-11
目录
IBIS模型中各曲线的生成 IBIS模型的仿真原理
IBIS模型的缺点
IBIS模型中的各个曲线 Pull up
Pull down
Power clamp
Ground clamp
上升/下降沿
Ramp
V/T waveform
IBIS
模型等效电路
VCC_1VCC_2
GND_1GND_2
Pull up曲线
在input(A)处加输入信号,使得output(B)为高电平
MOS_u处于导通状态,MOS_d处于关断状态 在VCC_1与output(B)之间加直流电压源
记录该电压源的电流,生成电压电流的对应数值列表,即为Pull up曲线。

Pull down曲线
在input(A)处加输入信号,使得output(B)为低电平
MOS_u处于关断状态,MOS_d处于导通状态 在GND_1与output(B)之间加直流电压源
记录该电压源的电流,生成电压电流的对应数值列表,即为Pull down曲线。

Power Clamp和Ground Clamp曲线 使得output buffer为高阻状态
在VCC_2与output(B)之间加直流电压源,记录该电压源的电流,生成Power Clamp,即高电平保护二极管的伏安特性。

在GND_2与output(B)之间加直流电压源,记录该电压源的电流,生成Ground Clamp,即低电平保护二极管的伏安特性。

上升/下降沿
Ramp
分别设置上升沿和下降沿的输出波形斜率
V/T曲线(golden waveform)
该项非必选项
在给定的负载条件下,输出信号上升沿和下降沿随时间变化的波形。

IBIS模型的仿真原理
利用ramp或VT曲线求解Ku(t)和Kd(t)
利用Ku(t)和Kd(t)求解实际的仿真波形Vout和Iout
特别注意:Vout和VT曲线没有直接关系
求解Ku(t)和Kd(t)
VCC VCC
GND GND
GND
当IBIS 模型在A 点收到一个激励时,它开始一个上升沿或下降沿。

此后,B 点的电压波形由ramp 或V/T 曲线确定。

仿真中需要求解的是两个MOS 管的导通状态,即Kd(t)和Ku(t)两条曲线。

此时的外部电路由IBIS 模型中的参数确定,通常是一个接地或接电源的r_fix
电流方程
在B 点,有如下方程:
I clamp_u 和I clamp_d 由两个Clamp 曲线确定
I pull_up =K u (t)*(VI_pullup 曲线对应值)
I pull_down =K d (t)*(VI_pulldown 曲线对应值)
I out 由外部电路负载确定 V B 由VT 曲线给出
out B d clamp u clamp d pull u pull I dt dV comp C I I I I +=+++____
_
求解方程
只有Ramp 时,增加条件K u (t)+ K d (t)=1
对应于上升/下降沿只有一条V/T 曲线时,同样增加条件K u (t)+ K d (t)=1 对应上升/下降沿有两条V/T 曲线时,可有两个方程两个未知数,直接求解,无需附加条件。

实际电路仿真
在B 点,同样有如下方程:
Iclamp_u 和Iclamp_d 由两个Clamp 曲线中V B 对应值确定
Ipull_up =Ku(t)*(VI_pullup 曲线中V B 对应值) Ipull_down =Kd(t)*(VI_pulldown 曲线中V B 对应值) Iout 由外部电路负载确定
特别注意这里的V B 与VT 曲线没有直接关系,因此V out 和I out 是随实际负载的变化而变化的out B d clamp u clamp d pull u pull I dt
dV comp C I I I I +=+++____
_
IBIS模型的缺点
只考虑了最后一级驱动,未考虑前级驱动
未考虑片上去耦
由于是行为级模型,IBIS的很多求解结果仍显“生硬”。

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