IBIS模型浅析

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”