entendiendo la integridad de la señal de la línea de transmisión a través de simulaciones

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Necesito simular cómo se reflejan las señales en función de la fuente, la carga y las impedancias de línea y cómo la integridad de la señal se ve afectada por el espaciado entre diferentes trazas en una placa, trazas en el mismo nivel así como diferentes capas, trazas de De carácter único y diferencial.

Quiero ver cómo la forma de onda de la señal se ve afectada por los factores mencionados anteriormente a través de simulaciones.

¿Qué software se puede utilizar para hacer esto? Estoy seguro de que todos los diseñadores de PCB tienen que hacer esto todo el tiempo. Quiero hacer esto como un ejercicio para comprender este fenómeno y tener una mejor comprensión de él.

    
pregunta quantum231

3 respuestas

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Estoy seguro de que todos los diseñadores de PCB tienen que hacer esto todo el tiempo.

De hecho, si está diseñando un circuito digital con frecuencias de reloj por debajo de unos 50 MHz, casi nunca tendrá que hacer un análisis de integridad de la señal para obtener un diseño funcional. Y si sabe lo que está haciendo, es posible diseñar hasta 1 o 2 GHz usando "mejores prácticas" en lugar de simulaciones complejas.

Trabajé en una organización haciendo diseños de 1, 2 y 3 Gb / s y nunca vi una herramienta de integridad de señal en uso hasta 2005 o así. (Aunque la simulación 3-d EM en toda regla se usó ocasionalmente para problemas muy pegajosos)

Sin embargo, a medida que aumenta el número de redes de alta velocidad en su diseño, no siempre es posible seguir las mejores prácticas en todas partes, y luego una simulación es valiosa para indicar cuánto puede salirse con la suya.

  

¿Qué software se puede utilizar para hacer esto?

A diferencia de lo que dice otra respuesta, SPICE y sus derivados no son adecuados para este tipo de simulación. SPICE está diseñado para el análisis de elementos concentrados en el nivel de transistor. En la situación que describió, necesita simular un elemento distribuido (una línea de transmisión) y es poco probable que tenga un modelo a nivel de transistor de su fuente o carga. Algunas herramientas derivadas de SPICE pueden tener una herramienta de integridad de señal activada, pero normalmente no es lo que hacen bien.

Las herramientas de integridad de señal generalmente usan modelos de nivel superior para reducir el tiempo de simulación al simular docenas o cientos de elementos distribuidos. Y pueden tomar entradas de los modelos IBIS de los IC de origen y de carga. Estos son macromodelos de alto nivel estandarizados que no revelan detalles de las partes internas de IC que el proveedor tal vez no quiera compartir con todos sus clientes.

Aunque uso Altium regularmente, no he usado sus herramientas de modelado de integridad de señal. Pero según la descripción, parecen estar basados en IBIS en lugar de SPICE, por lo que probablemente funcionaría en muchos casos.

Otra herramienta conocida es HyperLynx de Mentor Graphics. Cadence ofrece un conjunto de herramientas llamado Sigrity que creo que es similar, pero nunca he visto ni usado.

    
respondido por el The Photon
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Altium Designer tiene análisis de integridad de señal que puede ayudar a simular y descubrir problemas de reflexión y diafonía. ( Video )

    
respondido por el JYelton
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La mayoría de los softwares tienen capacidades de simulación. como Orcad, pads, altium, Hspice, etc., la mayoría de los programas de especias pueden hacerlo. Pero la mayoría de los softwares eficientes son costosos. Si quieres solo evaluar y aprender prueba simuladores de especias. Uno de los buenos programas gratuitos es Micro-Cap10. enlace

    
respondido por el user19579

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