對于這類場景評估的方式主要有兩大類,一類是實際電路評估,一種是仿真。對于實際電路的方式又分為擁有特定的芯片,一種是沒有特定的芯片,這就可以使用一些FPGA芯片搭建一些電路進行實際測試的,這需要工程師具備一些電路設計的能力以及FPGA編程的能力,使整個鏈路運行起來,再結合仿真進行“仿測同源”,通過仿真進一步的優化設計,這也涉及到一個人員和成本的問題,當然,對于一些大公司還是具備的;對于一些中型的公司來講,無法通過實際的電路進行驗證,就只能通過ADS這類的工具來進行仿真驗證和評估,如果知道芯片的類型并且有模型,可以針對性的進行特定的仿真,如果不知道芯片的型號或者沒有模型,就使用ADS中的TX_Diff和Rx_Diff元件,在元件可以設定信號的速率、PRBS的碼型、抖動、均衡等參數,然后進行仿真評估;對于一些小公司而言,這就只能憑經驗了。
在以前的文章中介紹過,在獲得了連接器、線纜或者PCB背板的測試或者仿真S參數之后,可以在ADS中非常方便的判斷是否滿足總線或者設計的要求:
本文就和大家分享下在ADS中如何對這類的情況進行仿真分析。無源器件或者無源通道都是用S參數來表征。假設通道使用的S參數如下所示:
在10GHz時,損耗接近-30dB,回波損耗將近-20dB。搭建一個有源仿真通道如下圖所示,采用的IBISAMI是stratix5gx:
單擊F7鍵仿真,獲得的結果如下所示:
從仿真的結果可以看到,結果并不是非常好,這種情況下,可以通過修改配置芯片的均衡或者加重值,看是否能獲得比較好的鏈路性能。雙擊TX_AMI模型,如下圖所示:
在按F7仿真,獲得仿真結果如下所示:
顯然,調整之后的結果非常好。如果調整加重或者均衡到最合適的值之后依然無法滿足要求,那么就說明設計的通道需要再優化。
如果結果比較好之后,想考察通道是否能承受外部串擾或者噪聲的影響,可以通過在模型中注入抖動,再進行一次評估,同樣雙擊TX_AMI模型,如下圖所示:
增加0.02UI的隨機抖動后,再單擊F7后,獲得的仿真結果如下所示:
從結果上可以看到,抖動增加了之后,并沒有使眼圖惡化很多。抖動的類型非常多,總體抖動分為了固有抖動和隨機抖動,固有抖動進一步的分為數據相關抖動、周期性抖動和不相關的邊界抖動。占空比失真抖動和碼間干擾抖動歸屬于數據相關抖動。如下圖所示:
如果沒有IBIS-AMI模型,則可以使用ADS自帶的Tx_Diff和Rx_Diff元件,如下圖所示:
雙擊Tx_Diff如下圖所示,同樣可以設定仿真激勵源、均衡、加重、抖動以及編碼方式:
設定之后,獲得仿真的結果如下圖所示:
對于無源器件和無源通道通道這一類的工程師,通過這種有源的仿真分析,可以更加清楚的了解到自己設計的部分,在鏈路中會呈現什么樣的性能表現。
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原文標題:如何評估無源器件在高速電路整體鏈路中的表現
文章出處:【微信號:SI_PI_EMC,微信公眾號:信號完整性】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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