【摘 要】
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在高速高密度混合PCB电路中,信号和电源完整性问题日益突出。对于信号和电源完整性问题,其仿真模型起着决定性作用。本文从仿真模型入手,结合作者设计的导航接收机设计实例,
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在高速高密度混合PCB电路中,信号和电源完整性问题日益突出。对于信号和电源完整性问题,其仿真模型起着决定性作用。本文从仿真模型入手,结合作者设计的导航接收机设计实例,对其中存在的信号和电源完整性问题进行研究和仿真。介绍了信号和电源完整性仿真中用到的IBIS模型,对比了IBIS模型与Spice模型在信号和电源完整性仿真中的差别,指明了IBIS在SSN仿真中的不足。接着,在前人研究的基础上,从结构方面对IBIS模型进行了改进提高了IBIS模型在SSN仿真中的准确性;同时对IBIS模型的静态扩展和动态扩展进行了公式化,并将动态扩展从原来只考虑电源扩展到同时考虑电源和地,并将动态、静态模型结合使其更加准确地模拟电源和地网络上的电流,进一步提高了SSN仿真的准确性。本文设计了一套导航接收机系统,结合ADS软件对射频前端LNA部分的信号完整性问题进行了详细分析,并对比研究了几种不同差分蛇形走线弯曲处的串扰,发现圆弧弯曲的串扰影响最小;结合Cadence软件对DDR部分的反射、串扰、EMI等信号完整性问题,以及SSN和目标阻抗等电源完整性问题进行了仿真。仿真结果表明在设计中要注意阻抗匹配,控制走线长度和Stub长度,减少过孔的使用才能获得较好的信号完整性;电容能够有效降低电源阻抗;在更高速的情况下可以考虑使用背钻或埋盲孔,去耦电容引线应尽量粗短、过孔应尽量靠近焊盘,必要时可使用Via on pad技术。
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