确保信号完整性的高速PCB电路板设计准则

陈独秀的秘密

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确保信号完整性的高速 PCB 电路板设计准则(2)
布线后 SI 仿真 一般来说，SI 设计指导规则很难保证实际布线完成之后不出现 SI 或时序问题。即使设计是在指南的引导 下进行，除非你能够持续自动检查设计，否则，根本无法保证设计完全遵守准则，因而难免出现问题。布 线后 SI 仿真检查将允许有计划地打破(或者改变)设计规则， 但是这只是出于成本考虑或者严格的布线要求 下所做的必要工作。 现在，采用 SI 仿真引擎，完全可以仿真高速数字 PCB(甚至是多板系统)，自动屏蔽 SI 问题并生成精确的 “引脚到引脚”延迟参数。只要输入信号足够好，仿真结果也会一样好。这使得器件模型和电路板制造参 数的精确性成为决定仿真结果的关键因素。很多设计工程师将仿真“最小”和“最大”的设计角落，再采 用相关的信息来解决问题并调整生产率。 后制造阶段 采取上述措施可以确保电路板的 SI 设计品质，在电路板装配完成之后，仍然有必要将电路板放在测试平台 上，利用示波器或者 TDR(时域反射计)测量，将真实电路板和仿真预期结果进行比较。这些测量数据可以 帮助你改进模型和制造参数，以便你在下一次预设计调研工作中做出更佳的(更少的约束条件)决策。 模型的选择 关于模型选择的文章很多，进行静态时序验证的工程师们可能已经注意到，尽管从器件数据表可以获得所 有的数据，要建立一个模型仍然很困难。SI 仿真模型正好相反，模型的建立容易，但是模型数据却很难获 得。本质上，SI 模型数据唯一的可靠来源是 IC 供应商，他们必须与设计工程师保持默契的配合。IBIS 模 型标准提供了一致的数据载体，但是 IBIS 模型的建立及其品质的保证却成本高昂，IC 供应商对此投资仍 然需要市场需求的推动作用，而电路板制造商可能是唯一的需方市场。 未来技术的趋势 设想系统中所有输出都可以调整以匹配布线阻抗或者接收电路的负载，这样的系统测试方便，SI 问题可以 通过编程解决，或者按照 IC 特定的工艺分布来调整电路板使 SI 达到要求，这样就能使设计容差更大或者 使硬件配置的范围更宽。 目前，业界也在关注一种 SI 器件技术，其中许多技术包含设计好的端接装置(比如 LVDS)和自动可编程输 出强度控制和动态自动端接功能，采用这些技术的设计可以获得优良的 SI 品质，但是，大多数技术与标准 的 CMOS 或者 TTL 逻辑电路差别太大，与现有仿真模型的配合不大好。 因此，EDA 公司也正加入到“轻轻松松设计”的竞技场之中，人们为了在设计初