SIwave：释放信号网络分析仪的强大功能

SIwave 是一种电源完整性和信号完整性工具。信号网络分析器求解器是 SIwave 中的工具之一。

Signal Net Analyzer 是 SIwave 信号完整性包的一部分。它可以快速计算走线的信号完整性。它计算阻抗、延迟、损耗和许多其他东西。它允许用户研究迹线损耗和任何缺陷对注入信号的影响。用户可以使用脉冲、PRBS、时钟信号和 IBIS 模型。

 

图 1：信号网络分析器

SIwave 不应用于构建 PCB。虽然这是可能的，但这不是使用 SIwave 的最佳方式。但是，请尝试从专业的 CAD 工具导入文件。SIwave 可以导入以下类型的 CAD 文件：

 

图 2：导入文件

SIwave 中的任何过程都从选择求解器开始。选择求解器后，会弹出一个对话框，用户只需填写表单并提交即可。

 

图 3：Signal Net Analyzer 对话框

• 阻抗图

左下部分以红色列出所有 powerplanes，以黑色列出所有迹线。选择其中任何一个，比如 N17055，SIwave 会自动用有关此迹线的信息填充底部中间部分。它显示走线的不同部分、在哪一层、长度、延迟、阻抗以及顶部和底部的参考接地。选择走线的名称，然后 SIwave 会自动沿路径绘制阻抗。

 

图 4：阻抗图

用户可以选择另一个跟踪（如 PB_WR#），并再次获得相同的信息。由于选项：累积和比较图，两条曲线绘制在同一张图表上。如果未选中此选项，SIwave 将单独绘制最后一个选定的 IMAGE。

 

图 5：多条走线的阻抗图

SIwave 中的一个选项是使用导出绘图将绘图导出到 Excel 文件。还可以使用 export net delays 将网络 net delay 导出到 HTML 文件。结果是一个 HTML 文件。HTML 文件是一个交互式页面，因此用户可以在网站上发布并授予同事查看结果的权限。

 

图 6：HTML 文件

用户可以向绘图添加标记、注释和限制线，以便能够在任何演示文稿中使用它。

选择电源平面将弹出来自 SIwave 的警告，因为它不是为电源平面设计的。通过选中复选框来抑制这些警告：suppress all warning messages。如果用户想要分析电源层，SIwave 将为连接到电路板的任意两个元件之间的每个可能的链接创建一组数据。

 

图 7：电源平面信息

如果用户选择没有 pins的 trace，则情况相同。将弹出一条警告消息。这是因为 SIwave 的引脚是一个端口。如果没有 pins，则此 trace上没有 ports。

回到情节：

它显示了沿路径的阻抗。这不是 TDR 图。总延迟是跟踪的实际延迟。这些绘图以一个特定的频率完成。此频率由选项确定。需要先关闭应用程序，然后调用 options 来访问这些选项。先关闭它，然后打开选项。

• Signal Net Analyzer 选件

在选项中，我们首先看到计算中使用的频率数。选择一个，或选择多个。这些将影响瞬态响应，本文稍后将对此进行讨论。如果选择了多个频率，则用户必须选择其中一个频率来计算 Zo 阻抗。Zo 始终以一个频率计算。单击设置的范围以输入频率范围。

首先，我们将选择一个频率。

 

图 8：Signal Net Analyzer 选项

求解器使用第二部分来确定两条迹线是否被视为差分。它查看它们之间的间距。如果它小于宽度或任何自定义值的 8 倍，则它们被视为耦合。用户可以更改该更改。

• 迹线的瞬态分析

返回求解器进行瞬态分析。瞬态求解器需要一个信号。用户需要定义信号类型，然后单击 Managing Sources 以输入电压、源阻抗、上升/下降时间和比特率。

 

图 9：瞬态求解器选项

 

图 10：修改信号参数

选择一条轨迹，选择 transient，然后计算绘图。并绘制结果。用户可以通过选中底部的框来选择累积结果：Accumulate selections for Transient Analysis。

 

图 11：使用单频选项的瞬态结果。

用户还可以反转方向，即用脉冲激励输出，并在输入处观察接收到的信号。也可以将长度英寸的单位更改为其他单位。

重复瞬态解决方案并使用频率范围。关闭求解器，返回选项，然后激活多频求解器。请注意曲线如何变化并变得更加真实。这就是为什么需要为瞬态解指定频率范围的原因。

 

图 12：使用频率范围的瞬态结果。

• 添加 IBIS 模型

如何添加 IBIS 模型？这可以从模型本身完成。关闭求解器。单击连接到跟踪末端的组件，然后右键单击以获取小工具包。

 

图 13：Component 的小工具包

选择添加 ibis 按钮，将打开一个新对话框。转到 trace 的 pin。在这种情况下，它是引脚 1 并分配了一个 IBIS 模式。所有 IBIS 模型都保存在一个目录中：

C：\Program Files\AnsysEM\v231\Win64\buflib\IBIS.

该列表包括 Cyclone 和 Virtex 等 FBGA 模型以及 MT 等 RAM 模型。如果用户将任何文件添加到 IBIS 目录，它将出现在列表中。SIwave 默认使用 PULSE 信号，但用户可以在不同的引脚上选择不同的信号。可以在 IBIS 模型的同一对话框中进行更改。

返回 Signal net-analyzer 在表格中找到这些 IBIS 模型和 Pins 定义。

 

图 14：IBIS 对话框

• 导出到 AEDT 电路工具

用户可以使用 Ansys 工具做更多事情，但需要将所有分析转移到电子桌面电路工具中。SIwave 免费提供电路工具。单击 Export Schematic to Electronic Desktop，SIwave 将完成所有工作。它将生成原理图，包括 Eye Source 和 Probe。这将允许用户进行信号处理，甚至更多，即信号完整性。请注意 SIwave 如何将走线表示为传输线，将过孔表示为 RCG 电路。过孔中没有电感。

 

图 15：AEDT 示意图

在 AEDT 电路的分析中，只需添加 Verify 眼即可查看数据的 BER 浴缸，添加 Quickeye 进行眼图分析。它们将在另一个与信号完整性相关的视频中进行解释。

 

Signal net-analyzer 可以进行以下计算：

• 跟踪部分。
• 截面阻抗。
• 部分位置。
• 部分延迟。
• 瞬态求解器。
• 使用 Pulse、PRBS 或 clock signal。
• 使用 IBIS 模型。
• 将原理图导出到 AEDT。