HyperLynx（十四）高级分析技术

article/2025/9/30 19:56:02

1.BoardSim中的差分对
2.建立SPICE电路连接

1.BoardSim中的差分对
对差分引脚的分析是通过为其指定差分模型完成的。差分引脚在IBIS文件中有严格的定义，但是选定了差分模型后，用户还需要指出各引脚是反相端还是非反相端。对于 LineSim和BoardSim都是如此。接下来将在BoardSim中对差分对进行仿真分析。

在HyperLynx的菜单栏中选择“File”→“OpenBoard”命令，打开“HYPERLYNX_CLASS_FINAL_BLZ.HYP”文件。选择网络“PRO_CCLK”该网络与网络“PRO_CCLKN”组成差分线对，BoardSim会将这两个网络一起显示出来，如图所示:

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单击“Select Component Models or Edit Values”按钮，打开“Assign Models”对话框。在“Pins”栏中选择引脚 U18.5，并单击“Edit Model File”按钮，打开“Visual IBIS Editor”。在左侧的树形浏览窗口中展开条目“[Component]CLK_GEN”，查看[Pin]和[Diff Pin]部分，如图所示:
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可以看到引脚5和6为差分对，信号名称分别为SYS_CLK和SYS_CLKN。在IBIS模型的差分对语法中，如果引脚对在[Diff Pin]部分定义，则BoardSim会将其理解为差分对。
将U18.5设置为输出(Output)状态，将U18.6设置为反向输出(Output Inverted)状态。然后仿真SI中运行端接向导，将“Apply tolerance”设置为“2 Percent”并单击“Apply Values”按钮，为差分对添加差分端接，如图所示:
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这时端接向导会显示已经找到了差分端接。再次打开“Assign Models”对话框，选择“Ouick Terminator”选项卡，查看端接向导添加的差分端接，如图所示:

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在菜单栏中选择“Setup”→“Options”→“General”命令，打开“Preferences”对话框并打开“Advanced”选项卡。确认“Always treat diff pairs as coupled”项使能。该选项允许在不使能串扰仿真的情况下将差分对视为耦合。在BoardSim窗口中确认串扰仿真按钮目没有被使能。

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选择差分电路的走线，将鼠标指针放置在一段走线上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“View Field-Solver Output”命令，打开“Field Solver”对话框，如图所示:

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单击“View…”按钮，打开“HyperLynx File Editor”对话框，查看网络的详细报告，如图所示:

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可以看到差分阻抗Z0为58.774Ω。关闭报告及“Field Solver”对话框。打开数字示波器窗口，在“Falling edge”和“Fast-Strong”的条件下运行仿直。结果如图所示，上面的是单端波形，下面的是差分波形:
要注意引脚探针的设置。在“Probes”对话框中，U18的差分引脚显示为“6(at pin)/5(at pin)”，表示引脚6为diffpin，引脚5为inverted diff pin。但在电路图中，我们将引脚5设置为了diff pin，而引脚6为inverted diff pin。因此，为正确显示仿真结果，需要交换探针极性。
在数字示波器窗口中单击1按钮，打开“Probes”对话框，并展开相应的差分引脚条目。将鼠标指针靠近差分引脚末尾，直到横着的“U”形标识出现，如图所示:

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单击鼠标左键，则探针极性交换，此时显示为‘（5（at pin）/6（at pin））’。

2.建立SPICE电路连接
这将共同分析一个包含SPICE驱动器的差分网络，驱动端的引脚封装模型为一个4端口的S参数模型，接收端模型为一个IBIS模型文件。下一部分通过ADMS仿真器对该电路进行标准眼图和快速眼图分析。使用ADMS仿真器的优点是它允许电路使用多种语言的模型。
在LineSim打开原理图文件“admsexampleffs”，如图所示：

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双击“tx”的符号，打开“Assign Models”对话框。在“Pins”栏中选中“txout+”引脚，单击“Select…”按钮打开“Select IC Model”对话框，并单击“Find Model”按钮，双击模型“TXX.inc”，将其分配到“tx”，如图所示：

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如果没有查找到该模型，可使用菜单命令“Setup”→“Options”→“Directories”，打开“Set Directories”对话框，单击“Edit”按钮，在“Select Directories for IC-Model Files”对话框中将路径“…HvperLvnxTrng\prelavout\sis_kit_v2p_v3.7\”的优先级调到最高，如图所示：

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将“tx.out+”设置为输出。注意到“txout”之前仍以“?”显示，表示模型没有指定。下面解决此问题。
在“Assign Models”对话框中的“Port”栏找到“OUTM”端口，在其对应的“Circuit Connection”栏中选择“txout”项。此时，“Pins”栏中“txout”前面的“?”会被绿色的缓冲器符号取代，并且该引脚名用浅蓝色高亮显示，表明这两个引脚作为差分对被关联，如图所示：

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“Port”栏中列有SPICE模型的所有端口，“Circuit Connection”栏则将对应端口与相关电路连接。
用同样的方法，在“Assign Models”对话框中，将端口“OUTP”与“txout+”连接。

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表10.3.1提供了不同预加重(pre-emphasis)比例的设置参数，其中逻辑1与VCC对应，逻辑0与GND对应。接下来我们将为仿真设置25%的预加重。
在“Port”栏中单击“EMP<0>”项对应的“Circuit Connection”栏，并在下拉列表中选择“Gnd”项。同样，将“EMP<1>”连接到“V”，完成预加重设置。
表10.3.2列出了差分摆动模型的设置参数。下面我们将为仿真设置使用1000mV峰-峰值摆动电压。

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按表10.3.2的要求，将AMPJO、AMPJ1和AMPJ2三个端口的“Circuit Connection”栏全部设置为“Gnd”。接下来将嵌入式端接值设置为50Ω。表10.3.3 表明通过将端口 R75 设置为0(Gnd)可以获得50Ω的值。
将端口R75连接到“Gnd”。接下来将端口“INxP”和“INxP2”分别连接到“Stimulus”和“Delaved Inverted Stimulus”，其余端口连接设置如表10.3.4所示。

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