浅谈—IBIS入门理解(二)

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浅谈—IBIS入门理解(二)

6.IBIS简介。

1.C_Comp(负载情况)：是介于Pad及地间的单一值来描述频率性的负载。
2.钳位：钳位是指将某点的电位限制在规定电位的措施，是一种过压保护技术。产生这个措施的那些电路叫做钳位电路（clamping circuit）。钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。从而提高整个电路的工作稳定性。在钳位电路中存在钳位二极管（clamping diode），钳位二极管，产生钳位电压（Clamping voltage）。
3.Clamp 电流: Power/Ground Clamp的电流和Pull-up/Pull-down的电流都是在稳态下得到的, 在仿真时这四者也是一同拿来做load-line的计算的;所不同处, 因为clamp所表示的是ESD的保护电路故其为总是存在 (always on), 当这两组表格存在时, 为避免其又被在PU/PD表格里又再被算一次 (double counting), 在做后处理时需把这部份自后者中移除。若要简化这个麻烦, 其实一个有IO功能的buffer 在被拿来做输出buffer使用时便可直接以output type buffer来建模而非io type buffer而可略过此一部份。
4.IT 电流(Power aware): 这些是为了描述buffer 在非理想供电或接地情况下的运作而需加入的资料, 其应用则主要用在如DDR DQ的单端点模型里, 因为它们对PDN的扰动所造成的时间影响最为敏感。对于诸如SERDES的差分模型而言, 因为在P及N点的输出端会被PDN同样的影响, 在相减之下效应就抵消了, 所以影响很小而未必有此需要。最后, IT在瞬态的部份其实是和VT一同仿真的, 其只是在PAD端加上一个电流的Probe便可取得相对应的资料, 而且这IT和VT的各点间是需同步的, 所以只要在同一仿真里就可完成。
IV for PU: 缓冲器需被致能(enable), 而后令其输出逻辑1的高态,在输出端以 -Vcc ~ 2Vcc进行扫描以获得电流输出/入资讯；
IV for PD: 缓冲器需被致能(enable), 而后令其输出逻辑0的低态,在输出端以 -Vcc ~ 2Vcc进行扫描以获得电流输出/入资讯；
IV for PC: 缓冲器需被放在高电阻态(High Z), 而后令其输出逻辑1的高态,在输出端以 -Vcc ~ 2Vcc进行扫描以获得电流输出/入资讯；
IV for GC: 缓冲器需被放在高电阻态(High Z), 而后令其输出逻辑0的低态,在输出端以 -Vcc ~ 2Vcc进行扫描以获得电流输出/入资讯；
ISSO PU: 在理想供电点及缓冲器上拉端口间接一电压,电压值自-Vcc~Vcc进行扫描,同时在输出端量测输出/入的电流资讯。这个设置模拟了缓冲器在非理想供电电压的情况下,输出电流的变化情形。(Voltage Droop)
ISSO PD: 在理想接地点及缓冲器下端口间接一电压,电压值自-Vcc~Vcc进行扫描,同时在输出端量测输出/入的电流资讯。这个设置模拟了缓冲器在非理想接地的情况下,输出电流的变化情形。(Ground Bounce)
VT for rising/falling waveform: 缓冲器的输出端需连上测试电阻及电压等的电路,以合乎实际情形(如100ps的上升时间)的数位信号输入, 同时在输出端量测瞬态的电压波形。这种电路应对不同的测试负载情况再做一次。这两组的测试情况应足以涵盖了实际运作情况的操作范围。
IT for composite current: 在缓冲器的上拉端口接一零电压差的电压源、用以监测流过的电流。在如同VT电路的测试负载运作时,量测并记录这电流值。基本上IT 和VT的电路分析可在同一次仿真中同时进行。

5.I/V:电源／电压的稳态曲线，通常包括了Pull-up(PU):上拉稳态曲线、Pull-down(PD):下拉稳态曲线、GND Clamp (GC):地箝位曲线及Power Clamp(PC): 电源箝位曲线等。这些曲线可视为对上拉下拉电路通道上非线性电阻的描述。
要注意的是这些曲线的扫描范围在规格上是要求要由-Vcc至2Vcc (Vcc是理想的供电电压), 之所以如此是因为在无耗损传输的情况下,若接收端因完全开路或完全閟路而造成全反射,则全反射的Vcc振幅再加在原0~Vcc的工作范围就会有-Vcc至2Vcc间的可能。另一要注意的是对于上拉型电路、如PU和PC, 其电压波形相对应是是理想电压Vcc值而非对地。也就是说:在这些波形里的V=0实际上是V=0 to Vcc即V=Vcc的。有时在除错的情况下,要把这值转换过来才不易出错。SPISim IBIS模组BPro的模型查验界面就有直接将对应Vcc转成Vss/Gnd的按钮可使用。
6.ISSO PU/PD:这曲线描述了在非理想供应电压及接地电压情况时，缓冲器输出电流的变化。当分析电路含有电源供应电路(Power delivery network)时，必需要有这些资讯才能对电源完整性的影响做出评估。一般而言,当供电端电压下降或接地端电压上升时, 横跨场效体的端点电压差会减少而使的输出强度变弱,这即使所谓的闸道调变效应(Gate modulation effect);所以ISSO PU/PD定义了端点电压在非理想值时,输出有效电流的变化。
7.V/T:这曲线描述了缓冲器切换后瞬态的输出电压；在不同的测试设置中(不同的外接测试阻抗及测试电压),所产生节VT波形会不同;在稍后会细述的运作过理论可看到,一般的IBIS缓冲器应都至少含有两组在不同测试设置下所产生的VT波形。这些测试情况需涵括了在现实情况下这被建构的IBIS模型会运作的环境。
8.I/T:这曲线描述了缓冲器切换后瞬态的取用电流；亦是IBIS5.0（含）之后才有的关键字。这波形里的横轴的时域变量和上面的VT里的时域是同一时间点。也就是说, 这IT曲线的资料用以在VT波形里的同一瞬间点自电源拉出相对应的电流。这”组合电流”(IBIS关键字是Composite Current)大致上包含了下面几种电流成分(详细请见IBIS Spec.):旁路电流、前级驱动电流、切换电流及端点阻抗电流。
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