处理信号完整性分析结果

概览

本文将介绍如何在 Altium Designer 中解读和使用信号完整性分析结果,重点说明反射和串扰数据在 SDF 文档中的组织方式、图表、绘图和波形各自代表的含义,以及不同的端接设置和扫描选项如何影响显示的结果。此外,本文还将说明如何在布局后分析完成后,从波形交叉探查到 PCB,以及在同一仿真数据文件中重新运行分析并逐步积累结果时需要注意的事项。如果您希望更好地理解仿真输出,并利用这些结果指导后续设计决策,不妨继续阅读这份实用指南。

- 了解反射和串扰分析的信号完整性结果如何通过图表、绘图和波形进行组织。
- 理解启用的端接和扫描设置如何改变各网络及引脚所显示的数据。
- 了解如何从波形结果交叉探查到 PCB,以及运行更多分析时结果的存储方式。
使用 AI 深入了解:

针对已配置并运行的信号完整性分析生成的 SDF 文档 包含一个或多个选项卡,分别对应于您选择进行分析的网络。每个选项卡包含一张图表,一张图表可以包含多个波形图。一个波形图可以包含多条波形,每条波形代表相应的仿真数据。

访问信号完整性分析结果。 单击底部的选项卡,即可查看各类分析的结果。
访问信号完整性分析结果。 单击底部的选项卡,即可查看各类分析的结果。

  • SimData 编辑器还可用于处理运行 MixedSim 分析所生成的仿真数据。有关在 SDF 文档中使用图表、波形图和波形的更多信息,请参阅 处理仿真结果——图表、波形图和波形 页面。
  • 请注意,运行信号完整性分析时,所生成波形图的 X 轴范围 由 Total Time (s) 选项决定。该选项位于 Signal Integrity Preferences 对话框的 Configuration 选项卡中(可从 Signal Integrity 面板访问该对话框)。

反射分析数据

对于每个选定的网络,仿真都会生成一张图表,其在 SDF 文档中的选项卡 以网络名称标记。图表将包含所有端接选项对应的波形。

反射分析图表中显示的数据取决于:

  • 被测网络中的引脚数量
  • 启用的具体端接类型(在 Signal Integrity 面板中设置)
  • 分析是否包含对(虚拟)端接元件值的扫描(同样在 Signal Integrity 面板中启用和定义)。

如果运行反射分析时未使用端接元件,图表中将为被测网络的每个引脚包含一个波形图。每个波形图中将包含一条波形,对应于该引脚未使用端接时的分析结果。例如,对网络 RTSB 进行反射分析,该网络包含以下引脚:

  • U1 的引脚 12
  • U3 的引脚 4
  • U3 的引脚 5

未启用任何端接时,将为此网络创建并显示如下图表(包含波形图和波形)。波形名称根据网络名称、具体引脚以及端接类型生成(本例中为无端接)。

反射分析结果—— 无端接
反射分析结果—— 无端接

如果启用特定的端接类型,但不启用端接值扫描,则每个波形图中都会添加额外的波形,表示使用各类端接所获得的结果。为便于说明,下图展示了启用所有端接类型的情况。

反射分析结果—— 已启用端接(无扫描)
反射分析结果—— 已启用端接(无扫描)

如果同时启用端接和端接值扫描(包含两个或更多扫描步),则会针对被测网络中的每个引脚以及每种已启用的端接生成一个波形图。每个波形图中将显示该端接在各个扫描步下的波形,以及无端接时的波形(用于比较)。下图 展示了示例网络 RTSB 的这种显示方式:启用了两种端接类型(Serial Res 和 Parallel Res to VCC),并启用了扫描功能,其中 Sweep Steps 设置为 2。

反射分析结果—— 已启用端接及扫描。
反射分析结果—— 已启用端接及扫描。

串扰分析数据

在串扰分析中,所有网络都将显示在名为 Crosstalk Analysis 的图表中。 串扰分析图表的数据呈现方式与反射分析图表基本相同。唯一的区别在于,此类分析只有一张图表,因此该图表将为分析中涉及的每个网络的每个引脚包含一个波形图。下图展示了对两个网络进行串扰分析的示例—— DTRA(设置为侵扰网络)和 RTSA(默认为受扰网络)。此时未启用任何特定的端接类型。

串扰分析结果—— 无端接
串扰分析结果—— 无端接

交叉探查到 PCB

如果已对设计执行布局布线后的信号完整性分析, 则可以从选定的波形交叉探查到 PCB。

要进行交叉探查,请右键单击所需的波形名称,然后选择 Cross Probe to <DocumentName>.PcbDoc 命令。PCB 文档将被激活,并高亮显示被分析网络的相应引脚;高亮显示方式同样遵循 Preferences 对话框中 系统 – 导航页面上定义的 Highlight Methods。

交叉探查到 PCB 的示例,其中元件 HDR3 的焊盘 19 (关联网络 HB19) 被高亮显示。
交叉探查到 PCB 的示例,其中元件 HDR3 的焊盘 19 (关联网络 HB19) 被高亮显示。

分析结果后的操作

分析结果后,您可以尝试使用不同的端接方式,以减小所选网络上的振铃。您可能还需要修改电路或 PCB,并重新运行信号完整性分析,直到获得所需的结果。

请注意,随后对不同网络运行反射和串扰分析时,结果将添加到同一个仿真数据文件中,并显示为新的图表(位于 SDF 文档底部的选项卡)。

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