了解互连电阻和瞬态模拟

关键的外卖

• 寄生在集成电路互连电路模型和多氯联苯将决定瞬态信号的行为。

• 这两种类型的连接有不同的主导因素影响瞬态信号的行为。

• 债券线在一个集成电路的输出电感建模时还需要考虑一个源信号的集成电路。

互联的多氯联苯和ICs分享一些共同的特征。

许多工程系统表现出数学和物理相似之处,这些相似之处成为明显的如果足够努力。这是原因之一振荡器进行了这样的非特异性在数学和物理教材;同样的概念也适用于机电振荡,以及任何其他类型的振荡器。多氯联苯和ICs有关以外的焊料连接在一起在一个董事会,他们分享一些共同的特质在物理层。

互连电阻和阻抗是两个重要的概念,管理行为多氯联苯和ICs瞬态信号,而这些重要的概念需要考虑在互连设计阶段。无论你是路由FR4或有损硅,你需要评估你的设备与pre-layout模拟工具的行为,确保信号的行为预期。这是要点包括在任何互连电阻和阻抗的电路仿真。

PCB与集成电路互连电阻和阻抗

101年回到你的电子类,你应该记得决定互连电阻:

• 形成互连金属的导电率;

• 互连的横截面积;

• 互连的总长度。

这只是电阻部分,但仍有一些活性部分,即使在高频率。事实上,导体集肤效应提供了一个新的电阻和活性对互连阻抗的贡献。这些点适用于PCB连接器产品和集成电路互联。互连的阻抗和负载的匹配组件通过一个系统将决定权力交接,但瞬态信号的行为变得更加重要的高速/高频系统。

真正的互联不仅仅是电阻,寄生电容和电感的互连的长度。在检查集成电路的电路模型和PCB连接器产品,您需要使用一个标准的传输线模型。集总元件模型是一种强大的工具为理解互连阻抗,以及它如何与互连几何。通常,你会串联级联多个部分(即。,就像一个π过滤器)。另外,使用单位长度的集总电路模型可以概括等效电路的值如下所示。

基本等效电路模拟互连50欧姆负载阻抗。请注意,你的模拟的值可能会有所不同。

更高级的模型应该使用大量集中的元素提供更准确瞬态分析结果。真正的互联的ICs和多氯联苯,不同的部分上面所示的等效电路互连阻抗主要贡献。这是一个重要的点要考虑你想要关注的关键电路将主导信号行为的元素。

在互连阻抗是什么?

多氯联苯的电阻和电容一起确定整个互连阻抗。这是因为在PCB痕迹比IC同行有更大的横截面积,所以他们的电阻低于沿着一个互连电感阻抗。一旦信号带宽的10 GHz,皮肤在PCB传输线效应开始变得重要,和阻抗会增加超出标准的饱和值。

在集成电路中,有一个更大的互连电阻的贡献,因为导体横截面积更小。这超过了长度较短的跟踪用于集成电路。但电感吗?电感和电容仍将产生一个非常小的互连阻抗缓冲阶段相比,在一个集成电路。

那么为什么互连电阻有关系吗?这里的重点是创造的RC延迟互连电阻和寄生电容,集成电路,两者都是在PCB远远大于相应的值。驱动晶体管有一些输出电容,应该包括在电路仿真。合并后的RC延迟产生的输出电容和互连电阻放缓信号上升时间。相应更小的晶体管,电容已经分成比例较大,导致列车延误以及互联增加较小的技术节点(见下文)。

计算门延迟和RC互连延迟趋势在不同技术在集成电路节点。

Pre-layout模拟做好占信号行为上面所示的等效电路元素的存在,但他们仍然缺乏在两个领域:分散和皮肤损失的影响。Pre-layout模拟瞬态分析的形式,是特别有价值的电路分析检查阶段和目前的电路级或为特定的组件提供电压降的测量电路。

其他重要的寄生,如键合线电感,还在设计阶段,需要考虑这些有助于传播延迟和修改互连阻抗。计算寄生互联pre-simulation,可以缩短计算时间和加快设计周期和参数提取提供精确的模型。占信号行为的这些重要的方面需要解决3 d领域或更高级的分析技术。

真正的互联需要3 d领域解决者

Pre-layout模拟功能不能占互连电阻和阻抗修改通过皮肤的效果,也不能正确地考虑色散介质衬底。你可以得到一个好主意与时域pre-layout模拟瞬态信号的行为,但是把你设计下一个阶段需要布线后仿真3 d电磁场解算器。

有了正确的模拟功能,你可以占介电色散,导体的集肤效应,直接和包/板几何,而不是使用一个等效电路模型。这给你一个更现实的视图的信号行为和帮助你评估你的等效电路模型的准确性。

互连电阻和阻抗是重要的思想PCB设计和分析,你将需要使用pre-layout和布线后仿真应用程序来验证你的设计。的从节奏前端设计特点与强大的集成PSpice软件模拟器,使它们适合高速集成电路和多氯联苯在电路级设计和模拟信号的行为。一旦设计准备签收,您可以使用SI /π分析工具对布线后的验证和仿真。你会有你所需要的特征信号链的设计和优化。

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