P-CAD: анализ перекрестных искажений; проводники как источники и приемники сигналов.

Программа P-CAD Xtalk позволяет провести анализ перекрестных искажений сигналов, возникающих между прилегающими друг к другу параллельными сег­ментами проводников за счет электромагнитной связи между ними.

Время, затрачиваемое на анализ, зависит от сложности решаемой задачи. В нача­ле симулятор составляет матрицу п² емкостей и индуктивностей единичных участ­ков линий, где п — число анализируемых линий.

При расчете перекрестных искажений используются два варианта расчетов:

■ источник тестового сигнала подключается к цепи «агрессор» (признак цепи aggressor) и рассчитываются формы сигналов во всех остальных узлах (выво­дах) выбранной цепи, а также во всех узлах остальных цепей, выбранных для анализа. К остальным цепям источники сигналов не подключаются даже при наличии признака Out;

■ источник тестового сигнала не подключается к выводу типа Out выбранной цепи (такая цепь выступает в роли «жертвы» — victim). Источник тестового сигнала в этом случае подключается одновременно ко всем контактам типа Out остальных цепей.

Считаем, что файл.pcb открыт, запущена программа Signal Integrity, и в окне All Nets программы находится список имен цепей печатной платы.

Для анализа перекрестных искажений необходимо выбрать две или более цепей.

После выполнения команд Options » Configure в диалоговом окне (Рис. 7.31) устанавливаются следующие параметры:

Рис. 7.31

Окно установок параметров анализа перекрестных помех

■ Units — система единиц;

■ Max. Couple Distance — максимальное расстояние между параллельными про­водникамм, для которых рассчитываются взаимные наводки. Чем больше это расстояние» тем больше параллельных сегментов электрических цепей будет анализироваться программой, но время моделирования будет увеличиваться;

■ Min. Couple Length — минимальная длина проводника, который принимается во внимание при расчете взаимных наводок. Эта длина определяет минималь­ную параллельную длину сегмента трассы, который все еще рассматривается как создающий перекрестную помеху. Короткие параллельные сегменты не оказывают решающего влияния на перекрестные помехи, но включение их в анализ радикально увеличивает время моделирования.

■ Флажок Highlight Nets in P-CAD PCB разрешает по команде Edit » Get PCB Selected Nets внесение в список цепей для анализа той цепи на печатной плате, которая выбрана щелчком курсора.

Как и в предыдущем случае, решение проблемы наводок в данном примере мо­жет не помочь при анализе реальных плат.

Выберите цепь DEMO_Dl из списка всех цепей. После нажмите пикто­грамму Find Couple Nets. Теперь все цепи, подпадающие под введенные в окне Options » Configure параметры, будут автоматически выделены в списке всех цепей. В нашем случае это DEMO__DO, DEMOJD1 и DEMO_D2.

Нажмите на пиктограмму Takeover. В окнах области Simulation появится информация о связанных цепях и компонентах (Рис. 7.32).

Рис. 7.32. Взаимосвязанные цепи и компоненты

Выберите DEMO_Dl в окне симулятора и нажмите пиктограмму Set Victim Net. Этим установливается постоянный входной сигнал низкого уровня (логи­ческий ноль) для цепи DEMO_Dl, для всех остальных цепей по умолчанию будет установлен входной сигнал — одиночный импульс с положительным фронтом в Юней отрицательным фронтом в 60 не При таких значениях вычисляются макси­мальные наводки на цепь-жертву.

Теперь запустите анализ наводок нажатием на пиктограмму Crosstalk | Simulation.

На Рис. 7.33 показаны полученные наводки.

Графический анализатор показывает максимальную наводку с амплитудой 1.7 В в цепи DEM0_D1 у контакта 3 компонента U2. Наводка является следствием «звона» в цепях DEMO_DO и DEM0_D2 при скачке сигнала от низкого уровня к высокому и наоборот.

Закройте окно графического анализатора для возврата в Signal Integrity.

Рис. 7.33График наводок в цепи DEMOJD1

Снова выберите цепь DEMO_Dl. Теперь нажмите пиктограмму Set Agg- ressor Net. При этом для цепи DEMO_Dl входной сигнал станет единичным импульсом, как описано ранее, а для всех остальных цепей устанавливается логиче­ский ноль. Вычислим влияние цепи-агрессора на соседние цепи. После нажатия кноп­ки Crosstalk Simulation, графический анализатор выведет результаты (Рис. 7.34).

Рис. 7.34

Результат анализа перекрестных помех для цепей DEMO DO и DEM0.D2

Диаграммы наводок показывают, что влияние цепи DEM0_D1 на другие цепи цепи незначительно и составляет десятые и сотые доли вольт.