基于波形比对的IBIS模型参数修正

摘 要： PCB板前仿真通常采用提取相应网络拓扑结构，通过指派相应IBIS模型实现反射、串扰等噪声的检测和电路优化。在实际仿真中，针对由IBIS模型不准确性造成的仿真结果与测试结果不吻合的情况，提出调整IBIS模型参数使仿真结果适应测试结果的方案,达到IBIS模型修正的目的。通过多次验证，修正的IBIS模型同样可提高其他电路仿真精度。
关键词： 信号完整性；IBIS；仿真；比对

IBIS是为了适应板级仿真和系统级仿真的需求而提出的一种行为级的模型标准[1]。用IBIS模型进行仿真分析和电路优化，要保证仿真数据的准确可靠，最基本的要求就是模型质量必须是准确可靠的。IBIS模型的准确性直接影响到仿真的结果和电路设计的成败。IBIS模型一般可由SPICE模型转换而得，而SPICE的资料与芯片制造有绝对的关系，所以同样一个器件不同芯片厂商提供，其SPICE的资料是不同的，进而转换后的IBIS模型内的资料也会随之而异。目前各种方式得到的模型或多或少都有一些错误，包括语法错误、非单调性乃至IBIS参数错误等。
因此，在对PCB整板已经进行过仿真的前提下，如何根据板级同级别的测试结果对IBIS模型进行修正成为了PCB设计亟待解决的问题。
1 IBIS模型修正现状
IBIS模型数据主要包括波形的I/V数据和模型的电气参数。波形的I/V数据决定了波形电压、电流点的坐标位置，电气参数影响到波形的变化率和拐点的位置。目前，I/V数据的点数和数据的精确度仍没有合适的修正软件，仅能通过EDA软件对波形进行分析，通过SPICE模型或者真实数据，修改相应的数据点，使其满足I/V变化的单调性和真实性。
2 IBIS修正的可行性
采用IBIS模型作为PCB板拓扑仿真的驱动和接收端信号的仿真波形与IBIS模型的参数有很大的关联性[2，3]。如果IBIS模型参数和电路的SPICE参数相同，仿真的波形符合测试的波形，否则可能相差很大。通过对IBIS模型参数的调整，从而改善仿真波形，说明修正的可行性。
2.1 C_comp对波形影响
通常采用s2ibis3建模IBIS时，只提取VI/VT曲线，而不会仿真提取C_comp，使用的是个默认值。因此C_comp的数值对仿真波形存在影响。
C_comp是硅晶元电容，它是不包括封装参数的由输出Pad、钳位二极管引起的输出电容。产生的三个效应分别为[4]：(1)对传输线匹配阻抗的影响；(2)对滤波特性的影响；(3)对VT曲线斜率的影响。在此主要就C_comp对VT曲线斜率的影响进行分析，首先看该电容是如何对VT曲线产生影响的：