S參數模型和 IBIS模型入門

S參數模型   基於頻域的行爲級模型,  S參數主要用於分析高頻無源結構。  

  S參數描述的通道對信號的影響和通道的特性。

描述線性無源互連結構的一種行爲模型,來源於網絡分析法。

S參數模型不考慮互連結構的具體形式,把互連結構看成一個黑盒子,信號的輸入和輸出是通過端口來實現的,不關心互連結構內部的情況,僅通過端口處的能量就可以描述互連結構的行爲特徵。

 

根據信號的頻域特性,任何信號都可以拆解爲一系列不同頻率下正弦波的疊加。

S參數關注兩個方面的信息:

1、不同頻率的正弦波疊加組成的輸入信號到達接收端的接口時,接收端接收到的各個分量的幅度與相位的信息;

2、組成信號的各個頻點的正弦波被反射後,各個頻點分量的幅度與相位的信息。

S參數描述的通道對信號的影響和通道的特性。

 

隨着頻率的不斷增加,高頻頻點的正弦波信號傳輸到接收端的信號能力將逐漸減少,S參數能夠清晰地描述各個頻點的正弦波信號通過互連導通後的衰減情況。    

採用S參數步進可以分析導通對信號的影響,還可以根據需要補償一些衰減比較嚴重的頻點。

 

S參數可以表述如下: S=端口輸出的正弦波/端口輸入的正弦波;

正弦波特性的兩個參數:    Mag(幅度)   Phase(相位)

Mag(S)=輸出端口正弦波的幅度/輸入端口正弦波的幅度;

Phase(S)=Phase(輸出端口正弦波的相位)-Phase(輸入端口正弦波的相位)

爲了便於表示幅度變化,通常採用dB的單位:S(dB)=20lg(Mag(S));

 

S參數中用的較多的是 回波損耗和插入損耗。  

插入損耗:將某些器件或分支電路(濾波器、阻抗匹配器件)加進某一電路時。能量或增益的損耗。

回波損耗:反射損耗,阻抗不匹配所引起的反射,是一對線自身的反射,發生在阻抗不匹配的地方。

 

IBIS模型( I/O Buffer Information Specification):用來描述IC器件的輸入、輸出和I/O Buffer行爲特性的文件,是一個行爲模型。

IBIS:   核心     Buffer模型。         Buffer  緩衝器 

描述一個Buffer的輸入和輸出阻抗、上升和下降時間、以及不同情況下的上拉和下拉。因此工程人員可以利用這個模型對PCB板上的電路系統進行SI、串擾、EMC及時序分析。

 

在信號完整性分析中,不能簡單的認爲這些高速轉換的信號是純粹的數字信號,還必須考慮到它們的模擬行爲

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