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IBIS建模—第2部分:为何以及如何创建您自己的IBIS模型
表
1.
基于
Model_type
的
IBIS
模型组件汇总
Model_type [封装] C_comp [GND_ Clamp] [Power_ Clamp] [下拉] [上拉] V-T表 [斜坡]
输入
✓ ✓ ✓ ✓
— — — —
3态
✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
I/O
✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
图1显示3态CMOS缓冲器IBIS模型的结构。如第1部分所述,IBIS模型
中的组件或关键字取决于模型类型。表1汇总列出基本的IBIS模
型的组件,具体由Model_type决定。
应用案例
在本文中,我们将使用一个假设的ADxxxx器件的LTspice模型来创
建IBIS模型。它是一个带有使能引脚的单输入和单输出数字缓冲
器。因此,得到的IBIS模型将具有两个输入(DIN1和EN)、一个
三态输出(DOUT1)。
一般来说,生成IBIS模型有五个基本步骤:
建立预建模程序。
对从SPICE模型中提取的C_comp、V-I和V-T数据进行LTspice仿真。
格式化IBIS文件。
使用IBIS解析器测试检查文件。
比较IBIS模型与SPICE模型在相同加载条件下的仿真结果。
IBIS模型提供典型数据、最小数据和最大数据。它们通过工作电
源电压范围、温度和工艺来确定。为简洁起见,本文只讨论典
型条件。
Ibischk Golden Parser系列可用于检查IBIS模型是否符合IBIS规范。
ibischk可执行文件可从IBIS.ORG网页免费获取。本文使用集成
ibischk的第三方IBIS模型编辑软件。
预建模程序
在开始仿真之前,用户应该下载器件的数据手册,并安装SPICE
模型和LTspice文件。通过确定部件具备的数字接口数量和类型
(例如,输入、开漏、三态等),对部件进行初始评估。
根据器件数据手册,确定工作电源电压、工作温度、集成电路
(IC)封装类型、器件引脚排列、数字输出时序规格的加载条件
(R
Load
和/或C
Load
),以及数字输入的低电平输入电压(V
INL
)和高电平
输入电压(V
INH
)。ADxxx SPICE模型如图1所示,其指标参数列在表2。
通过使用关键字,将有关器件数字接口的所有信息汇集到一个
IBIS文件中。关键字是IBIS模型中用括号括起来的标识符,如第1
部分所述。更多详细信息请参阅此部分内容。
图
2. Adxxxx 3
态数字缓冲器
SPICE
模型。
表
2. ADxxxx
数据手册参数
数据手册参数 值
VDD 1.8 V(典型值)
工作温度 25
°
C
V
INL
0.3
×
VDD
V
INH
0.7
×
VDD
IC封装 6引脚SOT-23
C
Load
15 pF
与IC封装模型相关的关键字是[Package]。它包含RLC(电阻-
电感-电容)寄生参数,代表从芯片焊盘到IC焊盘/引脚的连
接。此信息可从制造商处获得。也可以查找另一个IBIS文件的
[Package]数据,只要该器件采用的封装与正在评估的器件完全
相同,并且来自同一制造商。6引脚SOT-23封装的器件封装寄生
参数如表3所示。
表
3. 6
引脚
SOT-23
封装寄生参数
[封装]
变量 典型值 最小值 最大值
R_pkg 1.595E-01 NA NA
L_pkg 4.455E-09 NA NA
C_pkg 0.370E-12 NA NA
器件引脚排列如表4所示。关键字[Pin]用于描述引脚及其对应
的模型名称。[Pin]一般为3列格式。第一列是引脚编号,第二
列是引脚描述,第三列是模型名称。有些封装包含类似的引
脚(VCC、GND)。这些引脚可以按模型分组和描述。在这种
情况下,由于SPICE模型没有给出有关内部晶体管级原理图的
信息,因此最好为每个数字接口创建单独的模型。在IBIS文件
中,模型名称“Power”和“GND”用于命名电源和接地引脚。
非数字接口和“请勿连接”引脚则描述为“NC”或无连接。请
注意,模型名称是区分大小写的。由于在稍后的建模程序中
还会用到,所以需给出具体的模型名称。
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